JP2011516921A - 光学フィルム - Google Patents

Abstract

反射偏光子と、延伸ポリマーフィルムとを含む、光学フィルムが開示される。延伸ポリマーフィルムは、反射偏光子にラミネートされ、延伸ポリマーフィルムは、最大延伸の方向に平行な入射面で少なくとも約６０度の空気中の入射角で屈折率対称点を呈する。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は２００８年３月３１日出願の米国特許仮出願第６１／０４１１１２号の利益を主張するものであり、その開示の全容をここに援用するものである。
以下の同一出願人に所有され、同時係属の米国特許出願は本明細書に組み込まれる：米国特許出願第６１／０４０，９１０号、表題「ＬＯＷ ＬＡＹＥＲ ＣＯＵＮＴ ＲＥＦＬＥＣＴＩＶＥ ＰＯＬＡＲＩＺＥＲ ＷＩＴＨ ＯＰＴＩＭＩＺＥＤ ＧＡＩＮ」（代理人整理番号６４１２１ＵＳ００２）、及び米国特許出願第６１／０４１０９２号、表題「ＡＤＨＥＳＩＶＥ ＬＡＹＥＲ ＦＯＲ ＭＵＬＴＩＬＡＹＥＲ ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＬＭ」（Ｊｏｎｅｓ ｅｔ ａｌ．）（代理人整理番号６４２１２ＵＳ００２）。

従来、単純なバックライト装置は、光源又はランプ、背面反射体及び前面拡散体の３つの主要構成要素だけを含んでいた。かかるシステムは、相変わらず汎用広告看板及び屋内照明用途に使用されている。

近年において、この基本的なバックライトの設計に対する改良が、コンピュータモニター、テレビ、携帯電話、デジタルカメラ、ポケットサイズデジタル音楽プレーヤー、及び他の携帯型装置など、液晶ディスプレイ（ＬＣディスプレイ、すなわちＬＣＤ）を組み込む製品の急成長する家電業界における需要によって促進され行われている。ＬＣＤはＬＣパネル周辺に作られるが、なぜならばＬＣパネルがそれ自体で光を作らず、ＬＣＤは光源（典型的には、反射された周辺光、又はより一般にＬＣパネルを通過して視聴者に到達するバックライトからの光）を必要とするからである。

バックライト技術における改良は、輝度向上又は消費電力の低減、均一性の増大、及び厚さの低減などの目標に向けられている。これらの改良のいくつかは、光方向転換フィルム（例えば、ゲインディフューザー、転向フィルム、プリズム状の輝度向上フィルム等）などの光管理フィルム、及びバックライト内の光源によって放射される光を、より効果的かつ有効に使用できるようにする反射偏光フィルムなどの使用を介して達成することができる。改善された技術性能に対する要望に加えて、バックライト製造メーカーは低コストの製品を供給するという気になっている。

一態様では、本開示は、通過軸を有する反射偏光子と、延伸ポリマーフィルムとを含む光学フィルムを提供する。延伸ポリマーフィルムは、最大延伸の方向におけるｘ軸、延伸ポリマーフィルムの面に対して垂直なｚ軸、並びにこのｘ軸及びｚ軸の両方に対して垂直なｙ軸を有する。延伸ポリマーフィルムは、反射偏光子にラミネートされ、延伸ポリマーフィルムは、ｘ−ｚ面でｚ軸に対して少なくとも約６０度の空気中の入射角で屈折率対称点を呈する。

別の態様では、本開示は、通過軸を有する反射偏光子と、延伸ポリマーフィルムとを含む光学フィルムを提供する。延伸ポリマーフィルムは、最大延伸の方向におけるｘ軸、延伸ポリマーフィルムの面に対して垂直なｚ軸、並びにこのｘ軸及びｚ軸の両方に対して垂直なｙ軸を有する。延伸ポリマーフィルムは反射偏光子に取り付けられ、延伸ポリマーフィルムは、ｘ−ｚ面でｚ軸に対して少なくとも約６０度の空気中の入射角で屈折率対称点を呈する。更に、延伸ポリマーフィルムは、反射偏光子内に存在しないポリマー材料を含む。

更に別の態様では、本開示は、第１及び第２主表面を有する反射偏光子と、この反射偏光子の第１主表面に、第１接着層と共にラミネートされる第１延伸ポリマーフィルムと含む、光学フィルムを提供する。この光学フィルムは、反射偏光子の第２の主表面に、第２接着層と共にラミネートされる第２延伸ポリマーフィルムを含み、この光学フィルムは、第２延伸ポリマーフィルムが光学層と反射偏光子との間であるように、第２延伸ポリマーフィルムに近接して配置される光学層を含む。この光学フィルムでは、第１及び第２延伸ポリマーフィルムのそれぞれは、少なくとも約９０度の空気中の入射角で屈折率対称点を呈する。

更に別の態様では、本開示は、バックライトを有するディスプレイシステムを提供し、このバックライトは照明装置と、通過軸を有する反射偏光子と、延伸ポリマーフィルムとを含む。延伸ポリマーフィルムは、最大延伸の方向におけるｘ軸、延伸ポリマーフィルムの面に対して垂直なｚ軸、並びにｘ軸及びｚ軸の両方に対して垂直なｙ軸を有し、該延伸ポリマーフィルムは、反射偏光子が照明装置と延伸ポリマーフィルムとの間にあるように配置される。延伸ポリマーフィルムは、ｘ−ｚ面でｚ軸に対して少なくとも約６０度の空気中の入射角で屈折率対称点を呈する。

更に別の態様では、本開示は、バックライトを有するディスプレイシステムを提供し、バックライトは偏光軸を有する偏光照明装置と、延伸ポリマーフィルムとを含む。延伸ポリマーフィルムは、最大延伸の方向におけるｘ軸、延伸ポリマーフィルムの面に対して垂直なｚ軸、並びにこのｘ軸及びｚ軸の両方に対して垂直なｙ軸を有する。延伸ポリマーフィルムは、偏光照明装置からの偏光を受光するよう配置され、延伸ポリマーフィルムは、ｘ−ｚ面でｚ軸に対して少なくとも約６０度の空気中の入射角での屈折率対称点を呈する。

更なる態様では、本開示は、バックライトを有するディスプレイシステムを提供し、バックライトは照明装置と、延伸ポリマーフィルムとを含む。延伸ポリマーフィルムは、約５０度未満の空気中の入射角で、延伸ポリマーフィルムに入射する全光路に沿って、少なくとも３０００ｎｍの位相差を呈する。

更なる態様では、本開示は、延伸ポリマーフィルムを形成する工程を含む、光学フィルムの作製方法を提供する。延伸ポリマーフィルムを形成する工程は、ポリエチレンテレフタレートのウェブを形成することと、このウェブを、未延伸の長さ寸法の約１．０５〜１．３倍の第１の量だけ、長さ方向で延伸することと、このウェブを、未延伸の横断寸法の約３〜７倍の第２の量だけ延伸することとを含む。延伸ポリマーフィルムを形成する工程は、ウェブをヒートセットすることと、このウェブを横断方向で弛緩させることと、横断方向で拘束せず、かつ長さ方向で最小伸張としたままで、このウェブを炉内で弛緩させることとを更に含む。

本開示のこれらの態様及び他の態様は、以下の「発明を実施するための形態」から明らかとなるであろう。しかしながら、いかなる場合においても、上述された概要は特許請求される発明の主題に対する限定としてみなされるべきではなく、発明の主題は、手続きにおいて補正される可能性のある付属の特許請求の範囲によってのみ定義されるものである。

本開示を、添付の図面に関して説明する。
ディスプレイシステムの一実施形態の概略の断面図。 複屈折光学フィルムの略図。 平行な吸収偏光子及びこの偏光子間に配置された二軸延伸ＰＥＴフィルムを含むフィルムスタックを通過する、計算された光透過強度のコノスコープのプロット。 偏光子間に配置された平行な吸収偏光子及び実質的に一軸配向ＰＥＴフィルムを含むフィルムスタックを通過する、計算された光透過強度のコノスコープのプロット。 多くのポリマーフィルムの位相差遅延特性（retardance）差対入射角のプロット。 二軸ＰＥＴに対して、２０度の方位角で３つの入射角に関する透過光の強度対波長のプロット。 二軸ＰＥＴに対して、５度の方位角で３つの入射角に関する透過光の強度対波長のプロット。 実質的に一軸配向ＰＥＴに対して、２０度の方位角で３つの入射角に関する透過光の強度対波長のプロット。 フィルムスタックの一実施形態の概略断面図。 実質的に一軸配向フィルム及び偏光子の方位角の位置合わせを示す。 多機能フィルムの一実施形態の概略断面図。 幅出しにおいて、かつ機械方向でのポリマーフィルムの貯蔵弾性率対温度のプロット。 実施例１のフィルムの断面の高さ対対角位置のプロット。 実施例２のフィルムの断面の高さ対対角位置のプロット。

本開示は、経済的な高性能光学フィルム、並びにかかるフィルムを組み込むバックライト及びディスプレイを対象とする。

液晶ディスプレイは、その内部で一対の吸収性偏光子間に、関連した電極マトリックスを有する液晶が挟み込まれたＬＣパネルを中心に構築されている。ＬＣパネル内では、電極マトリックスによって印加された電界により光学的状態を有する液晶の部分が変更されている。この状態次第で、液晶の所定の（ディスプレイのピクセル又はサブピクセルに対応する）部分が、それを透過する光の偏光をより大きく又はより小さく回転させる。入射偏光子、液晶、及び出射偏光子を経て前進する光は、光が当たる液晶の部分の光学的状態によって異なる度合いで減衰する。ＬＣディスプレイはこの挙動を活用して、異なる区域で異なる外観を有する電子的に制御可能なディスプレイを提供する。

ＬＣＤのバックライトは、ディスプレイのＬＣパネルに光を提供し、これにより、パネルの入射偏光子を透過する「通過」偏光を有する光のみから像を形成する。ＬＣパネルに入射する「遮断（block）」偏光を有する光は、一般的に入射偏光子によって吸収されて、消耗される。したがって、バックライトからパネルに到達する通過偏光された光の量を最大化し、パネルに到達する遮断偏光された光の量を最小化することが求められる。

通過偏光された光を最大化し遮断偏光された光を最小化する１つの技法は、反射偏光子（ＲＰ）をバックライトとＬＣパネルとの間に配置し、通過偏光された光をＬＣパネルに透過させ、遮断偏光された光をバックライト内に反射させることである。反射した遮断偏光の光は、次に通過偏光の光に変換され、２度目又はその後の衝突でＲＰを透過できる。反射偏光子はこのように、そうでなければ消耗される遮断偏光子の光の少なくとも一部をリサイクルすることができる。

バックライトはしばしば、様々な機能を実行するために反射偏光子以外の光学フィルムも利用する。本明細書において更に記載される指向性リサイクルフィルム（ＤＲＦ）は、バックライトによって放射される光の角度分布を管理するために使用することができる。本明細書において更に記載されるディフューザーもまた、均一性の改善、欠陥のマスキング、及びモアレパターンの出現防止を含む、様々な目的に使用することができる。他のフィルムは、機械的支持をもたらすことなど、非光学的機能の役割をしてもよいが、それらがバックライト内で光と相互作用する限り、かかるフィルムはバックライトの出力に悪影響を与えないということが一般的に望ましい。更に、１つの目的を有する光学フィルムが、他の方法において、意図せずにバックライトの性能の劣化という結果にならないことが望ましい。

反射偏光子が通過偏光された光をＬＣパネルに透過させる上述の構成を考慮する。バックライトの設計者は、ＲＰとＬＣパネルとの間に他の光学フィルムを配置することを所望する場合がある。かかる場合では、光の偏光をＲＰからＬＣパネルへと進ませ、他から、干渉する、光学フィルム（単数又は複数）によって変化させないことが一般的に望ましい。干渉する光学フィルムの偏光の影響を最小限にする又は低減する１つの方法は、低複屈折（理想的には、等方性）フィルム（単数又は複数）を形成することである。例えば、低複屈折を有する傾向があるポリカーボネート（ＰＣ）は、ＲＰとＬＣパネルとの間の光学フィルムの許容可能なオプションとされている。他方では、典型的に、より高い異方性を呈するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、ＰＥＴでの複屈折による位相差遅延特性（すなわち、位相差）は、ＬＣパネルの方へ進む偏光を望ましくなく変更する恐れがあるため、しばしばＲＰとＬＣパネルとの間の使用には不適切であるとされている。

バックライトのメーカーは、一般的にこれらの影響及び他の要因をバックライトの設計時に考慮する。メーカーは、ＲＰとＬＣパネルとの間にいずれかのフィルムを配置するのを避ける場合もあり、むしろＬＣパネルに対向するＲＰの側上に指向性リサイクルフィルムを配置することを選択することもある。メーカーは、ＲＰとＬＣパネルとの間に指向性リサイクルフィルムを配置し、偏光の影響を最小限に抑えるために、ＰＥＴを使用するよりも大きなコストで、ＤＲＦのための材料としてＰＣを使用することを選択する場合もある。同様に、反射偏光子は、機械的な支持をもたらするために別のフィルムにラミネートされる必要がある場合があり、ＰＣは光学性能の劣化を避けるためのそのような機械的基材のために使用される場合がある。ＰＥＴは、好ましい又は許容可能な機械的性能を提供することができ、そのような用途ではコストはより少ないこともあるが、光学的性能はその使用を不適格とすることがある。広くは、バックライトのメーカーは、可能な限り低コストで意図された用途に好適な性能となる材料から作製された光学フィルムを所望している。

本開示では、バックライト内の延伸ポリマーフィルム（例えば、延伸ＰＥＴ）の使用、並びにかかるフィルムの製造方法を記載する。本開示のフィルムは、多くのバックライトの用途に好適な性能を提供し、バックライトのメーカーにとって、より低減されたコストのオプションとなり得る。特に、反射偏光子及びＬＣパネルの入射偏光子などの偏光子間に配置されるポリマーフィルム用に、フィルムの複屈折から生じる望ましくない偏光の影響を最小限にするフィルム及びそれらのフィルムの好ましい配向を発見した。

本明細書で言及されるように、本開示の光学フィルム及びバックライトは、ディスプレイシステム内で使用することができる。図１は、ディスプレイシステム１００の一実施形態の概略断面図である。ディスプレイシステム１００は、ＬＣパネル１１０、及びこのＬＣパネル１１０に光を提供するように配置されたバックライト１２０を含む。いくつかの実施形態では、バックライト１２０は、照明装置１３０を含む。多くの光学構成要素、例えば光管理フィルムは、本明細書で更に記載されるように、照明装置１３０とＬＣパネル１１０との間のバックライト１２０に含まれていてもよい。

図１に示されるように、ＬＣパネル１１０は、液晶層１１２、入射プレート１１４、及び出射プレート１１６を含む。入射プレート１１４及び出射プレート１１６の１つ又は両方は、ガラス若しくはポリマー基材、電極マトリックス、位置合わせ層、偏光子（二色性偏光子）、補償フィルム、保護層、及び他の層を含むことができる。カラーフィルタアレイは、ＬＣパネル１１０によって表示される画像をカラーにするためにプレート１１４及び１１６のいずれか又は両方と共に含むことができる。

ＬＣパネル１１０内では、液晶層１１２の部分は、それらの光学的状態を電極マトリックスによって印加された電界により変更させている。その状態次第で、液晶層１１２の所定の（ディスプレイシステム１００のピクセル又はサブピクセルに対応する）部分が、それを透過する光の偏光をより大きく又はより小さく回転させる。入射プレート１１４の入射偏光子、液晶層１１２、出射プレート１１６の出射偏光子を通って前進する光は、偏光子の配向、及び光が衝突する液晶層の部分の光学的状態によって、様々な程度で減衰される。ディスプレイ１００はこの挙動を活用して、様々な領域で異なる外観を有する電子的に制御可能なディスプレイを提供する。

照明装置１３０は、１つ以上の光源１３２を含む。光源１３２は、線状の冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）であってよい。しかし、他の種類の蛍光灯、白熱灯、発光ダイオード、有機発光ダイオード、又は好適であると認められる任意の他の光源のような、他の種類の光源１３２を使用してもよい。

照明装置１３０は、背面反射体１３４を含むことができる。背面反射体１３４は、鏡面反射体、拡散反射体、又は鏡面反射体と拡散反射体の組み合わせであってもよい。鏡面反射体の一例としては、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＶｉｋｕｉｔｉ（商標）Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ（ＥＳＲ）フィルムがある。好適な拡散反射体の例としては、拡散反射粒子を加えたポリマーが挙げられる。微小多孔質材料及びフィブリル含有材料を含む、拡散反射体の他の例は、米国特許第６，４９７，９４６号（Ｋｒｅｔｍａｎ ｅｔ ａｌ．）に記載されている。本明細書内に掲載したもの以外の他のタイプの反射体が、同様に、背面反射体１３４に使用されてもよい。

ディスプレイシステム１００は、ＬＣパネル１１０の真後ろに配置された光源１３２を有する「直接照明型」として説明されてもよい。他の実施形態では、ディスプレイは、光源に付随するライトガイドなど、エッジライト式照明装置（図示せず）を含むことができる。広くは、任意の好適な照明装置が本開示のディスプレイに使用されてもよい。

図１のディスプレイシステム１００は、照明装置１３０とＬＣパネル１１０との間のバックライト１２０内に代表的な光学的構成要素を含む。バックライト１２０は、例えばディフューザー１４０を含んでもよい。ディフューザー１４０は、いずれの好適なディフューザーフィルム又はプレートであってもよい。例えば、ディフューザー１４０は、任意の好適な拡散材料（単数又は複数）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ディフューザー１４０は、ガラス、ポリスチレンビーズ、及びＣａＣＯ_３粒子を含む、さまざま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。代表的なディフューザーには、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａから入手可能な３Ｍ（商標）Ｓｃｏｔｃｈｃａｌ（商標）ディフューザーフィルム、タイプ３６３５−３０、３６３５−７０及び３６３５−１００を挙げることができる。

バックライト１２０は、例えば、指向性リサイクルフィルム（ＤＲＦ）１５０も含んでよく、輝度向上層又はフィルムと呼ばれることもある。ＤＲＦ １５０は、軸外光をディスプレイの垂直軸に、より近い方向へと向け直す表面構造体を含む。これはＬＣパネル１１０を通って軸上を伝播する光の量を増加させるので、視聴者が見る画像の輝度及びコントラストを増大させる。図１に例示されている代表的なＤＲＦ １５０には、基材部分１５２、及び本明細書でプリズム層として示されている構造化表面層１５４が挙げられる。基材部分１５２及び構造化表面層１５４は、異なる材料から形成されてもよく、あるいは、それらは同じ材料で構成されてもよく、それらはモノリシックに又は単一フィルムの個別の部分として形成されてもよい（made be formed）。

ＤＲＦの一例は、プリズム状の輝度向上層であり、これは屈折及び反射を介して照明光を方向転換させる多くのプリズム状頂部を有する。ディスプレイシステム１００で使用され得るプリズム状の輝度向上層の例には、ＢＥＦ ＩＩ９０／２４、ＢＥＦ ＩＩ ９０／５０、ＢＥＦ ＩＩＩＭ ９０／５０及びＢＥＦ ＩＩＩＴを含む、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＶｉｋｕｉｔｉ（商標）ＢＥＦ ＩＩ及びＢＥＦ ＩＩＩ系のプリズム状フィルムが挙げられる。

他のＤＲＦは、ゲインディフューザーと呼ばれることがあり、フィルム若しくは層の主表面の一方又は両方の上に、規則的若しくは不規則なマトリックスアレイに配置された、ビーズ、丸い半球体、ピラミッド、又は他の構造体を含んでもよい。ゲインディフューザーの一例は、Ｋｅｉｗａ Ｃｏｒｐ．から入手可能なＯｐａｌｕｓ ＢＳ−７０２である。他のゲインディフューザーは、米国特許及び米国特許出願公開第２００６／０１０３７７７号（Ｋｏ ｅｔ ａｌ．）、米国特許第７，３２０，５３８号（Ｋｏ ｅｔ ａｌ．）、同第７，２２０，０２６号（Ｋｏ ｅｔ ａｌ．）、同第７，４１６，３０９号（Ｋｏ ｅｔ ａｌ．）、米国特許出願公開第２００６／０２５０７０７号、及び同第２００７／００２４９９４号（Ｗｈｉｔｎｅｙ ｅｔ ａｌ．）に開示されている。ゲインディフューザーは微小複製された構造化表面層であってもよく、あるいはそれらは、例えば基材層の表面上に若しくはこれに近接して配置された結合剤内にビーズを埋め込むことによって形成されてもよい。ビーズは、有機（例えば、ポリマーの）又は無機材料など、当業者に既知の任意の適切な透明材料で作製されてよい。ビーズは一般的に、例えば５〜５０μｍの範囲の平均粒径を有するが、他のビーズ寸法が使用されてもよい。ビーズの半径は約２、４、５、８、１０、１２．５、１５、１７．５、２０、２５、３７．５、４５、５０、６０、７０及び８０マイクロメートル、あるいはこれらの代表的な値の間の任意の半径を使用することができる。一般的には、その中にビーズが分散されている結合剤は実質的に透明である。最も代表的な実施形態では、結合剤の材料はポリマーである。意図される用途に応じて、結合剤は、電離放射線硬化型（例えばＵＶ硬化型）のポリマー材料、熱可塑性ポリマー材料、又は粘着性材料であってもよい。１つの代表的なＵＶ硬化性結合剤としては、Ｃｏｇｎｉｓ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なウレタンアクリレートオリゴマーの、例えばＰｈｏｔｏｍｅｒ（商標）６０１０を挙げることができる。ビーズ、結合剤、屈折表面層等の更なる記載は、米国特許出願公開第２００８／００４９４１９号（Ｍａ，ｅｔ ａｌ．）に見出すことができる。

いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム１００は、同一のタイプ又は異なるタイプの、多数の指向性リサイクルフィルムを含んでもよい。

ディスプレイシステム１００は、光を実質的に「再利用」しないが、所望の軸に沿って視聴者の方へ伝播する光の量を増大させる役割を果たす、転向フィルム（図示せず）などの光方向転換フィルムを含むこともできる。

ディスプレイシステム１００は、反射偏光子１６０を含むこともできる。任意の好適なタイプの反射偏光子、例えば多層光学フィルム（ＭＯＦ）反射偏光子、拡散反射偏光フィルム、例えば連続／分散相偏光子、ワイヤグリッド反射偏光子、又はコレステリック反射偏光子が使用されてもよい。

ＭＯＦ及び連続／分散相反射偏光子は両方とも、少なくとも２種類の材料、通常は高分子材料の間の屈折率の相違によって、１つの偏光状態の光を選択的に反射し、その一方で、直交偏光状態にある光を透過させる。例えば、好適なＭＯＦ反射偏光子が、同一出願人に所有された米国特許第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａ ｅｔ ａｌ．）及び米国特許出願第６１／０４０，９１０号、表題「ＬＯＷ ＬＡＹＥＲ ＣＯＵＮＴ ＲＥＦＬＥＣＴＩＶＥ ＰＯＬＡＲＩＺＥＲ ＷＩＴＨ ＯＰＴＩＭＩＺＥＤ ＧＡＩＮ」（代理人整理番号６４１２１ＵＳ００２）に記載されている。ＭＯＦ反射偏光子の市販の例には、拡散面を含むＶｉｋｕｉｔｉ（商標）ＤＢＥＦ−Ｄ２８０及びＤＢＥＦ−Ｄ４００多層反射偏光子が挙げられ、両方とも３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。

本開示と関連した有用な分散反射偏光フィルムの例には、例えば同一出願人に所有された米国特許第５，８２５，５４３号（Ｏｕｄｅｒｋｉｒｋ ｅｔ ａｌ．）に記載されているような連続／分散相反射偏光子、及び例えば同一出願人に所有された米国特許第５，８６７，３１６号（Ｃａｒｌｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）に記載されているような拡散反射多層偏光子が挙げられる。他の好適なタイプの拡散反射偏光フィルムは米国特許第５，７５１，３８８号（Ｌａｒｓｏｎ）に記載されている。

本開示と関連して使用できるワイヤグリッド偏光子のいくつかの例には、例えば米国特許第６，１２２，１０３号（Ｐｅｒｋｉｎｓ ｅｔ ａｌ．）に記載されたものがある。ワイヤグリッド偏光子は、例えばＯｒｅｍ，ＵｔａｈのＭｏｘｔｅｋ Ｉｎｃ．から入手可能である。

本開示と関連して有用なコレステリック偏光子のいくつかの例には、例えば米国特許第５，７９３，４５６号（Ｂｒｏｅｒ ｅｔ ａｌ．）及び同第６，９１７，３９９号（Ｐｏｋｏｒｎｙ ｅｔ ａｌ．）に記載されたものが挙げられる。コレステリック偏光子はしばしば、コレステリック偏光子を透過した光が直線的に偏光された光に変換されるように、出力側に４分の１波長遅延層（retarding layer）と共に提供されることが多い。

反射偏光子１６０は、ディスプレイシステム１００内で自立していてもよく、あるいはそれは他の構造体に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態では、反射偏光子１６０はＬＣパネル１１０の入射プレート１１４に取り付けられてもよい。他の実施形態では、反射偏光子１６０はディフューザー１４０に取り付けられてもよい。

ディスプレイシステム１００は光学フィルム１７０を含むことができる。光学フィルム１７０は例えば、本明細書で記載されているように、プリズム状の輝度向上フィルム又はゲインディフューザーなどの指向性リサイクルフィルムであってもよい。それは、例えば、保護シートとして、機械的機能の役割をする。いくつかの実施形態では、光学フィルム１７０は、本明細書で更に記載されているように、延伸ポリマーフィルムを含むことができる。光学フィルム１７０はモノリシックであってもよく、又はそれは多数の層を含んでもよい。広くは、それは任意の所望された目的のためにディスプレイシステム１００に含まれる、任意の好適な光学フィルムであってもよい。光学フィルム１７０は自立していてもよく、あるいは、それはシステム１００内の他の光学フィルム又は層の一方若しくは両側に取り付けられてもよい。反射偏光子１６０がシステム１００内に存在するとき、光学フィルム１７０は、ラミネートされても、ないしは別の方法で、反射偏光子に取り付けられて反射偏光子の機械的特性を増大させるか又は向上させることができる。反射偏光子１６０のみでは、例えばディスプレイシステム１００内での使用に十分な部分及び／又は寸法安定性を欠く恐れがあり、あるいはそれは比較的繊細な性質であり、製造、輸送、及び／又は組立における取扱を難しいものにする恐れがある。そのような場合では、光学フィルム１７０は、それが反射偏光子１６０に取り付けられたとき、組み合わせが十分に機械的に堅牢であり、反射偏光子の有用性を著しく改善できるような機械的特性を有してもよい。

光学フィルム１７０が、例えば、反射偏光子１６０と、ＬＣパネル１１０の入射プレート１１４内に組み込まれる入射偏光子との間に配置されるとき、それを偏光子内（inter-polarizer）光学フィルム（ＩＰＯＦ）と呼ぶことがある。広くは、反射偏光子１６０及び入射偏光子は、ディスプレイシステム１００のＬＣ層１１２による変調のために、バックライトからの光を「調整する」又は準備すると考えられる。いったん反射偏光子１６０がバックライト１２０の先行する光学素子からＬＣパネルの方へ光を通過させると、いずれか意図されない方法で光の偏光を変えることは一般的に望ましくない。その複屈折特性に大きく依存して、光学フィルム１７０はＩＰＯＦとして、反射偏光子１６０から入射偏光子まで進む光の偏光を、ディスプレイシステム１００の外観に影響与える程度まで影響を及ぼすか、又はそうでない場合がある。

反射偏光子１６０とＬＣパネル１１０との間に配置された光学フィルム１７０の、図１からの実施例に加えて、光学フィルムが偏光子間に配置される他のシナリオが検討されてもよく、ＩＰＯＦに関する本明細書の記載は、一般的にこれらの状況にも同様に適用可能である。偏光及びそれに続く偏光子を作る、偏光照明装置間に配置された光学フィルムは同様にＩＰＯＦと見なされてもよく、本開示の光学フィルムと共にそのような構成で利点をもたらす。偏光照明装置は、例えば、ＰＣＴ公開国際公開第２００６／１２６１２８号（Ｂｏｏｎｅｋａｍｐ，ｅｔ ａｌ．）及び同第２００４／００３６３１号（Ｂｅｎｏｉｔ，ｅｔ ａｌ．）に記載され得る。更に、反射偏光子１６０と背面反射体１３４との間の例示された構成要素全てを含めて、前述の偏光照明装置を構成する場合、図１は、偏光照明装置と偏光子（入射プレート１１４に組み込まれている入射偏光子）との間の光学フィルム１７０を例示すると考えられ得る。

広くは、偏光子間の高度な複屈折材料の使用は、ディスプレイにおいて避けられている。これらの用途の大半において、これらの複屈折フィルムは偏光を解消することができ、過剰なカラーアーチファクトを取り込みことができ、又はその両方ができる。これに対する最も一般的な例外は、得られる色を隠すために強い拡散子が複屈折フィルム構造体でも、及び補償フィルム（これは小さい、密接に制御された位相差値を有し、透過光の偏光を修正するよう意図されている）でも使用される場合である。望ましくない色効果を作り出すのに加えて、複屈折フィルムはバックライトを再利用するための輝度ゲインを低下させる結果となる場合がある。

高分子光学フィルムに関しては、複屈折は一般的に、主にポリマー材料固有の性質及びフィルムが製造される方法に起因する。ポリマーフィルムは典型的に、製造中に延伸され、フィルムのその配向（及び、したがってそれが含む分子）は、フィルムの複屈折に大きな影響を与える場合がある。フィルムは製造で一軸又は二軸に延伸又は配向することができる。

概して、２つの方向における延伸の規模がバランスがとれている二軸延伸フィルムは、一軸延伸、あるいはよりバランスとのとれていない二軸的な方法におけるフィルムよりも、フィルムの平面での軸間でより小さな複屈折を呈する傾向がある。図２は、異方性フィルム内の屈折率の配向を示す光学フィルムの略図である。ｎ_ｘ及びｎ_ｙは、フィルムの直交するｘ及びｙの面内軸に沿った屈折率であり、その一方で、ｎ_ｚは、ｚ方向の面外での、ｘ及びｙ方向に直交する屈折率である。本開示において、ｘ方向がフィルムの最大延伸である座標系がしばしば使用される。

二軸配向ＰＥＴフィルムは、約ｎ_ｘ＝１．６８、ｎ_ｙ＝１．６４、及びｎ_ｚ＝１．４９の典型的な屈折率を有し、交差した若しくは平行な偏光子間に配置され、約４０度を超える入射角で見られるとき、非常に色彩豊かな外観を作り出すということが観察されている。色は、ＰＥＴフィルムの光学軸が偏光子の軸に最も注意深く位置合わせされているときでさえ観察された。更に、より平衡のとれた延伸、すなわちｎ_ｘ≒ｎ_ｙを有するＰＥＴフィルムは、入射角が３０度未満で、ＰＥＴフィルムの軸が偏光子の軸と注意深く位置合わせされている状態で、更により色彩豊かであるということが見出されている。例えば、これらの理由のために、高度に複屈折フィルム層を、それが、反射偏光機能を作る反射偏光子それ自体の中のポリマーフィルムのマイクロ層とほぼ同一の特性及び軸の位置合わせを有する非常に薄いそうでない限り、反射偏光子と別の偏光子との間に使用するべきではないということが一般的に見なされている。例えば、米国特許第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａ，ｅｔ ａｌ）を参照のこと。

概して、光が一対の偏光子及び複屈折ＩＰＯＦを通過した後に観察されるとき、カラーフリンジ（color fringes）が見られることがある。光学素子のこの組み合わせを通過する特定の光線によって経験される位相差遅延特性は、ＩＰＯＦによって取られる光線の経路によって決まる。位相差遅延特性は、光線の異なるスペクトル構成要素の偏光状態を、異なる量だけ変化させ、波長によって第２の偏光子を通る透過率を変向となる。特定の物理的ケースにおけるこの一般的な現象のグラフ表示は、Ｍｉｃｈｅｌ−Ｌｅｖｙのカラーチャートで示される。分散は、これらの波長依存の影響にも同様に関連している。

二軸複屈折ポリマーフィルムは、ｎ_ｘ及びｎ_ｙの両方未満か、又はｎ_ｘ及びｎ_ｙの両方を超えるいずれかのｎ_ｚ値を有し、ｎ_ｘ及びｎ_ｙは面内の最大及び最小係数であり、フィルムの位相差がゼロである、空気中の２つの入射角（ｘ軸に沿った入射面内で±θ_ｓａ）を有する。位相差遅延特性は、これらの点から離れる、全ての他のθ及びφ方向に関して増大する（φは、点からの方位角の変位、すなわちｚ軸に対する回転を表す）。多くのフィルムに関して、これら２つのゼロ点及び色の付いた位相差フリンジの同心円状の輪は、２つの偏光子及び複屈折ＩＰＯＦを通る拡散光源を、広角レンズ（コノスコープ）を使用することによって、又は正しい角度で裸眼で見ることによって観察することができる。１つから複数の波長の低及び中間の位相差遅延特性は、非常に強い色を作ることができ、高い位相差遅延特性値（＞〜５λ）は、波長の機能として透過光の急速な振動のために落ち着いた色を作る。

この影響は、図３のようなコノスコープのプロットを用いて理解することができる。図３は、平行な吸収偏光子及びこの偏光子間の二軸延伸ＰＥＴフィルムを含むフィルムスタックを通る、測定された光透過強度のプロットであり、成形されたフィルムは１２５マイクロメートルの厚さ及びｎ_ｘ＝１．６７５、ｎ_ｙ＝１．６４１、ｎ_ｚ＝１．４９０６の屈折率を有する。偏光子の通過軸はｘ軸と位置合わせされ、これはＰＥＴの遅（高指数）軸である。プロット軸は仰角（θ_ａ；環状の同心円）及び方位角（φ；円の周辺）であり、このコノスコープのプロットでは、プロット上の各点は画角を表す。このプロットに関して、６００ｎｍの波長の入射光に関して計算され、位相差遅延特性がゼロであり、本明細書では「反射係数対称点」とも呼ばれる入射角は、約θ_ｓａ＝±４１度でｘ軸に沿った中心の左右の点である。このプロットではっきりと分かるのは、これらの対称点の周辺で中心に置かれた光の交流する高及び低透過率の同心円弧である。位相差の値は、これらの対称点からの距離と共に増大する。例えば、隣接した環（明るいものから明るいものへ（bright-to-bright）又は暗いものから暗いものへ（dark-to-dark））は、位相差における１つの波長の差分を表す。

図３のプロットは６００ｎｍでの単色光に関して計算されている。他の波長では、光のパターン及び暗環は波長と共に円の半径で計測する。波長の連続的な範囲に関する透過、例えば白色光は、異なるスペクトル構成要素が、異なる位置でそれらの最大及び最小透過率、色の付いたパターン結果を有しているので、その範囲での全ての波長の組み合わされた透過を反射する。ディスプレイのバックライトとの関連で、この色の付いたパターンは非常に好ましくないものであり得る。この色のついたパターンは、対称点に近くなると、より特徴的にはっきりとする。対称点からより遠くにある観測角に関して、構成要素であるスペクトル構成要素に関する透過強度パターンは、観測角度における小さな変化で急速に変化することができ、より落ち着いた色パターンにつながることができる。

偏光子間の実際のフィルムの観察と共に、複屈折特性の範囲を有するフィルムのこのタイプのプロットの調査から、２つの基準が、ディスプレイのバックライトでの使用に低色ＩＰＯＦを設計するために際立っている。１つは、ディスプレイの視野角又は視認角度（viewing cone）内で、２つの対称点が一般に可視ではないということである。対称点の位置を記述する式は、本明細書に提示されるフィルム係数によって決定される。対称点の位置はフィルムの厚さとは無関係であるということに注意されたい。２つ目の基準は、フィルムの位相差遅延特性が、ディスプレイの視野角又は視認角度内の許容可能な色を与えるのに十分高くなければならないということである。この２つ目の基準は、フィルムの厚さと共に位相差遅延特性が増大するとき、厚く高度に複屈折なフィルムの使用により満たし得る。より厚いフィルムは、他の利点、例えば改善された機械的性能も提供することができる。

対称点が一般的にディスプレイの視認角度内で見えないという最初の基準は、必要ではあるが、視認角度内の高い位相差遅延特性を獲得するための十分な条件ではないということに注意する。複屈折は、対称点の方向に沿ってゼロであるため、位相差遅延特性は、フィルムの厚さとは無関係に、これらの方向にも沿って常にゼロである。対称点から視野角が離れるとき、しかしながら複屈折及び位相差遅延特性は増大し、後者はフィルムの厚さに比例した値も有する。

対称点は、ゼロ複屈折を経験する方向で、複屈折フィルムを通って伝播する光線に対応する。これは、異方性フィルムを概略的に表している図２を参照することによって理解される。広くは、このフィルムを通って伝播する任意の光線は、屈折率ｎ_ｘ、ｎ_ｙ、及びｎ_ｚを経験する。しかしながら、電界は光線の伝播方向と直角に振動するため、光線の伝播方向に直交する面内の屈折率は、特に重要である。θ_ｆの入射角でｘ−ｚ面内でフィルム内を伝播する光線のみに注目すると（下付き文字「ｆ」はフィルムを、「a」は空気中の角度を意味する）、光線によって経験される２つの直交するｓ偏光及びｐ偏光構成要素内へ関連の屈折率を解くことができ、ｎ_ｙ及びｎ_θｆ．ｎ_θｆは、ｘ−ｚ面での光線の電磁波のｐ偏光された構成要素によって経験される屈折率であり、ｎ_ｘ及びｎ_ｚの組み合わされた影響を組み込む。それは式１より計算することができる：

ｎ_ｙ及びｎ_θｆが等しいとき、光線はゼロ複屈折の経路に沿って移動し、これは対称点に対応する方向に沿っている。式１から、屈折率が与えられた状態で、θ_ｓｆを見出すための式を導き出すことができる（下付き文字「ｓ」は対称点を表す）：

θ_ｓｆは、ゼロ複屈折の経路に沿って伝播する光線のための、フィルム内の角度である。空気−フィルム境界面（ｘ−ｙ面）に関して入射角θ_ｓａでｘ−ｚ面内の空気中に伝播する光線は、以下の条件を満たしたとき、θ_ｓｆの角度でフィルム内に屈折する：

特定のｎ_ｘ、ｎ_ｙ、ｎ_ｚの係数のセットに関して、θ_ｓｆのための式２への解がある場合があるが、θ_ｓａの式３のための解はない。これは、空気からフィルム内への屈折によってアクセスすることができない、フィルム内を伝播する方向に一致する。同等に、θ_ｓｆでフィルム内を伝播する光線は、フィルム−空気の境界面で内部全反射を受ける。このような状況の場合、光線は、９０度を超える空気中の入射角を有するものと称されることがある。９０度を超える空気中での入射角との対称点を有するフィルムは、対称点は空気から見えないので、低色ＩＰＯＦ、すなわちディスプレイの視認角度内で見えない対称点に関して、本明細書で提起されている第１の基準を一般的に満たす。９０度未満で対称点を有するフィルムは、第１の基準を満たし得るが、多くのディスプレイの用途が相当に狭い視認角を要求する。いくつかの実施形態では、ＩＰＯＦは、６０、７０、８０、９０、又は９０度を超える入射角で対称点を有する用途に好適であり得る。

偏光子間で使用されるとき、低色を提供することができる、延伸ポリマーフィルムの一実施形態は、以下の基準を満たす係数セットによって特徴付けられる：（ｉ）ｎ_ｘ＞ｎ_ｙ＞ｎ_ｚ、（ｉｉ）ｎ_ｚ＜〜１．５２、及び（ｉｉｉ）ｎ_ｘ−ｎ_ｙ≧〜０．０６。かかるフィルムは、例えば、実質的に一軸の方法でＰＥＴを延伸することで作製されてもよい。

本開示の内部偏光子光学フィルムの利点を視覚化するのを助けるために、図３と比較して、図４は、１２５マイクロメートルの厚さ及び反射係数ｎ_ｘ＝１．６８０１、ｎ_ｙ＝１．５８３８、ｎ_ｚ＝１．５１３０を有する成形されたフィルムと共に、平行な吸収偏光子、及び偏光子間に位置決めされた実質的に一軸配向（延伸）ＰＥＴフィルムの計算された光の透過強度のプロットである。これらの屈折率に関して、対称点は、９０度を超える空気中の入射角θ_ｓａで配置され、これは、対称点がプロットで見られないという事実によって反映されている。

低色ＩＰＯＦに関する第２の基準（すなわち、位相差遅延特性はディスプレイの視野角又は視認角度内の許容可能な色を与えるのに十分高い）に戻って、一般的に高い位相差遅延特性を有するフィルム内に落ち着いた色を観察するということに注目する。いくつかの使用に関して、使用分野内の最小の位相差は、少なくとも約５つの波長であるべきであり、すなわち、視界の縁部は少なくとも対称点からの５つの位相差フリンジであるべきである。色の変動が依然、好ましくないことが見出されている場合では、ディフューザーを付加して色を隠してもよい。位相差遅延特性は、偏光計（例えばＡｘｏｍｅｔｒｉｃｓ，Ｉｎｃから入手可能）により測定されることができる。いくつかの実施形態では、許容可能な色は、対象の視認角度内で、３０００ｎｍ超、４０００ｎｍ超、５０００ｎｍ超、６０００ｎｍ超、７０００ｎｍ超、８０００ｎｍ超、９０００ｎｍ超、１００００ｎｍ超、又はそれ以上の位相差遅延特性の値を有するフィルムに関して観察される。位相差遅延特性がこれらの値を超えているべきである対象の視認角度には、主要な視野角に対して４０度、５０度、６０度、７０度、８０度、又は９０度内の角度で全ての光路入射を包含するこれらの視認角を含んでもよい。

位相差遅延特性の値及びＩＰＯＦとしての使用の許容可能性の関連に関して更に理解を深めるために、５つの複屈折フィルムを考慮する。２つのフィルムは、ＰＥＴで形成され、２つはシンジオタクチックポリスチレン（ｓＰＳ）、並びに１つ（ラベルされた幅出しされたＰＣ）はポリカーボネート様のフィルムを表しているが、これらの実際の係数は本当のＰＣでは到達することができない。ＰＥＴ及びｓＰＳフィルムは、実際の物理的サンプルを表す。これらのフィルムの屈折率は測定され、ｘ−ｚ面内での入射に関する位相差が計算された。位相差の全値は、以下の比較において明確にさせる目的で、厚さ１２５マイクロメートルのフィルムに調節された。

ｘ−ｚ面内の入射角の関数としての位相差は、これらの係数を有するフィルムのために計算され、結果は図５にプロットされている。「二軸ＰＥＴ」フィルムは、ＰＥＴフィルムの商業生産で一般的であるように、連続的なフィルム製造ラインを使用して配向した。このような配向は、典型的にそれほど対称的ではない。用語、幅出しされたフィルムは、一定の寸法に制限された直交寸法を有する第１方向においてのみ主に延伸されているフィルムを指し、これは長さの配向が利用されないとき、標準的なフィルム幅出しで発生するものである。幅出しされたｓＰＳは、本当の一軸フィルムの屈折率に近い屈折率を呈する。これはｓＰＳの結晶対称性によるものである。

２つのＰＥＴフィルム（図５の曲線５００及び５０２）の位相差の値における大きな差異に注意されたい。二軸配向ＰＥＴの位相差遅延特性（曲線５０２）は、空気中に約４５度で入射するゼロの線を横断する。コノスコープを使用してみるとき、１２５マイクロメートルの厚さであるこのサンプルは、ゼロ位相差の点の周辺でおおよそ円形を形成した、高度なカラーフリンジを呈した。同様の係数を有する５０マイクロメートルの厚さのフィルムが、同じ場所でゼロ位相差の点を有しているのが観察されたが、更に広く離間されているフリンジを呈した。後者のサンプルの５番目のフリンジは、視野のほぼ中心（直角入射）まで延伸した。

主にクロスウェブ方向で（幅出しされた）延伸ＰＥＴフィルムは、密接に離間されているフリンジを呈しているが、湾曲の中心は、コノスコープの画角のかなり外側であった。曲線５００は、空気中で観察可能でないこれらの対称点を示し、９０度の入射角で６番目のフリンジについてのみ示す。

曲線５０４は、これらの実際の係数はＰＣでは達成不可能である場合もあるが、ポリカーボネート（ＰＣ）として列挙されている。空気中で９０度を超えるゼロ位相差遅延特性点を有するが、低〜中の複屈折も呈する、低複屈折フィルムのクラスを示すよう意図されている。拡散コーティングでコーティングされたときでさえ、これらのフィルムで観察された色は、好ましくないものとなり得、これらのフィルムは、波長の関数として、幅広い最小及び最大強度の変調を呈するためである。

曲線５０６及び５０８は、二軸延伸の、かつ制限された一軸延伸（幅出しされた）ｓＰＳのフィルム上で測定された係数を使用して計算された。フィルムは、約５０マイクロメートルの厚さであり、遅延特性曲線は、１２５マイクロメートルの厚さのフィルムを想定して計算された。明るい色の付いたフリンジが５０マイクロメートルの厚さの二軸延伸ｓＰＳフィルムで観察された。曲線５０６から、低レベルのフリンジが４５度で、特に５０マイクロメートルの厚さのフィルムで観察されるということは明らかである。幅出しされたフィルムは、曲線５０８によって、入射の全角度で非常に高レベルのフリンジを有するということが予測される。わずかな色が、入射の７５度近くの５０マイクロメートルの厚さの、幅出しされたｓＰＳフィルムで観察可能だった。１２５マイクロメートルの厚さで同一のタイプのフィルムが、より少ない、おそらくほどんど観察可能でない色を呈するであろう。

図３から推測され得るように、波長の関数としての強度変化、したがって色は、入射角及び入射面（方位角）の両方によって決まる。図５における曲線５０２の主題に戻って、二軸ＰＥＴの透過率は、φ=２０度の方位角に沿って入射角（０、３０、６０度）のために成形された。図６におけるプロットは、透過光強度の変化は、この場合において入射角と共に増加するということを示す。平均強度は、複数の波長でゼロ透過に近づく深い極小のために６０度で大きく低減される。この方向からの色は、それが高レベルのフリンジから発生するとしても、同様の理由で高い場合がある。適切な拡散表面コーティングは、強度は低いが、この色を隠すことができた。要約すれば、この望ましくない光学応答結果は、大きく低減された平均透過率値、並びに目立つ色となる。

ゼロ位相差点に近い観察角度で、二軸ＰＥＴフィルムは、低レベルの位相差フリンジから更に強い色を呈する。これは、５度の方位角での入射面に関して図７で例示されている。この面で４７度の入射は、非常にゼロ位相差点に近く、これは入射の約４７度及び０度の方位角である。赤色光に関する透過率の大まかな最小に注意されたい（すなわち、約６６０ｎｍ）。この色を、いずれかの拡散コーティングで隠すことは難しい。４７度の入射角に関する平均透過は１２％のみである。

対照的に、横断又は幅出しされた方向（図５の曲線５００）にのみ主に配向されたＰＥＴフィルムは、更に改善された光学性能を提供することができる。かかるフィルムは実質的に一軸配向（ＳＵＯ）フィルムとして記載されもよい。図８に示されている、２０度の方位角での入射面に関する計算された透過強度曲線はいずれの条件下でも見え難い、非常に落ち着いた色を示す。更に、色は観測角のいずれか他のセットでも違いはない。しかしながら、有用なフィルムは幅出しのみの条件に制限されない。θ_ｏの大きな値、及び大きな位相差遅延特性は、様々な対称的に向けられたフィルムと共に得られる。

本開示の実質的に一軸配向フィルムは、当該分野において既知の任意の好適な光学フィルムの一部として使用されてもよい。それは当該技術分野において既知の任意の適合性のあるプロセスで処理されてもよい。例えば、その表面は処理されてフィルムにヘイズが付与されてもよい。他の材料がその表面に配置されて、光学的、機械的、電気的、又は他の機能を提供してもよい。

実質的に一軸配向フィルムは、他の光学フィルム（単数又は複数）とラミネートされて使用され、他のフィルム（単数又は複数）の機械的特性を強化してもよい。例えば、実質的に一軸配向フィルムは、反射偏光子の一方又は両方の側にラミネートされてディスプレイ用途における反射偏光子の機械的安定性、取り扱い性及び／又は堅牢性を強化してもよい。

実質的に一軸配向フィルムは、細長いプリズム、ゲインディフューザー、又は他の好適な表面構造体を有する指向性リサイクルフィルムのための基材として使用されてもよい。例えば、図９は、光学フィルム９７０及び反射偏光子９６０を含むフィルムスタック９８０の実施形態の概略の横断面図である。いくつかの実施形態では、光学フィルム９７０は、延伸ポリマーフィルム基材９７２及び光学層９７４を含むことができる。更に、いくつかの実施形態では、延伸ポリマーフィルム９７２は実質的に一軸配向フィルムを含むことができる。広くは、図９のフィルム９７０及び９６０は、図１のディスプレイシステム１００のようなディスプレイシステムに使用することができ、図１に関して記載されている光学フィルムの変化も図９のフィルム９６０及び９７０に含むこともできる。

図９に概略的に示されているように、フィルム９７０は、反射偏光子９６０とＬＣパネル（図示せず）の入射偏光子との間での使用に好適である。反射偏光子９６０は自立していてもよく、あるいはそれはディフューザープレートなどの別のバックライト構造体に取り付けられてもよい。本明細書で記載されているような偏光解消及び不必要な色の影響の問題によって、複屈折基材を有する指向性リサイクルフィルムは一般的に、偏光子間では使用されていない。

本明細書で開示されているように、実質的に一軸配向フィルムは許容可能な結果を有する偏光子間で使用されてもよい。望ましくない光学的影響を最小限にするために、これらのフィルムは偏光子のブロック軸と位置合わせされた早軸又は遅軸のいずれかに配向することができる。位置合わせは正確である必要はないが、一般的に位置合わせが近いほど、望ましくない光学的影響の可能性は低減させることができる。いくつかの実施形態では、実質的に一軸配向フィルムの速軸と偏光子の通過軸との間の角度は、１０度以下、又は５度以下であってもよい。いくつかの実施形態では、１０度以下、又は５度以下内で、偏光子のブロック軸と実質的に一軸配向フィルムの延伸軸（一般的に本明細書使用されるように、ｘ軸）を位置合わせすることが望ましい場合がある。この位置合わせでは、空気中で可視であろうとなかろうと、対称点は、偏光子によって透過された最小強度の方向に沿って配置される。この方向を図１０に図示する。

延伸ポリマーフィルム９７２は、本明細書で記載される任意の好適な延伸ポリマーフィルム、例えば、延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン、シンジオタクチックポリスチレン、又は任意の他の好適なポリマー材料のフィルムであってもよい。光学層９７４は、任意の好適な層（単数又は複数）、例えば米国特許第６，３６８，６９９号（Ｇｉｌｂｅｒｔ，ｅｔ ａｌ．）に記載される反射防止層、帯電防止層、ヘイズコーティング、スリップコーティング、耐延伸コーティング、又は任意の適合性のある層又はコーティングを含むことができる。いくつかの実施形態では、光学層９７４は複数の光学素子９７６を含むことができる。いくつかの実施形態では、光学素子９７６は反射光学素子を含む。任意の好適な光学素子、例えば延伸プリズム、ビーズ、小型レンズ、ピラミッド、キューブコーナー、回折構造体、又はゲインディフューザー構造体を使用することができる。光学層９７４は、延伸ポリマーフィルム９７２の主表面の１つ又は両方に近接して位置決めされてもよい。例示された実施形態では、光学層９７４は、延伸ポリマーフィルムが光学層９７４と反射偏光子９６０との間であるように、延伸ポリマーフィルム９７２に近接して配置される。光学層９７４は、延伸ポリマーフィルムの主表面の１つ又は両方に位置決めすることができ、あるいは、光学層９７４は支持層上（単数又は複数）に位置決めすることができる。例えば、同一出願人に所有された米国特許出願第６１／０３９６３７号、表題「Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｓｌｉｄｅ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｆｌｕｉｄｓ Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ」（Ｙａｐｅｌ ｅｔ ａｌ．）、同第６１／０３９６４９号、表題「Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｓｌｉｄｅ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｔｗｏ ｏｒ Ｍｏｒｅ Ｆｌｕｉｄｓ」（Ｙａｐｅｌ ｅｔ ａｌ．）、及び同第６１／０３９６５３号、表題「Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｓｌｉｄｅ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｔｗｏ ｏｒ Ｍｏｒｅ Ｆｌｕｉｄｓ」（Ｙａｐｅｌ ｅｔ ａｌ．）に記載される技法など、任意の好適な技法が使用されて光学層９７４を形成することができる。

図９では、フィルム９６０及び９７０は物理的に別個のフィルムとして示されている。広くは、バックライトスタックの構成要素は、適切である場合は取り付けられてもよい。複数のフィルムが取り付けられるとき、それらの組み合わせは、多機能フィルムを構成すると考えられ得る。図１１は、延伸ポリマーフィルムを組み込む代表的な多機能フィルム１１００の概略的な横断面図である。多機能フィルム１１００は、反射偏光子１１１０、例えば、米国特許出願第６１／０４０，９１０号、表題「ＬＯＷ ＬＡＹＥＲ ＣＯＵＮＴ ＲＥＦＬＥＣＴＩＶＥ ＰＯＬＡＲＩＺＥＲ ＷＩＴＨ ＯＰＴＩＭＩＺＥＤ ＧＡＩＮ」（代理人整理番号６４１２１ＵＳ００２）に開示されるような多層光学フィルム反射偏光子を含む。一方で、反射偏光子１１１０は接着層１１２５と共に延伸ポリマーフィルム１１２０に取り付けられてもよく又はこれにラミネートされてもよい。延伸ポリマーフィルム１１２０は、反射偏光子１１１０の対向する主表面上に任意の好適な光学層（例えば、ヘイズコーティング）を含んでもよい。反射偏光子１１１０のもう一方の側上に、別の延伸ポリマーフィルム１１３０が、接着層１１３５と共に取り付けられてもよく、又はこれにラミネートされてもよい。延伸ポリマーフィルム１１２０、１１３０は、本明細書に記載される任意の好適なフィルム、例えば実質的に一軸配向のフィルムを含むことができる。

フィルム１１００は、反射偏光子１１１０に対向する延伸ポリマーフィルム１１３０上に配置された光学層１１４０も含む。光学層１１４０は、任意の好適な光学層（単数又は複数）、例えば、図９の光学層９７４、図１の層１５４、又は図１のフィルム１７０上に又はこれに近接して配置された層に関して本明細書で記載されているこれらの層を含むことができる。

多機能フィルム１１００では、延伸ポリマーフィルム１１２０及び１１３０の延伸軸は、反射偏光子１１１０のブロック軸と位置合わせすることができる。延伸ポリマーフィルム１１２０、１１３０は、反射偏光子に機械的安定性をもたらすことができ、一般的に良好な剛性、平坦性、取り扱い堅牢性、及び環境的なエージングの後の望ましい特性をもたらすことができる。

プライマー層又はコーティングは、本開示の延伸ポリマーフィルムに適用することができ、これはポリエステルから形成され、延伸ポリマーフィルムと他の層、例えば光学層と多層光学フィルム反射偏光子との間の接着を改善することができる。プライマー層の調製に使用される材料の例には、ポリアクリレート類、スルホン化ポリエステル類、ハロゲン化ポリマー類、例えばポリ（ビニリデンクロライド）、ポリ（ビニルアセテート）、ポリウレタン類、及びエポキシ類が挙げられる。これらの中で、材料の好ましいクラスには、ポリアクリレートコポリマー類及びスルホン化コポリエステル類が挙げられる。プライマー層は、有機溶媒中の溶液として、又は水溶液若しくは分散液としてウェブに送達されてもよい。プライマー層は、同一出願人による２００７年７月２３日に出願された米国特許出願公開第２００９／００２９１２９号（Ｐｅｌｌｅｒｉｔｅ ｅｔ ａｌ．）に記載されているように延伸前又は後にウェブに送達されてもよい。

有用なアクリルコポリマーには、米国特許第４，０９８，９５２号（Ｋｅｌｌｙ ｅｔ ａｌ．）及び同第６，８９３，７３１号（Ｋａｕｓｃｈ）に記載のもの、並びにメチルメタクリレートと、例えばアクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート及びＮ−メチロールアクリルアミドなど所望による単量体モノマーを有するエチルアクリレートとのコポリマーが挙げられる。特に好ましいのは、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓからの商品名ＲＨＯＰＬＥＸ ３２０８及びＲＨＯＰＬＥＸ ＧＬ６１８で市販されているラテックス分散液である。

有用なスルホン化コポリエステルには、米国特許第５，３９１，４２９号（Ｏｔａｎｉ ｅｔ ａｌ．）、同第５，４２７，８３５号（Ｍｏｒｒｉｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）、同第６，８９３，７３１号（Ｋａｕｓｃｈ）、及び同一出願人による米国特許出願第６１／０４０７３７号、表題「Ｐｒｉｍｅｒ Ｌａｙｅｒ ｆｏｒ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍ」（代理人整理番号６４１５７ＵＳ００２）に記載されるものが挙げられる。これらのコポリエステルは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びポリ（カプロラクトン）ジオールなどのジオールと、テレフタル酸、イソフタル酸、及び５−スルホイソフタル酸ナトリウム塩との混合物の縮合により調製される。

コーティングはまた、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アジリジン、イソシアネート、及びエポキシを含む架橋剤の添加により架橋されもよい。好適な架橋剤は米国特許第６，８９３，７３１号（Ｋａｕｓｃｈ）に記載されている。ポリアクリレート系のプライマーコーティングに関して、メラミンホルムアルデヒド樹脂、例えばＣＹＭＥＬ ３２７（Ｃｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）が好ましく、スルホン化コポリエステル系プライマーコーティング、メラミンホルムアルデヒド樹脂、及びアジリジン、例えばＮＥＯＣＲＹＬ ＣＸ−１００（ＤＳＭ）は好ましい架橋剤である。架橋剤の典型的なレベルは結合剤の固体を基準として、１０〜５０重量％である。

プライマーコーティング層は、他の所望の接着剤を含有して、加工性を向上させたり、又はコーティングに他の機能を追加してもよい。そのような添加剤には、界面活性剤、好ましくは、基材上のコーティング媒質の濡れ性を向上させる非イオン性界面活性剤、硬化触媒、例えばｐ−トルエンスルホン酸及びそのアンモニウム塩；スリップ剤、例えばフィルムが大きなロールに加工されるときにロールの形成を向上させるための０．４〜５マイクロメートルのポリマービーズ；ｐＨ制御剤、例えばジメチルエタノールアミン及び他の揮発性アミン；並びに帯電防止剤が挙げられる。後者には、導電性ポリマー、例えば米国特許第７，０４１，３６５号（Ｋａｕｓｃｈ ｅｔ ａｌ．）に記載されているポリ（エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホネート；導電性ナノ粒子、例えば米国特許第５，４２７，８３５号（Ｍｏｒｒｉｓｏｎ ｅｔ ａｌ．）に記載のように、アンチモンドープ酸化スズ及び酸化バナジウム；高アスペクト比材料、例えば、米国特許出願公開第２００７／０２３１５６１（Ａ１）号（Ｐｅｌｌｅｒｉｔｅ ｅｔ ａｌ．）に記載のようなカーボンナノチューブ；イオン性材料、例えば強酸のリチウム塩、例えば臭化リチウム、硝酸リチウム、ノナフルオロ−ブタンスルホン酸リチウム、及びビス（トリフルオロメタンスルホニルイミド（trifluoromethanesulfonimide））リチウム；イオン性材料、例えば単量体第四級アンモニウム塩、例えばＣＹＡＳＴＡＴ ６０９；及びアンモニウムが中心となるペンデント（pendent）を有するポリアクリレートコポリマー、例えば同一出願人による米国特許出願公開第２００９／００２９１２９号（Ｐｅｌｌｅｒｉｔｅ ｅｔ ａｌ．）に記載されるような２−アクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドのコポリマーが挙げられる。

有用なプライマーコーティングの例には、ＲＨＯＰＬＥＸ ３２０８及びＣＹＭＥＬ ３２７、並びにスルホン化ポリエステル及びＣＹＭＥＬ ３２７が挙げられる。湿潤剤としての使用に、非イオン性界面活性剤（例えばＴＯＭＡＤＯＬ ２５−９）が使用されてもよく、典型的に０．０１〜０．１重量％のレベルで分散液に添加される。これらのシステムにおいて使用されるのに好ましい触媒は、ジイソプロパノールアンモニウムｐ−トルエンスルホネートであり、ＣＹＣＡＴ ４０４５として市販されている。この触媒の典型的な使用濃度は、総固形分を基準として０．１〜５重量％であり、硬化条件が低温を含む場合には、より高濃度である。プライマー層は、濡れた状態で約６〜２５マイクロメートルの厚さ、及び乾燥後及び延伸前に約０．２５〜１０マイクロメートルの厚さを有していてもよい。

本明細書で開示されているように実質的に一軸配向フィルムＰＥＴを多層光学フィルム、例えば反射偏光子に取り付けるのに好適な樹脂は、同一出願人により所有され、かつ同時係属の米国特許出願第６１／０４１０９２号、「ＡＤＨＥＳＩＶＥ ＬＡＹＥＲ ＦＯＲ ＭＵＬＴＩＬＡＹＥＲ ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＬＭ」（Ｊｏｎｅｓ ｅｔ ａｌ．）（代理人整理番号６４２１２ＵＳ００２）に記載されている。当該技術分野において既知の他の接着剤及び取り付け方法も使用することができる。

（実施例１）
本開示の一実施形態では、実質的に一軸配向ＰＥＴフィルムは、（１）約０．６の固有粘度を有するポリエチレンテレフタレート樹脂を約１，６８０ｋｇ／ｈｒで延伸することによって、約４２．７ｍ／ｍｉｎの速度で０．６４ｍｍ厚のキャストウェブを作り、（２）キャストウェブを７０℃で事前加熱し、そのキャストウェブを長さ方向若しくは機械方向（ＭＤ）でわずかに、その当初の非延伸寸法よりも１．１７倍延伸し、（３）このウェブを約４回クロスウェブ方向若しくは幅出し方向（ＴＤ）に９５℃で事前加熱及び延伸し、（４）ウェブを１５５℃の温度でヒートセットし、（５）このウェブをＴＤで２．５％弛緩させることによって調製された。優れたクロスウェブ及びダウンウェブキャリパー均一性を用いて大きなメモリ（３，０００ｍｍ幅）で０．１２７ｍｍの厚さの一軸配向ＰＥＴフィルムを作ることが可能である。１．０５倍〜１．３０倍の範囲の機械方向の延伸比率は、実行可能であり、範囲の下限は、加工性の条件（フィルムの分離性）で決定され、範囲の上限は、用途の性能要件（偏光軸の位置合わせの維持）によって決定される。フィルムは、摂氏８５度の環境に１５分間供された後、評価され、収縮が決定される。収縮は、一次方向（ＭＤ及びＴＤ）並びに製造されたフィルムの全幅を横断する様々な位置の両方で決定された。これらの値は、ウェブにわたって様々であり、フィルムの中心では０．４０％ＭＤ及び０．０１％ＴＤとして測定された。フィルムの縁部から７５０ｍｍの距離で測定された値は、それぞれ０．３４％ＭＤ及び０．００％ＴＤ、並びに０．４１％ＭＤ及び０．０１％ＴＤであった。

（実施例２）
本開示の一実施形態では、実質的に一軸配向ＰＥＴフィルムは、（１）約０．６の固有粘度を有するポリエチレンテレフタレート樹脂を約１，６８０ｋｇ／ｈｒで押し出すことによって、約４２．７ｍ／ｍｉｎの速度で０．６４ｍｍ厚のキャストウェブを作り、（２）キャストウェブを７０℃で事前加熱し、そのキャストウェブを長さ方向若しくは機械方向（ＭＤ）でわずかに、その当初の非延伸寸法よりも１．１７倍延伸し、（３）このウェブを約４回クロスウェブ方向若しくは幅出し方向（ＴＤ）で９５℃で事前加熱及び延伸し、（４）ウェブを１５５℃の温度でヒートセットし、（５）このウェブをＴＤで２．５％弛緩させ、（６）後幅出しを使用することによって、非常に低い伸張でウェブと共にインラインで炉を１１０℃に設定して、連続してフィルムを弛緩させ、ダウンウェブ方向でフィルムの収縮を更に小さくすることによって調製された。優れたクロスウェブ及びダウンウェブキャリパー均一性を用いて大きなメモリ（３，０００ｍｍ幅）で０．１２７ｍｍの厚さの一軸配向ＰＥＴフィルムを作ることが可能である。１．０５倍〜１．３０倍の範囲の機械方向の延伸比率は、実行可能であり、範囲の下限は、加工性の条件（フィルムの分離性）で決定され、範囲の上限は、用途の性能要件（偏光軸の位置合わせの維持）によって決定される。３〜７倍の範囲での幅出し方向の延伸割合は、適切である。ヒートセットの温度は、結晶化度を向上させるために十分高いが、フィルムの輝度又は分離性との加工性に悪影響、あるいはウェブの幅出しクリップへの接着を避けるために十分低く保たれ得る。好適な熱設定温度は、一般に約１７０℃よりも低い。１００℃〜１４０℃の範囲での後幅出しの炉の温度が実施可能であり、温度範囲の下限は製品用途においてフィルムへの寸法安定性の要件によって決定され、温度範囲の上限は、低伸張下の弛緩中に、クロスウェブ方向において望ましくないフィルムの変形によって決定される。

フィルムは、摂氏８５度の環境に１５分曝された後、評価され収縮が決定された。収縮は、一時方向（ＭＤ及びＴＤ）及び製造されたフィルムの全幅を横断する様々な位置の両方で決定される。１１０℃の炉の温度が後幅出し炉に利用されたとき、これらの値は、ウェブにわたって実質的に一定であり、０．０５％ＭＤ及び０．０１％ＴＤとして測定された。１３０℃の炉の温度が、後幅出し炉に使用されるとき、０．０２％ＭＤ及び０．００％ＴＤの収縮が測定された。得られるフィルムは、望ましい光学特性及び望ましい熱膨張係数（それぞれＭＤ及びＴＤで５８ｐｐｍ／℃及び１ｐｐｍ／℃）、並びに収縮特性を呈する。得られるフィルムは、８５℃の最大使用温度まで優れた寸法安定性を有する。

実施例２の幅出しされたＰＥＴフィルムは、他のフィルム、例えば二軸配向ＰＥＴ若しくはポリカーボネートと比較した配向の主要方向（ＴＤ）において高い剛性を呈する。図１２は、従来的に製造された二軸配向ＰＥＴフィルム及びポリカーボネートフィルムとの比較において、幅出しされたＰＥＴの弾性率のデータを呈する。曲線１２１０は、幅出しされたＰＥＴ（ＴＤ）、曲線１２２０は幅出しされたＰＥＴ（ＭＤ）、曲線１２３０は二軸ＰＥＴ（ＴＤ）、曲線１２４０は二軸ＰＥＴ（ＭＤ）、及び曲線１２５０はポリカーボネート（ＭＤ）に対応する。これらのデータはＡＳＴＭ Ｄ４０６５に記載されている技法に従って動的機械分析を使用して得られた。ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．のＤｙｎａｍｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒ、Ｍｏｄｅｌ Ｑ８００を試験に使用した。全てのサンプルは、フィルムクランプを使用して、伸張状態で試験した。サンプルは２℃／分の速度で加熱した。振動周波数は１Ｈｚであり、振動歪は０．１％であった。サンプルは典型的に幅が６ｍｍ、長さが１５．５ｍｍであった。

例えば、コアとして、ＤＢＥＦ（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）のように薄い（０．０３２ｍｍ〜０．０９４ｍｍ）反射偏光子フィルムと共に、実施例２のもののようなフィルムをラミネーション基材として使用し、フィルムはディスプレイ内のラミネートの部分安定性（曲がる性質）を向上させる。実施例２のＰＥＴフィルムは、紫外線硬化性接着剤を層のそれぞれの間に使用しながら、反射偏光子フィルムの各側上にラミネートされた。紫外線硬化性接着剤は、米国特許出願第６１／０４１０９２号、「ＡＤＨＥＳＩＶＥ ＬＡＹＥＲ ＦＯＲ ＭＵＬＴＩＬＡＹＥＲ ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＬＭ」（Ｊｏｎｅｓ ｅｔ ａｌ．）（代理人整理番号６４２１２ＵＳ００２）に記載されている。ラミネートの前に、ＰＥＴフィルムは、脱イオン水中に、約６重量％のＲＨＯＰＬＥＸ ３２０８（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｃｏ．）固体、約０．６重量％のＣＹＭＥＬ ３２７（Ｃｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ．）固体、約０．１重量％のＣＹＣＡＴ ４０４５（Ｃｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ．）固体、及び約０．１重量％のＴＯＭＡＤＯＬ ２５−９（Ｔｏｍａｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）からなるコーティング配合物で下塗りされた。混合の順序は以下：水、界面活性剤、結合剤、架橋剤、触媒のとおりであった。この混合物は、６マイクロメートルの濡れたフィルムの厚さでポリエステル基材の上にコーティングされた。フィルムは次いで、６５℃の乾燥炉を通過し、約０．４マイクロメートルの厚さの乾燥フィルムを生じさせた。ＰＥＴフィルム及び反射偏光子フィルムは、ＰＥＴフィルムのＭＤが反射偏光子フィルムのＭＤと実質的に位置合わせされるようにラミネートされた。ラミネートは、垂直方向で位置合わせされた基材ＴＤと共に液晶ディスプレイテレビ（ＬＣＤ−ＴＶ）で使用される。

ＬＣＤ−ＴＶ内で観察されるように、ラミネートは温度及び温度サイクルに曝露中又はそれらの後に寸法安定性を保持しなければならない。大きな寸法でラミネートされた部分が製造されるとき、その部分の許容誤差は、長期間、高温への曝露の後又は温度サイクルに曝露されたとき、実質的に保持されなければならない。

ラミネート内の寸法安定性を観察する方法が、実施例１及び実施例２のフィルムで作製されたラミネートに使用された。各ラミネートのために、続く手順は以下のとおりだった：２つの２４．１ｃｍ×３１．８ｃｍの二重の強度ガラスの片は、イソプロピルアルコールを使用していずれの塵も除去された。２２．９ｃｍ×３０．５ｃｍののラミネートフィルムの片は、１片のガラスに、２つの短側部及び１つの長側部上に取り付けられ、残りの長い側部は拘束しないままにした。ラミネートフィルムは、３Ｍ（商標）ｄｏｕｂｌｅ−ｃｏａｔｅｄ ｔａｐｅ ９６９０（３Ｍ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）を使用して、テープが、ラミネートフィルムの３つの側部によって被覆される３つの縁部から１．３ｃｍであるようにガラスに取り付けられた。ラミネートフィルムは、それがガラス表面の上でテープの厚さだけ維持されるように（約０．１４ｍｍ）、テープに取り付けられた。２ｋｇのローラーを使用して、このローラーを各方向で各テープの側部の上を通過させながら、ラミネートはテープに接着された。同等の厚さ及び長さの、１．３ｃｍ幅のＰＥＴフィルムシム材料が次に、ラミネートの対向する側上に配置され、テープの上で中心が置かれた。ガラスの第２の片が、シムの最上部上に配置され、ガラスの底部片とぴったりと位置合わせされた。これは、ガラス−テープ−ラミネートフィルム−シム−ガラスの挟まれた試験モジュールを完成させ、ここでラミネートフィルムは３つの縁部で制約され、中心において実質的に浮動性であった。このモジュールは、ペーパーのスタックをまとめて掴むために一般に使用される（Ｂｉｎｄｅｒ Ｃｌｉｐｓ，Ｏｆｆｉｃｅｍａｔｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｅｄｉｓｏｎ，ＮＪ）４つのバインダークリップを使用して取り付けられた。クリップは、ガラスの縁部から約１．９ｃｍのテープの中心に圧力を適用するのに好適な寸法であった。バインダークリップは、モジュールの短い側部上でそれぞれ２つずつ配置され、それぞれはモジュールのガラスプレート間に保持されたラミネートフィルム上縁部から約１．９ｃｍだった。

完成したガラスプレートモジュールは熱衝撃チャンバ内に配置され（Ｍｏｄｅｌ ＳＶ４−２−２−１５ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｔｅｓｔ Ｃｈａｍｂｅｒ，Ｅｎｖｉｒｏｔｒｏｎｉｃｓ，Ｉｎｃ．，Ｇｒａｎｄ Ｒａｐｉｄｓ，ＭＩ）、８４の温度サイクルに供された。各温度サイクルは、モジュールを−３５℃で冷却し、続いて、その温度で１時間維持し、次いで、炉の温度を１回の工程で８５℃まで上昇させ、続いて、その温度で１時間保持することを含んだ。温度サイクルの後、ラミネートフィルムはモジュールから除去され、皺が調査された。温度衝撃試験の後に、ラミネートフィルムに皺が見えた場合、製品性能は許容不可であると見なされた。

図１３ａは、実施例１のフィルムを使用して調製されたフィルムラミネートの高さの変化の、断面の厚さプロファイルを示し、図１３ｂは実施例２のフィルムを使用して調製されたフィルムラミネートの高さの変化の、断面の厚さプロファイルを示し、両方は上述の温度衝撃試験の後である。

実施例１及び実施例２からのフィルムを使用して調整されたラミネートが調製され、対角８１．３ｃｍ（３２”）のＬＣＤ−ＴＶ（６６０ｍｍ×４７３．８ｍｍ）にフィットするように変形された。各部分は、３ｍｍの厚さ方向において固定された間隙を有する３．２ｍｍ厚のポリカーボネートシートの２つの断片の間に配置された。ポリカーボネートシートは、モジュールの一体性を維持するために一緒にクランプされた。これらのモジュールは８５℃で炉内に配置され、垂直方向において、４７３．８ｍｍの縁部と共に維持された。モジュールは９６時間、８５℃で保存された。モジュールは炉から取り出され、分解前に室温まで冷却された。ラミネート部分は、歪及び寸法変化に関して調査された。実施例１のフィルムを使用して調製されたラミネートは、かなりの歪を呈した。平坦な表面上に配置されたとき、部分の対角部は試験表面の面から約１０ｍｍ上昇され、フィルムのＭＤに対して垂直な、はっきりとした波形を呈した。対照的に、実施例２のフィルムを使用して調製されたラミネートは完全に平坦で、試験表面の面に平行であり、いずれの方向においても波形を呈していなかった。

本開示が、バックライト内の偏光子間の、実質的に一軸配向フィルムの使用の利点を記載する一方で、実質的に一軸配向フィルムは、一般的に、それらが偏光子の間であろうとなかろうと、バックライト内に用途を見出すことができる。実質的に一軸配向フィルムは、それらをバックライトの用途における他の光学フィルムに有利にする他の特性を示すことができる。実質的に一軸配向フィルムは、他の光学フィルムに対して有利なコストで、望ましい低ヘイズと共に、望ましい機械特性を有する光学フィルムを提供することができる。

特に断らない限り、「バックライト」に関する記述は、対象とする用途で名目的に均一な照明を提供する他の広域面積照明装置にも当てはまる。他のそのような装置は、偏光出力を提供してもよく、非偏光出力を提供してもよい。例としては、屋内（例えば、家若しくはオフィス）又は屋外での使用に設計され、「照明」と呼ばれることもあるライトボックス、看板、チャンネルレター、及び一般的な照明装置が挙げられる。エッジライト式の装置は、対向する主表面の両方から（すなわち、上記で「前面反射体」及び「背面反射体」と呼ばれる両方から）光を放射するように構成することができ、その場合、前面及び背面反射体の両方が部分的透過性である点にも留意されたい。そうした装置は、２枚の独立したＬＣＤパネル又はバックライトの両側に配される他のグラフィック部材を照明することができる。その場合、前面及び背面反射体は同じ又は類似の構造を有していてもよい。

本願で引用した全ての参照文献及び刊行物は、本開示と完全には矛盾することのない程度まで、その全てが引用によって本開示に明白に組み込まれる。本開示の例示的実施形態を検討すると共に本開示の範囲内の可能な変形例を参照してきた。本開示のこれらの及び他の変形例及び変更例は、開示の範囲から逸脱することなく当業者には明らかであろうと共に、本開示は本明細書に記載された例示的実施形態に限定されないことは理解されよう。したがって本開示は、冒頭に提示した特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (24)

1. 光学フィルムであって、
   通過軸を有する反射偏光子と、
   延伸ポリマーフィルムであって、最大延伸の方向におけるｘ軸、前記延伸ポリマーフィルムの面に対して垂直なｚ軸、並びに前記ｘ軸及び前記ｚ軸の両方に対して垂直なｙ軸を有する延伸ポリマーフィルムとを含み、前記延伸ポリマーフィルムは、前記反射偏光子にラミネートされ、
   前記延伸ポリマーフィルムが、ｘ−ｚ面で前記ｚ軸に対して少なくとも約６０度の空気中の入射角で屈折率対称点を呈する、光学フィルム。
2. 前記延伸ポリマーフィルムが、モノリシックである、請求項１に記載の光学フィルム。
3. 前記延伸ポリマーフィルムが、ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１に記載の光学フィルム。
4. 前記延伸ポリマーフィルムの前記ｙ軸と前記反射偏光子の前記通過軸との間の角度が、約１０度未満である、請求項１に記載の光学フィルム。
5. 前記延伸ポリマーフィルムが光学層と前記反射偏光子との間にあるように、前記延伸ポリマーフィルムに近接して配置される前記光学層を更に含む、請求項１に記載の光学フィルム。
6. 前記光学層が、拡散性である、請求項５に記載の光学フィルム。
7. 前記光学層が、複数の屈折素子を含む、請求項５に記載の光学フィルム。
8. 前記複数の屈折素子が、ビーズを含む、請求項７に記載の光学フィルム。
9. 前記複数の屈折素子が、細長いプリズムを含む、請求項７に記載の光学フィルム。
10. 前記延伸ポリマーフィルム及び前記反射偏光子が、接着剤と共にラミネートされる、請求項１に記載の光学フィルム。
11. 光学フィルムであって、
    通過軸を有する反射偏光子と、
    延伸ポリマーフィルムであって、最大延伸の方向におけるｘ軸、前記延伸ポリマーフィルムの面に対して垂直なｚ軸、並びに前記ｘ軸及び前記ｚ軸の両方に対して垂直なｙ軸を有する延伸ポリマーフィルムとを含み、前記延伸ポリマーフィルムは、前記反射偏光子に取り付けられ、
    前記延伸ポリマーフィルムは、ｘ−ｚ面で前記ｚ軸に対して少なくとも約６０度の空気中の入射角で屈折率対称点を呈し、更に前記延伸ポリマーフィルムは、前記反射偏光子内に存在しないポリマー材料を含む、光学フィルム。
12. 光学フィルムであって、
    第１及び第２主表面を有する反射偏光子と、
    前記反射偏光子の前記第１主表面に、第１接着層と共にラミネートされる第１延伸ポリマーフィルムと、
    前記反射偏光子の前記第２主表面に、第２接着層と共にラミネートされる第２延伸ポリマーフィルムと、
    光学層であって、前記第２延伸ポリマーフィルムが前記光学層と前記反射偏光子との間であるように、前記第２延伸ポリマーフィルムに近接して配置される光学層とを含み、
    前記第１及び第２延伸ポリマーフィルムのそれぞれは、少なくとも約９０度の空気中の入射角で屈折率対称点を呈する、光学フィルム。
13. バックライトを含むディスプレイシステムであって、前記バックライトが、
    照明装置と、
    通過軸を有する反射偏光子と、
    延伸ポリマーフィルムであって、最大延伸の方向におけるｘ軸、前記延伸ポリマーフィルムの面に対して垂直なｚ軸、並びに前記ｘ軸及び前記ｚ軸の両方に対して垂直なｙ軸を有する延伸ポリマーフィルムと、を含み、前記延伸ポリマーフィルムは、前記反射偏光子が前記照明装置と前記延伸ポリマーフィルムとの間にあるように配置され、
    前記延伸ポリマーフィルムが、ｘ−ｚ面で前記ｚ軸に対して少なくとも約６０度の空気中の入射角で屈折率対称点を呈する、ディスプレイシステム。
14. 二色性偏光子を更に含み、前記延伸ポリマーフィルムが前記反射偏光子と前記二色性偏光子との間に配置される、請求項１３に記載のディスプレイシステム。
15. 前記延伸ポリマーフィルムの前記ｙ軸と前記反射偏光子の前記通過軸との間の角度が約１０度未満である、請求項１３に記載のディスプレイシステム。
16. 前記延伸ポリマーフィルムが前記照明装置と液晶パネルとの間にあるように、配置された液晶パネルを更に含む、請求項１３に記載のディスプレイシステム。
17. バックライトを含むディスプレイシステムであって、前記バックライトが、
    偏光軸を有する偏光照明装置と、
    延伸ポリマーフィルムであって、最大延伸の方向におけるｘ軸、前記延伸ポリマーフィルムの面に対して垂直なｚ軸、並びに前記ｘ軸及び前記ｚ軸の両方に対して垂直なｙ軸を有する延伸ポリマーフィルムと、を含み、前記延伸ポリマーフィルムが前記偏光照明装置からの偏光を受光するよう配置され、
    前記延伸ポリマーフィルムが、ｘ−ｚ面で前記ｚ軸に対して少なくとも約６０度の空気中の入射角で屈折率対称点を呈する、ディスプレイシステム。
18. 前記延伸ポリマーフィルムの前記ｙ軸と前記偏光照明装置の前記偏光軸との間の角度が、約１０度未満である、請求項１７に記載のディスプレイシステム。
19. バックライトを含むディスプレイシステムであって、前記バックライトが、
    照明装置と、
    延伸ポリマーフィルムと、を含み
    前記延伸ポリマーフィルムは、約５０度未満の空気中の入射角で、前記延伸ポリマーフィルムに入射する全光路に沿って、少なくとも３０００ｎｍの位相差を呈する、ディスプレイシステム。
20. 延伸ポリマーフィルムを形成する工程を含む、光学フィルムの作製方法であって、前記延伸ポリマーフィルムを形成する工程が、
    ポリエチレンテレフタレートのウェブを形成することと、
    前記ウェブを、未延伸の長さ寸法の約１．０５〜１．３倍の第１の量だけ、長さ方向で延伸することと、
    前記ウェブを、未延伸の横断寸法の約３〜７倍の第２の量だけ、横断方向で延伸することと、
    前記ウェブをヒートセットすることと、
    前記ウェブを横断方向で弛緩させることと、
    前記横断方向で拘束せず、かつ前記長さ方向で最小伸張としたままで、前記ウェブを炉内で弛緩させることとを含む、光学フィルムの作製方法。
21. 得られる延伸ポリマーフィルムが、少なくとも約９０度の空気中の入射角で屈折率対称点を呈する、請求項２０に記載の方法。
22. 前記得られる延伸ポリマーフィルムが、約５０度未満の空気中の入射角で、前記延伸ポリマーフィルムに入射する全光路に沿って、少なくとも３０００ｎｍの位相差を呈する、請求項２０に記載の方法。
23. 前記延伸ポリマーフィルム上に光学層を配置することを更に含む、請求項２０に記載の方法。
24. 前記延伸ポリマーフィルムを反射偏光子に取り付けることを更に含む、請求項２０に記載の方法。

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