(57)【要約】      （修正有）【課題】精細ディスプレイにおいても、見る者にとって不快な又は気を散らす可能性があるスパークルの発生が少ない光学スタックを提供する。【解決手段】光学スタック３００は、３層の構造からなり、２つの面内次元で回折を発生させる格子構造を含む。光学スタックは、一方向性又は二方向性であり得る２つの格子を含むことができる。第１の格子と第２の格子３５０とで、それぞれ屈折率差、高低差、両者の積である光路長差を１５０ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲に設定する。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の層と、
第２の層と、
第３の層とを備える光学スタックにおいて、前記第２の層は、前記第１の層と前記第３の層との間に配設され、前記第１の層と前記第２の層との間の第１の境界面は、第１の方向に実質的に沿って延びる第１の格子を有し、前記第２の層と前記第３の層との間の第２の境界面は、前記第１の方向とは異なる第２の方向に実質的に沿って延びる第２の格子を含み、前記第１の層は屈折率ｎ１を有し、前記第２の層は屈折率ｎ２を有し、前記第３の層は屈折率ｎ３を有し、前記第１の格子はｈ１の高低差を有し、前記第２の格子はｈ２の高低差を有し、ｈ１によって乗算された｜ｎ１−ｎ２｜は、１５０ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲にあり、ｈ２によって乗算された｜ｎ２−ｎ３｜は、１５０ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲にあり、さらに、前記第１の格子は、２マイクロメートル〜５０マイクロメートルの範囲の第１のピッチを有し、前記第２の格子は、２マイクロメートル〜５０マイクロメートルの範囲の第２のピッチを有する、光学スタック。
【請求項２】
前記光学スタックは、前記第１の層に近接したアンチグレア層をさらに備える、請求項１に記載の光学スタック。
【請求項３】
前記光学スタックが、入射パワーＰＩを有し５３２ｎｍの波長を有する垂直入射するレーザ光によって照射されたとき、複数の回折ピークが生成され、各回折ピークは、パワー内容及び回折次数を有し、前記複数の回折ピークは、９個の回折ピークからなるセットを含んでなり、前記９個の回折ピークからなるセットの各ピークの回折次数は、前記９個の回折ピークからなるセットに含まれない各回折ピークの回折次数よりも低く、前記９個の回折ピークからなるセットにおける回折ピークの各パワー内容の合計はＰ９であり、Ｐ９は少なくとも０．７ＰＩであり、前記９個の回折ピークからなるセットにおける前記回折ピークの各パワー内容は、０．０８Ｐ９より大きく０．１６Ｐ９より小さい、請求項１に記載の光学スタック。
【請求項４】
前記光学スタックは可撓性フィルムである、請求項１に記載の光学スタック。
【請求項５】
前記第１のピッチは２〜３０ミクロンの範囲にあり、前記第２のピッチは２〜３０ミクロンの範囲にある、請求項１に記載の光学スタック。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学スタックを備えるディスプレイにおいて、前記ディスプレイは、複数のピクセルを備え、前記光学スタックは、第１の色を有する前記複数のピクセルの第１のピクセルが前記光学スタックを通して照射され見られるとき、複数の２次画像が生成されるように、前記複数のピクセルに近接して配置され、各２次画像は、前記第１のピクセルからの横方向変位を有し、前記第１のピクセルは、前記第１の色を有する複数の１次近隣ピクセル、及び前記第１の色を有する複数の２次近隣ピクセルを有し、各２次画像の前記横方向変位は、各２次画像が、前記複数の１次近隣ピクセルと重なる、又は前記第１のピクセルと前記複数の１次近隣ピクセルとの間のスペースと重なるようになされ、前記２次近隣ピクセルと前記複数の２次画像の重なりは実質的に存在しない、ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスパークル低減のための光学スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
アンチグレア・コーティング、他の不規則なコーティング、擦り傷、又は跡が付けられた表面を有する高精細ディスプレイは、見る者にとって不快な又は気を散らす可能性があるスパークルを発生させる傾向がある。ディスプレイにおけるスパークルは、ディスプレイに対する見る者の位置において少ない変化であちこちに動く又はちらつくように見える粒状パターンとして説明され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
高精細ディスプレイにおいてスパークルを低減させる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様では、本明細書は、第１の層、第２の層、及び第３の層を含む光学スタックに関する。第２の層は、第１の層と第３の層との間に配設される。第１の層と第２の層との間の第１の境界面は、第１の方向に実質的に沿って延びる第１の格子を含み、第２の層と第３の層との間の第２の境界面は、第１の方向とは異なる第２の方向に実質的に沿って延びる第２の格子を含む。第１の層は屈折率ｎ１を有し、第２の層は屈折率ｎ２を有し、第３の層は屈折率ｎ３を有する。第１の格子はｈ１の高低差を有し、第２の格子はｈ２の高低差を有する。ｈ１によって乗算されたｎ１−ｎ２の絶対値は、約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間であり、ｈ２によって乗算されたｎ２−ｎ３の絶対値は、約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間である。第１の格子は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第１のピッチを有し、第２の格子は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第２のピッチを有する。場合によっては、第１の層及び第３の層が、光学的に透明な接着剤を含み、場合によっては、第２の層が、ポリマー又はポリマー複合材を含む。場合によっては、第２の層が、光学的に透明な接着剤を含み、場合によっては、第１の層及び第３の層が、ポリマー又はポリマー複合材を含む。場合によっては、第１の格子の第１の方向は、第２の格子の第２の方向と実質的に直交することがある。場合によっては、第１の方向と第２の方向との間の角度は、約５度より大きくかつ９０度以下である。場合によっては、光学スタックは可撓性フィルムであり、場合によっては、光学スタックは、アンチグレア層又はアンチグレア特徴部（ａｎｔｉ−ｇｌａｒｅ  ｆｅａｔｕｒｅｓ）を含む。場合によっては、アンチグレア特徴部は、埋め込まれた粒子を含む。
【０００５】
別の態様では、本明細書は、屈折率ｎ１を有する第１の層と、第１の層に隣接して配設された屈折率ｎ２を有する第２の層とを含む光学スタックに関する。第１の層と第２の層との間の第１の境界面は、ｈ１の高低差を有する二方向性の格子を含む。ｈ１によって乗算されたｎ１−ｎ２の絶対値は、約１５０ｎｍ〜約３５０ｎｍの範囲にある。格子は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第１の方向の第１のピッチと、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第２の方向の第２のピッチとを有する。光スタックが、入射パワーＰＩを有し約５３２ｎｍの波長を有する垂直入射するレーザ光によって照射されたとき、複数の回折ピークが生成され、各回折ピークは、パワー内容（ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｔｅｎｔ）及び回折次数を有する。複数の回折ピークは、９個の回折ピークからなるセットを含み、９個の回折ピークからなるセットは、９個の回折ピークからなるセットに含まれない回折ピークよりも低い回折次数を有する。９個の回折ピークからなるセットにおける回折ピークのパワー内容の合計は、少なくとも約０．７ＰＩであるＰ９である。９個の回折ピークからなるセットにおける回折ピークのそれぞれのパワー内容は、約０．０８Ｐ９より大きく約０．１６Ｐ９より小さい。場合によっては、第２の層は、実質的に平面である外側主表面を含み、場合によっては、外側主表面は、埋め込まれた粒子を含み得るアンチグレア特徴部を含む。場合によっては、Ｐ９は、少なくとも約０．８ＰＩであり、９個の回折ピークからなるセットにおける回折ピークのそれぞれのパワー内容は、Ｐ９のおよそ９分の１である。場合によっては、第１の層は、ポリマーを含み、第２の層は、光学的に透明な接着剤を含む。場合によっては、光学スタックは可撓性フィルムである。場合によっては、光学スタックは、第１の層の反対側に第２の層に隣接して配置された第３の層を含み、第２の層と第３の層との間の境界面は、第２の格子を含む。
【０００６】
別の態様では、本明細書は、第１の層、第２の層、及び第３の層を含む光学スタックであって、第２の層が第１の層と第３の層との間に配設される光学スタックに関する。第１の層と第２の層との間の第１の境界面は、第１の格子を含み、第２の層と第３の層との間の第２の境界面は、第２の格子を含む。第１の層は屈折率ｎ１を有し、第２の層は屈折率ｎ２を有し、第３の層は屈折率ｎ３を有し、第１の格子はｈ１の高低差を有し、第２の格子はｈ２の高低差を有する。ｈ１によって乗算されたｎ１−ｎ２の絶対値は、約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間であり、ｈ２によって乗算されたｎ２−ｎ３の絶対値は、約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間である。第１の格子及び第２の格子のうちの少なくとも一方は、二方向性の格子である。第１の格子は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第１のピッチを有し、第２の格子は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第２のピッチを有する。場合によっては、光学スタックはアンチグレア層を含む。
【０００７】
別の態様では、本明細書は、光学スタックを含むディスプレイに関する。光学スタックは、本明細書に説明されている光学スタックのいずれかであってよい。ディスプレイは、ピクセルを含み、光学スタックは、第１の色を有する第１のピクセルが光学スタックを通して照射され見られるとき、複数の２次画像が生成されるように、ピクセルの近くに配置され、各２次画像は、第１のピクセルからの横方向変位を有する。第１のピクセルは、第１の色を有する１次近隣ピクセル、及び第１の色を有する２次近隣ピクセルを有する。各２次画像の横方向変位は、各２次画像が、１次近隣ピクセルと重なる、又は第１のピクセルと１次近隣ピクセルとの間のスペースと重なるようになされ、２次近隣ピクセルと複数の２次画像の重なりは実質的に存在しない。場合によっては、ピクセルは、ディスプレイ方向に沿って繰り返すパターンで配列され、光学スタックは、格子配向方向を含む配向を有し、ディスプレイ方向と格子配向方向との間の角度は、約５度〜約８５度の範囲にある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】光学スタックの断面図。
【図２】光学スタックの概略上面斜視図。
【図３Ａ】光学スタックの断面図。
【図３Ｂ】図３Ａに示された断面に直交する断面に沿った図３Ａの光学スタックの断面図。
【図３Ｃ】図３Ａ及び図３Ｂの光学スタックの斜視図。
【図４】光学スタックの断面図。
【図５Ａ】アンチグレア層を有する光学スタックの断面図。
【図５Ｂ】アンチグレア特徴部を含む光学スタックの断面図。
【図５Ｃ】アンチグレア特徴部を含む光学スタックの断面図。
【図５Ｄ】アンチグレア層を含む光学スタックの断面図。
【図６Ａ】二方向性の構造を含む表面を有する第１の層の斜視図。
【図６Ｂ】第１の層の二方向性の構造を埋める第２の層を伴う図６Ａの第１の層の断面図。
【図７】光学スタックの断面図。
【図８】光学スタックを組み込んだディスプレイの概略断面図。
【図９】光学スタックを照射する様子を示す図。
【図１０】光学スタックを照射することによって発生された回折パターンを示す図。
【図１１】光学スタックを照射することによって発生された回折パターンを示す図。
【図１２】複数のピクセルの平面図。
【図１３】光学スタックを通して１つのピクセルが照射され見られる図１２の複数のピクセルの平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ディスプレイにおけるスパークルは、ピクセルからの光がその光路における典型的にはディスプレイの表面上の不均一性と相互作用することによって引き起こされる可能性がある。ピクセルからの光は、不均一性とピクセル光の相互作用により、見る者が移動するにつれてあちこちに動く又はちらつくように見えることがある。そのような不均一性は、ディスプレイに追加され得るフィルム又は他の層の構造又は表面テクスチャを含み得る。たとえば、アンチグレア・フィルムの表面テクスチャは、表面から鏡面反射を低減させ、それによりグレアを低減させるために含まれることが多い。スパークルを発生させ得る不均一性は、ディスプレイ表面上の指紋、擦り傷、又は他の残留物も含む。
【００１０】
回折を発生させる一方向性の周期的構造を使用するスパークルを低減させる手法が知られているが、回折を生成し得る二方向性の周期的構造を使用することは、望ましくないことにディスプレイの知覚される解像度を低下させると以前から考えられていた。また、回折を最小限にするように設計された二方向性の周期的構造を含むスパークルを低減させる手法も知られているが、そのような構造は、ディスプレイの知覚される解像度が犠牲にされないよう小さい回折効果を生成するように設計されるべきであると以前から考えられていた。本明細書によれば、２つの平面内次元で回折を発生させるディスプレイ内の構造が、知覚される解像度を実質的に低下させることなく、一方向性の場合と比較して改善されたスパークル低減を伴って利用されることが可能である。特に、制御された回折を得るように選択された２つ以上の一方向性の格子又は少なくとも１つの二方向性の格子を有する光学スタックが、ディスプレイに組み込まれて、知覚されるディスプレイ解像度を実質的に維持しながら、スパークルをかなり低減させることが可能である。
【００１１】
ディスプレイは、単一の色領域にさらに分割され得るアドレス可能な要素のグリッドに分割されることが多い。本明細書で使用される場合、「ピクセル」はディスプレイの最小のアドレス可能な要素を指す。単一の色要素が別個にアドレス可能であるディスプレイにおいて、単一の色要素は本明細書では「ピクセル」と呼ばれるが、そのような別個にアドレス可能な単一の色要素は「サブピクセル」として知られることもある。ディスプレイは、第１、第２、及び第３の色のピクセルの周期的配列を含むことができる。場合によっては、第４の色も使用されることがある。たとえば、赤、緑、及び青のピクセルのアレイがディスプレイで使用されてよい。代わりに、黄色、マゼンタ、及びシアンのピクセルのアレイが使用されてもよい。第１の色のピクセルは、典型的には、他の色を有するピクセルが配置される第１の色のピクセル間のスペースを有する周期的パターンで配列される。スパークルは、ディスプレイに対する観察者の位置が変更されたときのピクセルからの光の明るさ又は色の見かけの変化から生じるものとして説明され得る。本明細書によれば、スパークルを低減させる手法は、照射されたピクセルの重複画像を用いて、第１の色の照射されたピクセルとその近隣の第１の色のピクセルとの間のスペースを埋める。この場合、ピクセルからの光がより広いエリアにわたって広げられるので、観察者が気付くことになるピクセルの明るさ、色、又は見かけの位置の変化が小さい。同様に、他の色のピクセルの重複画像が、同様のピクセル間のスペースに配置されることが可能である。しかしながら、一般的に、ディスプレイの解像度を保持することが望ましく、広いエリアにわたる照射されたピクセルの重複画像の広がりは、知覚される解像度を低くするおそれがある。したがって、ディスプレイの知覚される解像度が適切なレベルに維持されながらスパークルが低減されるように、重複画像の位置を制御することが望まれる。
【００１２】
本明細書は、ディスプレイ内又はディスプレイ上に組み込まれることが可能であり、知覚される解像度を大きく犠牲にすることなくスパークルを低減させることができる光学スタックを提供する。光学スタックは、二方向性の格子及び／又は複数の一方向性の格子を含む。いくつかの実施形態では、光学スタックは、ポリマー材料を含み、いくつかの実施形態では、光学スタックは、ポリマー及び／又はポリマー複合材及び／又は光学的に透明な接着剤から作られる。いくつかの実施形態では、光学スタックは可撓性フィルムである。他の実施形態では、光学スタックは、ガラス又は他の基板上に作られる。
【００１３】
図１は、第１の層１１０、第２の層１２０、第３の層１３０、第１の格子１４０、及び第２の格子１５０を含む光学スタック１００の断面図である。第１の層１１０は、第２の層１２０の反対側に第１の外側主表面１８０を有し、第３の層１３０は、第２の層１２０の反対側に第２の外側主表面１９０を有する。第１の格子１４０はｈ１の高低差を有し、第２の格子１５０はｈ２の高低差を有する。図１に示される実施形態では、第１の外側主表面１８０及び第２の外側主表面１９０は実質的に平面である。
【００１４】
回折格子によって発生された回折ピークの強度の分布は、格子にわたる屈折率コントラスト（すなわち、格子の一方側直近の光学媒体の屈折率と格子の他方側直近の光学媒体の屈折率との間の差の絶対値）と、格子の高低差との積の関数である。本明細書で使用される場合、屈折率及び屈折率コントラストは、特に指示されない限り、２５℃及び大気圧において５３２ｎｍの波長を有する光を使用する屈折率測定を参照する。屈折率コントラストの高低差倍は、有効解像度を低下させるであろう回折ピークが低い強度で出現するか又は全く測定可能に出現しない一方で、スパークルを低減させる回折ピークが比較的高い強度で出現するように調節されることが可能である。屈折率コントラストと高低差の積の有用な値の範囲は、格子の形状に応じて変わり得る。格子は、任意の周期的に繰り返す形状、たとえば、正弦波形状、方形波形状を有してよく、又は格子は、他の周期的に繰り返す規則的もしくは不規則な形状を有してもよい。
【００１５】
第１の層１１０は屈折率ｎ１を有し、第２の層１２０は屈折率ｎ２を有し、第３の層１３０は屈折率ｎ３を有する。いくつかの実施形態では、第１の層及び第３の層は、ｎ１がｎ３と等しい又は略等しいように同じ又は類似の材料から作られる。他の実施形態では、ｎ１はｎ３と異なることがある。
【００１６】
本明細書で論じられる任意の実施形態について、格子の高低差によって乗算された任意の格子に関する屈折率コントラストは、約１００ｎｍより大きく、又は約１５０ｎｍより大きく、又は約２００ｎｍより大きく、かつ約４００ｎｍより小さく、又は約３５０ｎｍより小さく、又は約３００ｎｍより小さくされてよい。たとえば、いくつかの実施形態では、ｈ１によって乗算された｜ｎ１−ｎ２｜は、約１００ｎｍと約４００ｎｍの間、又は約１５０ｎｍと約３５０ｎｍの間、又は約２００ｎｍと約３００ｎｍの間である。いくつかの実施形態では、ｈ２によって乗算された｜ｎ３−ｎ２｜は、約１００ｎｍと約４００ｎｍの間、又は約１５０ｎｍと約３５０ｎｍの間、又は約２００ｎｍと約３００ｎｍの間である。
【００１７】
図１の光学スタック１００は様々な方法で作られてよい。いくつかの実施形態では、第１の層１１０及び第３の層１３０は、表面構造を材料の層に機械加工することによって作られる。たとえば、表面構造を有する層は、ダイヤモンド工具を使用して、ガラス又は熱可塑性もしくは架橋ポリマー材料などの様々な非ポリマー材料のいずれかの層になるよう構造を切断することによって作られてよい。適切な材料は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル類、酢酸セルロース、及び二軸延伸ポリプロピレンなどのポリオレフィン類を含み、これらは様々な光学デバイスで一般的に使用されている。適切なダイヤモンド工具は当技術分野で知られており、米国特許第７，１４０，８１２号（ブライアンら（Ｂｒｙａｎ  ｅｔ  ａｌ．））に説明されているダイヤモンド工具を含む。あるいは、ダイヤモンド工具は、反転パターンを銅微細複製ロールに切断するために使用されてよく、それが、重合性樹脂を利用する連続鋳造及び硬化プロセスを使用して基材上にパターンを作るために使用されてよい。連続鋳造及び硬化プロセスは、当技術分野で知られており、米国特許第４，３７４，０７７号（カーフェルド（Ｋｅｒｆｅｌｄ））、第４，５７６，８５０号（マーテンズ（Ｍａｒｔｅｎｓ））、第５，１７５，０３０号（ルら（Ｌｕ  ｅｔ  ａｌ．））、第５，２７１，９６８号（コイルら（Ｃｏｙｌｅ  ｅｔ  ａｌ．））、第５，５５８，７４０（バーナードら（Ｂｅｒｎａｒｄ  ｅｔ  ａｌ．））、及び第５，９９５，６９０号（コッツら（Ｋｏｔｚ  ｅｔ  ａｌ．））に説明されている。
【００１８】
第１の層１１０を作成するための他の適切なプロセスは、レーザ・アブレーション及びエンボス加工を含む。第３の層１３０は、第１の層１１０を作るために使用される任意の技術を使用して作られ得る。いくつかの実施形態では、第２の層１２０は、第１の層１１０と第３の層１３０とを一緒に接着するために使用される光学的に透明な接着剤である。いくつかの実施形態では、第１の層１１０と第３の層１３０は、格子１４０が第１の方向を有し、格子１５０が第１の方向とは異なる第２の方向を有するように第２の層１２０と一緒に接着された同一又は類似の部品である。
【００１９】
いくつかの実施形態では、第２の層１２０は、第１の主表面上に第１の格子１４０を有し、第２の主表面上に第２の格子１５０を有するように材料を機械加工することによって準備される。そのような構造化層は、他の箇所で論じられている任意の材料及び技術を使用して準備され得る。そして、第１の層１１０は、第１の格子１４０に適用される光学的に透明な接着剤又は他のコーティングであってよく、第３の層１３０は、第２の格子１５０に適用される光学的に透明な接着剤又は他のコーティングであってよい。
【００２０】
第２の層１２０上に適用されるときに第１の層１１０及び／もしくは第３の層１３０として使用され得る、又は第１の層１１０を第２の層１３０に対して接着することによって第２の層１２０を形成するために使用され得る適切な光学的に透明な接着剤は、Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  ８１７ｘ、Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  ８１７ｘ、Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ
８２６ｘ、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  ２３２１、ＣＥＦ２２ｘｘ、ＣＥＦ２８ｘｘを含み、これらすべてはスリーエム社（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ）（ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．  Ｐａｕｌ，  ＭＮ）所在）から入手可能である。他の適切な光学的に透明な接着剤は、ＵＶ硬化性アクリレート、ホットメルト接着剤、及び溶媒キャスト接着剤を含む。
【００２１】
いくつかの実施形態では、第１の層１１０は、第１のポリマーを含み、第２の層１２０は、第１のポリマーと同じ又は異なり得る第２のポリマーを含み、第３の層１３０は、第１又は第２のポリマーと同じ又は異なり得る第３のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、第１の層１１０は、第１のポリマー又は第１のポリマー複合材を含み、第２の層１２０は、光学的に透明な接着剤を含み、第３の層１３０は、第１のポリマー又は第１のポリマー複合材と同じ又は異なり得る第２のポリマー又は第２のポリマー複合材を含む。いくつかの実施形態では、第１の層１１０は、第１の光学的に透明な接着剤を含み、第２の層１２０は、第１のポリマー又は第１のポリマー複合材を含み、第３の層１３０は、第１の光学的に透明な接着剤と同じ又は異なり得る第２の光学的に透明な接着剤を含む。適切なポリマー複合材は、ポリマー複合材の屈折率を調整するために含まれる無機ナノ粒子（たとえば、約５ｎｍ〜約５０ｎｍの範囲の平均サイズを有するジルコニア又はチタニア・ナノ粒子など）を有するポリアクリレートなどのポリマーを含む。いくつかの実施形態では、光学スタックは可撓性フィルムである。多くの実施形態では、光学スタックは、可視スペクトルの光に対して実質的に透明である。
【００２２】
図２は、光学スタックの概略上面図であり、光学スタックは、第１の方向２１３に延びる要素２１２によって表される第１の格子と、第２の方向２１５に延びる要素２１４によって表される第２の格子とを有し、第１の方向２１３と第２の方向２１５との間に角度２２６を有する。要素２１２によって表される第１の格子は、第１のピッチ２３２を有し、要素２１４によって表される第２の格子は、第２のピッチ２３４を有する。多くの実施形態では、第２の方向２１５は第１の方向２１３とは異なる。いくつかの実施形態では、角度２２６は、０度より大きく、又は約５度より大きく、又は約１０度より大きく、又は約２０度より大きく、かつ９０度以下である。９０度よりも大きい角度は９０度未満の補角に相当することは理解されよう。いくつかの実施形態では、第１の方向２１３と第２の方向２１５は実質的に直交する。いくつかの実施形態では、第１のピッチ２３２と第２のピッチ２３４がほぼ等しい。他の実施形態では、第１のピッチ２３２と第２のピッチ２３４は異なる。
【００２３】
格子によって発生される回折ピークの位置は、格子のピッチの関数である。本明細書の様々な実施形態に登場する格子のピッチは、比較的高い強度を有する回折ピークが、それらがスパークルを低減させるのに有効な領域に配置されるが、回折ピークがディスプレイの有効画像解像度を低下させるであろう領域には配置されないように、調整されることが可能である。回折ピークの位置は、ピクセル間の間隔、ならびに光学スタックがディスプレイ内に配置されたときのピクセルの平面と光学スタックとの間の距離に応じて変わり得る。本明細書で論じられる任意の実施形態について、任意の格子のピッチは、約１マイクロメートルより大きい、又は約２マイクロメートルより大きい、又は約４マイクロメートルより大きい、又は約６マイクロメートルより大きくされてよく、約６０マイクロメートルより小さく、又は約５０マイクロメートルより小さく、又は約４０マイクロメートルより小さく、又は約３０マイクロメートルより小さくされてよい。たとえば、いくつかの実施形態では、第１のピッチ２３２は、約２マイクロメートルと約５０マイクロメートルとの間、又は約４マイクロメートルと約４０マイクロメートルとの間である。いくつかの実施形態では、第２のピッチ２３４は、約２マイクロメートルと約５０マイクロメートルとの間、又は約４マイクロメートルと約４０マイクロメートルとの間である。
【００２４】
第１の方向２１３と第２の方向２１５は実質的に直交してよく、又は直交しなくてもよい。第１の方向２１３と第２の方向２１５が実質的に直交している光学スタックが図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃに示されている。光学スタック３００は、第１の層３１０、第２の層３２０、第３の層３３０、第１の格子３４０、及び第２の格子３５０を有する。第１の格子３４０は、第２の格子３５０における第２のピットと実質的に同じ第１のピッチを有する。第１の格子３４０は、第１の方向に沿って（図３Ｂの平面内に）延び、第２の格子３５０は、第１の方向と実質的に直交する第２の方向に沿って（図３Ａの平面内に）延びる。図３Ｂは、図３Ａ内に示された断面に沿っていて、図３Ａは、図３Ｂ内に示された断面に沿っている。図３Ｃは、光学スタック３００の斜視図である。
【００２５】
図４は、光学スタック４００の断面図を示し、光学スタック４００は、第１の層４１０、第２の層４２０、第３の層４３０、第１の格子４４０、及び第２の格子４５０を有する。第１の層４１０は、第２の層４２０の反対側に第１の外側主表面４８０を有し、第３の層４３０は、第２の層４２０の反対側に第２の外側主表面４９０を有する。第１の外側主表面４８０は、格子４４０におけるピークと実質的に同じ高さである。第１の外側主表面４８０は、他の箇所で論じられている任意の方法を使用して第２の層４２０を形成し、光学的に透明な接着剤などのコーティングを第２の層４２０に適用することによって作られることが可能であり、それにより、コーティングが格子構造を埋めて、実質的に平面の表面である第１の外側主表面４８０を形成するようにする。同様に、第２の外側主表面４９０は、格子４５０におけるピークと実質的に同じ高さであり、これは、光学的に透明な接着剤などのコーティングを第１の層の反対側で第２の層４２０に適用することによって作られることが可能であり、それにより、コーティングが格子４５０を埋めて、実質的に平面の表面である第２の外側主表面４９０を形成するようにする。適切なコーティングは、他の箇所で論じられているものを含む。
【００２６】
光学スタック４００は、第１の層１１０及び第３の層１３０がそれぞれ第１の格子１４０におけるピークのレベル及び第２の格子１５０におけるピークのレベルを超えて延びる図１に示された実施形態の代替形態である。別の実施形態では、第１の層４１０が、第１の格子４４０におけるピークと実質的に同じ高さである一方、第３の層４３０は、第２の格子４５０におけるピークの高さを超えて延びることがある。
【００２７】
図５Ａは、光学スタック５００を示し、光学スタック５００は、コーティングなしの光学スタック５０５、第１の主表面５８１、外側主表面５８２、バインダ５８３、埋め込まれた粒子５８５、アンチグレア層５８７、及びアンチグレア特徴部５８８を含む。第１の主表面５８１は、アンチグレア特徴部５８８を含む外側主表面５８２を作成するようにアンチグレア層５８７によってコーティングされている。コーティングなしの光学スタック５０５は、本明細書の任意のコーティングなしの光学スタックを表す。たとえば、コーティングなしの光学スタック５０５は、図１の光学スタック１００に対応してよく、その場合、第１の主表面５８１は、第１の層１１０の第１の外側主表面１８０に対応する。アンチグレア層５８７は、バインダ５８３及び埋め込まれた粒子５８５を含む。アンチグレア層５８７は、外側主表面５８２の不規則な表面構造を作成することができるビーズ又は他の粒子を含有する任意のコーティングであってよい。適切な埋め込まれた粒子５８５は、ガラス・ビーズ、ポリマー・ビーズ、シリカ粒子、又はシリカ粒子の凝集体を含み、それらは、約０．１マイクロメートル〜約１０マイクロメートルの範囲、又は約０．３マイクロメートル〜約２マイクロメートルの範囲の平均直径を有する。バインダ５８３は、任意の光学的に透明な接着剤又は透明ポリマーなど他の透明材料から選択され得る。バインダ５８３の適切な材料は、光学的に透明な接着剤及び他の箇所で論じられている他のコーティングを含む。アンチグレア層５８７の他の適切な材料は、たとえば、米国特許第７，２９１，３８６号（リヒターら（Ｒｉｃｈｔｅｒ  ｅｔ  ａｌ．））に説明されているような硬化された無機ポリマー・マトリックス中の凝集シリカ粒子を含む。
【００２８】
代わりに又は加えて、いくつかの実施形態は、光学スタックの最外層のいずれかに埋め込まれた粒子を含む。埋め込まれた粒子は、本明細書の任意の光学スタックの任意の最外層に含まれ得る。図５Ｂに示される特定の実施形態では、光学スタック５０１は、第１の層５１０、第２の層５２０、第３の層５３０、第１の格子５４０、及び第２の格子５５０を含む。埋め込まれた粒子５８５は、アンチグレア特徴部５８８を含む外側主表面５８２を作成するために第１の層５１０に含まれる。バインダ５８３及び埋め込まれた粒子５８５として使用するのに適した任意の材料が、第１の層５１０で使用されてもよい。
【００２９】
図５Ｃは、別の実施形態を示し、ここでは、外側主表面５８２を微細複製、粗面化、又はテクスチャリングすることによってアンチグレア特徴部５８８が光学スタック５０２に提供される。光学スタック５０２は、本明細書の任意の光学スタックを表し得る。たとえば、光学スタック５０２は、光学スタック１００から、第１の外側主表面１８０を構造化して外側主表面５８２を作成することによって得ることができる。表面を構造化してアンチグレア特徴部を作成するための方法は、当技術分野で知られており、たとえば、米国特許第５，８２０，９５７号（シュレーダーら（Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ  ｅｔ  ａｌ．））に説明されている。いくつかの実施形態では、アンチグレア特徴部５８８は、たとえば、米国特許出願公開第２０１２／００６４２９６号（ウォーカーら（Ｗａｌｋｅｒ  ｅｔ  ａｌ．））に説明されているような切断旋盤加工を使用して、微細複製によって本明細書の光学スタックのいずれかの任意の外側主表面において直接得ることができる。
【００３０】
アンチグレア機能性を提供するための別の手法は、本開示の光学スタックのいずれかにアンチグレア層を追加することである。これは図５Ｄに示されており、図５Ｄでは、第２の光学スタック５０２が、第１の光学スタック５０６、第１の主表面５６１、及び第１の光学スタック５０６に近接したアンチグレア層５９７を含む。第１の光学スタック５０６は、アンチグレア層５９７をまだ含んでいない本明細書の任意の光学スタックを表す。たとえば、第１の光学スタック５０６は、図１の光学スタック１００に対応することができ、この場合、第１の主表面５６１は、第１の層１１０の第１の外側主表面１８０に対応する。この場合、アンチグレア層５９７は第１の層１１０に近接する。図５Ｄでは、アンチグレア層５９７は、第１の光学スタック５０６の第１の外側主表面５６１に隣接する。代替的実施形態では、１つ又は複数の追加の層が、第１の光学スタック５０６とアンチグレア層５９７を分離する。アンチグレア層５９７として使用するための適切な層は、スリーエム社（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ）（ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．  Ｐａｕｌ，  ＭＮ）所在）から入手可能なＮａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ａｎｔｉ−Ｇｌａｒｅフィルムを含み、米国特許第５，８２０，９５７号（シュレーダーら（Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ  ｅｔ  ａｌ．））及び米国特許出願公開第２０１２／００６４２９６号（ウォーカーら（Ｗａｌｋｅｒ  ｅｔ  ａｌ．））に説明されているアンチグレア・フィルムを含む。
【００３１】
２つの一方向性の格子を使用することの代替形態は、単一の二方向性の格子を使用することである。別の代替形態は、単一の光学スタックにおいて、２つの二方向性の格子、又は二方向性の格子及び一方向性の格子を使用することである。そのような光学スタックは、２つの一方向性の格子を有する光学スタックを構築するための前述と同じ技術及び材料を使用して構築され得る。
【００３２】
二方向性の格子は、２つの方向で繰り返す任意の形状を有することができる。たとえば、格子は、正弦波形状、方形波形状を有してよく、又は格子は、他の周期的に繰り返す規則的もしくは不規則な形状を有してもよい。いくつかの実施形態では、二方向性の格子は、
ｚ（ｘ，ｙ）＝ｆ（ｘ）＋ｇ（ｇ）    （式１）
の形式の形状を有する。式中、ｆ（ｘ）及びｇ（ｙ）はそれぞれ、ｘ及びｙの関数であり、ｘ及びｙは、サンプルの平面における座標であり、ｚ（ｘ，ｙ）は、光学スタックの平面と平行な平面に対する格子の垂直変位である。いくつかの実施形態では、座標ｘと座標ｙは実質的に直交する。他の実施形態では、ｘ及びｙは斜交座標であり得る。式１の形式の構造は、関数ｆ（ｘ）によって説明される形状を有する工具を使用して作られることが可能であり、工具がｙ方向に沿って移動されると、工具は工具加工表面（ｔｏｏｌｅｄ  ｓｕｒｆａｃｅ）の内外を移動され、工具加工表面の内外の工具の動きは関数ｇ（ｙ）によって記述される。いくつかの実施形態では、ｆ（ｘ）は、第１の高低差を有する第１の周期的関数であり、ｇ（ｙ）は、第２の高低差を有する第２の周期的関数である。いくつかの実施形態では、第１の高低差は第２の高低差とは異なる。これは、場合によって有用であり得る非対称回折パターンを生成することができる。いくつかの実施形態では、第１の高低差と第２の高低差との間の差の絶対値によって乗算された格子の屈折率コントラストは、１０ｎｍより大きく、又は２０ｎｍより大きく１００ｎｍより小さい。第１の高低差が第２の高低差とは異なる実施形態において、格子全体の高低差は、第１の高低差と第２の高低差の大きい方を指す。
【００３３】
いくつかの実施形態では、
【００３４】
【数１】
2020122976.tif 000003
（式２）
の形式の形状を有する二方向性の格子が使用され、式中、ｒは光学スタックの平面内の２次元位置ベクトルであり、ｋ１及びｋ２は光学スタックの平面内の非共線２次元ベクトルであり、●はスカラー積であり、ｈは格子の高低差である。いくつかの実施形態では、ｋ１及びｋ２は実質的に直交する。いくつかの実施形態では、ｋ１とｋ２との間の角度は、０度より大きく、又は５度より大きく、又は１０度より大きく、かつ９０度以下である。２つの正弦波の積は他の２つの正弦波の和として記述され得るので、式２は式１の特殊な場合であり、したがって、工具を使用して式１で説明される構造を作成する方法は、式２によって説明される構造を作るために使用され得る。
【００３５】
図６Ａは、第１の層６２５、第１の方向６２７、第２の方向６２８、第１のピッチ６３７、及び第２のピッチ６３８を示す。第１の構造化表面６７８は、二方向性であり、第１の方向６２７において第１のピッチ６３７を有し、第２の方向６２８において第２のピッチ６３８を有する。第１の構造化表面６７８は、一方向性の格子を作成するために論じられたプロセスのいずれかを使用して第１の層６２５上に作成され得る。たとえば、第１の構造化表面６７８は、透明層６２５の外側表面を機械加工することによって作成され得る。
【００３６】
図６Ｂは、光学スタック６００を示し、光学スタック６００は、図６Ａの第１の層６２５と、第１の構造化表面６７８を埋める第２の層６４５とを含む。第１の層６２５と第２の層６４５との間の境界面は、第１の格子６８０を含む。第２の層６４５は、第１の外側主表面６８１を含む。第１の層６２５又は第２の層６４５として使用するための適切な材料は、光学スタックにおける層として使用するための他の箇所で論じられている任意の材料を含む。いくつかの実施形態では、第２の層６４５は、第１の層６２５に適用された光学的に透明な接着剤であり、第１の格子６８０におけるピークと実質的に同じ高さの平坦化された層を形成する。他の実施形態では、第２の層６４５は、図６Ｂに示されるように第１の格子６８０におけるピークの高さを超えて延び、この場合、第２の層６４５は、第１の層６２５の反対側に第１の外側主表面６８１を含む。いくつかの実施形態では、第１の外側主表面６８１は実質的に平面の表面である。光学スタック６００はまた、第１の透明層６２５の第２の外側主表面６９１を含む。いくつかの実施形態では、第２の外側主表面６９１は実質的に平面の表面である。
【００３７】
第１の格子６８０は、構造化表面６７８の第１のピッチ６３７に等しい第１のピッチと、構造化表面６７８の第２のピッチ６３８に等しい第２のピッチとを含む。いくつかの実施形態では、第１のピッチは、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲、又は約４マイクロメートル〜約４０マイクロメートルの範囲である。いくつかの実施形態では、第２のピッチは、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲、又は約４マイクロメートル〜約４０マイクロメートルの範囲である。
【００３８】
第１の層６２５は屈折率ｎ１を有し、第２の層６４５は屈折率ｎ２を有する。第１の格子６８０は高低差ｈ１を有する。高低差ｈ１によって乗算された第１の格子６８０の屈折率コントラストは、図１の格子に関して説明された範囲にあり得る。たとえば、いくつかの実施形態では、ｈ１によって乗算された｜ｎ１−ｎ２｜は、約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、又は約１５０ｎｍ〜約３５０ｎｍ、又は約２００ｎｍ〜約３００ｎｍである。
【００３９】
別の実施形態が図７に示されており、これは、第３の層６２７が図６Ｂに示された光学スタックに追加されている光学スタック６０１を示す。光学スタック６０１は、第２の格子６８２及び第１の外側主表面６８６を含む。第３の層６２７は、第１の層６２５の反対側に第２の層６４５に隣接して配設される。第２の層と第３の層との間の境界面は、第２の格子６８２を含む。第２の格子６８２は、第１の格子６８０と同じ又は異なり得る。第２の格子６８２は、二方向性又は一方向性であり得る。第３の層６２７で使用するための適切な材料は、光学スタックにおける層として使用するための他の箇所で論じられている任意の材料を含む。第３の層６２７は屈折率ｎ３を有し、第２の格子６８２は高低差ｈ２を有する。高低差ｈ２によって乗算された第２の格子６８２の屈折率コントラストは、図１の格子に関して説明された範囲にあり得る。いくつかの実施形態では、第２の透明層６２７は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲又は約４マイクロメートル〜約４０マイクロメートルの範囲の少なくとも１つのピッチを含む。
【００４０】
いくつかの実施形態では、第１の層６２５は、第１のポリマー又は第１のポリマー複合材を含み、第２の層６４５は、光学的に透明な接着剤を含む。いくつかの実施形態では、第３の層６２７は、光学スタックに含まれ、いくつかの実施形態では、第３の層６２７は、第１のポリマー又は第１のポリマー複合材と同じ又は異なり得る第２のポリマー又は第２のポリマー複合材を含む。いくつかの実施形態では、第１の層６２５は、第１のポリマーを含み、第２の層６４５は、第１のポリマーと同じ又は異なり得る第２のポリマーを含み、第３の層６２７は、第１及び第２のポリマーと同じ又は異なり得る第３のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、第１の層６２５は、第１の光学的に透明な接着剤を含み、第２の層６４５は、ポリマー又はポリマー複合材を含み、第３の層６２７は、第１の光学的に透明な接着剤と同じ又は異なり得る第２の光学的に透明な接着剤を含む。いくつかの実施形態では、光学スタック６００又は光学スタック６０１は可撓性フィルムである。
【００４１】
いくつかの実施形態では、光学スタック６００又は光学スタック６０１は、アンチグレア層を含むことができる。アンチグレア層は、光学スタック６００において第２の層６４５に近接してもしくは第１の層６２５に近接して配設されてよく、又は光学スタック６０１において第３の層６２７に近接してもしくは第１の層６２５に近接して配設されてよい。いくつかの実施形態では、光学スタック６００の第１の外側主表面６８１又は第２の外側主表面６９１は、埋め込まれた粒子を含むことができるアンチグレア特徴部を含んでよい。図５Ａ〜図５Ｄに関連して先に論じられたアンチグレア特徴部のいずれも、図６Ｂ及び図７に示されている実施形態に適用され得る。たとえば、図６Ｂを参照すると、第１の外側主表面６８１又は第２の外側主表面６９１が、粒子を含有するバインダなどのアンチグレア層でコーティングされることが可能であり、あるいは、第１の外側主表面６８１又は第２の外側主表面６９１にアンチグレア特徴部を作成するために、第２の層６４５又は第１の層６２５に粒子が含まれることが可能であり、あるいは、アンチグレア特徴部を作成するために、第１の外側主表面６８１又は第２の外側主表面６９１が微細複製、粗面化、又はテクスチャリングされることが可能である。同様に、図７における光学スタック６０１について、第１の外側主表面６８６又は第２の外側主表面６９１が、粒子を含有するバインダなどのアンチグレア層でコーティングされることが可能であり、あるいは、第１の外側主表面６８６又は第２の外側主表面６９１にアンチグレア特徴部を作成するために、第３の層６２７又は第１の層６２５に粒子が含まれることが可能であり、あるいは、アンチグレア特徴部を作成するために、第１の外側主表面６８６又は第２の外側主表面６９１が微細複製、粗面化、又はテクスチャリングされることが可能である。
【００４２】
一方向性又は二方向性の格子は、他の箇所で論じられている任意のプロセスによって得られることができる。一方向性又は二方向性の格子を得るための代替的な技術は、２０１２年１２月２１日に出願された米国特許出願第１３／７２３７１６号（ウォルクら（Ｗｏｌｋ  ｅｔ  ａｌ．））に説明されているような構造化転写テープを使用することである。この技術では、構造化テンプレート層がキャリア上に配設される。得られた構造が、次いで、未硬化バックフィル層でコーティングされて、未硬化バックフィル層が構造化テンプレート層に完全に接触するようになる。次いで、バックフィルは、乾燥、熱架橋、又は光架橋されて、安定した中間フィルムを作成することができる。次いで、構造が反転され、レセプター基板に対して積層され、レセプター基板は、場合によっては接着促進層でコーティングされている。次いで、構造化テンプレート層が除去され、レセプター基板に付着された構造化バックフィル層を残すことができる。いくつかの実施形態では、バックフィルは、光硬化の前に室温で粘着性であり、この場合、接着促進層が必要とされないことがある。たとえば、ポリビニル・シルセスキオキサンが、接着促進層なしにバックフィル層として使用され得る。
【００４３】
次いで、構造化バックフィル層は、光学的に透明な接着剤又は他のコーティングによって埋められて、本明細書の光学スタックを形成することができる。たとえば、図６Ｂの光学スタック６００は、この技術を使用して作られることが可能であり、第１の層６２５はバックフィル材料から形成され、第２の層６４５は光学的に透明な接着剤又は他のコーティングによって提供される。代わりに、レセプター基板の両側に構造を適用するために構造化積層転写フィルム方法が使用されることが可能であり、次いで、基板の両側の構造は、光学的に透明な接着剤又は他のコーティングによって埋められて、本明細書の光学スタックを形成することが可能である。たとえば、図７の光学スタック６０１がこの技術を使用して作られてよく、ここでは、両側のバックフィル層を有するレセプター基板が第２の層６４５を形成し、光学的に透明な接着剤又は他のコーティングが第１の層６２５及び第３の層６２７を形成する。
【００４４】
転写テープ手法では、テンプレート層がバックフィル層に対して構造を与える。構造化テンプレート層は、エンボス加工、複製プロセス、押出し、鋳造、もしくは表面構造化、又は他の箇所で論じられている他の構造化方法によって形成され得る。
【００４５】
典型的には、バックフィル層は、化学線放射、たとえば、可視光線、紫外線放射、電子ビーム放射、熱、及びこれらの組合せを使用して硬化されるモノマーを含む重合性組成物から作られる。アニオン、カチオン、フリー・ラジカル、縮合、又は他の任意の様々な重合技術が使用されてよく、これらの反応は、光、光化学、又は熱開始によって触媒されてよい。強化シリコーンポリマーが、それらの高い化学的安定性及びガラスに対する優れた接着性のため、バックフィル層に使用され得る。この場合、ガラス基板に対する接着のために接着促進層が必要とされなくてよい。バックフィルに使用され得る材料は、ポリシロキサン樹脂、ポリシラザン類、ポリイミド類、ブリッジ又はラダー型のシルセスキオキサン類、シリコーン類、シリコーン・ハイブリッド材料、ビニル・シルセスキオキサン類；ゾル・ゲル材料；ナノ粒子複合材、及び多くの他のものを含む。
【００４６】
ポリマー樹脂にナノ粒子又は金属酸化物前駆体を組み込むことによって、より高い屈折率を有する上記材料の異なる種類が合成され得る。Ｓｉｌｅｃｓ  ＳＣ８５０材料（サイレクス・インターナショナル社（Ｓｉｌｅｃｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｐｔｅ．
Ｌｔｄ．）［シンガポール所在］）変性シルセスキオキサン（ｎ≒１．８５）、及びブルワー・サイエンス（Ｂｒｅｗｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ）（ミズーリ州ローラ（Ｒｏｌｌａ，ＭＯ）所在）高屈折率ポリイミドＯｐｔｉＮＤＥＸ  Ｄ１材料（ｎ≒１．８）は、このカテゴリーの例である。他の材料は、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）とビストリエトキシシリルエタン（ＢＴＳＥ）のコポリマー（ロら（Ｒｏ  ｅｔ．  ａｌ），  Ａｄｖ．  Ｍａｔｅｒ．  ２００７，  １９，  ７０５−７１０）を含む。この合成は、シルセスキオキサンの非常に小さな架橋された環状のケージを有する容易に溶解するポリマーを形成する。この可撓性構造は、コーティングの充填密度及び機械的強度の増加をもたらす。これらのコポリマーの比率は、非常に低い熱膨張係数、低い有孔率、及び高い弾性率のために調整され得る。
【００４７】
格子を得る別の技術は、ＰＣＴ公開ＷＯ２０１４／０１４５９５号（ウォルクら（Ｗｏｌｋ  ｅｔ  ａｌ．））に説明されているような構造化積層転写フィルムを使用することである。この技術では、剥離可能な表面と剥離可能な表面上の犠牲層とを有するライナー（キャリア基板）を含む積層転写フィルムが準備される。フィルムは、犠牲層上に構造化表面を作成するために任意の熱可塑性複製技術（たとえばホットエンボス加工）を使用して構造化される。次いで、構造化犠牲層は、バックフィル層によってコーティングされ、多くの場合は実質的に平坦化される。フィルムがレセプター基板に積層され、ライナーが除去される。任意の接着促進層が、バックフィル層又はレセプター基板に適用され得る。次いで、構造化犠牲層は、きれいにベークアウトされ、又は他の方法で除去され、構造化表面を実質的にそのままバックフィル層上に残す。
【００４８】
次いで、構造化バックフィル層は、光学的に透明な接着剤又は他のコーティングによって埋められて、他の箇所で説明されているような本明細書の光学スタックを形成することができる。代わりに、レセプター基板の両側に構造を適用するために構造化積層転写フィルム方法が使用されることが可能であり、次いで、層の両側の構造は、光学的に透明な接着剤又は他のコーティングによって埋められて、他の箇所で説明されているような本明細書の光学スタックを形成することが可能である。
【００４９】
構造化転写テープ手法においてバックフィル層に関連して論じられている材料は、構造化積層転写フィルム手法におけるバックフィル材料として使用されてもよい。犠牲層のために使用され得る材料は、ポリビニル・アルコール（ＰＶＡ）、エチルセルロース、メチルセルロース、ポリノルボルネン、ポリ（メチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ（ビニルブチラール）、ポリ（シクロヘキセン・カーボネート）、ポリ（シクロヘキセン・プロピレン）カーボネート、ポリ（エチレン・カーボネート）ポリ（プロピレン・カーボネート）、及び他の脂肪族ポリカーボネート、ならびにＲ．Ｅ．ミスティア、Ｅ．Ｒ．ツインネーム（Ｒ．Ｅ．  Ｍｉｓｔｌｅｒ，  Ｅ．Ｒ．  Ｔｗｉｎａｍｅ）、「バインダ（Ｂｉｎｄｅｒｓ）」、Ｔａｐｅ  Ｃａｓｔｉｎｇ：  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ，  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，  ２０００、第２章、２．４節に説明されている他の材料を含む。これらの材料のための市販の供給源は多くある。これらの材料は、典型的には、熱分解又は燃焼による溶解又は熱分解によって容易に除去される。
【００５０】
本明細書の光学スタックを作るために使用され得る代替的構造化積層転写フィルム技術は、２０１３年２月２７日に出願された米国特許出願第１３／７７８２７６号（フリーら（Ｆｒｅｅ  ｅｔ  ａｌ．））の埋め込まれた構造を有する積層転写フィルムの技術を使用することである。この技術では、剥離可能な表面と剥離可能な表面上の犠牲テンプレート層とを有するライナー（キャリア基板）を含む積層転写フィルムが準備される。犠牲テンプレート層は、犠牲材料及び無機ナノ材料を含む。積層転写フィルムは、犠牲テンプレート層上に構造化表面を作成するために任意の熱可塑性複製技術（たとえばホットエンボス加工）を使用して構造化される。次いで、構造化犠牲テンプレート層は、バックフィル層によってコーティングされ、多くの場合は実質的に平坦化される。フィルムがレセプター基板に対して積層され、ライナーが除去される。任意の接着促進層が、バックフィル層又はレセプター基板に対して適用され得る。次いで、犠牲テンプレート層の犠牲材料はベークアウトされ、バックフィル層の構造化表面上にナノ材料の緻密化層を残す。
【００５１】
「ナノ材料の緻密化層」は、ポリマー又は他の有機成分及び無機ナノ材料を含有する層の熱分解又は燃焼によりもたらされる、ナノ材料の体積分率が高い層を指す。緻密化層は、ナノ材料、部分的に溶融されたナノ材料、化学焼結ナノ材料、焼結プロセスによりもたらされる溶融ガラス状材料、又はガラス原料を含み得る。緻密化層はさらに、焼結助剤又はバインダの役割をする残留非粒子状有機又は無機材料を含み得る。
【００５２】
他の箇所で説明されている犠牲材料及びバックフィル材料が、埋め込まれた構造を有する積層転写フィルムの技術と共に使用され得る。適切な無機ナノ材料は、金属酸化物のナノ粒子などの無機ナノ粒子を含み得る。ナノ粒子は、およそ５ｎｍ〜７５ｎｍの粒径を有することができる。ジルコニア、シリカ、チタニア、酸化アンチモン類、アルミナ、酸化スズ類、及び／又は複合金属酸化物のナノ粒子は、積層転写フィルム中に１０重量％〜７０重量％の量で存在し得る。
【００５３】
本明細書の任意の実施形態の光学スタックが、たとえば、光学的に透明な接着剤を使用してディスプレイの外側表面に光学スタックを接着することによって、ディスプレイに組み込まれ得る。これは図８に示されており、図８は、光学スタック８０１と、光学的に透明な接着剤層８３２と、外側表面８３７を有するディスプレイ・ユニット８３６とを含むディスプレイ８００を概略的に示す。本明細書の任意の光学スタックであり得る光学スタック８０１が、光学的に透明な接着剤層８３２を介してディスプレイ・ユニット８３６に付着される。いくつかの実施形態では、光学スタック８０１の外層が光学的に透明な接着剤によって形成され、光学的に透明な接着剤層８３２のような別個の光学的に透明な接着剤層が必要とされない。代替実施形態では、光学スタックは、ディスプレイ・パネルとディスプレイの外側ガラス層との間に配置されることがある。ディスプレイ８００は、ディスプレイの長さ又は幅に沿ったディスプレイ方向ｄ１を有する。光学スタック８０１は、少なくとも１つの格子配向方向を含む配向を有する。たとえば、図２を参照すると、第１の方向２１３は、要素２１２で表される第１の格子が沿って延びる方向であり、格子配向方向を定義する。同様に、図６を参照すると、第１の方向６２７は、構造化表面６７８が第１のピッチ６３７で沿って繰り返す方向であり、格子配向方向を定義する。ディスプレイ方向と格子配向方向との間の角度は、任意の値とすることができる。しかしながら、この角度が０度より大きく９０度より小さいように光学スタックを配置することが、モアレを低減するために有用であり得る。いくつかの実施形態では、ディスプレイ方向と格子配向方向との間の角度は、約５度〜約８５度、又は約１０度〜約８０度、又は約２０度〜約７０度の範囲である。
【００５４】
本明細書に説明されている光学スタックは、光源が光学スタックを通して見られたとき、回折を生成することができる。図９は、光学スタック９０１によって生成された回折を測定するための技術を示す。光源９２０が、光学スタック９０１を通して送られる光線９２５を生成して、画面９４０上に投射される回折光９３５を生成する。光学スタック９０１の配向は、光学スタック９０１がディスプレイ内で使用されるときに光源に向くであろう外側主表面が光源９２０に向くように選択され得る。いくつかの実施形態では、光学スタックは、図１０に示されるように回折パターン１０２０を生成する。回折パターン１０２０は、中央回折ピーク１０３５と、回折光のエネルギーの大部分を含む９個の回折ピークからなるセット１０３６と、高次回折ピーク１０３７及び１０３８とを含む。
【００５５】
光線９２５は、入射パワーＰＩを有する。場合によっては、光線９２５は、約５３２ｎｍの波長を有するレーザ光のビームである。この波長を有する光を生成するレーザは、緑のレーザ・ポインタで一般に使用されるダイオード励起固体倍周波数（ＤＰＳＳＦＤ）レーザを含む。他のいくつかの場合、光源９２５はディスプレイにおけるピクセルである。ピクセルは、緑のピクセルであってよく、約５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの範囲の波長を有する光を生成することができる。回折ピークのそれぞれは、光パワー内容及び回折次数を有する。９個の回折ピークからなるセット１０３６における回折ピークの各パワー内容の合計は、本明細書ではＰ９である。いくつかの実施形態では、Ｐ９は、少なくとも約０．６ＰＩ、又は少なくとも約０．７ＰＩ、又は少なくとも約０．８ＰＩ、又は少なくとも約０．９ＰＩ、又はさらに少なくとも約０．９５ＰＩである。いくつかの実施形態では、９個の回折ピークからなるセット１０２０の回折ピークの各パワー内容は、約０．０６Ｐ９より大きく、又は約０．０７Ｐ９より大きく、又は約０．０８Ｐ９より大きく、又は約０．０９Ｐ９より大きく、又は約０．１Ｐ９より大きく、かつ約０．１８Ｐ９より小さく、又は約０．１７Ｐ９より小さく、又は約０．１６Ｐ９より小さく、又は約０．１５Ｐ９より小さく、又は約０．１４Ｐ９より小さく、又は約０．１３Ｐ９より小さく、又は約０．１２Ｐ９より小さい。いくつかの実施形態では、９個の回折ピークからなるセットにおける回折ピークのそれぞれのパワー内容は、Ｐ９の９分の１に実質的に等しい。
【００５６】
いくつかの実施形態では、９個の回折ピークからなるセットの各ピークの回折次数は、９個の回折ピークからなるセットに含まれない各回折ピークの回折次数よりも低い。二方向性の格子又は２つの一方向性の格子を有する実施形態では、回折次数は、対の整数（ｑｉ，ｑ２）で表されることが可能である。ｑ１２＋ｑ２２がｐ１２＋ｐ２２よりも小さい場合、回折次数（ｑ１，ｑ２）は回折次数（ｐ１，ｐ２）よりも小さい。図１０に示された実施形態では、中央回折ピーク１０３５は、（０，０）の回折次数を有するのに対し、９個の回折ピークからなるセット１０３６における残りの８個の回折ピークは、回折次数（±１，０）、（０，±１）、又は（±１，±１）を有する。より高い回折次数を有する回折ピーク１０３７、及びさらに高い回折次数を有する回折ピーク１０３８も図１０に示されている。回折ピーク１０３７及び回折ピーク１０３８は、９個の回折ピークからなるセット１０３６における回折ピークよりも低いパワー内容を有する。
【００５７】
図１０に示された実施形態では、回折パターンは正方のアレイの回折ピークを形成する。これは、典型的には、第１の方向に直交する第２の方向のピッチに実質的に等しい第１の方向のピッチを有する二方向性の格子を光学スタックが有するときに発生する。格子が第１の方向の第１のピッチと第１の方向に直交しない第２の方向の第２のピッチとを有する実施形態では、図１１に示されるように軸に沿って回折パターンが伸ばされることがあり、図１１は、９個の回折ピークからなるセット１１３６が最も低い９個の回折次数を有することを示している。
【００５８】
回折ピーク間の強度分布は、格子の高低差によって乗算された格子の屈折率コントラストを修正することによって調整されることが可能である。適切な材料及び格子形状を選択することにより、格子は、所与の光の波長について９個の最も低い次数の回折ピークに対する略等しい強度をもたらすように最適化され得る。多くの実施形態では、緑が可視スペクトルの中央に近く、眼は緑色光に対して明所視応答度が高いので、この最適化のために５３２ｎｍなどの緑の波長が選ばれる。
【００５９】
いくつかの実施形態では、第１の格子の高低差によって乗算された第１の一方向性の格子の屈折率コントラストは、第１の波長を有する光によって照射されたときに第１の格子のみによって生成される最も低い３つの回折次数に対する略等しい強度を与えるように選択され、第２の格子の高低差によって乗算された第２の一方向性の格子の屈折率コントラストは、第２の波長を有する光によって照射されたときに第２の格子のみによって生成される最も低い３つの回折次数に対する略等しい強度を与えるように選択される。第２の波長が第１の波長とほぼ等しい実施形態では、第１の格子と第２の格子の両方を含む光学スタックが、第１又は第２の波長を有する光によって照射されたときに、最も低い回折次数を有する９個の回折ピークが略等しい強度を有する回折パターンを生成する。いくつかの実施形態では、第１の波長は、赤色光の波長範囲（たとえば４７５ｎｍ）にあり、第２の波長は、青色光の波長範囲（たとえば６５０ｎｍ）にある。緑の波長範囲（たとえば５３２ｎｍ）にある波長を有する光によって照射されたとき、回折パターンは、第１のセットの３つの回折ピークでより高い強度を有し、第１のセットの３つの回折ピークの両側の各セットの３つの回折ピークでより低い強度を有する非対称強度分布で生成される。そのような非対称強度分布は、場合によって有用であり得る。いくつかの実施形態では、第１の格子の高低差によって乗算された屈折率コントラストと第２の格子の高低差によって乗算された屈折率コントラストとの間の差の絶対値が、１０ｎｍより大きく、又は２０ｎｍより大きく１００ｎｍより小さい。
【００６０】
図１２は、複数のピクセルを示し、第１の色を有する第１のピクセル１２４０は、第１の色を有する１次近隣ピクセル１２５０によって囲まれ、第１のピクセル１２４０と１次近隣ピクセル１２５０との間にスペース１２５５がある。スペース１２５５に配置された第１の色以外の色を有するピクセルがあり得る。正方格子上の正方ピクセルとして示されているが、他の形状が使用されてもよい。たとえば、ディスプレイによっては実質的に長方形のピクセルを使用する。ピクセル間の間隔も図１２に示されたものと異なってよく、ディスプレイで使用されるピクセルの配列に応じて変わってよい。本明細書で使用される場合、第１の色を有する第１のピクセル１２４０の「１次近隣ピクセル」は、凸領域１２７０内又はそれと交差する第１のピクセル１２４０以外の第１の色を有するピクセルを指し、それらは、点のセットであって、点のセット内の各点が第１のピクセル１２４０の中心から線によってその点まで到達されることがその線がいずれの境界線も交差しないようにして可能である特性を有する点のセットとして定義されてよく、境界線は以下のように定義される。境界線１２７４は、第１のピクセル１２４０の中心から延び第１のピクセル１２４０と同じ色を有する近隣ピクセル１２５１の中心を通る線１２７２に対して直角の線であり、境界線１２７４は、線１２７２上で第１のピクセル１２４０から最も遠い近隣ピクセル１２５１の点１２７６と交差する。（点１２７６は、明瞭にするために図１２では近隣ピクセル１２５１からわずかにずらされて示されている。）境界線は、第１のピクセル１２４０と同じ色を有する各近隣ピクセルについて定義される。ピクセルの周期的アレイのために、最も近い近隣ピクセルの境界線のみが、凸領域１２７０を定義するのに寄与する。１次近隣ピクセルは、最も近い近隣ピクセル、及び最も近い近隣ピクセルではない追加的ピクセルを含む。たとえば、図１２におけるピクセル１２５２は、第１のピクセル１２４０の１次近隣要素であるが、ピクセル１２５１がより近いので最も近い近隣要素ではない。本明細書で使用される場合、「２次近隣ピクセル」は、凸領域１２７０の外側に位置付けされる第１のピクセルと同じ色を有するピクセルを指す。２次近隣要素１２６０が図１２に示されている。
【００６１】
図１３は、複数のピクセルを示し、第１のピクセルが本明細書による光学スタックを通して照射され見られる。第１のピクセルの１次近隣要素１３５０及び第１のピクセルの２次近隣要素１３６０が、図１３に示されている。照射された第１のピクセルが、１次画像１３４２及び複数の２次画像１３５２を生成し、各２次画像は、１次画像１３４２に対して横方向（すなわち図１３の平面内の）変位１３９３を有する。１次画像は、最も低い回折次数によって特徴付けられ、照射された第１のピクセルからの最も小さい変位を有する画像である。２次画像は、１次画像のパワー内容の少なくとも０．２倍のパワー内容を有する１次画像以外の画像であるように定義される。１次画像のパワー内容の０．２倍よりも小さいパワー内容を有する画像として定義される３次画像１３６２も生成され得る。
【００６２】
スパークルを低減するために、２次画像がピクセル間のスペースに配置されることが好ましい。ディスプレイの解像度の低下を回避するために、２次画像が凸領域１３７０内に配置されるように２次画像１３５２の横方向変位１３９３がなされることが好ましい。いくつかの実施形態では、２次画像１３５２の横方向変位１３９３は、各２次画像が、複数の１次近隣要素１３５０と重なる、又は第１のピクセルと複数の１次近隣要素１３５０との間のスペースと重なるようになされ、２次近隣ピクセル１３６０と複数の２次画像１３５２の重なりは実質的に存在しない。３次画像１３６２のパワー内容は、ディスプレイの知覚される解像度をほとんど低下させないほどに十分に小さいので、かすかな３次画像１３６２が２次近隣ピクセル１３６０と重なることは許容され得る。
【００６３】
（実施例）
（実施例１）
光学フィルムＡが以下の手順に従って準備された。たとえば、工具は、たとえば、ＰＣＴ公開出願ＷＯ００／４８０３７号（キャンベルら（Ｃａｍｐｂｅｌｌ  ｅｔ  ａｌ．））ならびに米国特許第７，３５０，４４２号（エーネスら（Ｅｈｎｅｓ  ｅｔ  ａｌ．））及び第７，３２８，６３８号（ガーディナーら（Ｇａｒｄｉｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．））で説明されている高速工具サーボ（ｆａｓｔ  ｔｏｏｌ  ｓｅｒｖｏ）（ＦＴＳ）を利用したダイヤモンド旋削方法を使用して作製された。工具は、５ミル（０．１３ｍｍ）の厚さのＰＥＴフィルムの下塗り側の正弦波構造（ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）を作成するために、たとえば、米国特許第５，１７５，０３０号（ルら（Ｌｕ  ｅｔ  ａｌ．））及び第５，１８３，５９７号（ル（Ｌｕ））に説明されているような鋳造及び硬化プロセスで使用された。１．５６の屈折率を有するアクリル樹脂が正弦波構造を形成するために使用された。正弦波構造は、２．６マイクロメートルの高低差、及び１６マイクロメートルのピッチ（ピーク間又は谷間の距離）を有した。
【００６４】
光学フィルムＢが、正弦波構造のピッチが８マイクロメートルであることを除いて光学フィルムＡに関して説明されたように作られた。
スパークルは、（ディスプレイ−メトロロジーアンドシステム（Ｄｉｓｐｌａｙ−Ｍｅｓｓｔｅｃｈｎｉｋ  ＆  Ｓｙｓｔｅｍｅ）［ドイツ、カールスルーエ（Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ，  Ｇｅｒｍａｎｙ）所在］からの）ＳＭＳ  １０００スパークル測定システム（Ｓｐａｒｋｌｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）を使用して測定された。フィルムは、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｎｅｘｕｓ  ７  ２０１３モデル（３２３ＰＰＩ）、Ａｍａｚｏｎ
７インチ  Ｋｉｎｄｌｅ  Ｆｉｒｅ  ＨＤ（２１６ＰＰＩ）、及びＭｉｃｒｏｓｏｆｔ
Ｓｕｒｆａｃｅ  ＲＴ（１４８ＰＰＩ）の各デバイスについて適切な画面サイズに切断された。スパークル測定は、まず、画面上の所定の位置にフィルムを追加せず行われ、次いで、Ｎａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒ（スリーエム社（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ）［ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．  Ｐａｕｌ，  ＭＮ）所在］からのアンチグレア・フィルム）のみを用いて行われた。これらの対照群の結果は表１に示され、それぞれ「フィルムなし」及び「ＮＶ」で示されている。
【００６５】
次に、光学フィルムＡのサンプルが、１．４７の屈折率を有する光学的に透明な接着剤によって上塗りされて、ディスプレイの水平方向に対して３０度の角度で格子配向方向で３つのデバイスのそれぞれの画面に適用された。正弦波構造の高低差と、光学的に透明な接着剤と正弦波構造を形成するために使用されたアクリレートとの間の屈折率の差の絶対値との積は、約２３４ｎｍであった。フィルムは、接着剤が画面と正弦波構造との間にあるようにデバイスに適用された。Ｎａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒフィルムが、ＰＥＴの上部で最外表面として適用された。スパークルが再び測定され、表１におけるＮＶ−Ｗとして記録されている。
【００６６】
光学フィルムＢのサンプルが、光学フィルムＡに関して説明されたように３つのデバイスに適用され、Ｎａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒフィルムが光学フィルムＢの上部に適用された。スパークルが光学フィルムＡに関して説明されたように測定され、表１におけるＮＶ−Ｎとして記録されている。
【００６７】
次に、２つの部片の光学フィルムＡからなる光学スタックが、上述されたビーズなしの光学的に透明な接着剤を用いて組み立てられた。フィルムは、２つのフィルムの正弦波パターンが、隣接層のＰＥＴに付着された１つの層の光学的に透明な接着剤と互いに直角に延びるように配向された。フィルムは、画面に最も近いフィルムの正弦波構造がディスプレイの水平軸に対して３０度の角度で延びるように、上述された同じビーズなし接着剤を用いて７インチＫｉｎｄｌｅ  Ｆｉｒｅ  ＨＤに付着された。再び、Ｎａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒフィルムが上部ＰＥＴ表面に適用された。スパークルが上述されたように測定され、表１における２Ｄ−Ｗとして記録されている。
【００６８】
２つの部片の光学フィルムＢからなる同様のスタックがビーズなし接着剤を用いて、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｎｅｘｕｓ及びＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  ＲＴの画面に適用された。再び、Ｎａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒフィルムが上部ＰＥＴ表面に適用された。スパークルが上述されたように測定され、表１における２Ｄ−Ｎとして記録されている。
【００６９】
【表１】
2020122976.tif 000004
（実施例２）
Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  ＲＴデバイスを使用し、画面上の単一の緑のピクセルがＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｐａｉｎｔソフトウェアを用いて照射された。２つの部片の光学フィルムＢからなる光学スタックが、実施例１と同様に準備された。光学スタックが実施例１で説明されたようにデバイスの画面に付着されたが、Ｎａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ
Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒフィルムは適用されなかった。画像を取り込むために、Ｏｌｙｍｐｕｓ  ＭＸ５０顕微鏡ならびにＯｌｙｍｐｕｓ  Ｕ−ＴＶ  ０．５ＸＣ−３カメラ及びＳｔｒｅａｍ  Ｓｔａｒｔソフトウェア（オリンパスアメリカ（Ｏｌｙｍｐｕｓ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．）［ニューヨーク州メルビル（Ｍｅｌｖｉｌｌｅ  ＮＹ）所在］からすべて入手可能）を使用して、所定の位置に光学スタックがある画像とない画像が比較された。むき出しの画面のみの場合、単一の照射されたピクセル画像が観察された。照射されたピクセル上の画面に光学スタックを適用した後、９個のピクセル画像が観察された。ピクセル画像が、基本のピクセル配列に対して約４５度回転された略正方形の格子上に配列された。２次近隣ピクセルとピクセル画像の間の重なりはなかった。
【００７０】
（実施例３）
実施例２のピクセル画像の強度は、以下のように測定された。カメラ画像が、Ｍａｔｌａｂの画像処理ツールボックス（マスワークス（ＭａｔｈＷｏｒｋｓ）［マサチューセッツ州ネイティック（Ｎａｔｉｃｋ  ＭＡ）所在］から入手可能）に取り込まれた。ツールボックスを使用して、水平の線が９個のピクセル画像のそれぞれの中央を横切って定義され、これらの線に沿って緑の強度値が決定された。ピクセル画像あたりの平均強度の値が、画像にわたる線に沿って強度を積分し、画像幅によって割ることによって計算された。この量は、ピクセル画像すべてが同様のサイズを有するので、ピクセル画像のパワー内容に比例すると解釈された。次いで、ピクセル画像の９個すべてのピクセル画像あたりの平均強度の合計Ｉ９が計算された。合計Ｉ９は、各ピクセル画像Ｐ９のパワー内容の合計に比例することが期待される。Ｉ９に対する画像あたりの各ピクセル画像の平均強度の比率も計算された。ピクセル画像あたりの平均強度と９個のピクセル画像に対する比率との両方が表２に報告されている。（ピクセル画像番号５が中央にあり、ピクセル画像番号１及び９がそれぞれ中央画像の上及び下にあり、ピクセル画像番号３及び７がそれぞれ、中央画像の右及び左にあり、ピクセル画像番号４が、中央画像の左上にあり、ピクセル画像番号６が、中央画像の右下にあり、ピクセル画像番号２が、中央の右上にあり、ピクセル画像番号８が、中央の左下にあった。）
表２のデータは、ディスプレイにおいて単一の緑のピクセルを照射することによって収集されたが、光学スタックを照射するために緑色レーザが使用された場合に同様の結果が期待される。特に、表に報告された比率は、回折パターンを生成するために緑色レーザが使用された場合、各回折ピークのパワー内容の合計Ｐ９に対する回折ピークのパワー内容の比率に対応することになる。
【００７１】
【表２】
2020122976.tif 000005
以下は、本明細書の例示的な実施形態のリストである。
【００７２】
実施形態１は、
第１の層と、
第２の層と、
第３の層とを備える光学スタックであって、第２の層は、第１の層と第３の層との間に配設され、第１の層と第２の層との間の第１の境界面は、第１の方向に実質的に沿って延びる第１の格子を含み、第２の層と第３の層との間の第２の境界面は、第１の方向とは異なる第２の方向に実質的に沿って延びる第２の格子を含み、第１の層は屈折率ｎ１を有し、第２の層は屈折率ｎ２を有し、第３の層は屈折率ｎ３を有し、第１の格子はｈ１の高低差を有し、第２の格子はｈ２の高低差を有し、ｈ１によって乗算された｜ｎ１−ｎ２｜は、約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間であり、ｈ２によって乗算された｜ｎ２−ｎ３｜は、約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間であり、さらに、第１の格子は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第１のピッチを有し、第２の格子は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第２のピッチを有する、光学スタックである。
【００７３】
実施形態２は、第１の層が、第１の光学的に透明な接着剤を含み、第３の層が、第２の光学的に透明な接着剤を含む、実施形態１の光学スタックである。
実施形態３は、第２の層が、ポリマー又はポリマー複合材を含む、実施形態２の光学スタックである。
【００７４】
実施形態４は、第２の層が、光学的に透明な接着剤を含む、実施形態１の光学スタックである。
実施形態５は、第１の層が、第１のポリマー又は第１のポリマー複合材を含み、第３の層が、第２のポリマー又は第２のポリマー複合材を含む、実施形態４の光学スタックである。
【００７５】
実施形態６は、第１の方向と第２の方向が実質的に直交する、実施形態１の光学スタックである。
実施形態７は、第１の方向と第２の方向との間の角度が、約５度より大きくかつ９０度以下である、実施形態１の光学スタックである。
【００７６】
実施形態８は、光学スタックが可撓性フィルムである、実施形態１の光学スタックである。
実施形態９は、光学スタックが、第１の層に近接したアンチグレア層をさらに備える、実施形態１の光学スタックである。
【００７７】
実施形態１０は、第１の層が、第２の層の反対側に外側主表面をさらに含み、外側主表面は、アンチグレア特徴部を含む、実施形態１の光学スタックである。
実施形態１１は、アンチグレア特徴部が、埋め込まれた粒子を含む、実施形態１０の光学スタックである。
【００７８】
実施形態１２は、
屈折率ｎ１を有する第１の層と、
第１の層に隣接して配設された屈折率ｎ２を有する第２の層とを備える光学スタックであって、第１の層と第２の層との間の第１の境界面は、第１の格子を含み、第１の格子は、ｈ１の高低差を有し、ｈ１によって乗算された｜ｎ１−ｎ２｜は、約１５０ｎｍ〜約３５０ｎｍの範囲にあり、第１の格子は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第１の方向の第１のピッチを有し、光スタックが、入射パワーＰＩを有し約５３２ｎｍの波長を有する垂直入射するレーザ光によって照射されたとき、複数の回折ピークが生成され、各回折ピークは、パワー内容及び回折次数を有し、複数の回折ピークは、９個の回折ピークからなるセットを含み、９個の回折ピークからなるセットの各ピークの回折次数は、９個の回折ピークからなるセットに含まれない各回折ピークの回折次数よりも低く、９個の回折ピークからなるセットにおける回折ピークの各パワー内容の合計はＰ９であり、Ｐ９は少なくとも約０．７ＰＩであり、９個の回折ピークからなるセットにおける回折ピークの各パワー内容は、約０．０８Ｐ９より大きく約０．１６Ｐ９より小さい、光学スタックである。
【００７９】
実施形態１３は、第２の層が、第１の層の反対側に、実質的に平面の外側主表面を含む、実施形態１２の光学スタックである。
実施形態１４は、第２の層が、アンチグレア特徴部を有する、第１の層の反対側の外側主表面を含む、実施形態１２の光学スタックである。
【００８０】
実施形態１５は、アンチグレア特徴部が、埋め込まれた粒子を含む、実施形態１４の光学スタックである。
実施形態１６は、Ｐ９が、少なくとも約０．８ＰＩであり、９個の回折ピークからなるセットにおける回折ピークのそれぞれのパワー内容は、Ｐ９の９分の１に実質的に等しい、実施形態１２の光学スタックである。
【００８１】
実施形態１７は、第１の層は、第１のポリマーを含み、第２の層は、光学的に透明な接着剤を含む、実施形態１２の光学スタックである。
実施形態１８は、光学スタックが可撓性フィルムである、実施形態１２の光学スタックである。
【００８２】
実施形態１９は、第１の層の反対側に第２の層に隣接して配設された第３の層をさらに備え、第２の層と第３の層との間の第２の境界面は、第２の格子を含む、実施形態１２の光学スタックである。
【００８３】
実施形態２０は、格子が、第１の方向とは異なる第２の方向における約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第２のピッチを有する二方向性の格子である、実施形態１２の光学スタックである。
【００８４】
実施形態２１は、
第１の層と、
第２の層と、
第３の層とを備える光学スタックであって、第２の層は、第１の層と第３の層との間に配設され、第１の層と第２の層との間の第１の境界面は、第１の格子を含み、第２の層と第３の層との間の第２の境界面は、第２の格子を含み、第１の層は屈折率ｎ１を有し、第２の層は屈折率ｎ２を有し、第３の層は屈折率ｎ３を有し、第１の格子はｈ１の高低差を有し、第２の格子はｈ２の高低差を有し、ｈ１によって乗算された｜ｎ１−ｎ２｜は、約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間であり、ｈ２によって乗算された｜ｎ２−ｎ３｜は、約１５０ｎｍと約３５０ｎｍとの間であり、さらに、第１の格子及び第２の格子のうちの少なくとも一方は、二方向性の格子であり、第１の格子は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第１のピッチを有し、第２の格子は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第２のピッチを有する、光学スタックである。
【００８５】
実施形態２２は、第１の層に近接したアンチグレア層をさらに備える、実施形態２１の光学スタックである。
実施形態２３は、実施形態１乃至２２のいずれかの光学スタックを備えるディスプレイであって、ディスプレイは、複数のピクセルを備え、光学スタックは、第１の色を有する複数のピクセルの第１のピクセルが光学スタックを通して照射され見られるとき、複数の２次画像が生成されるように、複数のピクセルに近接して配置され、各２次画像は、第１のピクセルからの横方向変位を有し、第１のピクセルは、第１の色を有する複数の１次近隣ピクセル、及び第１の色を有する複数の２次近隣ピクセルを有し、各２次画像の横方向変位は、各２次画像が、複数の１次近隣ピクセルと重なる、又は第１のピクセルと複数の１次近隣ピクセルとの間のスペースと重なるようになされ、２次近隣ピクセルと複数の２次画像の重なりは実質的に存在しない、ディスプレイである。
【００８６】
実施形態２４は、複数のピクセルが、ディスプレイ方向に沿って繰り返すパターンで配列され、光学スタックが、格子配向方向を含む配向を有し、ディスプレイ方向と格子配向方向との間の角度が、約５度〜約８５度の範囲である、実施形態２３のディスプレイである。
【００８７】
図における要素に対する説明は、特に指定されない限り、他の図における対応する要素に対して同様に当てはまることを理解されたい。本発明は、上述された特定の実施形態に限定されるものとみなされるべきでなく、それらの実施形態は、本発明の様々な態様の説明を容易にするために詳細に説明されている。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される本発明の範囲内にある様々な修正形態、等価プロセス、及び代替デバイスを含む、本発明のすべての態様を包含するものと理解されるべきである。
【図１】
2020122976.tif 000006
【図２】
2020122976.tif 000007
【図３Ａ】
2020122976.tif 000008
【図３Ｂ】
2020122976.tif 000009
【図３Ｃ】
2020122976.tif 000010
【図４】
2020122976.tif 000011
【図５Ａ】
2020122976.tif 000012
【図５Ｂ】
2020122976.tif 000013
【図５Ｃ】
2020122976.tif 000014
【図５Ｄ】
2020122976.tif 000015
【図６Ａ】
2020122976.tif 000016
【図６Ｂ】
2020122976.tif 000017
【図７】
2020122976.tif 000018
【図８】
2020122976.tif 000019
【図９】
2020122976.tif 000020
【図１０】
2020122976.tif 000021
【図１１】
2020122976.tif 000022
【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月30日(2020.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の層と、
第２の層と、
第３の層とを備える光学スタックにおいて、前記第２の層は、前記第１の層と前記第３の層との間に配設され、
前記第１の層と前記第２の層との間の第１の境界面は、第１の方向に実質的に沿って延びる第１の格子を有し、前記第２の層と前記第３の層との間の第２の境界面は、前記第１の方向とは異なる第２の方向に実質的に沿って延びる第２の格子を含み、前記第１の層は屈折率ｎ１を有し、前記第２の層は屈折率ｎ２を有し、前記第３の層は屈折率ｎ３を有し、前記第１の格子はｈ１の高低差を有し、前記第２の格子はｈ２の高低差を有し、ｈ１によって乗算された｜ｎ１−ｎ２｜は、１５０ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲にあり、ｈ２によって乗算された｜ｎ２−ｎ３｜は、１５０ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲にあり、さらに、前記第１の格子は、２マイクロメートル〜５０マイクロメートルの範囲の第１のピッチを有し、前記第２の格子は、２マイクロメートル〜５０マイクロメートルの範囲の第２のピッチを有し、
前記第１の層は、第１のポリマー又は第１のポリマー複合材を含んでなり、前記第２の層は光学的に透明な接着剤を含んでなり、前記第３の層は、第２のポリマー又は第２のポリマー複合材を含んでなる、
光学スタック。
【請求項２】
前記第１の層は第１のポリマー複合材を含んでなり、前記第１のポリマー複合材はナノ粒子を含有する、請求項１に記載の光学スタック。
【請求項３】
前記第３の層は第２のポリマー複合材を含んでなり、前記第２のポリマー複合材はナノ粒子を含有する、請求項１に記載の光学スタック。
【請求項４】
第１の層と、
第２の層と、
第３の層とを備える光学スタックにおいて、前記第２の層は、前記第１の層と前記第３の層との間に配設され、
前記第１の層と前記第２の層との間の第１の境界面は、第１の方向に実質的に沿って延びる第１の格子を有し、前記第２の層と前記第３の層との間の第２の境界面は、前記第１の方向とは異なる第２の方向に実質的に沿って延びる第２の格子を含み、前記第１の層は屈折率ｎ１を有し、前記第２の層は屈折率ｎ２を有し、前記第３の層は屈折率ｎ３を有し、前記第１の格子はｈ１の高低差を有し、前記第２の格子はｈ２の高低差を有し、ｈ１によって乗算された｜ｎ１−ｎ２｜は、１５０ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲にあり、ｈ２によって乗算された｜ｎ２−ｎ３｜は、１５０ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲にあり、さらに、前記第１の格子は、２マイクロメートル〜５０マイクロメートルの範囲の第１のピッチを有し、前記第２の格子は、２マイクロメートル〜５０マイクロメートルの範囲の第２のピッチを有し、
前記第１の層は第１の光学的に透明な接着剤を含んでなり、前記第２の層はポリマー又はポリマー複合材を含んでなり、前記第３の層は第２の光学的に透明な接着剤を含んでなる、
光学スタック。
【請求項５】
前記第２の層はポリマー複合材を含んでなり、前記ポリマー複合材はナノ粒子を含有する、請求項４に記載の光学スタック。
【請求項６】
前記ナノ粒子はジルコニア又はチタニアのナノ粒子からなる、請求項２、３、又は５のいずれか１項に記載の光学スタック。