▶ 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】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-30
(54)【発明の名称】反射偏光子及びそれを含むディスプレイシステム
(51)【国際特許分類】
G06F 3/042 20060101AFI20231023BHJP
G02B 5/30 20060101ALI20231023BHJP
G02B 5/22 20060101ALI20231023BHJP
G06T 1/00 20060101ALI20231023BHJP
G06V 40/13 20220101ALI20231023BHJP
A61B 5/1172 20160101ALI20231023BHJP
【ＦＩ】
G06F3/042 470
G02B5/30
G02B5/22
G06T1/00 420C
G06V40/13
A61B5/1172
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023522761
(86)(22)【出願日】2021-09-10
(85)【翻訳文提出日】2023-04-13
(86)【国際出願番号】 IB2021058253
(87)【国際公開番号】W WO2022079507
(87)【国際公開日】2022-04-21
(31)【優先権主張番号】63/092,032
(32)【優先日】2020-10-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】ストバー，カール エー．
(72)【発明者】
【氏名】テイラー，ロバート ディー．
(72)【発明者】
【氏名】アチャリャ，バラト アール．
【テーマコード（参考）】
2H148
2H149
4C038
5B047
【Ｆターム（参考）】
2H148CA04
2H148CA14
2H148CA19
2H149AA02
2H149AB05
2H149BA04
2H149FA01W
2H149FD09
2H149FD14
4C038FF01
4C038FG01
5B047AA25
5B047AB02
5B047BB04
5B047BC04
5B047BC07
(57)【要約】
反射偏光子は、少なくとも約４５０ｎｍ～約９００ｎｍに及ぶ第１の波長範囲と少なくとも約１１００ｎｍ～約１３００ｎｍに及ぶ第２の波長範囲とを分離する帯域端を有する第１の偏光状態に対する透過率を有する。第１の偏光状態に対して、反射偏光子は、第１の波長範囲内において約１０％未満の平均透過率を有し、第２の波長範囲内において約８０％超の平均透過率を有し、第２の偏光状態に対して、反射偏光子は、第１の波長範囲内において約４０％超の平均透過率を有し、第２の波長範囲内において約８０％超の平均透過率を有する。ディスプレイシステムは、反射偏光子と、波長Ｗ１を有する赤外光を放射するように構成された赤外光源と、を含む。帯域端は、帯域端波長Ｗ２＞Ｗ１を有する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ディスプレイシステムに適用されたユーザの指を感知するためのディスプレイシステムであって、前記ユーザが見るための画像を生成するように構成されたディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルに近接して配置された前記ユーザの前記指を感知するためのセンサと、
前記ユーザの前記指に向けて波長Ｗ１を有する赤外光を放射するように構成された赤外光源であって、前記センサが、前記指によって反射された前記赤外光の少なくとも一部分を受光及び検出するように構成されている、赤外光源と、
前記ディスプレイパネルと前記センサとの間に配置された反射偏光子であって、実質的に垂直な入射光に対して、
第１の偏光状態に対して、前記反射偏光子の光透過率が、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離する第１の帯域端を含み、前記第１の波長範囲が少なくとも約４５０ｎｍ～約９００ｎｍに及び、前記第２の波長範囲が少なくとも約１１００ｎｍ～約１３００ｎｍに及び、前記第１の帯域端が、前記第１の帯域端に沿った約５０％の光透過率に対応する帯域端波長Ｗ２を有し、前記反射偏光子が、前記第１の波長範囲内において約１０％未満の平均光透過率を有し、前記第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有し、
前記第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態に対して、前記反射偏光子が、前記第１の波長範囲内において約４０％超の平均光透過率を有し、前記第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有し、
Ｗ２＞Ｗ１である、反射偏光子と、を備える、ディスプレイシステム。
【請求項2】
前記センサが、前記指から反射され、次いで、約４０度超の入射角で前記反射偏光子に入射する光を受光するように配置されている、請求項１に記載のディスプレイシステム。
【請求項3】
Ｗ２＞９６０ｎｍかつＷ１＜９５０ｎｍである、請求項１又は２に記載のディスプレイシステム。
【請求項4】
前記第２の偏光状態に対して、かつ前記第２の偏光状態に平行な入射平面に対して、かつ少なくとも約４５０ｎｍ～約６５０ｎｍに及ぶ波長範囲に対して、前記反射偏光子が、より小さい入射角で入射する光に対してより大きい平均光透過率を有し、より大きい入射角で入射する光に対してより小さい平均光透過率を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
【請求項5】
前記より大きい平均光透過率と前記より小さい平均光透過率との間の差が約２０％超であり、前記より小さい入射角が約２５度未満であり、前記より大きい入射角が約４０度～約７０度の範囲内にある、請求項４に記載のディスプレイシステム。
【請求項6】
実質的に垂直な入射光に対して、かつ前記第２の偏光状態に対して、前記反射偏光子が、約４２５ｎｍ～約６５０ｎｍに及ぶ第３の波長範囲において平均光透過率Ｔ１を有し、前記第２の偏光状態に対して、かつ前記第２の偏光状態に平行な入射平面において約６０度の入射角で前記反射偏光子に入射する光に対して、前記反射偏光子の前記光透過率が、少なくとも約８５０ｎｍ～約１１００ｎｍに及ぶ第４の波長範囲から前記第３の波長範囲を分離する第２の帯域端を含み、前記第２の帯域端に対し前記光透過率が約２０％から約８０％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最良の線形フィットが、約３％／ｎｍ超の勾配及び約０．９超のｒ二乗値を有し、前記第３の波長範囲内における前記光透過率に対する最良の二次多項式フィットが、負の二次係数及び約０．９超のｒ二乗値を有し、前記反射偏光子が、前記第３の波長範囲内において約１５％～約３５％の平均光透過率Ｔ２を有し、前記第４の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有し、Ｔ１－Ｔ２≧１０％である、請求項１～５のいずれか一項に記載のディスプレイシステム。
【請求項7】
ディスプレイシステムに適用されたユーザの指を感知するためのディスプレイシステムであって、前記ユーザが見るための画像を生成するように構成されたディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルに近接して配置された前記ユーザの前記指を感知するためのセンサと、
前記ユーザの前記指に向けて９７５ｎｍ未満である波長Ｗ１を有する赤外光を放射するように構成された赤外光源であって、前記センサが、前記指によって反射された前記赤外光の少なくとも一部分を受光及び検出するように構成されている、赤外光源と、
前記ディスプレイパネルと前記センサとの間に配置された反射偏光子であって、実質的に垂直な入射光に対して、
第１の偏光状態に対して、前記反射偏光子の光透過率が、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離する第１の帯域端を含み、前記第１の波長範囲が少なくとも約４５０ｎｍ～約９００ｎｍに及び、前記第２の波長範囲が少なくとも約１１００ｎｍ～約１３００ｎｍに及び、前記反射偏光子が、前記第１の波長範囲内において約１０％未満の平均光透過率を有し、前記第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有し、
前記第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態に対して、前記反射偏光子が、前記第１の波長範囲内において約４０％超の平均光透過率を有し、前記第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有する、反射偏光子と、を備え、
前記反射偏光子が、実質的に白色の入射光に対して、かつ前記第２の偏光状態に対して、前記入射光の入射角が前記第２の偏光状態に平行な入射平面及び前記第２の偏光状態に直交する入射平面の各々において０度から約６０度まで変化するときに、前記反射偏光子を透過した光と前記入射光との間の色の最大差がＣＩＥ １９３１ ｘｙ色空間上で約０．０７以下であるように構成されている、ディスプレイシステム。
【請求項8】
前記第１の帯域端が、前記第１の帯域端に沿った約５０％の光透過率に対応する帯域端波長Ｗ２を有し、Ｗ２＞Ｗ１である、請求項７に記載のディスプレイシステム。
【請求項9】
合計で少なくとも１０を数える複数の交互ポリマー層を含む反射偏光子であって、各ポリマー層が約５００ｎｍ未満の平均厚さを有し、実質的に垂直に入射する光に対して、
第１の偏光状態に対して、前記反射偏光子が、約４２５ｎｍ～約６５０ｎｍに及ぶ第１の波長範囲内において約５％未満の平均光透過率を有し、前記第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態に対して、前記反射偏光子が、前記第１の波長範囲内において約４０％超の平均光透過率Ｔ１を有し、約６０度の入射角で前記反射偏光子に入射する光に対して、
前記第１の偏光状態に対して、かつ前記第１の偏光状態に平行な入射平面に対して、前記反射偏光子が、前記第１の波長範囲内において約５％未満の平均光透過率を有し、
前記第２の偏光状態に対して、かつ前記第２の偏光状態に平行な入射平面に対して、前記反射偏光子の光透過率が、前記第１の波長範囲と少なくとも約８５０ｎｍ～約１１００ｎｍに及ぶ第２の波長範囲とを分離する第１の帯域端を含み、前記第１の帯域端に対し前記光透過率が約２０％から約８０％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最良の線形フィットが、約３％／ｎｍ超の勾配及び約０．９超のｒ二乗値を有し、前記第１の波長範囲における前記光透過率に対する最良の二次多項式フィットが、負の二次係数及び約０．９超のｒ二乗値を有し、前記反射偏光子が、前記第１の波長範囲内において約１５％～約３５％の平均光透過率Ｔ２を有し、前記第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有し、Ｔ１－Ｔ２≧１０％である、反射偏光子。
【請求項10】
前記第１の帯域端が、前記第１の帯域端に沿った約５０％の光透過率に対応する第１の帯域端波長を有し、前記第１の帯域端波長が少なくとも約７００ｎｍである、請求項９に記載の反射偏光子。
【請求項11】
前記第２の偏光状態に対して、かつ前記第２の偏光状態に直交する入射平面において約６０度の入射角で前記反射偏光子に入射する光に対して、前記反射偏光子が、前記第１の波長範囲内において約１５％～約３５％の平均光透過率Ｔ３を有し、かつ前記第２の波長範囲内において約６０％超の平均光透過率を有する、請求項９又は１０に記載の反射偏光子。
【請求項12】
｜Ｔ３－Ｔ２｜≦５％である、請求項１１に記載の反射偏光子。
【請求項13】
実質的に垂直な入射光に対して、かつ前記第１の偏光状態に対して、前記反射偏光子の前記光透過率が、第３の波長範囲と第４の波長範囲とを分離する第２の帯域端を含み、前記第３の波長範囲が少なくとも約４５０ｎｍ～約９００ｎｍに及び、前記第４の波長範囲が少なくとも約１１００ｎｍ～約１３００ｎｍに及び、前記反射偏光子が、前記第３の波長範囲内において約５％未満の平均光透過率を有し、前記第４の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有する、請求項９～１２のいずれか一項に記載の反射偏光子。
【請求項14】
前記第２の帯域端が、前記第２の帯域端に沿った約５０％の光透過率に対応する第２の帯域端波長を有し、前記第２の帯域端波長が約９２５ｎｍ～約１０５０ｎｍの範囲内にある、請求項１３に記載の反射偏光子。
【請求項15】
前記第２の帯域端に対し前記光透過率が約１０％から約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最良の線形フィットが、約２％／ｎｍ超の勾配及び約０．９超のｒ二乗値を有する、請求項１３又は１４に記載の反射偏光子。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
液晶ディスプレイシステムなどのディスプレイシステムは、反射偏光子を含み得る。反射偏光子は、コリメート反射偏光子であり得る。
【0002】
ディスプレイシステムは、指紋検出用の赤外光源及びセンサを含み得る。
【発明の概要】
【0003】
本説明は、概して、反射偏光子及びディスプレイシステムに関する。反射偏光子は、斜めの入射光に対してよりも垂直な入射光に対して高い透過率を有するコリメート反射偏光子であり得る。ディスプレイシステムは、反射偏光子と、ディスプレイパネルと、赤外光源とを含み得る。反射偏光子は、赤外光源からの赤外光の高透過率を可能にしながら、製造ばらつきに対してロバスト性である、視野角による色ずれ（カラーシフト）の低さを提供するように構成され得る。
【0004】
本明細書のいくつかの態様によれば、ディスプレイシステムに適用されたユーザの指を感知するためのディスプレイシステムが提供される。ディスプレイシステムは、ユーザが見るための画像を生成するように構成されたディスプレイパネルと、ディスプレイパネルに近接して配置されたユーザの指を感知するためのセンサと、ユーザの指に向けて波長Ｗ１を有する赤外光を放射するように構成された赤外光源と、ディスプレイパネルとセンサとの間に配置された反射偏光子と、を含む。センサは、指によって反射された赤外光の少なくとも一部分を受光及び検出するように構成されている。実質的に垂直な入射光に対して、かつ第１の偏光状態に対して、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第１の帯域端を含み、第１の波長範囲は少なくとも約４５０ｎｍ～約９００ｎｍに及び、第２の波長範囲は少なくとも約１１００ｎｍ～約１３００ｎｍに及ぶ。実質的に垂直な入射光に対して、かつ第１の偏光状態に対して、反射偏光子は、第１の波長範囲内において約１０％未満の平均光透過率を有し、第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有する。実質的に垂直な入射光に対して、かつ第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態に対して、反射偏光子は、第１の波長範囲内において約４０％超の平均光透過率を有し、第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、第１の帯域端は、第１の帯域端に沿った約５０％の光透過率に対応する帯域端波長Ｗ２を有し、Ｗ２＞Ｗ１である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、Ｗ１＜９７５ｎｍであり、反射偏光子は、実質的に白色の入射光に対して、かつ第２の偏光状態に対して、入射光の入射角が第２の偏光状態に平行な入射平面及び第２の偏光状態に直交する入射平面の各々において０度から約６０度まで変化するときに、反射偏光子を透過した光と入射光との間の色の最大差がＣＩＥ １９３１ ｘｙ色空間上で約０．０７以下であるように構成される。
【0005】
本明細書のいくつかの態様によれば、合計で少なくとも１０を数える複数の交互ポリマー層を含む反射偏光子であって、各ポリマー層が約５００ｎｍ未満の平均厚さを有する、反射偏光子が提供される。実質的に垂直な入射光に対して、かつ第１の偏光状態に対して、反射偏光子は、約４２５ｎｍ～約６５０ｎｍに及ぶ第１の波長範囲内において約５％未満の平均光透過率を有する。実質的に垂直な入射光に対して、かつ第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態に対して、反射偏光子は、第１の波長範囲内において約４０％超の平均光透過率Ｔ１を有する。約６０度の入射角で反射偏光子に入射する光に対して、かつ第１の偏光状態及び第１の偏光状態に平行な入射平面に対して、反射偏光子は、第１の波長範囲内において約５％未満の平均光透過率を有する。約６０度の入射角で反射偏光子に入射する光に対して、かつ第２の偏光状態及び第２の偏光状態に平行な入射平面に対して、反射偏光子の光透過率は、第１の波長範囲と少なくとも約８５０ｎｍ～約１１００ｎｍに及ぶ第２の波長範囲とを分離する第１の帯域端を有し、第１の帯域端に対し光透過率が約２０％から約８０％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最良の線形フィットは、約３％／ｎｍ超の勾配及び約０．９超のｒ二乗値を有し、第１の波長範囲における光透過率に対する最良の二次多項式フィットは、負の二次係数及び約０．９超のｒ二乗値を有する。約６０度の入射角で反射偏光子に入射する光に対して、かつ第２の偏光状態及び第２の偏光状態に平行な入射平面に対して、反射偏光子は、第１の波長範囲内において約１５％～約３５％の平均光透過率Ｔ２を有し、第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有する。Ｔ１－Ｔ２≧１０％である。
【0006】
これら及び他の態様は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、いかなる場合も、この簡潔な概要は、特許請求の範囲の主題を限定するものと解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1A】例示的なディスプレイシステムの概略断面図である。
【図1B】例示的なディスプレイシステムの概略断面図である。
【図2】例示的なセンサの概略断面図である。
【図3】例示的な光学フィルタを通る透過率対波長の概略プロットである。
【図4】赤外光源からの発光対波長の概略プロットである。
【図5A】例示的な拡張型照明源の概略断面図である。
【図5B】例示的な拡張型照明源の概略断面図である。
【図6】例示的な反射偏光子の概略断面図である。
【図7】例示的な反射偏光子の層厚さプロファイルを示す。
【図8A】入射平面の概略図である。
【図8B】入射平面の概略図である。
【図9】様々な偏光状態及び入射角に対する、例示的な反射偏光子の透過率のプロットである。
【図10】２０度及び６０度の入射角に対する、例示的な反射偏光子の透過率のプロットである。
【図11】６０度の入射角に対する、例示的な反射偏光子の帯域端のプロットである。
【図12】垂直な入射光に対する、例示的な反射偏光子の帯域端のプロットである。
【図13】６０度の入射角に対する、例示的な反射偏光子の透過率のプロットである。
【図14】ＣＩＥ ｘｙ色空間における入射角による色ずれを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下の説明では、本明細書の一部を構成し、様々な実施形態が実例として示される、添付図面が参照される。図面は、必ずしも縮尺どおりではない。他の実施形態が想到され、本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく実施可能である点を理解されたい。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、ディスプレイシステムは、ディスプレイシステムに適用されたユーザの指を感知するため（例えば、指紋を検出するため）にディスプレイシステムにおいて使用される赤外光の波長よりも大きい帯域端波長を有する反射偏光子を含む。指センサを備えたディスプレイシステムにおいて使用される反射偏光子は、従来、指感知のために使用される赤外光の波長を下回る帯域端を有するように選択されてきた。しかしながら、これは、帯域端をフィルムのいくつかの領域に対して十分に低い波長にシフトさせて色ずれに大きく影響を与える製造ばらつきにより、高い視野角（例えば、約６０度超）において望ましくない色ずれを引き起こす可能性がある。更に、赤外光の波長を下回る帯域端を有することにより、たとえ製造ばらつきがない場合であっても、非常に高い視野角（例えば、約７５度以上）において望ましくない色ずれをもたらす可能性がある。帯域端をより高い波長に移動させることは、望ましくない色ずれをもたらすフィルムの領域を低減又は排除することができるが、従来のディスプレイシステムにおける赤外光の透過の低減をもたらす。本明細書のいくつかの実施形態によれば、ディスプレイシステムは、赤外光が斜めの入射角で反射偏光子に入射するように構成することができ、その結果、反射偏光子の帯域端が斜めの入射角で赤外波長未満にシフトする。これにより、たとえ製造ばらつきが生じた場合であっても、及び／又は非常に高い視野角に対しても、反射偏光子を通る赤外光の透過を実質的に低減することなく、視野角による色ずれを小さくすることが可能になる。更に、いくつかの実施形態によれば、反射偏光子は、斜めの入射光に対して、視野角による色ずれの更なる低減をもたらす形状を有する透過スペクトルを有する。
【0010】
図１Ａ～図１Ｂは、いくつかの実施形態による、ディスプレイシステム１０００、１０００’に適用されたユーザ１９０の指１８０を感知するためのディスプレイシステム１０００、１０００’の概略断面図である。ディスプレイシステム１０００、１０００’は、ユーザ１９０が見るための画像１１２を生成するように構成されたディスプレイパネル１１０と、ディスプレイパネル１１０に近接して配置されたユーザ１９０の指１８０を感知するためのセンサ１２０と、ユーザ１９０の指１８０に向けて波長Ｗ１（例えば、図３及び図９を参照）を有する赤外光１２７を放射するように構成された赤外光源１２５であって、センサ１２０が指１８０によって反射された赤外光１２７の少なくとも一部分を受光及び検出するように構成されている、赤外光源１２５と、反射偏光子２００が本明細書の他の箇所に記載された透過率特性のいずれかを有するように、ディスプレイパネル１１０とセンサ１２０との間に配置された反射偏光子２００と、を備える。例えば、いくつかの実施形態では、実質的に垂直な入射光に対して、第１の偏光状態に対して、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第１の帯域端を有し、第１の波長範囲は少なくとも約４５０ｎｍ～約９００ｎｍに及び、第２の波長範囲は少なくとも約１１００ｎｍ～約１３００ｎｍに及び、反射偏光子は、第１の波長範囲内において約１０％未満の平均光透過率を有し、第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有し、第１の偏光状態に直交する第２の偏光状態に対して、反射偏光子は、第１の波長範囲内において約４０％超の平均光透過率を有し、第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、実質的に垂直な入射光に対して、かつ第１の偏光状態に対して、反射偏光子２００は、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離する第１の帯域端を有し、かつ第１の帯域端に沿った約５０％の光透過率に対応する帯域端波長Ｗ２を有する。いくつかの実施形態では、反射偏光子２００は、実質的に白色の入射光に対して、かつ第２の偏光状態に対して、入射光の入射角（表面法線に対する角度）が第２の偏光状態に平行な入射平面（光伝搬方向及び表面法線によって画定される平面）及び第２の偏光状態に直交する入射平面の各々において０度から約６０度まで変化するときに、反射偏光子を透過した光と入射光との間の色の最大差がＣＩＥ １９３１ ｘｙ色空間上で約０．０７以下であるように構成される。いくつかの実施形態では、Ｗ２＞Ｗ１である。
【0011】
いくつかの実施形態では、赤外光１２７は、最初に、約４０度超の（例えば、約４０度～約８０度又は約４５度～約７０度の範囲内の）入射角θ１で反射偏光子に入射する。いくつかの実施形態では、センサ１２０は、指から反射され、次いで約４０度超の（例えば、約４０度～約８０度又は約４５度～約７０度の範囲内の）入射角θ２で反射偏光子に入射する光を受光するように配置される。ディスプレイシステム１０００に対して、赤外光１２７は、反射偏光子２００を透過し、指１８０から反射され、反射偏光子２００を透過して戻り、次いでセンサ１２０によって受光される。ディスプレイシステム１０００’に対して、赤外光１２７は、最初に反射偏光子２００を透過することなく指１８０まで透過し、次いで指１８０から反射され、反射偏光子２００を透過し、次いでセンサ１２０によって受光される。この場合、赤外光１２７は最初に、入射角θ２で反射偏光子に入射する。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステムは、カバーガラス１１１を含み、ディスプレイパネル１１０は、カバーガラス１１１と反射偏光子２００との間に配置される。
【0012】
図２は、いくつかの実施形態によるセンサ１２０の概略断面図である。センサ１２０は、波長Ｗ１を感知する赤外センサであり得る。センサ１２０は、センサ１２０’を含み、波長選択性光学フィルタ１２２及び／又は角度選択性光学フィルタ１２６を更に含み得る。代替的に、光学フィルタ１２２及び／又は１２６は、センサ上に又はセンサに近接して配置された別個の要素であると考えられ得る。光学フィルタ１２２は、光学フィルタ１２６とセンサ１２０’との間に配置されてもよく、又は光学フィルタ１２６は、光学フィルタ１２２とセンサ１２０’との間に配置されてもよい。任意選択的に、光学フィルタ１２６及び１２２の一方又は両方を省略してもよい。センサ１２０’は、例えば、フォトダイオードであってもよく、又はフォトダイオードを含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサ１２０は、斜めの入射角でセンサに入射する光２２７を実質的に透過し、かつセンサに垂直に入射する光２２９を実質的に遮断するように適合された角度選択性光学フィルタ１２６を含む。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、センサ１２０は、波長Ｗ１を実質的に透過し、かつＷ１よりも１００ｎｍ超大きい可視波長及び／又は近赤外波長を実質的に遮断する波長選択性光学フィルタ１２２を含む。角度選択性光学フィルタ１２６は、マイクロレンズのアレイと、その中にスルーホール（例えば、ピンホール）を有する光学的に不透明なマスク層とを含むことができ、スルーホールはマイクロレンズと１対１の対応関係にあり、光学フィルタ１２６が主に斜めの入射光を透過するように、マイクロレンズに対して（マスク層に沿って）オフセットされる。そのような光学フィルタは、当該技術分野において既知であり、例えば、国際公開第２０２０／０３５７６８号（Ｙａｎｇら）に記載されている。波長選択性光学フィルタ１２２は、染料及び／若しくは顔料を有する層を含んでもよく、並びに／又は干渉フィルタを含んでもよい。
【0013】
図３は、いくつかの実施形態による、光学フィルタ１２２を通る透過率の概略プロットである。いくつかの実施形態では、光学フィルタ１２２は、約１００ｎｍ未満、又は約８０ｎｍ未満の半値全幅１２４を有する通過帯域１２３を含む。いくつかの実施形態では、光学フィルタ１２２は、波長Ｗ１を実質的に透過し、波長Ｗ２を実質的に遮断する。
【0014】
図４は、波長に対する、赤外光源１２５からの発光１６１の概略プロットである。発光１６１は、ピーク発光波長１６３においてピーク１６２を有する。赤外光源によって放射される光の波長Ｗ１は、ピーク発光波長１６３であり得る。いくつかの実施形態では、発光１６１は、約２０ｎｍ未満、又は約１０ｎｍ未満、又は約７ｎｍ未満の半値全幅を有する。いくつかの実施形態では、赤外光源１２５は、例えばレーザダイオードである。いくつかの実施形態では、赤外光源１２５は、近赤外発光ダイオードである。
【0015】
いくつかの実施形態では、ディスプレイパネル１１０は、液晶ディスプレイパネルである。そのようなディスプレイパネルは、典型的には、ディスプレイパネルに光を提供するために拡張型照明源（例えば、バックライト）を利用する。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム１０００、１０００’は、拡張型照明源１１４を含み、反射偏光子２００は、拡張型照明源１１４とディスプレイパネル１１０との間に配置される。いくつかの実施形態では、反射偏光子２００は、コリメート反射偏光子である。そのような偏光子は、光が再利用されるように、より大きい入射角を有する光を拡張型照明源１１４に向けて反射して戻すことによって、コリメート効果を提供することができる。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、ディスプレイの軸上輝度を向上させるために輝度向上プリズムフィルム（典型的には交差プリズムフィルム）を含むことが多い。場合によっては、そのようなフィルムは、コリメート反射偏光子が含まれるときには省略することができる。ディスプレイシステム１０００、１０００’のいくつかの実施形態では、ディスプレイパネル１１０と拡張型照明源１１４の背面反射体（例えば、図５Ａ～図５Ｂに示されている反射体１１７）との間に配置された輝度強化プリズムフィルムは存在しない。
【0016】
図５Ａ～図５Ｂはそれぞれ、拡張型照明源２１４及び２１４’の概略断面図であり、そのいずれも、いくつかの実施形態による拡張型照明源１１４に対応することができる。いくつかの実施形態では、拡張型照明源２１４は、導光体１１３と、少なくとも１つの光源１１９と、反射体１１７を含み、導光体１１３は、反射体１１７と反射偏光子２００との間に配置される。少なくとも１つの光源１１９は、導光体１１３の端部（単数又は複数）に沿って配置された複数の光源（例えば、発光ダイオード）であってもよい。いくつかの実施形態では、拡張型照明源２１４’は、反射体１１７と、反射体１１７に隣接する光拡散体１８２とを含み、光拡散体１８２及び反射体１１７は、長さ及び幅が互いに実質的に同一の広がりを有し、それらの間に光学キャビティ１８８を画定し、少なくとも１つの光源１１９がその光学キャビティ内に配置される。
【0017】
各層又は要素の長さ及び幅の少なくとも約６０％が他の各層又は要素の長さ及び幅の少なくとも約６０％と同一の広がりを有する場合、層又は要素は、長さ及び幅において互いに実質的に同一の広がりを有するものとして説明され得る。いくつかの実施形態では、層又は要素が長さ及び幅において互いに実質的に同一の広がりを有するとして説明される場合、各層又は要素の少なくとも約８０％又は少なくとも約９０％が、長さと幅において互いに他の各層又は要素の長さ及び幅の少なくとも約８０％又は少なくとも約９０％と同一の広がりを有する。
【0018】
図６は、いくつかの実施形態による、合計で少なくとも１０又は合計で少なくとも１００を数え得る複数の交互ポリマー層１４１、１４２を含む反射偏光子２００の概略断面図であり、各ポリマー層１４１、１４２は約５００ｎｍ未満の平均厚さを有する。反射偏光子は、約５００ｎｍ超、又は約１マイクロメートル超、又は約２マイクロメートル超の厚さを有する他の層（例えば、スキン層（単数又は複数）又は保護境界層（単数又は複数））を含み得る。層１４１、１４２の数は、図６で概略的に示されているものを大幅に超えてもよい。いくつかの実施形態では、複数の交互ポリマー層１４１、１４２の総数は、５００～１２００の範囲内にある。反射偏光子２００の透過スペクトルは、実質的に垂直な入射光１５０に対して、直交する第１の（例えば、遮断）偏光状態１５１及び第２の（例えば、通過）偏光状態１５２に対してそれぞれ指定され得る。透過スペクトルは、代替的に又は追加的に、本明細書の他の箇所で更に説明されるように、斜めの入射角におけるｐ偏光（入射平面で偏光される）及び／又はｓ偏光（入射平面に直交するように偏光される）光に対して指定され得る。
【0019】
当該技術分野において既知であるように、交互ポリマー層を含む、反射偏光子フィルムなどの多層光学フィルムを使用して、層厚及び屈折率差を好適に選択することにより、所望の波長範囲で所望の反射率及び透過率を提供することができる。多層光学フィルム及び多層光学フィルムを作製する方法は、例えば、米国特許第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａら）、同第６，１７９，９４８号（Ｍｅｒｒｉｌｌら）、同第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）、同第６，９６７，７７８号（Ｗｈｅａｔｌｅｙら）、及び同第９，１６２，４０６号（Ｎｅａｖｉｎら）に記載されている。シャープな帯域端を有する反射偏光子は、当該技術分野において既知であり、例えば、米国特許第６，９６７，７７８号（Ｗｈｅａｔｌｅｙら）に記載されている。いくつかの実施形態では、反射偏光子２００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、当該技術分野において既知であり、例えば、米国特許第９，４４１，８０９号（Ｎｅｖｉｔｔら）及び同第９，５５１，８１８号（Ｗｅｂｅｒら）に記載されている。本明細書の反射偏光子に好適な材料としては、これらの参考文献に記載されているポリマーが挙げられる。例えば、反射偏光子には、交互の実質的に等方性の低屈折率層（例えば、アモルファスポリエステル）及び配向された高屈折率層（例えば、複屈折ナフタレン系ポリエステル）が含まれ得る。
【0020】
図７は、例示的な反射偏光子の層厚さプロファイルのプロットである。層厚さプロファイルは、交互ポリマー層１４１、１４２が反射偏光子の一方の側から反対の側に順次番号付けされたときの、層厚さ対層番号を指す。より狭帯域及びより広帯域の反射偏光子の層厚さプロファイルが示されている。より狭帯域の反射偏光子は、合計で６５０の交互ポリマー層１４１、１４２を含み、実質的に垂直な入射光１５０に対して、第１の（例えば、遮断）偏光状態１５１に対して、９０１ｎｍの帯域端波長を有していた。より広帯域の反射偏光子は、合計で８５０の交互ポリマー層１４１、１４２を含み、実質的に垂直な入射光１５０に対して、第１の（例えば、遮断）偏光状態１５１に対して、９８６ｎｍの帯域端波長を有していた。
【0021】
いくつかの実施形態では、層厚さプロファイルは、可視波長範囲内又は可視近赤外波長範囲内において下方に凹状の部分と、近赤外範囲から可視波長範囲又は可視近赤外波長範囲を分離するシャープな帯域端とを含む、透過スペクトルを提供するように選択される。いくつかの実施形態では、層厚さプロファイルは、反射偏光子の一方の側に隣接する最も薄いポリマー層から、反射偏光子の反対の側に隣接する最も厚いポリマー層まで実質的に単調に増加し、層厚さプロファイルは、図７に示されるように概ね下方に凹状の形状を有する。
【0022】
図８Ａ～図８Ｂは、異なる入射平面において反射偏光子２００に入射する光の概略図である。光１５０は、反射偏光子２００に実質的に垂直に入射し、光１５９、１５９’は、入射角θで反射偏光子２００に入射する。図８Ａでは、光１５９は、ｘ－ｚ平面に平行な入射平面において反射偏光子２００に入射し、図８Ｂでは、光１５９’は、ｙ－ｚ平面に平行な入射平面において反射偏光子２００に入射している。第１の偏光状態１５１は、反射偏光子２００の平面（ｘ－ｙ平面）上に投影された電界が遮断軸（ｘ軸）に沿っている偏光状態として説明することができ、第２の偏光状態１５２は、反射偏光子２００の平面（ｘ－ｙ平面）上に投影された電界が通過軸（ｙ軸）に沿っている偏光状態として説明することができる。ｘ－ｚ入射平面（図８Ａ）において、第１の偏光状態１５１はｐ偏光状態であり、第２の偏光状態１５２はｓ偏光状態である。ｙ－ｚ入射平面（図８Ｂ）において、第１の偏光状態１５１はｓ偏光状態であり、第２の偏光状態１５２はｐ偏光状態である。
【0023】
図９は、様々な偏光状態及び入射角に対する例示的な反射偏光子の透過率のプロットである。Ｔ０遮断及びＴ０通過は、それぞれ、第１の偏光状態（１５１）及び第２の偏光状態（１５２）を有する垂直な入射光に対する透過率を示す。Ｔｐ６０遮断及びＴｓ６０遮断は、第１の偏光状態１５１に対してそれぞれ平行及び直交する入射平面に対して、第１の偏光状態１５１において６０度の入射角で反射偏光子に入射する光の透過率を示す。Ｔｐ６０通過及びＴｓ６０通過は、第２の偏光状態１５２に対してそれぞれ平行及び直交する入射平面に対して、第２の偏光状態１５２において６０度の入射角で反射偏光子に入射する光の透過率を示す。図９の反射偏光子には、より広帯域の場合に対して図７に示される層厚さプロファイルを使用した。より狭帯域の場合に対して図７に示される層厚さプロファイルを使用する反射偏光子の透過スペクトルは、同様に現れるが、帯域端がより低い波長にシフトされている。図９に示される透過スペクトルは、従来の光学モデリング技術を使用して計算された。交互層１４１、１４２は、アモルファスポリエステル（グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴｇ））の低屈折率層、及び配向されたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）の高屈折率層を含むものとしてモデル化された。低屈折率層は、６３３ｎｍにおいて１．５６３の屈折率を有する等方性としてモデル化され、高屈折率層は、６３３ｎｍにおいてｘ方向に１．８０４、ｙ方向に１．６１５、及びｚ方向に１．５１の屈折率を有するものとしてモデル化された。反射偏光子は、反射偏光子の各側上に５００ｎｍ厚のＰＥＴｇスキン層を含むものとしてモデル化された。
【0024】
図９の光透過率２１０は、帯域端２１２及び２２２を含む。帯域端２１２及び２２２のいずれか一方は、第１の帯域端と呼ばれることがあり、帯域端２１２及び２２２の他の一方は、第２の帯域端と呼ばれることがある。いくつかの実施形態では、実質的に垂直な入射光１５０に対して、第１の偏光状態１５１に対して、反射偏光子２００の光透過率２１０は、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離する第１の帯域端２１２を有し、第１の波長範囲は少なくとも約４５０ｎｍ～約９００ｎｍに及び、第２の波長範囲は少なくとも約１１００ｎｍ～約１３００ｎｍに及ぶ。第１の帯域端２１２は、第１の帯域端２１２に沿った約５０％の光透過率に対応する帯域端波長Ｗ２を有する。実質的に垂直な入射光１５０に対して、第１の偏光状態１５１に対して、反射偏光子２００は、第１の波長範囲内において約１０％未満の平均光透過率を有し、第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有する。実質的に垂直な入射光１５０に対して、第１の偏光状態１５１に直交する第２の偏光状態１５２に対して、反射偏光子は、第１の波長範囲内において約４０％超の平均光透過率を有し、第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、実質的に垂直な入射光１５０に対して、かつ第２の偏光状態１５２に対して、反射偏光子は、約４５０ｎｍ～約６５０ｎｍの波長範囲内において約５０％～約７０％の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、実質的に垂直な入射光１５０に対して、かつ第１の偏光状態１５１に対して、第１の波長範囲内における反射偏光子２００の平均光透過率は、約５％未満、又は約３％未満、又は約２％未満である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、実質的に垂直な入射光１５０に対して、かつ第１の偏光状態１５１に対して、第２の波長範囲内における平均光透過率は、約８５％超又は約９０％超である。
【0025】
いくつかの実施形態では、第１の波長範囲は、少なくとも約４５０ｎｍ～約９２５ｎｍに、又は約９４０ｎｍに、又は約９５０ｎｍに及ぶ。いくつかの実施形態では、第１の波長範囲は、少なくとも約４２５ｎｍ～約９００ｎｍに、又は約９２５ｎｍに、又は約９４０ｎｍに、又は約９５０ｎｍに及ぶ。いくつかのそのような実施形態、又は他の実施形態では、第２の波長範囲は、少なくとも約１１００ｎｍ～約１３５０ｎｍ、又は少なくとも約１０５０ｎｍ～約１３５０ｎｍに及ぶ。
【0026】
赤外光源１２５によって放射される赤外光１２７の波長Ｗ１は、光学フィルタ１２２の通過帯域の半値全幅１２４として図９に示されている。いくつかの実施形態では、Ｗ１＜９７５ｎｍ、又はＷ１＜９６０ｎｍ、又はＷ１＜９５０ｎｍである。いくつかの実施形態では、Ｗ２＞Ｗ１である。いくつかの実施形態では、Ｗ２－Ｗ１＞１０ｎｍ、又はＷ２－Ｗ１＞２０ｎｍ、又はＷ２－Ｗ１＞３０ｎｍである。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、Ｗ２＞９６０ｎｍかつＷ１＜９５０ｎｍである。
【0027】
図１０は、ｐ偏光状態かつ２０度及び６０度の入射角に対する、図９の反射偏光子の透過率のプロットである。Ｔｐ２０通過及びＴｐ６０通過はそれぞれ、第２の偏光状態１５２及び第２の偏光状態１５２に平行な入射平面に対して、２０度及び６０度の入射角で反射偏光子に入射する光の透過率を示す。いくつかの実施形態では、第２の偏光状態１５２及び第２の偏光状態１５２に平行な入射平面に対して、かつ少なくとも約４５０ｎｍ～約６５０ｎｍに及ぶ波長範囲に対して、反射偏光子は、より小さい入射角（例えば、２０度、又は１０度、又は５度）で入射する光に対してより大きい平均光透過率Ｔｐθ１を有し、より大きい入射角（例えば、４０度、又は５０度、又は６０度、又は７０度）で入射する光に対してより小さい平均光透過率Ｔｐθ２を有する。いくつかの実施形態では、より大きい平均光透過率Ｔｐθ１とより小さい平均光透過率Ｔｐθ２との間の差は、約２０％超又は約２５％超であり、より小さい入射角は約２５度未満であり、より大きい入射角は約４０度～約７０度の範囲内（例えば、約６０度）である。いくつかの実施形態では、実質的に垂直な入射光１５０に対して、かつ第２の偏光状態１５２に対して、反射偏光子２００は、約４５０ｎｍ～約６５０ｎｍの第３の波長範囲内において約５０％～約７０％の平均光透過率を有する。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、第２の偏光状態１５２に対して、かつ第２の偏光状態１５２に平行な入射平面において約６０度の入射角で反射偏光子に入射する光に対して、反射偏光子は、第３の波長範囲内において約１５％～約３５％の、又は約２０％～約３０％の範囲内の、平均光透過率を有する。
【0028】
いくつかの実施形態では、実質的に垂直な入射光１５０に対して、かつ第２の偏光状態１５２に対して、反射偏光子２００は、約４２５ｎｍ～約６５０ｎｍに及ぶ第３の波長範囲において平均光透過率Ｔ１を有し、第２の偏光状態１５２に対して、かつ第２の偏光状態１５２に平行な入射平面において約６０度の入射角で反射偏光子に入射する光１５９’に対して、反射偏光子の光透過率２１０は、少なくとも約８５０ｎｍ～約１１００ｎｍに及ぶ第４の波長範囲から第３の波長範囲を分離する第２の帯域端２２２を有する。
【0029】
いくつかの実施形態では、光透過率２１０は、第３の波長範囲内において概ね下方に凹状の部分、及びシャープな帯域端（単数又は複数）を含む。そのような透過スペクトルは、視野角による低い色ずれをもたらすことが分かっている。図１１～図１２は、光透過率２１０の一部分のプロットであり、帯域端２２２及び２１２をそれぞれ示し、帯域端に対する最良の線形フィット２２４及び２７４をそれぞれ示している。図１３は、第２の偏光状態１５２、かつ６０度の入射角で第２の偏光状態１５２に平行な入射平面において反射偏光子に入射する光に対する、光透過率２１０の別の部分のプロットである。いくつかの実施形態では、第２の帯域端２２２に対し光透過率が約２０％から約８０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって光透過率２１０を波長に相関させる最良の線形フィット２２４は、約３％／ｎｍ超の勾配２２６及び約０．９超のｒ二乗値２２８を有する。いくつかの実施形態では、第３の波長範囲における光透過率２１０に対する最良の二次多項式フィット２３４は、負の二次係数２３５及び約０．９超のｒ二乗値２３８を有する。いくつかの実施形態では、第２の偏光状態１５２に対して、かつ第２の偏光状態１５２に平行な入射平面において約６０度の入射角で反射偏光子に入射する光１５９’に対して、反射偏光子２００は、第３の波長範囲内において約１５％～約３５％の平均光透過率Ｔ２を有し、第４の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有し、Ｔ１－Ｔ２≧１０％である、又はＴ１－Ｔ２は本明細書の他の箇所に記載される範囲内であり得る。いくつかの実施形態では、勾配２２６は、約３．５％／ｎｍ超、又は約３．７％／ｎｍ超である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、ｒ二乗値２２８は、約０．９５超、又は約０．９８超である。
【0030】
いくつかの実施形態では、反射偏光子２００は、合計で少なくとも１０を数える複数の交互ポリマー層１４１、１４２を含み、各ポリマー層は約５００ｎｍ未満の平均厚さを有し、その結果、
実質的に垂直な入射光に対して、
第１の偏光状態１５１に対して、反射偏光子２００は、約４２５ｎｍ～約６５０ｎｍに及ぶ第１の波長範囲内において約５％未満の平均光透過率を有し、
第１の偏光状態１５１に直交する第２の偏光状態１５２に対して、反射偏光子２００は、第１の波長範囲内において約４０％超の平均光透過率Ｔ１を有し、
約６０度の入射角で反射偏光子に入射する光に対して、
第１の偏光状態１５１に対して、かつ第１の偏光状態１５１に平行な入射平面（例えば、図８Ａを参照）に対して、反射偏光子２００は、第１の波長範囲内において約５％未満の平均光透過率を有し、
第２の偏光状態１５２に対して、かつ第２の偏光状態１５２に平行な入射平面（例えば、図８Ｂを参照）に対して、反射偏光子２００の光透過率２１０は、第１の波長範囲と少なくとも約８５０ｎｍ～約１１００ｎｍに及ぶ第２の波長範囲とを分離する第１の帯域端２２２を有し、第１の帯域端に対し光透過率が約２０％から約８０％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最良の線形フィット２２４は、約３％／ｎｍ超の勾配２２６及び約０．９超のｒ二乗値２２８を有し、第１の波長範囲における光透過率に対する最良の二次多項式フィット２３４は、負の二次係数２３５及び約０．９超のｒ二乗値２３８を有し、反射偏光子２００は、第１の波長範囲内において約１５％～約３５％の平均光透過率Ｔ２を有し、第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、Ｔ１－Ｔ２≧１０％である。
実質的に垂直な入射光に対して、
第１の偏光状態１５１に対して、反射偏光子２００は、約４２５ｎｍ～約６５０ｎｍに及ぶ第１の波長範囲内において約５％未満の平均光透過率を有し、
第１の偏光状態１５１に直交する第２の偏光状態１５２に対して、反射偏光子２００は、第１の波長範囲内において約４０％超の平均光透過率Ｔ１を有し、
約６０度の入射角で反射偏光子に入射する光に対して、
第１の偏光状態１５１に対して、かつ第１の偏光状態１５１に平行な入射平面（例えば、図８Ａを参照）に対して、反射偏光子２００は、第１の波長範囲内において約５％未満の平均光透過率を有し、
第２の偏光状態１５２に対して、かつ第２の偏光状態１５２に平行な入射平面（例えば、図８Ｂを参照）に対して、反射偏光子２００の光透過率２１０は、第１の波長範囲と少なくとも約８５０ｎｍ～約１１００ｎｍに及ぶ第２の波長範囲とを分離する第１の帯域端２２２を有し、第１の帯域端に対し光透過率が約２０％から約８０％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最良の線形フィット２２４は、約３％／ｎｍ超の勾配２２６及び約０．９超のｒ二乗値２２８を有し、第１の波長範囲における光透過率に対する最良の二次多項式フィット２３４は、負の二次係数２３５及び約０．９超のｒ二乗値２３８を有し、反射偏光子２００は、第１の波長範囲内において約１５％～約３５％の平均光透過率Ｔ２を有し、第２の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、Ｔ１－Ｔ２≧１０％である。
【0031】
いくつかの実施形態では、第１の偏光状態１５１に対して、かつ第１の偏光状態１５１に直交する入射平面（例えば、ｙ－ｚ平面）において約６０度の入射角で反射偏光子２００に入射する光に対して、反射偏光子２００は、第１の波長範囲内において約５％未満の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、第２の偏光状態１５２に対して、かつ第２の偏光状態１５２に直交する入射平面（例えば、ｘ－ｙ平面）において約６０度の入射角で反射偏光子２００に入射する光に対して、反射偏光子２００は、第１の波長範囲内において約１５％～約３５％の平均光透過率Ｔ３を有し、第２の波長範囲内において約６０％超の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、Ｔ２及びＴ３は各々、約２０％～約３０％の範囲内にある。いくつかの実施形態では、｜Ｔ３－Ｔ２｜≦８％又は｜Ｔ３－Ｔ２｜≦５％である。
【0032】
いくつかの実施形態では、Ｔ１は、約５０％～約７０％の範囲内にある。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、Ｔ１－Ｔ２≧１５％、又はＴ１－Ｔ２≧２０％、又はＴ１－Ｔ２≧２５％である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、Ｔ１－Ｔ２≦６０％、又はＴ１－Ｔ２≦５０％、又はＴ１－Ｔ２≦４０％である。
【0033】
いくつかの実施形態では、第１の帯域端２２２は、第１の帯域端２２２に沿った約５０％の光透過率に対応する第１の帯域端波長Ｗ３を有し、第１の帯域端波長Ｗ３は、少なくとも約６７０ｎｍ、又は少なくとも約７００ｎｍ、又は少なくとも約７２０ｎｍである。
【0034】
いくつかの実施形態では、実質的に垂直な入射光に対して、かつ第１の偏光状態１５１に対して、反射偏光子２００は、第１の波長範囲内において約３％未満又は約２％未満の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、約６０度の入射角で反射偏光子２００に入射する光に対して、第１の偏光状態１５１かつ第１の偏光状態１５１に平行な入射平面に対して、反射偏光子２００は、第１の波長範囲内において約３％未満、又は約２％未満の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、実質的に垂直な入射光１５０に対して、かつ第１の偏光状態に対して、反射偏光子２００の光透過率２１０は、第３の波長範囲と第４の波長範囲とを分離する第２の帯域端２１２を有し、第３の波長範囲は少なくとも約４５０ｎｍ～約９００ｎｍに及び、第４の波長範囲は少なくとも約１１００ｎｍ～約１３００ｎｍに及び、反射偏光子２００は、第３の波長範囲内において約５％未満の平均光透過率を有し、第４の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、実質的に垂直な入射光１５０に対して、かつ第１の偏光状態に対して、反射偏光子２００は、第３の波長範囲内において約３％未満又は約２％未満の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、実質的に垂直な入射光１５０に対して、かつ第１の偏光状態に対して、反射偏光子２００は、第４の波長範囲内において約８５％超又は約９０％超の平均光透過率を有する。
【0035】
いくつかの実施形態では、第３の波長範囲は、少なくとも約４５０ｎｍ～約９２５ｎｍに、又は約９４０ｎｍに、又は約９５０ｎｍに及ぶ。いくつかの実施形態では、第３の波長範囲は、少なくとも約４２５ｎｍ～約９００ｎｍに、又は約９２５ｎｍに、又は約９４０ｎｍに、又は約９５０ｎｍに及ぶ。いくつかのそのような実施形態、又は他の実施形態では、第４の波長範囲は、少なくとも約１１００ｎｍ～約１３５０ｎｍに、又は少なくとも約１０５０ｎｍ～約１３５０ｎｍに及ぶ。
【0036】
いくつかの実施形態では、実質的に垂直な入射光１５０に対して、かつ第２の偏光状態１５２に対して、反射偏光子は、第４の波長範囲内において約８０％超の平均光透過率を有する。いくつかの実施形態では、第２の帯域端２１２は、第２の帯域端に沿った約５０％の光透過率に対応する第２の帯域端波長Ｗ２を有し、第２の帯域端波長Ｗ２は約９２５ｎｍ～約１０５０ｎｍの範囲内にある。いくつかの実施形態では、第２の帯域端２１２に対し光透過率が約１０％から約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最良の線形フィット２７４は、約２％／ｎｍ超の勾配２７６及び約０．９超のｒ二乗値２７８を有する。いくつかの実施形態では、第１の帯域端２２２に対する最良の線形フィット２２４の勾配２２６は、第２の帯域端２１２に対する最良の線形フィット２７４の勾配２７６よりも、少なくとも約０．５％／ｎｍ、又は少なくとも０．７％／ｎｍ、又は少なくとも１％／ｎｍだけ大きい。いくつかの実施形態では、勾配２７６は、約２．２％／ｎｍ超、又は約２．３％／ｎｍ超である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、ｒ二乗値２７８は、約０．９５超、又は約０．９８超である。
【0037】
いくつかの実施形態では、最良の二次多項式フィット２３４は、正の一次係数２３６を有する。いくつかの実施形態では、最良の二次多項式フィット２３４は、約４００ｎｍ～約５５０ｎｍ、又は約４２５ｎｍ～約５００ｎｍの波長Ｗ４において最大値２３９を有する。いくつかの実施形態では、ｒ二乗値２３８は、約０．９５超、又は約０．９８超である。
【0038】
図１４は、ＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’ｅｃｌａｉｒａｇｅ）１９３１ ｘｙ色空間上の概略プロットであり、反射偏光子２００に入射する第２の偏光状態１５２における光に対する入射角θによる色ずれを示している。入射光は、点３３３によって表される実質的に白色の光であり得る。実質的に白色の光は、例えば、各々が０．２９～０．３５、又は０．３～０．３４の範囲内のＣＩＥ １９３１ ｘｙ座標を有し得る。実質的に白色の光は、例えば、それぞれ０．３１２７及び０．３２９のＣＩＥ １９３１ ｘ及びｙ座標を有する標準光源Ｄ６５であり得る。色は、低いか又は０度の入射角における点３３３により近い点３３４から、高い入射角における点３３３からより遠い点３３５にシフトすることができる。いくつかの実施形態では、反射偏光子２００は、実質的に白色の入射光（例えば、点３３３によって表されている）に対して、かつ第２の偏光状態１５２に対して、入射光の入射角θが第２の偏光状態１５２に平行な入射平面及び第２の偏光状態１５２に直交する入射平面の各々において０度から約６０度まで変化するときに、反射偏光子を透過した光と入射光との間の色の最大差ΔがＣＩＥ １９３１ ｘｙ色空間上で約０．０７以下、又は約０．０６以下、又は約０．０５以下であるように構成されている。いくつかの実施形態では、反射偏光子２００は、実質的に白色の入射光に対して、かつ第２の偏光状態１５２に対して、入射光の入射角θが第２の偏光状態１５２に平行な入射平面及び第２の偏光状態１５２に直交する入射平面の各々において０度から約７５度まで変化するときに、反射偏光子２００を透過した光と入射光との間の色の最大差ΔがＣＩＥ １９３１ ｘｙ色空間上で約０．０８以下、約０．０７以下、又は約０．０６以下、又は約０．０５以下であるように構成されている。
【0039】
図９の透過スペクトルを有する反射偏光子に対して、標準光源Ｄ６５光に対して、かつ第２の偏光状態１５２に対して、６０度の入射角に対する入射光と反射偏光子を透過した光との間の計算された色の差Δは、第２の偏光状態１５２に平行な入射平面（ｐ偏光）に対して０．０４９５、第２の偏光状態１５２に直交する入射平面（ｓ偏光）に対して０．０２０３であった。
【0040】
低減された厚さ及びより低い波長にシフトされた帯域端をもたらし得る、製造ばらつきに対する低い色ずれのロバスト性を試験するために、より狭帯域及びより広帯域に対応する、図７の層厚さプロファイルを有する反射偏光子に対する色ずれが計算され、５％又は１０％だけ低減された厚さを有する反射偏光子に対する色ずれが計算された。入射光は、それぞれ０．３１２７及び０．３２９のＣＩＥ １９３１ ｘ座標及びｙ座標を与えるように選択された相対強度を有する、赤色、緑色及び青色発光ダイオードのスペクトルを有していた。ＣＩＥ １９３１ ｘｙ色空間における色ずれが、６０度の入射角に対して、かつ第２の偏光状態１５２に対して、１００％厚さの対応する反射偏光子に対して低減された厚さ（９５％厚さ及び９０％厚さ）の反射偏光子に対して計算された。より広帯域の反射偏光子に対して、色ずれは、９５％厚さ及び９０％厚さに対して、かつ第２の偏光状態１５２に平行及び直交する入射平面の各々に対して、０．０４４未満であった。より狭帯域の反射偏光子に対して、色ずれは、９０％厚さに対してかつ第２の偏光状態１５２に直交する入射平面（ｓ偏光）に対して、０．０９２４であり、９０％厚さに対してかつ第２の偏光状態１５２に平行な入射平面（ｐ偏光）に対して、０．１６８２であった。これらの大きい色ずれは主に、赤色へのシフトを示すＣＩＥ ｘ座標における増加によるものであった。その結果は、より広帯域の反射偏光子が、より狭帯域の反射偏光子のそれよりも製造ばらつきに対してよりロバスト性である、低い色ずれを提供することを示している。
【0041】
本明細書で説明される最良の線形フィットは、当該技術分野において既知である線形最小二乗フィットであり得る。最良の多項式フィットは同様に、最小二乗フィットであり得る。そのようなフィットは、残差の二乗の合計を最小限に抑え、残差はデータとフィット曲線（線又は多項式）との差である。最小二乗分析により、決定係数と呼ばれることがあるｒ二乗値を決定することができる。
【0042】
「約（about）」などの用語は、これらが本明細書に使用及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、及び物理的特性を表す量に適用される「約」の使用が、本明細書に使用及び記載されている文脈において、当業者にとって別途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。特定の値の約、ほぼ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及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、その量が０．９～１．１の値を有することを意味し、その値が１であり得ることを意味する。
【0043】
「実質的に（substantially）」などの用語は、それらが本明細書に使用及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。本明細書に使用及び記載されている文脈において「実質的に垂直」の使用が当業者にとって明らかではない場合、「実質的に垂直」とは、垂直から２０度以内を意味する。実質的に垂直として記載されている方向は、いくつかの実施形態では、垂直から１０度以内、垂直から５度以内、又は垂直若しくは名目上垂直であってもよい。
【0044】
上記において参照された参照文献、特許、又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。組み込まれた参照文献の一部分と本出願との間に不一致又は矛盾がある場合、前述の記載における情報が優先するものとする。
【0045】
図面中の要素の説明は、別段の指示がない限り、他の図面中の対応する要素に等しく適用されるものと理解されたい。特定の実施形態を本明細書において例示し記述したが、図示及び記載した特定の実施形態は、本開示の範囲を逸脱することなく様々な代替及び／又は同等の実施により置き換え可能であることが、当業者には理解されるであろう。本出願は、本明細書で論じられた特定の実施形態のいずれの適応例、又は変形例、又は組み合わせも包含することが意図されている。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその同等物によってのみ限定されるものとする。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【国際調査報告】