知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-13
(45)【発行日】2023-12-21
(54)【発明の名称】反射偏光子および光学システム
(51)【国際特許分類】
G09F 9/30 20060101AFI20231214BHJP
G02B 5/30 20060101ALI20231214BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20231214BHJP
H10K 59/10 20230101ALI20231214BHJP
B32B 7/023 20190101ALI20231214BHJP
【ＦＩ】
G09F9/30 349E
G02B5/30
G09F9/30 365
G09F9/00 313
H10K59/10
B32B7/023
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2022519109
(86)(22)【出願日】2019-09-27
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-02-01
(86)【国際出願番号】 CN2019108348
(87)【国際公開番号】W WO2021056372
(87)【国際公開日】2021-04-01
【審査請求日】2022-09-26
(73)【特許権者】
【識別番号】505005049
【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100130339
【弁理士】
【氏名又は名称】藤井 憲
(74)【代理人】
【識別番号】100135909
【弁理士】
【氏名又は名称】野村 和歌子
(74)【代理人】
【識別番号】100133042
【弁理士】
【氏名又は名称】佃 誠玄
(74)【代理人】
【識別番号】100171701
【弁理士】
【氏名又は名称】浅村 敬一
(72)【発明者】
【氏名】シウ，フグォ
(72)【発明者】
【氏名】ハーグ，アダム，ディー．
(72)【発明者】
【氏名】デンカー，マルティン イー．
(72)【発明者】
【氏名】ネヴィット，ティモシー ジェイ．
【審査官】小野 博之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－０３８０１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１４５８８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表平０９－５０６９８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００６／００２８６００（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／１６３００９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００７８３９２（ＫＲ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１４－００２１２３９（ＫＲ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０５３８８６２５（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０９Ｆ ９／００－９／４６
Ｇ０２Ｆ １／１３－１／１４１
１／１５－１／１９
Ｈ０５Ｂ ３３／００－３３／２８
４４／００
４５／６０
Ｈ１０Ｋ ５０／００－９９／００
Ｇ０２Ｂ ５／００－５／３２
Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像を発するように構成された発光ディスプレイであって、青色光を発するように構成された青色ピクセルを備え、前記発せられた青色光が、青色波長λｂに青色ピークを有する、発光ディスプレイと、前記発光ディスプレイ上に配置された直線吸収偏光子層と、
前記直線吸収偏光子層と前記発光ディスプレイとの間に配置され、前記発光ディスプレイによって発せられた前記画像を受光するように構成された反射偏光子と、
を備える、光学システムであって、実質的な垂直入射光について、
前記青色波長λｂについて、前記反射偏光子が、第１の偏光状態を有する前記垂直入射光の少なくとも３０％を反射し、かつ直交する第２の偏光状態を有する前記垂直入射光の少なくとも７５％を透過すると共に、
λ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい少なくとも１つの波長λ１について、前記反射偏光子が、前記第１の偏光状態および前記第２の偏光状態の各々について、前記垂直入射光の少なくとも７５％を透過し、
前記青色波長λｂについて、前記反射偏光子が、第１の入射角度で入射する光に対して最大光透過率Ｔｍａｘを有し、かつ前記第１の入射角度よりも約５０度未満だけ大きい第２の入射角度で入射する光に対してＴｍａｘ／２の光透過率を有する、
光学システム。
【請求項2】
前記発光ディスプレイが、少なくとも約４２０ｎｍ～約６５０ｎｍにわたる可視波長範囲内の画像を発するように構成されており、実質的な垂直入射光について、かつ前記第１の偏光状態について、前記反射偏光子の光透過率が帯域端を含み、前記帯域端の少なくとも一部分が、前記可視波長範囲内にあり、前記光透過率が前記可視波長範囲における前記反射偏光子の最大透過率の約２０％から、前記可視波長範囲における前記反射偏光子の前記最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、波長に前記光透過率を相関させる、前記帯域端に対する最良の線形近似が、約７％／ｎｍより大きい傾斜を有する、請求項１に記載の光学システム。
【請求項3】
前記第１の入射角度が約ゼロ度である、請求項１に記載の光学システム。
【請求項4】
赤色波長λｒを有する実質的な垂直入射光について、前記反射偏光子が、前記第１の偏光状態および前記第２の偏光状態の各々について、前記垂直入射光の少なくとも４０％を透過し、赤色波長λｒを有し、かつ約２０度を超える入射角度で入射する光について、前記反射偏光子が、前記第１の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を反射し、かつ前記第２の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を透過する、請求項１に記載の光学システム。
【請求項5】
観察者による観察のための画像を発するように構成された発光ディスプレイであって、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光を発するように構成された青色ピクセル、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光を発するように構成された緑色ピクセル、および、赤色波長λｒに赤色ピークを有する赤色光を発するように構成された赤色ピクセルを備える、発光ディスプレイと、前記発光ディスプレイ上に配置された反射偏光子と、
を備える、ディスプレイシステムであって、実質的な垂直入射光について、
前記青色波長λｂについて、前記反射偏光子が、第１の偏光状態を有する光の少なくとも６０％を反射し、かつ直交する第２の偏光状態を有する光の少なくとも６０％を透過するとともに、
前記緑色波長λｇおよび前記赤色波長λｒの各々について、前記反射偏光子が、前記第１の偏光状態および前記第２の偏光状態の各々について、前記垂直入射光の少なくとも４０％を透過し、
前記赤色波長λｒを有し、かつ約２０度を超える入射角度で入射する光について、前記反射偏光子が、前記第１の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を反射し、かつ前記第２の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を透過する、
ディスプレイシステム。
【請求項6】
実質的な垂直入射光について、かつ前記第１の偏光状態について、前記反射偏光子の光透過率が帯域端を含み、前記帯域端の少なくとも一部分が、可視波長範囲内にあり、前記光透過率が前記可視波長範囲における前記反射偏光子の最大透過率の約２０％から、前記可視波長範囲における前記反射偏光子の前記最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、波長に前記光透過率を相関させる、前記帯域端に対する最良の線形近似が、約７％／ｎｍより大きい傾斜を有し、前記光透過率が前記最大透過率の約２０％から前記最大透過率の約７０％まで増加する前記波長範囲が、前記青色波長λｂと前記緑色波長λｇとの間にある、請求項５に記載のディスプレイシステム。
【請求項7】
実質的な垂直入射光について、かつ前記緑色波長λｇおよび前記赤色波長λｒの各々について、前記反射偏光子が、前記第１の偏光状態および前記第２の偏光状態の各々について、前記垂直入射光の少なくとも６０％を透過する、請求項５に記載のディスプレイシステム。
【請求項8】
少なくとも約４３０ｎｍ～約６４０ｎｍにわたる可視波長範囲内の画像を発するように構成された発光ディスプレイであって、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光を発するように構成された青色ピクセル、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光を発するように構成された緑色ピクセル、および、赤色波長λｒに赤色ピークを有する赤色光を発するように構成された赤色ピクセルを備える、発光ディスプレイと、前記発光ディスプレイ上に配置された反射偏光子と、
を備える、光学システムであって、実質的な垂直入射光について、
前記波長λｂについて、前記反射偏光子が、第１の偏光状態を有する前記垂直入射光の少なくとも３０％を反射し、かつ前記第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する前記垂直入射光の少なくとも７５％を透過し、
前記波長λｒについて、前記反射偏光子が、前記第１の偏光状態を有する前記垂直入射光の最大４０％を反射し、
前記可視波長範囲における各波長について、前記反射偏光子が、前記第２の偏光状態を有する前記垂直入射光の少なくとも６０％を透過し、
λｂ－λｕｖ≦１００ｎｍである、λｂより小さい１つの波長λｕｖについて、前記反射偏光子が、前記第１の偏光状態および前記第２の偏光状態の各々について、前記垂直入射光の少なくとも４０％を透過する、
光学システム。
【請求項9】
実質的な垂直入射光について、かつ前記青色波長λｂについて、前記反射偏光子が、前記第１の偏光状態を有する前記垂直入射光の少なくとも２０％を透過する、請求項８に記載の光学システム。
【請求項10】
λｂ－λｕｖ≦５０ｎｍである、請求項８に記載の光学システム。
【請求項11】
可視波長範囲内の画像を発するように構成された発光ディスプレイであって、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光を発するように構成された青色ピクセル、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光を発するように構成された緑色ピクセル、および、赤色波長λｒに赤色ピークを有する赤色光を発するように構成された赤色ピクセルを備える、発光ディスプレイと、前記発光ディスプレイ上に配置された反射偏光子と、
を備える、光学システムであって、実質的な垂直入射光について、
前記波長λｂについて、前記反射偏光子が、第１の偏光状態を有する前記垂直入射光の少なくとも６０％を反射し、
前記波長λｂおよびλｒの各々について、前記反射偏光子が、前記第１の偏光状態を有する前記垂直入射光の少なくとも６０％を透過し、
前記可視波長範囲における各波長について、前記反射偏光子が、前記第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する前記垂直入射光の少なくとも６０％を透過し、
前記第１の偏光状態について、前記反射偏光子の光透過率が、帯域端を含み、前記帯域端の少なくとも一部分が、前記可視波長範囲内にあり、前記光透過率が前記可視波長範囲における前記反射偏光子の最大透過率の約２０％から、前記可視波長範囲における前記反射偏光子の前記最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、波長に前記光透過率を相関させる、前記帯域端に対する最良の線形近似が、約７％／ｎｍより大きい傾斜を有する、
光学システム。
【請求項12】
前記傾斜が、約１０％／ｎｍより大きい、請求項１１に記載の光学システム。
【請求項13】
各層の平均厚さが約４００ｎｍ未満である複数の交互する第１のポリマー層および第２のポリマー層を含む多層ポリマー反射偏光子であって、実質的な垂直入射光について、第１の偏光状態に対する前記多層ポリマー反射偏光子の光透過率は、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離する帯域端を含み、前記第１の波長範囲および前記第２の波長範囲の各々の少なくとも一部分は、可視波長範囲内にあり、
前記第１の波長範囲における少なくとも１つの波長λｂについて、前記多層ポリマー反射偏光子が、前記第１の偏光状態を有する前記垂直入射光の少なくとも７０％を反射し、
前記第２の波長範囲における各波長について、前記多層ポリマー反射偏光子が、前記第１の偏光状態を有する前記垂直入射光の少なくとも６０％を透過し、
前記第１の波長範囲および前記第２の波長範囲における各波長について、前記多層ポリマー反射偏光子が、前記第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する前記垂直入射光の少なくとも６０％を透過し、
前記多層ポリマー反射偏光子が、前記第１の偏光状態の前記第１の波長範囲および第２の波長範囲において最大透過率を有し、
前記光透過率が前記最大透過率の約２０％から前記最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、前記光透過率を波長に相関させる、前記帯域端に対する最良の線形近似が、約７％／ｎｍを超える傾きを有し、
前記第１の波長範囲の少なくとも一部が４２０ｎｍから４８０ｎｍの青の波長範囲内にある、
多層ポリマー反射偏光子。
【請求項14】
λｂ－λｕｖ≦１００ｎｍである、λｂより小さい少なくとも１つの波長λｕｖについて、かつλ１－λｂ≦１００ｎｍである、λｂより大きい少なくとも１つの波長λ１について、前記多層ポリマー反射偏光子が、前記第１の偏光状態および前記第２の偏光状態の各々について、前記垂直入射光の少なくとも４０％を透過する、請求項１３に記載の多層ポリマー反射偏光子。
【請求項15】
λｂ－λｕｖ≦５０ｎｍである、λｂより小さい少なくとも１つの波長λｕｖについて、かつλ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい少なくとも１つの波長λ１について、前記多層ポリマー反射偏光子が、前記第１の偏光状態および前記第２の偏光状態の各々について、前記垂直入射光の少なくとも４０％を透過する、請求項１３に記載の多層ポリマー反射偏光子。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイは、典型的には、ディスプレイからの周囲光の反射を低減するために円偏光子を含む。
【発明の概要】
【0002】
本明細書のいくつかの態様では、発光ディスプレイと、ディスプレイ上に配置された直線吸収偏光子層と、直線吸収偏光子層とディスプレイとの間に配置された反射偏光子と、を含む、光学システムが提供される。発光ディスプレイは、画像を発するように構成され、青色光を発するように構成された青色ピクセルを含み、発せられた青色光は、青色波長λｂに青色ピークを有する。反射偏光子は、ディスプレイによって発せられた画像を受光するように構成される。実質的な垂直入射光について、青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも３０％を反射し、かつ直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも７５％を透過すると共に、λ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい少なくとも１つの波長λ１について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも７５％を透過する。青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の入射角で入射する光に対して最大光透過率Ｔｍａｘを有し、かつ第１の入射角よりも約５０度未満だけ大きい第２の入射角で入射する光に対して光透過率Ｔｍａｘ／２を有する。
【0003】
本明細書のいくつかの態様では、発光ディスプレイと、発光ディスプレイ上に配置された反射偏光子と、を含むディスプレイシステムが提供される。発光ディスプレイは、観察者による観察のための画像を発するように構成される。発光ディスプレイは、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光を発するように構成された青色ピクセル、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光を発するように構成された緑色ピクセル、および、赤色波長λｒに赤色ピークを有する赤色光を発するように構成された赤色ピクセルを含む。実質的な垂直入射光について、青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する光の少なくとも６０％を反射し、かつ直交する第２の偏光状態を有する光の少なくとも６０％を透過し、緑色波長λｇおよび赤色波長λｒの各々について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも４０％を透過する。赤色波長λｒを有し、かつ約２０度を超える入射角で入射する光について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を反射し、かつ第２の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を透過する。
【0004】
本明細書のいくつかの態様では、発光ディスプレイと、ディスプレイ上に配置された反射偏光子と、を含む光学システムが提供される。発光ディスプレイは、少なくとも約４３０ｎｍ～約６４０ｎｍにわたる可視波長範囲内の画像を発するように構成される。発光ディスプレイは、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光を発するように構成された青色ピクセル、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光を発するように構成された緑色ピクセル、および、赤色波長λｒに赤色ピークを有する赤色光を発するように構成された赤色ピクセルを含む。実質的な垂直入射光について、波長λｂに対ついて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも３０％を反射し、かつ第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも７５％を透過し、波長λｒについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の最大４０％を反射し、可視波長範囲における各波長について、反射偏光子は、第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、λｂ－λｕｖ≦１００ｎｍである、λｂより小さい少なくとも１つの波長λｕｖについて、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも４０％を透過する。
【0005】
本明細書のいくつかの態様では、発光ディスプレイと、ディスプレイ上に配置された反射偏光子と、を含む光学システムが提供される。ディスプレイは、可視波長範囲内の画像を発するように構成されている。ディスプレイは、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光を発するように構成された青色ピクセル、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光を発するように構成された緑色ピクセル、および、赤色波長λｒに赤色ピークを有する赤色光を発するように構成された赤色ピクセルを含む。実質的な垂直入射光について、波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を反射し、波長λｇおよびλｒの各々について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、可視波長範囲における各波長について、反射偏光子は、第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、第１の偏光状態について、反射偏光子の光透過率は帯域端を含み、帯域端の少なくとも一部分が、可視波長範囲内にあり、光透過率が可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率の約２０％から、可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、波長に光透過率を相関させる、帯域端に対する最良の線形近似が、約７％／ｎｍより大きい傾斜を有する。
【0006】
本明細書のいくつかの態様では、多層ポリマー反射偏光子が提供される。反射偏光子は、複数の交互する第１のポリマー層および第２のポリマー層を含み、各層の平均厚さは約４００ｎｍ未満である。実質的な垂直入射光について、第１の偏光状態に対する反射偏光子の光透過率は、第１の波長範囲および第２の波長範囲の各々の少なくとも一部分が可視波長範囲内にある、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離する帯域端を含み、第１の波長範囲における少なくとも１つの波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも７０％を反射し、第２の波長範囲における各波長について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、第１の波長範囲および第２の波長範囲における各波長について、反射偏光子は、第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、反射偏光子は、第１の偏光状態の第１の波長範囲および第２の波長範囲において最大透過率を有し、光透過率が最大透過率の約２０％から最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、波長に光透過率を相関させる、帯域端に対する最良の線形近似が、約７％／ｎｍより大きい傾斜を有する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1A】反射偏光子の概略斜視図である。
【図2】異なる入射角で反射偏光子に入射する光を示す、反射偏光子の概略断面図である。
【図3】光学システムの概略断面図である。
【図4】発光ディスプレイの概略断面図である。
【図5】様々なピクセルの発光スペクトルの概略プロットである。
【図6A】遮断偏光状態および透過偏光状態の実質的な垂直入射光についての、波長に対する反射偏光子の光反射率の概略プロットである。
【図6B】遮断偏光状態および透過偏光状態の実質的な垂直入射光についての、波長に対する反射偏光子の光反射率の概略プロットである。
【図7A】実質的な垂直入射光についての、および約２０度を超える入射角で入射する光についての、遮断偏光状態の波長に対する反射偏光子の光反射率の概略プロットである。
【図7B】実質的な垂直入射光についての、および約２０度を超える入射角で入射する光についての、遮断偏光状態の波長に対する反射偏光子の光反射率の概略プロットである。
【図8】遮断偏光状態の波長に対する反射偏光子の光透過率の概略プロットである。
【図9】反射偏光子に垂直に入射する遮断偏光状態を有する光の透過率をＯＬＥＤディスプレイ内の青色ピクセルの放射輝度に重ね合わせたプロットである。
【図10】様々なディスプレイからの周囲光反射率のプロットである。
【図11】入射角の変化に伴う様々なディスプレイからの周囲反射のＣＩＥ１９３１ｘｙ色度空間における色ずれのプロットである。
【図12】反射偏光子内の光学繰り返し単位の厚さプロファイルのプロットである。
【図13】垂直入射、および６０度の入射角についての反射偏光子の反射係数のプロットである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下の説明では、本明細書の一部を形成し様々な実施形態が例示として示されている添付図面が参照される。図面は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。他の実施形態が想到され、本明細書の範囲または趣旨から逸脱することなく実施されてもよい点を理解されたい。したがって、以下の発明を実施するための形態は、限定的な意味では解釈されない。
【0009】
本明細書のいくつかの実施形態によれば、可視スペクトル内に帯域端がある反射帯域を有する反射偏光子が提供される。そのような反射偏光子は、反射偏光子がディスプレイの光出力を受光するように配置される場合に、ディスプレイシステムの性能を改善するために有用であることが見出された。例えば、この反射偏光子を、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ上に配置された円偏光子で使用して、ゴーストまたは他の画像の劣化を引き起こすことなくディスプレイの輝度および／またはディスプレイの色域を改善することができる。光リサイクルによってディスプレイの輝度を増加させるために広帯域反射偏光子をＯＬＥＤディスプレイの円偏光子に利用することが、米国特許第９，７７３，８４７号（Ｅｐｓｔｅｉｎら）に記載されている。国際特許出願第ＣＮ２０１８／１０５７１２号（Ｘｕら）に記載されているように、可視スペクトル内に帯域端を有するノッチ反射偏光子を利用して、ディスプレイの輝度および／または色域を増大させると共に、広帯域反射偏光子を使用する場合と比較してゴーストを実質的に少なくし、もしくは実質的になくし、かつ／または広帯域反射偏光子を使用する場合と比較して周囲光の反射を低減できることが見出された。
【0010】
本説明のいくつかの実施形態によれば、垂直入射の青色波長に対して単一の可視反射帯域を有する反射偏光子を使用することにより、実質的な望ましくない周囲反射を生成することなく、かつ実質的なゴーストを生成することなく、青色ピクセルからの光のリサイクルが増加することが見出された。ＯＬＥＤデバイスの青色ピクセルは、典型的には、他のエミッタよりも効率が悪く、かつ／または寿命が短い。したがって、青色におけるリサイクルによって、全体的な効率および／またはディスプレイの寿命を改善することができる。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステムからの周囲光の反射を低減するために、反射帯域の強度は制限されてもよい（例えば、約８０％未満、または約７０％未満の反射率）。いくつかの実施形態では、反射帯域の幅は、周囲光の反射を低減し、かつ／または入射角を有する反射周囲光の色ずれを低減するように制限される。反射帯域は、４００ｎｍの波長と青色ピクセルのピーク発光波長との間に左帯域端を有してもよく、かつ／または青色ピーク発光波長と緑色ピクセルのピーク発光波長との間に右帯域端を有してもよい。いくつかの実施形態では、反射帯域は、青色波長と緑色波長との間に急峻な帯域端、および／または、青色波長とより短い青色波長または近紫外波長との間に急峻な帯域端を有してもよい。急峻な帯域端を使用することにより、反射波長をエミッタの波長に制限し、周囲光の反射を低減することができる。いくつかの実施形態では、反射偏光子は、垂直入射における近赤外反射帯域を更に含んでもよく、これは垂直から外れた入射では赤色波長に移行し、視野角に伴うディスプレイの全体的な色ずれを低減するために、より高い視野角で赤色におけるリサイクルを提供する。いくつかの実施形態では、反射偏光子は、コリメート反射偏光子であってもよい。青色に反射帯域を有するコリメート反射偏光子を使用することにより、より大きい視野角よりも垂直に近い視野角で青色におけるより大きなリサイクルが提供され、これによって、いくつかの実施形態によれば、視野角の増大に伴うディスプレイの色ずれを低減することができる。
【0011】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の反射偏光子は、所定の波長範囲内の光を選択的に透過および反射するように構成された複数の光学層（例えば、干渉層ならびに／または交互する第１および第２の層）を有する多層ポリマー反射偏光子として特徴付けられてもよい。例えば、図１Ａは、複数の層１０２を含む反射偏光子１００の概略斜視図である。図１Ｂは、交互する第１のポリマー層１０２ａおよび第２のポリマー層１０２ｂを示す、反射偏光子１００のセグメントの概略斜視図である。図１Ａおよび図１Ｂは、ｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向を定義する座標系を含む。使用中、入射光１１０として示される、反射偏光子１００の主表面（例えば、表面１０４）に入射する光は、反射偏光子１００の第１の層に入り、複数の層１０２を通って伝搬することができ、入射光１１０の偏光状態に応じて、光干渉による選択的な反射または透過を経る。入射光１１０は、互いに相互に直交する第１の偏光状態（ｂ）および第２の偏光状態（ａ）を含んでもよい。第２の偏光状態（ａ）は、「透過」状態と考えることができ、一方で第１の偏光状態（ｂ）は、「反射」すなわち「遮断」状態と考えることができる。入射光１１０が複数の層１０２を通って伝搬するとき、第１の偏光状態（ｂ）の光の一部分は、隣接する層によって反射され、その結果、第１の偏光状態（ｂ）は、反射偏光子１００によって反射されるが、第２の偏光状態（ａ）の光の一部分は、集合的に反射偏光子１００を通過する。第１の偏光状態（ｂ）は、ｘ軸すなわち延伸軸１２０に沿った電界を有してもよく、第２の偏光状態（ａ）は、ｙ軸すなわち非延伸軸１２２に沿った電界を有してもよい。いくつかの実施形態では、層１０２は、一連の２層の単位セルまたは光学繰り返し単位として特徴付けられてもよい（例えば、各光学繰り返し単位は、第１のポリマー層１０２ａおよび第２のポリマー層１０２ｂのペアによって画定される）。各単位セルの厚さは、所定の波長範囲内の目標波長を反射するように構成されてもよい。
【0012】
いくつかの実施形態では、反射偏光子１００は、約１２００（Ｎ）未満の干渉層１０２を含み、各干渉層１０２は、主に光干渉によって入射光１１０を反射または透過する。いくつかの実施形態では、反射偏光子１００は、約１０００未満、約７００未満、または約４００未満の干渉層１０２を含む。１２００以上の干渉層１０２が反射偏光子１００に含まれてもよく、一方で、いくつかの場合では、ディスプレイアセンブリの全体の厚さを減少させることが多くの用途において好ましいことから、フィルムの全体の厚さを減少させるために、より少ない総層を用いて所望の光学性能を得ることが望ましい場合がある。いくつかの事例では、遮断状態の漏れを少なくすることが望ましい場合、より多くの数の干渉層１０２を含むことが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、干渉層１０２の総数Ｎは、約５０超、約１００超、約１５０超、または約２００超である。例えば、いくつかの実施形態では、反射偏光子は、約１００～約１０００の範囲内の複数の交互する第１のポリマー層および第２のポリマー層の総数を含む。
【0013】
いくつかの実施形態では、交互する第１のポリマー層１０２ａおよび第２のポリマー層１０２ｂの各々の層は、約４００ｎｍ未満の平均厚さ（層の厚さにわたる非加重平均）を有する。いくつかの実施形態では、交互する第１のポリマー層１０２ａおよび第２のポリマー層１０２ｂは、干渉層である。干渉層は、干渉層の反射率および透過率が光干渉によって合理的に説明できる場合、または光干渉の結果として合理的に正確にモデル化できる場合、主に光干渉によって光を反射および透過すると説明され得る。異なる屈折率を有する隣接する干渉層のペアは、そのペアが、光の波長の１／２の合成光学厚さ（遮断軸に沿った屈折率×物理的厚さ）を有するときに、光干渉によって光を反射する。干渉層は、典型的には、約４００ｎｍ未満または約２００ｎｍ未満の物理的厚さを有する。いくつかの実施形態では、各ポリマー干渉層は、約４５ナノメートル～約２００ナノメートルの範囲内の平均厚さ（層の物理的厚さにわたる非加重平均）を有する。非干渉層は、光学厚さが大きすぎて、干渉による可視光の反射に寄与できない。非干渉層は典型的に、少なくとも１マイクロメートルまたは少なくとも５マイクロメートルの物理的厚さを有する。いくつかの実施形態では、反射偏光子は、干渉層のパケットを含み、隣接するパケットは、１つ以上の非干渉層によって分離されている。
【0014】
反射偏光子は、任意の好適な光透過性材料を用いても製造できるが、多くの事例で、低吸収性ポリマー材料を使用すると有益である。そのような材料により、可視波長および赤外波長における反射偏光子の吸収率を小さくすること、またはごくわずかにすることができ、これにより、所与のどのような波長においても、また指定されたどのような入射角および偏光状態に対しても、反射偏光子の反射率および透過率の合計は１００％、すなわち、Ｒ＋Ｔ≒１００％となる。
【0015】
例示的な反射偏光子は、ポリマー材料から構成され、共押出成形プロセス、キャスティングプロセス、および配向プロセスを使用して製作され得る。交互するポリマー層のための好適な材料としては、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ＰＥＮおよびポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）または二安息香酸）を含有するコポリマー、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート（ＰＣ）、またはこれらクラスの材料の混合物が挙げられる。米国特許第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａら）「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍ」、米国特許第６，１７９，９４８号（Ｍｅｒｒｉｌｌら）「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ」、米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍｓ」、および米国特許出願公開第２０１１／０２７２８４９号（Ｎｅａｖｉｎら）「Ｆｅｅｄｂｌｏｃｋ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｆｉｌｍｓ」を参照されたい。多層光学フィルムは、前述の参照文献のいずれかに記載されているようにポリマーの共押出によって形成することができる。簡潔に要約すると、製作方法は、（ａ）完成フィルム中に使用される第１および第２のポリマーに対応する樹脂の少なくとも第１および第２のストリームを提供することと、（ｂ）好適なフィードブロックを使用して、第１および第２のストリームを複数の層に分割することと、（ｃ）複合材料ストリームを押出ダイに通して、各層が隣接する層の主表面に対して概ね平行である多層ウェブを形成することと、（ｄ）キャスティングホイールまたはキャスティングドラムと呼ばれる場合があるチルロール上に多層ウェブをキャスティングして、キャスト多層フィルムを形成することと、を含むことができる。キャストフィルムの層は、典型的には全て等方性である。多層ウェブは、チルロール上で冷却された後に、引き延ばすか、延伸して、層の少なくともいくつかが複屈折性になるようにフィルムを配向することができる。
【0016】
いくつかの実施形態では、複数の交互するポリマー層は、交互する第１のポリマー層および第２のポリマー層を含み、第１のポリマー層は実質的に一軸配向であり、これは、第１の面内方向の屈折率と厚さ方向の屈折率が、互いの０．０２以内であり、直交する第２の面内方向の屈折率と第１の面内方向の屈折率の絶対差が少なくとも０．０５であることを意味すると理解され得る。いくつかの実施形態では、第２のポリマー層は、実質的に等方性である。実質的に等方性であることは、相互に直交する３つの方向の各々の屈折率が、互いの０．０２以内であることを意味すると理解され得る。いくつかの実施形態では、反射偏光子は、長さ方向の屈折率および厚さ方向の屈折率が実質的に同じ（例えば、０．０２以内、または０．０１以内）であるが、幅方向の屈折率が実質的に異なる（例えば、少なくとも０．０５、少なくとも０．１、または少なくとも０．１５の差）少なくとも１つの層を有する。このような実質的に一軸配向された多層光学フィルムは、例えば、米国特許出願公開第２０１０／０２５４００２号（Ｍｅｒｒｉｌｌら）に記載されており、例えば、多層フィルムを配向するためにパラボリックテンターを使用することによって作製することができる。
【0017】
いくつかの実施形態では、光学繰り返し単位は、実質的に連続的に変化して反射帯域を提供する光学的厚さを有する。厚さの変化は、例えば、米国特許第６，１５７，４９０号（Ｗｈｅａｔｌｅｙら）に記載されているように急峻な帯域端を提供するように選択されてもよく、または、高反射率から低反射率へのより緩やかな遷移を提供するように選択されてもよい。急峻な帯域端は、本明細書の他の箇所で更に説明するように、例えば、約７％／ｎｍ超、または約１０％／ｎｍ超の傾斜を有する最良の線形近似を有してもよい。
【0018】
いくつかの実施形態では、反射偏光子は、コリメート反射偏光子である。コリメート反射偏光子は、垂直入射に近い光に対しては高い光透過率を有し、垂直入射から遠い光に対しては低い光透過率（高い反射率）を有する。入射角に対する透過率の依存性は、隣接する層の間のｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向の屈折率差を調整することによって（例えば、ｚ方向の屈折率の差を、ｐ偏光透過率の入射角依存性を制御するように選択することによって）、および／または、例えば、米国特許第９，５５１，８１８号（Ｗｅｂｅｒら）、９，３２２，９６７（Ｗｅｂｅｒら）、ならびに９，４４１，８０９（Ｎｅｖｉｔｔら）に記載されているように、層の厚さプロファイルを（例えば、アポダイズされた厚さプロファイルを使用して）調整することによって、調整され得る。いくつかの実施形態では、図２に概略的に示すように、少なくとも１つの波長について（例えば、青色波長λｂについて）、反射偏光子１００は、第１の入射角θ１で入射する光１１１に対して最大光透過率Ｔｍａｘを有し、かつ第１の入射角よりも５０度未満だけ小さい第２の入射角で入射する光１１３に対して光透過率Ｔｍａｘ／２を有する（すなわち、θ１＜θ２＜θ１＋約５０度）。いくつかの実施形態では、θ１＜θ２＜θ１＋５０度、またはθ１＜θ２＜θ１＋４０度である。いくつかの実施形態では、θ１は約ゼロである（例えば、約１０度未満または約５度未満）。入射角は、反射偏光子の法線に対して測定される。いくつかの実施形態では、光１１１および光１１３は各々、第２の（透過）偏光状態を有する。遮断状態の偏光されていない光の部分の透過率は、ごくわずかであるので、入射角θ２での透過率に対する入射角θ１での透過率の比率は、第２の偏光状態を有する光と偏光されていない光とでほぼ同じであり得る。
【0019】
図３は、（例えば、観察者１７９による観察のために）画像２２１を発するように構成された発光ディスプレイ２２０を含む光学システム２００（ディスプレイシステムとも称され得る）の概略断面図である。光学システム２００は、ディスプレイ２２０上に配置された直線吸収偏光子１５０と、直線吸収偏光子１５０とディスプレイ２２０との間に配置された反射偏光子１００とを含む。図示された実施形態では、光学システム２００は、反射偏光子１００とディスプレイ２２０との間に配置されたリターダまたはリターダ層１４５を更に含む。いくつかの実施形態では、円偏光子２５０が反射偏光子１００と、直線吸収偏光子１５０と、リターダ１４５を含み、反射偏光子１００は、直線吸収偏光子１５０とリターダ１４５との間に配置される。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム２００は、発光ディスプレイ２２０と、リターダ１４５が発光ディスプレイ２２０に面するように発光ディスプレイ２２０上に配置された円偏光子２５０とを含む。ディスプレイシステムまたは光学システム２００に含まれる反射偏光子１００は、本明細書に記載のどのような反射偏光子であってもよい。例えば、反射偏光子１００は、多層ポリマー反射偏光子であってもよく、および／または、第１のポリマー層および第２のポリマー層のそれぞれの平均厚さが約４００ｎｍ未満である複数の交互する第１のポリマー層１０２ａおよび第２のポリマー層１０２ｂを含んでもよい。直線吸収偏光子１５０および反射偏光子１００は、実質的に互いに位置合わせされた（例えば、２０度以内、１０度以内、または５度以内に位置合わせされた）透過軸を有してもよい。発光ディスプレイ２２０は、例えば、ＯＬＥＤディスプレイであってもよい。ディスプレイと観察者との間に反射偏光子を有利に配置できる他のディスプレイもまた、利用されてもよい。
【0020】
いくつかの実施形態では、リターダ１４５は、可視波長範囲における少なくとも１つの波長（例えば、４００ｎｍ～７００ｎｍの範囲の少なくとも１つの波長）に対する１／４波リターダである。リターダ１４５は、反射偏光子１００および／または直線吸収偏光子１５０の透過軸に対して約４５度に位置合わせされた速軸を有してもよい。いくつかの実施形態では、リターダ１４５は、複数の層（例えば、速軸が互いに回転した状態で方向付けられた１／２波リターダ層および１／４波リターダ層）を含む。１／４波以外のリターダンス（例えば、波長の５／４）もまた使用されてもよい。好適なリターダが当該技術分野で知られており、Ｍｅａｄｏｗｌａｒｋ Ｏｐｔｉｃｓ（Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ，ＣＯ）から入手可能なものなどの複屈折ポリマーフィルムリターダ、およびＲＯＬＩＣ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｌｔｄ．（Ａｌｌｓｃｈｗｉｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から入手可能なものなどのアクロマティックリターダが挙げられる。有用なリターダが、例えば、国際特許出願公開第２０１８／１７８８１７号（Ｓｔｅｉｎｅｒら）に記載されている。
【0021】
層１５０および／または１４５は、任意選択的に、光学システム２００から省略されてもよい。ただし、多くの場合、例えば、光学システム２００からの周囲光の反射を低減するために、ＯＬＥＤデバイス内にこれらの層を含むことが好ましい。
【0022】
図４は、複数のピクセルグループ２２２を含む発光ディスプレイ２２０の概略図である。図示した実施形態では、各ピクセルグループ２２２は、青色ピクセル２２２ｂ、緑色ピクセル２２２ｇ、および赤色ピクセル２２２ｒを含む。他の実施形態では、各グループには、より少ないピクセルが含まれてもよい、または、より多いピクセルが含まれてもよい。例えば、各ピクセルグループ２２２に２つの緑色ピクセルが含まれてもよい。別の例として、各ピクセルグループ２２２は、白色ピクセルを更に含んでもよい。いくつかの実施形態では、青色ピクセル２２２ｂは、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光２２３ｂを発するように構成される。いくつかの実施形態では、緑色ピクセル２２２ｇは、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光２２３ｇを発するように構成される。いくつかの実施形態では、赤色ピクセルは、赤色の波長λｒに赤色ピークを有する赤色光２２３ｒを発するように構成される。
【0023】
図５は、様々なピクセルの発光スペクトルの概略図である。緑色ピクセルの発光スペクトル３４１、青色ピクセルの発光スペクトル３４３、および赤色ピクセルの発光スペクトル３４５が概略的に示されている。青色ピクセル、緑色ピクセル、および赤色ピクセルのピーク発光波長λｂ、λｇ、およびλｒがそれぞれ示されている。
【0024】
いくつかの実施形態では、発光ディスプレイ２２０は、少なくとも約４３０ｎｍ～約６４０ｎｍ、または少なくとも約４２０ｎｍ～約６５０ｎｍの可視波長範囲内の画像を発するように構成される。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、可視波長範囲における各波長に対し、反射偏光子１００は、第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、または少なくとも８０％を透過する。いくつかの実施形態では、青色波長λｂは、約４２０ｎｍ～約４８０ｎｍの範囲内にある。いくつかの実施形態では、緑色波長λｇは、約５１０ｎｍ～約５８０ｎｍの範囲内にある。いくつかの実施形態では、赤色波長λｒは、約５９０ｎｍ～約６５０ｎｍの範囲内にある。
【0025】
図６Ａおよび図６Ｂは、それぞれ、第１の（遮断）偏光状態および第２の（透過）通過）偏光状態の、実質的な垂直入射光（例えば、垂直入射の１０度以内または５度以内）についての、波長に対する反射偏光子の光学反射率を概略的に示す。いくつかの実施形態では、光透過率Ｔは、おおよそ、１００％から光反射率Ｒを減算したものである。
【0026】
反射偏光子は、所望の青色のリサイクルを提供すると共に、ディスプレイからの更なる青色の周囲反射を制限するように選択された、青色における反射率を有してもよい。いくつかの実施形態では、高度のリサイクルを提供するために、反射偏光子の青色における反射率は高くてもよい（例えば、少なくとも７０％、少なくとも８０％、または少なくとも９０％）。いくつかの実施形態では、反射偏光子が望ましくない青色の周囲反射を増大することのないように、青色における反射率が制限されてもよい（例えば、８０％以下、７０％以下、６０％以下、または５０％以下）。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、または少なくとも５０％を反射する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、または少なくとも８０％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも３０％を反射し、かつ、いくつかの実施形態では、直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも７５％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも４０％を反射し、かつ、いくつかの実施形態では、直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６５％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも５０％を反射し、かつ、いくつかの実施形態では、直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも５５％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつ青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の５０％超を反射し、かつ直交する第２の偏光状態を有する入射光の５０％超を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつ青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を反射し、かつ直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつ青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも７０％を反射し、かつ直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも７０％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつ青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも８０％を反射し、かつ直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも８０％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつ青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも２０％、または少なくとも３０％を透過する。
【0027】
反射偏光子は、発光ディスプレイがその範囲にわたって画像を発するように構成された可視波長範囲（例えば、少なくとも約４３０ｎｍ～約６４０ｎｍ、または少なくとも約４２０ｎｍ～約６５０ｎｍ）内の実質的な垂直入射光について、第１の（遮断）偏光状態に対し、少なくとも２０％または少なくとも３０％の平均透過率を有してもよい。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも２０％、または少なくとも３０％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、可視波長範囲における各波長に対し、反射偏光子は、第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも７０％、少なくとも７５％、または少なくとも８０％を透過する。
【0028】
いくつかの実施形態では、青色の反射率を制限することに加えて、またはその代わりに、反射偏光子は、青色における反射率と、より長い波長の透過率との間に急峻な遷移を有する。これは、反射偏光子によって反射される波長の範囲を制限するために行うことができ、反射偏光子を含むディスプレイシステムからの周囲反射を低減することができる。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつλ１－λｂ≦１００ｎｍ、またはλ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい１つの波長λ１について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について入射光の少なくとも４０％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつλ１－λｂ≦１００ｎｍ、またはλ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい１つの波長λ１について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について入射光の少なくとも５０％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつλ１－λｂ≦１００ｎｍ、またはλ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい１つの波長λ１について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について入射光の少なくとも６０％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつλ１－λｂ≦１００ｎｍ、またはλ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい１つの波長λ１について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について入射光の少なくとも７０％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつλ１－λｂ≦１００ｎｍ、またはλ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい１つの波長λ１について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について入射光の少なくとも７５％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつλ１－λｂ≦１００ｎｍ、またはλ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい１つの波長λ１について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について入射光の少なくとも８０％を透過する。
【0029】
いくつかの実施形態では、青色における反射率と、より長い波長の透過率との間の急峻な遷移の代わりに、またはそれに加えて、青色反射帯域の左側で透過と反射との間に急峻な遷移がある。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつλｂ－λｕｖ≦１００ｎｍである、λｂより小さい１つの波長λｕｖについて、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について入射光の少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、または少なくとも７５％を透過する。λｕｖは、紫外線波長であってもよい、またはλｂより小さい青色波長であってもよい。いくつかの実施形態では、λｂ－λｕｖ≦１００ｎｍである、λｂより小さい１つの波長λｕｖについて、およびλ１－λｂ≦１００ｎｍである、λｂより大きい１つの波長λ１について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について入射光の少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、または少なくとも７５％を透過する。いくつかの実施形態では、λｂ－λｕｖ≦５０ｎｍである。いくつかの実施形態では、λｂ－λｕｖ≦５０ｎｍである、λｂより小さい１つの波長λｕｖについて、およびλ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい１つの波長λ１について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について入射光の少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、または少なくとも７５％を透過する。青色反射帯域の左側で透過と反射との間に急峻な遷移を含めることは、低い波長（λｂより小さい）の青色光の周囲反射を低減すると共に、λｂに近い波長を有する望ましい青色光の反射を提供することができるので、いくつかの事例では有利である。
【0030】
光学システム２００のいくつかの実施形態では、波長λｂについて、反射偏光子１００は、第１の入射角θ１で入射する光に対して最大光透過率Ｔｍａｘを有し、かつ第１の入射角よりも約５０度未満だけ大きい第２の入射角θ２で入射する光に対して光透過率Ｔｍａｘ／２を有する（例えば、図２を参照）。いくつかの実施形態では、第１の入射角は、約ゼロ（例えば、０度の１０度以内、または５度以内）である。
【0031】
いくつかの実施形態では、垂直入射における緑色および／または赤色の波長に対する反射偏光子の反射率は制限される。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつ波長λｒについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の最大４０％、最大３０％、または最大２０％を反射する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつ緑色波長λｇおよび赤色波長λｒの各々について、反射偏光子は、第１の偏光状態の入射光の少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、または少なくとも８０％を透過する。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつ緑色波長λｇおよび赤色波長λｒの各々について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について入射光の少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、または少なくとも８０％を透過する。
【0032】
図７Ａおよび図７Ｂは、実質的な垂直入射光についての、および約２０度を超える入射角で入射する光のそれぞれについての、第１の偏光状態の波長に対する反射偏光子の光反射率を概略的に示す。図示する実施形態では、垂直入射において、反射偏光子は、青色反射帯域１６１および近赤外反射帯域１６３を有する。反射偏光子の反射帯域は、一般に、入射角の増大に伴い、より低い波長に移行する。いくつかの実施形態では、増大した入射角において、近赤外反射帯域１６３は、可視波長に移行する。いくつかの実施形態では、赤色波長λｒを有する実質的な垂直入射光について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも４０％（少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、または少なくとも７５％）を透過し、赤色波長λｒを有し、かつ約２０度を超える入射角で入射する光について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を反射し、かつ第２の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を透過する。いくつかの実施形態では、赤色波長λｒを有し、かつ約２０度を超える入射角で入射する光について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する光の少なくとも６０％を反射し、かつ第２の偏光状態を有する光の少なくとも６０％を透過する。いくつかの実施形態では、赤色波長λｒを有し、かつ約２０度を超える入射角で入射する光について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する光の少なくとも７０％を反射し、かつ第２の偏光状態を有する光の少なくとも７０％を透過する。いくつかの実施形態では、赤色波長λｒを有し、かつ約２０度を超える入射角で入射する光について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する光の少なくとも３０％を反射し、かつ第２の偏光状態を有する光の少なくとも７５％を透過する。いくつかの実施形態では、赤色波長λｒを有し、かつ約２０度を超える入射角で入射する光について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する光の少なくとも４０％を反射し、かつ第２の偏光状態を有する光の少なくとも６５％を透過する。約２０度を超える入射角は、例えば、約３０度～約６０度の範囲内であってもよい。
【0033】
図８は、第１の偏光状態（遮断状態）の波長に対する反射偏光子の光透過率の概略プロットである。帯域端の急峻さは、帯域端への線形近似（例えば、線形最小二乗近似）の傾斜によって特徴付けることができる。いくつかの実施形態では、実質的な垂直入射光について、かつ第１の偏光状態について、反射偏光子の光透過率は、帯域端１２５を含み、帯域端１２５の少なくとも一部分は、可視波長範囲内にあり、光透過率が可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率Ｔｍの約２０％から、可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率Ｔｍの約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、波長に光透過率を相関させる、帯域端１２５に対する最良の線形近似１３６が、約７％／ｎｍ、または約１０％／ｎｍより大きい傾斜を有する。
【0034】
いくつかの実施形態では、帯域端１２５は、第１の波長範囲１２４と第２の波長範囲１２６を分離し、第１の波長範囲１２４および第２の波長範囲１２６の各々の少なくとも一部分は、可視波長範囲内にある。いくつかの実施形態では、第１の波長範囲１２４における少なくとも１つの波長λｂ（例えば、青色波長）について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも７０％、少なくとも７５％、または少なくとも８０％を反射する。いくつかの実施形態では、第２の波長範囲１２６における各波長について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、または少なくとも８０％を透過する。いくつかの実施形態では、第１の波長範囲１２４および第２の波長範囲１２６における各波長について、反射偏光子は、第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、または少なくとも８０％を透過する。いくつかの実施形態では、反射偏光子は、第１の偏光状態について、第１の波長範囲および第２の波長範囲において最大透過率Ｔｍを有する。いくつかの実施形態では、光透過率が最大透過率の約２０％から最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲は、青色波長λｂと緑色波長λｇの間にある。例えば、図８に概略的に示されるように、λｂは第１の波長範囲１２４内にあってもよく、λｇは第２の波長範囲１２６内にあってもよい。
【0035】
以下は、本明細書の例示的な実施形態の列挙である。
【0036】
第１の実施形態は、
画像を発するように構成された発光ディスプレイであって、青色光を発するように構成された青色ピクセルを備え、発せられた青色光が、青色波長λｂに青色ピークを有する、発光ディスプレイと、
ディスプレイ上に配置された直線吸収偏光子層と、
直線吸収偏光子層とディスプレイとの間に配置され、ディスプレイによって発せられた画像を受光するように構成された反射偏光子と、
を備える、光学システムであって、実質的な垂直入射光について、
青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも３０％を反射し、かつ直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも７５％を透過すると共に、
λ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい少なくとも１つの波長λ１について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、または少なくとも８０％を透過し、
青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の入射角で入射する光に対して最大光透過率Ｔｍａｘを有し、かつ第１の入射角よりも約５０度未満だけ大きい第２の入射角で入射する光に対してＴｍａｘ／２の光透過率を有する。
画像を発するように構成された発光ディスプレイであって、青色光を発するように構成された青色ピクセルを備え、発せられた青色光が、青色波長λｂに青色ピークを有する、発光ディスプレイと、
ディスプレイ上に配置された直線吸収偏光子層と、
直線吸収偏光子層とディスプレイとの間に配置され、ディスプレイによって発せられた画像を受光するように構成された反射偏光子と、
を備える、光学システムであって、実質的な垂直入射光について、
青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも３０％を反射し、かつ直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも７５％を透過すると共に、
λ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい少なくとも１つの波長λ１について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、または少なくとも８０％を透過し、
青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の入射角で入射する光に対して最大光透過率Ｔｍａｘを有し、かつ第１の入射角よりも約５０度未満だけ大きい第２の入射角で入射する光に対してＴｍａｘ／２の光透過率を有する。
【0037】
第２の実施形態は、発光ディスプレイが、少なくとも約４２０ｎｍ～約６５０ｎｍにわたる可視波長範囲内の画像を発するように構成されており、実質的な垂直入射光について、かつ第１の偏光状態について、反射偏光子の光透過率が帯域端を含み、帯域端の少なくとも一部分が、可視波長範囲内にあり、光透過率が可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率の約２０％から、可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、波長に光透過率を相関させる、帯域端に対する最良の線形近似が、約７％／ｎｍより大きい傾斜を有する、第１の実施形態の光学システムである。
【0038】
第３の実施形態は、第１の入射角が約ゼロである、第１または第２の実施形態の光学システムである。
【0039】
第４の実施形態は、赤色波長λｒを有する実質的な垂直入射光について、反射偏光子が、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも４０％を透過し、赤色波長λｒを有し、かつ約２０度を超える入射角で入射する光について、反射偏光子が、第１の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を反射し、かつ第２の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を透過する、第１～第３の実施形態のいずれか１つの光学システムである。
【0040】
第５の実施形態は、
観察者による観察のための画像を発するように構成された発光ディスプレイであって、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光を発するように構成された青色ピクセル、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光を発するように構成された緑色ピクセル、および、赤色波長λｒに赤色ピークを有する赤色光を発するように構成された赤色ピクセルを含む、発光ディスプレイと、
発光ディスプレイ上に配置された反射偏光子と、を備える、ディスプレイシステムであって、実質的な垂直入射光について、
青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する光の少なくとも６０％を反射し、かつ直交する第２の偏光状態を有する光の少なくとも６０％を透過すると共に、
緑色波長λｇおよび赤色波長λｒの各々について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも４０％を透過し、
赤色波長λｒを有し、かつ約２０度を超える入射角で入射する光について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を反射し、かつ第２の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を透過する。
観察者による観察のための画像を発するように構成された発光ディスプレイであって、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光を発するように構成された青色ピクセル、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光を発するように構成された緑色ピクセル、および、赤色波長λｒに赤色ピークを有する赤色光を発するように構成された赤色ピクセルを含む、発光ディスプレイと、
発光ディスプレイ上に配置された反射偏光子と、を備える、ディスプレイシステムであって、実質的な垂直入射光について、
青色波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する光の少なくとも６０％を反射し、かつ直交する第２の偏光状態を有する光の少なくとも６０％を透過すると共に、
緑色波長λｇおよび赤色波長λｒの各々について、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも４０％を透過し、
赤色波長λｒを有し、かつ約２０度を超える入射角で入射する光について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を反射し、かつ第２の偏光状態を有する光の少なくとも５０％を透過する。
【0041】
第６の実施形態は、実質的な垂直入射光について、かつ第１の偏光状態について、反射偏光子の光透過率が帯域端を含み、帯域端の少なくとも一部分が、可視波長範囲内にあり、光透過率が可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率の約２０％から、可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、波長に光透過率を相関させる、帯域端に対する最良の線形近似が、約７％／ｎｍより大きい傾斜を有し、光透過率が最大透過率の約２０％から最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲が、青色波長λｂと緑色波長λｇとの間にある、第５の実施形態のディスプレイシステムである。
【0042】
第７の実施形態は、実質的な垂直入射光について、かつ緑色波長λｇおよび赤色波長λｒの各々について、反射偏光子が、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも６０％を透過する、第４または第５の実施形態のディスプレイシステムである。
【0043】
第８の実施形態は、
少なくとも約４３０ｎｍ～約６４０ｎｍにわたる可視波長範囲内の画像を発するように構成された発光ディスプレイであって、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光を発するように構成された青色ピクセル、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光を発するように構成された緑色ピクセル、および、赤色波長λｒに赤色ピークを有する赤色光を発するように構成された赤色ピクセルを含む、発光ディスプレイと、
ディスプレイ上に配置された反射偏光子と、を備える、光学システムであって、実質的な垂直入射光について、
波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも３０％を反射し、かつ第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも７５％を透過し、
波長λｒについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の最大４０％を反射し、
可視波長範囲における各波長について、反射偏光子は、第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、
λｂ－λｕｖ≦１００ｎｍである、λｂより小さい１つの波長λｕｖについて、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、または少なくとも８０％を透過する。
少なくとも約４３０ｎｍ～約６４０ｎｍにわたる可視波長範囲内の画像を発するように構成された発光ディスプレイであって、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光を発するように構成された青色ピクセル、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光を発するように構成された緑色ピクセル、および、赤色波長λｒに赤色ピークを有する赤色光を発するように構成された赤色ピクセルを含む、発光ディスプレイと、
ディスプレイ上に配置された反射偏光子と、を備える、光学システムであって、実質的な垂直入射光について、
波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも３０％を反射し、かつ第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも７５％を透過し、
波長λｒについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の最大４０％を反射し、
可視波長範囲における各波長について、反射偏光子は、第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、
λｂ－λｕｖ≦１００ｎｍである、λｂより小さい１つの波長λｕｖについて、反射偏光子は、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、または少なくとも８０％を透過する。
【0044】
第９の実施形態は、実質的な垂直入射光について、かつ青色波長λｂについて、反射偏光子が、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも２０％を透過する、第８の実施形態の光学システムである。
【0045】
第１０の実施形態は、λｂ－λｕｖ≦５０ｎｍである、第８または第９の実施形態の光学システムである。
【0046】
第１１の実施形態は、
可視波長範囲内の画像を発するように構成された発光ディスプレイであって、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光を発するように構成された青色ピクセル、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光を発するように構成された緑色ピクセル、および、赤色波長λｒに赤色ピークを有する赤色光を発するように構成された赤色ピクセルを含む、発光ディスプレイと、
ディスプレイ上に配置された反射偏光子と、を備える、光学システムであって、実質的な垂直入射光について、
波長λｂについて、反射偏光子が、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を反射し、
緑色波長λｇおよび赤色波長λｒの各々について、反射偏光子が、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、
可視波長範囲における各波長について、反射偏光子が、第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、
第１の偏光状態について、反射偏光子の光透過率が帯域端を含み、帯域端の少なくとも一部分が可視波長範囲内にあり、光透過率が可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率の約２０％から、可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、波長に光透過率を相関させる、帯域端に対する最良の線形近似が、約７％／ｎｍより大きい傾斜を有する。
可視波長範囲内の画像を発するように構成された発光ディスプレイであって、青色波長λｂに青色ピークを有する青色光を発するように構成された青色ピクセル、緑色波長λｇに緑色ピークを有する緑色光を発するように構成された緑色ピクセル、および、赤色波長λｒに赤色ピークを有する赤色光を発するように構成された赤色ピクセルを含む、発光ディスプレイと、
ディスプレイ上に配置された反射偏光子と、を備える、光学システムであって、実質的な垂直入射光について、
波長λｂについて、反射偏光子が、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を反射し、
緑色波長λｇおよび赤色波長λｒの各々について、反射偏光子が、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、
可視波長範囲における各波長について、反射偏光子が、第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、
第１の偏光状態について、反射偏光子の光透過率が帯域端を含み、帯域端の少なくとも一部分が可視波長範囲内にあり、光透過率が可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率の約２０％から、可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、波長に光透過率を相関させる、帯域端に対する最良の線形近似が、約７％／ｎｍより大きい傾斜を有する。
【0047】
第１２の実施形態は、傾斜が約１０％／ｎｍより大きい、第１１の実施形態の光学システムである。
【0048】
第１３の実施形態は、各層の平均厚さが約４００ｎｍ未満である複数の交互する第１のポリマー層および第２のポリマー層を含む多層ポリマー反射偏光子であって、実質的な垂直入射光について、
第１の偏光状態に対する反射偏光子の光透過率は、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離する帯域端を含み、第１の波長範囲および第２の波長範囲の各々の少なくとも一部分は、可視波長範囲内にあり、
第１の波長範囲における少なくとも１つの波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも７０％を反射し、
第２の波長範囲における各波長について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、
第１の波長範囲および第２の波長範囲における各波長について、反射偏光子は、第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、
反射偏光子は、第１の偏光状態の第１の波長範囲および第２の波長範囲において最大透過率を有し、
光透過率が最大透過率の約２０％から最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、光透過率を波長に相関させる、帯域端に対する最良の線形近似が、約７％／ｎｍを超える傾斜を有する。
第１の偏光状態に対する反射偏光子の光透過率は、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離する帯域端を含み、第１の波長範囲および第２の波長範囲の各々の少なくとも一部分は、可視波長範囲内にあり、
第１の波長範囲における少なくとも１つの波長λｂについて、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも７０％を反射し、
第２の波長範囲における各波長について、反射偏光子は、第１の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、
第１の波長範囲および第２の波長範囲における各波長について、反射偏光子は、第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態を有する入射光の少なくとも６０％を透過し、
反射偏光子は、第１の偏光状態の第１の波長範囲および第２の波長範囲において最大透過率を有し、
光透過率が最大透過率の約２０％から最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、光透過率を波長に相関させる、帯域端に対する最良の線形近似が、約７％／ｎｍを超える傾斜を有する。
【0049】
第１４の実施形態は、λｂ－λｕｖ≦１００ｎｍである、λｂより小さい少なくとも１つの波長λｕｖについて、かつλ１－λｂ≦１００ｎｍである、λｂより大きい少なくとも１つの波長λ１について、反射偏光子が、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも４０％を透過する、第１３の実施形態の多層ポリマー反射偏光子である。
【0050】
第１５の実施形態は、λｂ－λｕｖ≦５０ｎｍである、λｂより小さい少なくとも１つの波長λｕｖについて、かつλ１－λｂ≦５０ｎｍである、λｂより大きい少なくとも１つの波長λ１について、反射偏光子が、第１の偏光状態および第２の偏光状態の各々について、入射光の少なくとも４０％を透過する、第１３の実施形態の多層ポリマー反射偏光子である。
【実施例】
【0051】
実施例１～４
反射偏光子フィルムを以下のように作成した。単一の多層光学要素パケットを共押出した。このパケットは、９０％のポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）および１０％のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から構成されるポリマーである９０／１０ ｃｏＰＥＮと、屈折率が約１．５７であるように、および、フィルムを一軸配向すると実質的に等方性を維持するようにポリカーボネートとコポリエステルの混合物（ＰＣ：ｃｏＰＥＴ）で作製された低屈折率等方性層との１８３の交互する層を有する。ＰＣ：ｃｏＰＥＴのモル比は、およそ４２．５モル％のＰＣおよび５７．５モル％のｃｏＰＥＴであり、摂氏１０５度のＴｇを有していた。この等方性材料は、延伸後に、２つの非延伸方向における等方性材料の屈折率が、非延伸方向における複屈折材料の屈折率と実質的に一致したままであり、延伸方向においては、複屈折層と非複屈折層との間に屈折率の実質的な不一致があるように、選択された。９０／１０ ＰＥＮおよびＰＣ：ｃｏＰＥＴのポリマーを、約０．５の目標ｆ比で別個の押出成形機から多層共押出フィードブロックへと供給し、１８３の交互する光学層のパケットへと組み立て、両面にＰＣ：ｃｏＰＥＴのより厚い保護境界層を加えて、合計１８５の層とした。フィルムの層の厚さプロファイルは、フィルムが一軸配向後に、図９に示す透過スペクトルを生成するように選択された。次いで、多層溶融物は、ポリエステルフィルムに関する従来の方式で、フィルムダイを介してチルロール上にキャスティングされ、キャスティングされた際に、急冷された。次いで、キャストウェブを、２００６年６月４～９日にカリフォルニア州Ｓａｎ ＦｒａｎｃｉｓｃｏでのＳｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙｓ（ＳＩＤ） Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅにおいて発表された、著者Ｄｅｎｋｅｒらによる「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ Ｆｉｌｍ ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ」と題するＩｎｖｉｔｅｄ Ｐａｐｅｒ ４５．１、に記載されているものと同様のパラボリックテンターで延伸した。このフィルムの結果的な物理的厚さは、静電容量ゲージで測定して約１２．８マイクロメートルであった。
反射偏光子フィルムを以下のように作成した。単一の多層光学要素パケットを共押出した。このパケットは、９０％のポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）および１０％のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から構成されるポリマーである９０／１０ ｃｏＰＥＮと、屈折率が約１．５７であるように、および、フィルムを一軸配向すると実質的に等方性を維持するようにポリカーボネートとコポリエステルの混合物（ＰＣ：ｃｏＰＥＴ）で作製された低屈折率等方性層との１８３の交互する層を有する。ＰＣ：ｃｏＰＥＴのモル比は、およそ４２．５モル％のＰＣおよび５７．５モル％のｃｏＰＥＴであり、摂氏１０５度のＴｇを有していた。この等方性材料は、延伸後に、２つの非延伸方向における等方性材料の屈折率が、非延伸方向における複屈折材料の屈折率と実質的に一致したままであり、延伸方向においては、複屈折層と非複屈折層との間に屈折率の実質的な不一致があるように、選択された。９０／１０ ＰＥＮおよびＰＣ：ｃｏＰＥＴのポリマーを、約０．５の目標ｆ比で別個の押出成形機から多層共押出フィードブロックへと供給し、１８３の交互する光学層のパケットへと組み立て、両面にＰＣ：ｃｏＰＥＴのより厚い保護境界層を加えて、合計１８５の層とした。フィルムの層の厚さプロファイルは、フィルムが一軸配向後に、図９に示す透過スペクトルを生成するように選択された。次いで、多層溶融物は、ポリエステルフィルムに関する従来の方式で、フィルムダイを介してチルロール上にキャスティングされ、キャスティングされた際に、急冷された。次いで、キャストウェブを、２００６年６月４～９日にカリフォルニア州Ｓａｎ ＦｒａｎｃｉｓｃｏでのＳｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙｓ（ＳＩＤ） Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅにおいて発表された、著者Ｄｅｎｋｅｒらによる「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ Ｆｉｌｍ ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ」と題するＩｎｖｉｔｅｄ Ｐａｐｅｒ ４５．１、に記載されているものと同様のパラボリックテンターで延伸した。このフィルムの結果的な物理的厚さは、静電容量ゲージで測定して約１２．８マイクロメートルであった。
【0052】
実施例１～４の反射偏光子の透過スペクトルを、遮断偏光状態の垂直入射光について測定し、図９に示す。図９には、ＯＬＥＤ ＴＶディスプレイの青色ピクセルの発光スペクトルも示す。実施例１～４の反射偏光子の各々について、光透過率が、可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率の約２０％から、可視波長範囲における反射偏光子の最大透過率の約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって、波長に光透過率を相関させる、帯域端に対する最良の線形近似（線形最小二乗近似）は、約１３％／ｎｍの傾斜を有した。
【0053】
Ｓａｎｒｉｔｚ５５１８吸収偏光子とＡＰＱＷ９２－００４－ＰＣ－１４０ＮＭＨＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｏｌａｒｉｚｅｒｓ）１／４波リターダとの間に、吸収偏光子の透過軸と反射偏光子の透過軸が整列した状態で、かつ、１／４波リターダの速軸が透過軸に４５度の角度をなした状態で、反射偏光子を配置することによって、反射偏光子を円偏光子に組み立てた。ＯＬＥＤ ＴＶディスプレイの円偏光子を取り外し、実施例１、２、および４の各々の反射偏光子を含む円偏光子で置き換えた。オリジナルのＯＬＥＤ ＴＶディスプレイ、ならびに実施例１、２および４の各々の反射偏光子を含む円偏光子を含むディスプレイについて、８度の入射角の偏光されていない光に対する周囲光視感反射率を測定し、図１０に示す。オリジナルのＯＬＥＤ ＴＶディスプレイ（反射防止（ＡＲ）層を含むオリジナルの偏光子）について、Ｓａｎｒｉｔｚ偏光子および１／４リターダを含むが反射偏光子を含まないディスプレイについて、Ｓａｎｒｉｔｚ偏光子、１／４リターダおよびそれらの間に配置された広帯域ＡＰＦ反射偏光子（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手可能）を含むディスプレイについて、ならびに、実施例１、２、および４の各々の反射偏光子を含む円偏光子を含むディスプレイについて、白色および青色の輝度利得および、視感平均（可視波長にわたる）周囲反射を測定した。結果を、以下の表に報告する。
【0054】
【表1】
【0055】
入射角が８度から６０度まで変化したときの周囲反射のＣＩＥ１９３１ｘｙ色度空間における色ずれを、様々な試料について測定し、図１１に示す。
【0056】
実施例５
計算モデルを使用して、反射偏光子の反射特性および透過特性を計算した。計算モデルを、Ｂｅｒｒｉｍａｎアルゴリズムに基づいて４×４のマトリックスソルバルーチンによって実行した。このアルゴリズムでは、各層が物理的厚さおよび分散屈折率テンソルによって定義された１次元層の任意の積層体について反射および透過のマトリクス要素を計算することができ、屈折率テンソルの各主要要素は波長（λ）の関数である。この計算モデルを使用して、発光ディスプレイを表す１次元積層体構造を定義し、その反射特性および透過特性を計算した。
計算モデルを使用して、反射偏光子の反射特性および透過特性を計算した。計算モデルを、Ｂｅｒｒｉｍａｎアルゴリズムに基づいて４×４のマトリックスソルバルーチンによって実行した。このアルゴリズムでは、各層が物理的厚さおよび分散屈折率テンソルによって定義された１次元層の任意の積層体について反射および透過のマトリクス要素を計算することができ、屈折率テンソルの各主要要素は波長（λ）の関数である。この計算モデルを使用して、発光ディスプレイを表す１次元積層体構造を定義し、その反射特性および透過特性を計算した。
【0057】
計算モデルの座標系を、図１Ａに示すｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の直交座標セットで定義し、ここで、ｘ軸は、「遮断軸」として任意の吸収偏光子の高吸光軸および任意の反射偏光子の高反射軸に一致し、ｙ軸は、吸収偏光子の低吸収、高透過軸および任意の反射偏光子の低反射軸に一致する「透過軸」であった。ｘ軸から方位角Φおよび、ｚ軸から極角θを測定した。
【0058】
この計算スタックモデルを使用して、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイの観察者側の反射特性を、１／４波（λ／４）リターダ上に重ねたディスプレイ品質のヨウ素系吸収偏光子からなる円偏光子の上に重ねたガラス層（ディスプレイの外面）の積層体構造でモデル化し、ここでリターダは、吸収偏光子の主要面内軸間の中間に存在する異常軸を有し、λは緑色波長であるように選択された。更にリターダ層の下には、薄膜封止材（ＴＦＥ）を表す誘電体層があり、次いでこの誘電体層は、電圧駆動の青色、緑色、赤色の発光「ピクセル」領域の空間的に編成されたアレイを含むＯＬＥＤ発光面上に重なっており、当該領域は、ディスプレイを形成する発光ピクセルのドライバとして機能する金属様のトランジスタ素子および導電素子に取り囲まれている。
【0059】
コンピュータによる積層体モデルからの入力を使用して計算を行い、ＯＬＥＤ発光面からの青色、緑色、および赤色ピクセルが発する光の強度の輝度増加の程度を予測した。これらの予測は、ＯＬＥＤ発光面の反射スペクトルの理解と合わせて、積層体モデルで計算した反射および透過の係数スペクトルの解析に基づく。解析表式を導出し、モデル化されたＯＬＥＤディスプレイ積層体の円偏光子に反射偏光子が含まれるときに結果として生じるピクセル発光色および輝度変化を予測した。
【0060】
交互する９０／１０ ｃｏＰＥＮと低屈折率等方性マイクロ層からなるようにモデル化された合計４４個の光学繰り返し単位（ＯＲＵ）を含む多層光学フィルム反射偏光子をモデル化した。等方性層を、以下のように作製してモデル化した。まず、ポリカーボネートとコポリエステルとの混合物（ＰＣＴｇ）を、屈折率が約１．５７であり、フィルムを一軸配向した際に層が実質的に等方性のままであるように、米国特許第１０，１８５，０６８号（Ｊｏｈｎｓｏｎら）に記載されているように、作製する。ＰＣ：ＰＣＴｇのモル比は、ＰＣが約８５モル％、ＰＣＴｇが１５モル％である。次いで、ＰＣ：ＰＣＴｇを、８５：１５の重量比（（ＰＣ：ＰＣＴｇ）：ＰＥＴｇ）でＰＥＴｇと混合する。高屈折率材料９０／１０ ｃｏＰＥＮを材料Ａと称し、低屈折率材料を材料Ｂと称する。
【0061】
マイクロ層Ａとマイクロ層Ｂのペア、すなわちＯＲＵの厚さプロファイルを、数学的に生成した。最初のＡ／Ｂ層ペアの位相厚さは、１／２λ０（波長）として定義され、λ０は、濃い青色における約４２０ｎｍの波長である。隣接するＡ／Ｂ層のＯＲＵは、１／２λｉの位相厚さを有するように調節された物理的厚さを有し、ここで、λｉは、λよりも漸増的に大きかった。更に隣接するＡ／Ｂ層ペアは、１／２λＮの位相厚さを有する光学フィルム積層体全体を通して、最後のＡ／Ｂ層ペアに達するまで、位相厚さ１／２λｉ＋１であるように調節され、ここで、λＮは約５８０ｎｍであった。この計算例では、フィルム積層体は、単調で非線形のＡ／Ｂ ＯＲＵプロファイルに合計４４個のＡ／Ｂ層ペアを含んでいた。加えて、各Ａ／Ｂ層ペア内では、Ａ層およびＢ層の両方が、１／４λｉの個々の位相厚さを有した。
【0062】
ＯＲＵの物理的厚さプロファイルを図１２に示す。ＯＲＵの厚さプロファイルの両側を、１５００ｎｍの厚さを有する低屈折率材料の保護境界層によって境界付けた。
【0063】
以下の表に、ｘ、ｙ、ｚ軸に沿ってそれぞれＮｘ、Ｎｙ、Ｎｚで示される高屈折率光学（ＨＩＯ）層（複屈折９０／１０ ｃｏＰＥＮ）の屈折率および、等方性低屈折率光学（ＬＩＯ）層の屈折率（等方性屈折率を示すためにＮｉｓｏが使用される）の代表的な値を示す。
【0064】
【表2】
【0065】
更に、モデル設定により、４００マイクロメートルのガラス層、続いてディスプレイ吸収偏光子を多層光学フィルム反射偏光子の上に定義した。ガラス層および、ＯＬＥＤ発光面のすぐ上の誘電体層の屈折率を以下の表に示す。
【0066】
【表3】
【0067】
Ｓａｎｒｉｔｚディスプレイ偏光子の後に吸収偏光子をモデル化して、１０マイクロメートルの厚さであると仮定した。吸収偏光子の屈折率（Ｎｉｓｏ）および損失（Ｋｘ、Ｋｙ、Ｋｚ）を以下の表に示す。
【0068】
【表4】
【0069】
このモデルでは、１／４波リターダ層の異常軸Ｎｏを、ｘ軸とｙ軸との間の中間で４５度に位置合わせした状態で、１／４波リターダ層を反射偏光子の下に配置した。リターダの屈折率値を、代表的な波長における１／４波からの偏差値Δ（ナノメートル）として、以下の表に示す。これらのリターダ特性を、リターダの厚さを変化させることによってモデル内で操作した。
【0070】
【表5】
【0071】
ＯＬＥＤ発光面を、反射時に金属様の相回転特性を有し、以下の表に示す反射係数値を有するようにモデル内で定義した。
【0072】
【表6】
【0073】
吸収偏光子を除き、ＯＬＥＤモデルの全ての層についての吸収係数を、わずかに小さくとった。
【0074】
図１３は、ｘ軸に位置合わせされた電界について、ならびに０度および６０度の極角について、空気内の多層光学フィルム反射偏光子の計算された反射係数（反射される光である入射の割合）を示す。ｙ軸に位置合わせされた電界については、約４３０～８５０ｎｍの波長について、反射係数は、それぞれ０度および６０度の極角について、約０．１および０．３３の平均値の周りで振動した。
【0075】
円偏光子の周囲反射を計算するように計算モデルを設定した。この計算にＤ６５光源を組み込んだ。Ｄ６５光源のＣＩＥ１９３１ｘｙ色度座標は、ｘ＝０．３１２７、ｙ＝０．３２９１であった。Ｄ６５周囲入射光についての垂直入射視感反射率は、５．２４％であった。
【0076】
「約」などの用語は、これらが本明細書に使用および記載されている文脈において、当業者によって理解されよう。特徴部のサイズ、量、および物理的特性を表す量に適用される「約」の使用が、本明細書に使用および記載されている文脈において、当業者にとって明らかではない場合、「約」とは、特定の値の１０パーセント以内を意味すると理解されよう。約特定の値として与えられる量は、正確に特定の値であり得る。例えば、それが本明細書に使用および記載されている文脈において、当業者にとって明らかではない場合、約１の値を有する量とは、当該量が０．９～１．１の値を有することを意味し、当該値が１であり得ることを意味する。
【0077】
上記において参照された参照文献、特許、または特許出願の全ては、それらの全体が参照により本明細書に一貫して組み込まれている。組み込まれている参照文献の部分と本出願との間に不一致または矛盾がある場合、前述の説明における情報が優先される。
【0078】
図中の要素の説明は、別段の指示がない限り、他の図中の対応する要素に等しく適用されると理解されたい。特定の実施形態が本明細書において図示および説明されているが、図示および記載されている特定の実施形態は、本開示の範囲を逸脱することなく、様々な代替的実施態様および／または等価の実施態様によって置き換えられ得ることが、当業者には理解されよう。本出願は、本明細書に論じられた特定の実施形態のいずれの適応例または変形例も包含することが意図されている。したがって、本開示は、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることが意図されている。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
