(57)【要約】  ＬＣＤのような光学デバイスが、デバイスの光学的性能を向上させるために、バックライトとディスプレイパネルとの間に位置づけられる光学フィルムのパッケージを有する。当該光学フィルムのパッケージは、第１層、及び第３層、並びに第１層と第３層との間に配置される第２層、を含む。当該第２層は当該第１層より小さく、それにより、当該第２層は当該第１層の第１の領域を覆うが、当該第１層の第２の領域は覆わないようになっている。当該第３層は、当該第１層の当該第２領域に固着される。幾つかの実施形態では、当該第１層は当該第２層に対面する構造化表面を有する。他の実施形態では、当該第２層は当該第３層に対面する構造化表面を有する。他の実施形態では、当該第１及び当該第２層の両方は当該第３層に対面する構造化表面を有する。
2009524112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学フィルムのパッケージを含む光学デバイスであって、当該光学フィルムのパッケージが、
第１層及び第３層、並びに
当該第１と第３層との間に配置される第２層であって、当該第２層は当該第１層の第１領域の上に配置されるが当該第１層の第２領域上には配置されないようにサイズを決められ、当該第３層は当該第１層の当該第２領域に取り付けられる、当該第２層を含み、又、
当該第１層が当該第２層に対面する構造化表面を有する、若しくは当該第２層が当該第３層に対面する構造化表面を有する、又はその両方の場合である、光学デバイス。
【請求項２】
当該第１層が当該第２層に対面する当該構造化表面を有し、当該第３層が当該第１層の当該構造化表面に取り付けられる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
当該第１層が表面拡散層と輝度向上層のうちの一方を含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
当該第２層が平坦なポリマーフィルムと反射偏光子のうち一方を含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項５】
当該第２層が当該第３層に対面する当該構造化表面を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
当該第２層が表面拡散層と輝度向上層のうち一方を含む、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
当該第２層が当該第１層に取り付けられ、当該第１及び第２層の間に空隙がない、請求項５に記載のデバイス。
【請求項８】
当該第１層の当該第２領域が当該第１層の外周領域の少なくとも一部分を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
当該第３層が接着剤層を含み、当該接着剤層が当該第１層の当該第２領域に取り付けられ、当該接着剤層の第１面が当該第１及び第２層に対面する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
当該接着剤層の第２面に取り付けられ第４層をさらに含む、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
当該第４層が、反射偏光子、拡散層、輝度向上層、及び輝度向上層と一体化した反射偏光子のうちの１つを含む、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
当該第３層が、輝度向上層、拡散層、反射偏光子、及び輝度向上表面と一体化した反射偏光子のうちの１つを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
当該第１層が接着剤層を含み、当該接着剤層の第１面が当該第２層に取り付けられ、当該接着剤層の第２面がポリマー層へ取り付けられる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
ディスプレイパネルと、当該ディスプレイパネルの第１面に配置されるバックライトユニットとを更に含むデバイスであって、当該バックライトユニットは当該ディスプレイユニットの当該第１面へ向けられる光を発生することができ、光学フィルムの当該パッケージは当該バックライトユニット及び当該ディスプレイパネルの間に配置される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
請求項１４に記載のデバイスであって、当該ディスプレイパネルが液晶ディスプレイパネルを含み、当該液晶ディスプレイパネルは２つの偏光子層間に配置される液晶層を含み、並びに、当該バックライトユニットは１つ以上の光源、及び当該バックライトユニットの当該ディスプレイユニットとは反対側の面に配置される反射体、を含む。
【請求項１６】
当該ディスプレイパネルによって表示される画像を制御するために当該ディスプレイパネルへ連結される、コントローラをさらに含む、請求項１４に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ディスプレイ装置に、又より具体的には、ＬＣＤモニター及びＬＣＤテレビジョンに使用され得るような、背面から照明されるディスプレイシステムに、関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置は、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルド計算器、デジタル腕時計及びテレビジョンのようなデバイスに使用される光学ディスプレイ装置である。一部のＬＣＤは、ディスプレイ装置の側面に配置される光源と、光を光源からＬＣＤパネルの背面までガイドするように位置づけされる導光体とを含む。他のＬＣＤは、例えば、一部のＬＣＤモニター及びＬＣＤテレビジョン（ＬＣＤ−ＴＶ）は、ＬＣＤパネルの背面に位置づけされる多くの光源を用いて直接に照明される。この配置は、より大型のディスプレイ装置ではますます普通になっているが、その理由は、所要光出力が、ある一定レベルのディスプレイ装置の明るさを達成するために、ディスプレイのサイズの平方で増加するのに対して、ディスプレイの側面に沿って光源を配置するのに利用できるスペースは、ディスプレイのサイズと直線的に増加するのみだからである。これに加えて、ＬＣＤ−ＴＶのような一部のＬＣＤの用途は、ディスプレイが他の用途のものよりも遠く離れた距離から眺められても十分に明るいことを要求し、又ＬＣＤ−ＴＶに対する所要視野角は、ＬＣＤモニター及びハンドヘルドデバイスのそれとは一般に異なる。
【０００３】
一部のＬＣＤモニター及び大部分のＬＣＤ−ＴＶは、多くの冷陰極蛍光ランプ_（ＣＣＦＬ）によって一般に背面から照明される。幾つかの配置では、ランプはディスプレイの背面に直接位置づけされ、又他の配置では、ランプはディスプレイの側面へ位置づけされ、光は導光体を使用してランプからディスプレイの背面位置までガイドされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
異なる光管理フィルムは、光源、又は導光体と、ディスプレイユニットとの間に位置づけされ、光のスループットを向上させる。例えば、ディスプレイは、拡散フィルム及びプリズム状輝度フィルムを使用してよい。ディスプレイシステムは、光学フィルムの各側面から保護層を剥ぎ取り、次いでこれらのフィルムの各々を個々に支持板の上一面に置くことによってしばしば製造される。これは労働集約的なプロセスであり、又フィルムの表面の損傷を防止するのに注意を要する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態は、光学フィルムのパッケージを有する光学デバイスを目的とする。光学フィルムのパッケージは、第１層、及び第３層、並びに第１層及び第３層の間に配置される第２層、を含む。当該第２層は、第２層が第１層の第１領域上に配置されるように、サイズが決められるが、第１層の第２領域上には配置されない。第３層は、第１層の第２領域へ取り付けられる。幾つかの実施形態では、第１層が第２層に対面する構造化表面を有する。他の実施形態では、第２層が第３層に対面する構造化表面を有する。他の実施形態では、第１層が最初に第２層に対面する構造化表面を有し、又第２層が第３層に対面する構造化表面を有する。
【０００６】
本願のこれらの態様及び他の態様は、以下の詳細な説明から明らかとなろう。しかしながら、上記要約は、いかなる場合にも請求された主題に関する制限として解釈されるべきでなく、この主題は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定され、審査の間補正されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ、又はＬＣディスプレイ装置）に適用可能であり、並びに、背面から直接照明されるＬＣＤ及びエッジ照明（edge-lit）されるＬＣＤ、例えば、ＬＣＤモニター及びＬＣＤテレビジョン（ＬＣＤ−ＴＶ）に使用されるもの、に適用可能である。
【０００８】
直接照明式ＬＣディスプレイ装置１００の例示的実施形態の概略分解図が図１に示される。かかるディスプレイ装置１００は、例えばＬＣＤモニター又はＬＣＤテレビで使用することができる。ディスプレイ装置１００は、ＬＣパネル１０２の使用に基づいており、当該パネルは典型的にはパネル板１０６間に配置されるＬＣ１０４の層を含む。板１０６はしばしばガラスから成り、又ＬＣ層１０４内の液晶の配向を制御するために、板１０６の内部表面上に電極構造体及びアラインメント層を含み得る。当該電極構造体は一般に、ＬＣパネル画素、隣接した範囲とは独立して液晶の配向が制御できるＬＣ層の範囲、を画定するように配置されている。カラーフィルタもまた、表示された画像に色を付与するための１以上の板１０６に含まれてもよい。
【０００９】
上方吸収型偏光子１０８は、ＬＣ層１０４の上方に配置され、又下方吸収型偏光子１１０は、ＬＣ層１０４の下方に配置される。当該の図示された実施形態では、上方及び下方吸収型偏光子は、ＬＣパネル１０２の外部に配置される。吸収型偏光子１０８、１１０及び組み合わされたＬＣパネル１０２は、バックライト１１２からディスプレイ装置１００を通って視聴視聴者まで、光透過率を制御する。一部のＬＣディスプレイ装置では、吸収型偏光子１０８、１１０は、それらの伝送軸を垂直にして配置され得る。ＬＣ層１０４の画素が作動しない際は、当該層は通過する光の偏光を変化させないこともある。それ故に、下方吸収型偏光子１１０を通過する光は、吸収型偏光子１０８、１１０が垂直に整列する際は、上方吸収型偏光子１０８によって吸収される。一方、画素が作動する際、そこを通過する光の偏光は、下方吸収型偏光子１１０を透過した少なくともいくらかの光もまた上方吸収型偏光子１０８を透過するように、回転する。ＬＣ層１０４の異なる画素の、例えば、コントローラ１１４による選択的作動は、ある特定の所望の場所におけるディスプレイから光が通過するようにし、したがって、視聴者によって見られる画像を形成するようにする。このコントローラとしては、例えば、コンピュータ又はテレビ画像を受信し且つ表示するテレビコントローラが挙げられる。１以上の任意的な層１０９は、例えばディスプレイ装置の表面に機械的及び／又は環境的保護を提供するため、上方吸収型偏光子１０８の上に設けられてもよい。１つの例示的実施形態では、層１０９は吸収型偏光子１０８上の硬質皮膜を含み得る。
【００１０】
ＬＣディスプレイ装置の一部のタイプが、上述とは異なる仕方で作動し得ることが理解されるであろう。例えば、当該偏光子は平行に整列されてもよく、又当該ＬＣパネルは、非駆動状態の際に、光の偏光を回転し得る。それにもかかわらず、そのようなディスプレイ装置の基本構造体は、上述のそれと同様のままである。
【００１１】
バックライト１１２は、ＬＣパネル１０２を照明する光を発生する多くの光源１１６を含む。ディスプレイ装置１００を横断して延びる線状で冷陰極の蛍光管は、ディスプレイ装置１００内の光源１１６として一般に使用される。ただし、フィラメント又はアークランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザー、薄型蛍光パネル若しくは外部蛍光ランプのような、他のタイプの光源が、使用されてよい。光源のこのリストは、限定的又は網羅的なものを意図するのではなく、単に例示的なものである。
【００１２】
バックライト１１２はまた、ＬＣパネル１０２から離れる方向に、光源１１６から下方へ伝播する光を反射する反射体１１８を含む。反射体１１８はまた、以下に説明するように、ディスプレイ装置１００内で光を再利用するのに有用であり得る。反射体１１８はまた、鏡面反射体又は拡散反射体であってよい。反射体１１８として使用されてよい鏡面反射体の一例は、ミネソタ州、セントポールのスリーエム・カンパニー（3M Company）から入手可能なビキュイティ（Vikuiti）（商標）鏡面反射性向上（Enhanced Specular Reflection）（ＥＳＲ）フィルムである。適切な拡散反射体の例としては、拡散的に反射する粒子、例えば二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等が詰め込まれている重合体、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン、ポリスチレン、及びその同類を含む。微小多孔性材料及び微細繊維含有材料を含む、拡散反射体の他の例は、共同所有される米国特許第６，７８０，３５５号（クレットマン（Kretman）ら）に論述される。
【００１３】
以下に更に論述される、光管理層の当該開示パッケージはまた、エッジ照明型ディスプレイシステムに適用可能であり、ここではバックライト１１２は、以上論述したように、ディスプレイ装置の側面に配置される１以上の光源を備え、光を光源（複数）からパネル１０２の背面の個所までガイドするために、ＬＣパネル１０２の下に導光体が配置される。光偏向素子は次いで、導光体に沿って通過した光をＬＣパネルを通る方向へ向ける。光管理層のパッケージは、バックライト１１２とＬＣ１０２との間に位置づけし得る。
【００１４】
当該光管理層は、ディスプレイ装置１００の動作を改善するように、バックライト１１２から伝播する光に影響を及ぼす。例えば、光管理層の配置１２０は、拡散層１２２を含み得る。当該拡散層１２２は、光源から受けた光を拡散するために使用され、これはＬＣパネル１０２に入射する照明光の均一性の増加をもたらす。それ故に、このことは、より均一で明るい画像が視聴者によって知覚されることをもたらす。当該拡散層１２２は、層全体にわたって分布されたバルク拡散粒子を含み得、若しくは、１以上の表面拡散構造体、又はこれらの組み合わせをも含み得る。
【００１５】
光管理層の配列１２０はまた、反射型偏光子１２４を含み得る。光源１１６は、典型的には非偏光光を作り出すが、下方吸収型偏光子１１０のみが単一の偏光状態を透過するので、光源１１６によって発生される光の約半分はＬＣ層１０４まで透過されない。しかしながら、この反射型偏光子１２４は、そうでなければ下方吸収型偏光子内に吸収されてしまうであろう光を反射するために使用されてもよいので、それでこの光は反射型偏光子１２４と反射体１１８との間の反射によって再利用されてもよい。反射型偏光子１２４によって反射された光の少なくとも一部が、偏分極されてよい、そしてその後に反射型偏光子１２４へ偏光状態で戻されてよい、反射型偏光子１２４及び下方吸収型偏光子１１０を通ってＬＣ層１０４まで透過される。このようにして、反射型偏光子１２４は、光源１１６によって発せられＬＣ層１０４に到達する光、したがってディスプレイ装置１００によって生成される画像の割合を増加させるために使用されてよい。
【００１６】
任意の好適なタイプの反射型偏光子、例えば、多層光学フィルム（ＭＯＦ）反射型偏光子；連続／分散偏光子、ワイヤーグリッド反射型偏光子、若しくはコレステリック反射型偏光子のような、拡散的に反射すう偏光フィルム（ＤＲＰＦ）、が使用されてよい。
【００１７】
ＭＯＦ及び連続／分散相反射型偏光子の双方は、直交偏光状態で光を透過しながら、選択的に１つの偏光状態の光を反射するために、少なくとも２つの材料、通常、高分子材料間の屈折率の差に依存する。ＭＯＦ反射型偏光子の幾つかの例が、共同で所有される米国特許第５，８８２，７７４号（ジョンザ（Jonza）ら）に記載される。市販されているＭＯＦ反射型偏光子の例は、ミネソタ州、セントポールのスリーエム・カンパニー（3M Company）から入手可能な、拡散表面を含むビキュイティ（Vikuiti）（商標）ＤＢＥＦ−Ｄ２００及びＤＢＥＦ−Ｄ４４０多層反射型偏光子、及び比較的厚い（１２５μｍ又は２５０μｍ（５又は１０ミル））ポリカーボネートの表面薄層を含むＤＢＥＦ−Ｑが挙げられる。
【００１８】
好適なＤＲＰＦの例は、共同所有される米国特許第５，８２５，５４３号（オーデキルク（Ouderkirk）ら）に記載される連続／分散相反射型偏光子及び例えば、共同所有される米国特許第５，８６７，３１６号（カールソン（Carlson）ら）に記載されるような拡散的に反射する多層偏光子が挙げられる。他の好適なタイプのＤＲＰＦが、米国特許第５，７５１，３８８号（ラルソン（Larson））に記載される。
【００１９】
好適なワイヤーグリッド偏光子の幾つかの例としては、米国特許第６，１２２，１０３号（パーキンス（Perkins）ら）に記載されるものが挙げられる。中でも、ワイヤーグリッド偏光子は、ユタ州、オレムのモクステック社（Moxtek Inc.）から市販されている。
【００２０】
好適なコレステリック偏光子の幾つかの例は、例えば、米国特許第５，７９３，４５６号（ブローエル（Broer）ら）、及び米国特許第６，９１７，３９９号（ポコルネイ（Pokorney）ら）に記載されるものが挙げられる。コレステリック偏光子は、しばしば、コレステリック偏光子を透過した光が線状偏光に変換されるように、出力側の四分の一波長遅延層（ｑｕａｒｔｅｒ  ｗａｖｅ  ｒｅｔａｒｄｉｎｇ層）とともに提供される。
【００２１】
光管理層の配列１２０はまた、輝度向上層１２８を含めてよい。輝度向上層とは、軸外光線を表示軸により接近した方向に方向変換する表面構造体を含む層である。これは、ＬＣ層１０４を通って軸上を伝播する光の量を増加させ、したがって視聴者が見る画像の明るさを向上させる。一例は、プリズム状輝度向上層であり、これは屈折及び反射の組み合わせにより照明光を方向変換させる多くのプリズム状頂部を有する。ディスプレイ装置に使用され得るプリズム輝度向上層は、例えば、ミネソタ州、セントポールのスリーエム・カンパニー（3M Company）から入手可能な、ＢＥＦＩＩ  ９０／２４、ＢＥＦＩＩ  ９０／５０、ＢＥＦＩＩＩＭ  ９０／５０及びＢＥＦＩＩＩＴを含むプリズム状フィルムのビキュイティ（商標）ＢＥＦＩＩ及びビキュイティＢＥＦＩＩＩファミリーが挙げられる。様々な他の形状の輝度向上構造体を使用する、他のタイプの輝度向上フィルムもまた使用されてよいことが理解されるであろう。幾つかの例が、ビーズ形又は湾曲した形状を含み、及びピラミッドなどのような、三次元構造体のアレイを有する拡散構造体を得る。
【００２２】
光管理層のあるものは、２つ以上の層が共に取り付けられる一体型パッケージに配置できる。このようなパッケージは、ディスプレイユニットの背面のすべての光管理フィルムを位置づけするのに必要とされるステップ数を低減するので、ディスプレイシステムの組立プロセスを簡易化する。光管理フィルムパッケージ２００の１つの例示的実施形態の断面図が、図２に模式的に示される。このパッケージ２００は、構造化表面２０４を有する第１層２０２を含む。図示された実施形態では、構造化表面２０４が輝度向上表面である。例えば、表面拡散層、フレネルレンズ表面、回折表面、又その類似のもののような、他のタイプの構造化表面がまた使用されてもよい。パッケージ２００はまた、第２層２０６、並びに、第１層２０２と第２層２０６の間に配置される中間層２０８、をも含む。当該中間層２０８は、少なくとも１つの横方向寸法において第１層２０２及び第２層２０６に比べより小さい。それ故に、中間層２０８は、第１層２０２の第１領域の上に配置され、又第１層２０２の第２領域の上に配置されない。図示された実施形態では、中間層２０８は、第１層２０２の縁部領域の上には配置されない。第２層２０６は、固着手段２１０を介して少なくと２つの縁部に沿って第１層に固着される。
【００２３】
中間層２０８は、透明材料、例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリプロピレンなどのような、透明ポリマーのブランク層であってもよい。中間層２０８の下の表面は、構造化表面２０４の部分と接触してよいが、ただし構造化表面２０４の形状に起因して、構造化表面２０４と中間層２０８との間に幾つかの間隙２０５が残る。他の実施形態では、中間層２０８は反射型偏光子層であってもよい。
【００２４】
第２層２０６は、接着剤層、例えば、アクリル発泡体テープのような、感圧接着剤（ＰＳＡ）であってよい。ＰＳＡの幾つかの好適な例としては、ミネソタ州、センポールのスリーエム・カンパニー社から入手可能な、光学透明接着剤（Optically Clear Adhesive）、タイプ８１４１、８１４２及び９４８３が挙げられる。幾つかの実施形態では、ほとんどの或いは全く光が拡散されないで、光がフィルムパッケージ２００を通過することが所望されてもよい。それゆえに、第２層２０６は、８０％、又は９０％を超えるシングル光路透過を有してもよい。当該シングル光路透過は、シングル光路で層を透過された光の量であり、及び拡散透過光又は鏡面反射透過光を含む。
【００２５】
第３層２１２は、第２層２０６の他の側に固着されてもよい。例えば、第２層２０６が接着剤層である場合には、第３層２１２は第２層２０６へ積層されてもよい。この第３層２１２は、任意の好適なタイプの光学層、例えば、拡散層、反射型偏光子層、輝度向上層などであってよい。幾つかの実施形態では、第３層は輝度向上表面と一体化された反射型偏光子を含む。このようなフィルムの一例が、ミネソタ州のスリーエム・カンパニー社により製造されるビキュイティ（Vikuiti）（商標）ＢＥＦ−ＲＰフィルムである。
【００２６】
１つ以上追加の層２１４は、第３層２１２の上面へ固着されてよい。例えば、吸収型偏光子又は反射型偏光子層のような偏光層、若しくは追加の輝度向上層は、第３層２１２へ固着されてよい。当該追加の層２１４は、任意の好適な方法、例えば、ラミネーション又は接着剤を用いる他の固着手段を用いて第３層２１２へ固着されてよい。
【００２７】
中間層２０８及び第１層２０２の、相対的な横方向広がりは、図９Ａ〜９Ｃを参照してより詳細に記載される。これらの図は、フィルムパッケージ２００（図９Ａ）及び類似のフィルムパッケージ（図９Ｂ〜Ｃ）の、概略平面図を示し、第１層２０２及び中間層（点線）を示す。当該中間層は、第１層の第１領域に重ね合うが、第１層の第２領域に重ね合わない。第１層の第２領域は、層２０６のような第２層に固着する。図９Ａでは、中間層２０８が高さ及び幅の両方において第１層２０２より小さく、したがってこの実施形態における第２領域９０４ａは第１層２０２の外周全体に沿って狭い帯に相当し、且つ第１領域９０２ａは第１層２０２の残りの部分に相当する。図９Ｂに図示される代替実施形態では、中間層２０８は、層２０８よりも水平方向に幅広である（又第１層２０２と水平幅において実質的に等しい）が、しかしその垂直幅は層２０８のそれと同一である（又層２０２のそれよりも狭い）、中間層２０８ｂによって置き換えられている。この配列は、第１層２０２頂部及び底縁部においてのみ狭い帯、に該当する第２領域９０４ｂを結果的に生じ、ちなみに層２０２の残りの部分は第１領域９０２ｂに該当する。この実施形態では、第２層２０６は、第１層２０２の頂部及び底縁部に固着される。図９ｃに図示される代替実施形態では、中間層２０８ｂは、中間層２０８ｂと同じ水平幅を有するが垂直幅が層２０８ｂのそれを超え、第１層２０２のそれを依然下回る中間層２０８ｃによって、置き換えられる。この配列は、第１層２０２のシングル縁部において狭い帯、に該当する第２領域９０４ｃを結果的に生じ、ちなみに層２０２の残りの部分は第１領域９０２ｃに該当する。この実施形態では、第２層２０６は、第１層２０２に１縁部に沿って固着される。他の構成が使用されてもよい。例えば、第２領域９０４は、任意の特定の縁部の幅全体に沿って延びる必要はなく、ある縁部の部分のみに関連付けられてよい。
【００２８】
１つの代表的な光管理フィルムパッケージ３００が、図３Ａに模式的に示される。この特定の実施形態は、中間層３０４の下方に輝度向上層３０２を含む。感圧接着剤３０６が、中間層３０４の上方に存在し、又少なくとも２つの縁部３０７に沿って輝度向上層３０２に固着される。ＭＯＦ又はコレステリック偏光子のような、反射型偏光子３０８が感圧接着剤層の上側に固着される。パッケージを通過している光３０９は、輝度向上層３０２によりある方向に向けられ且つ反射型偏光子層３０８により偏光される。図中、出射する光３０９は線状偏光される。
【００２９】
別の代表的な光管理フィルムパッケージ３２０は、図３Ｂに模式的に示される。この実施形態では、拡散層３２２は接着剤層３０６に固着される。光３２４は、フィルムパッケージ３２０を通過する際拡散される。中間層３０４は、任意の好適なタイプの層、例えば、ブランクポリマー層又は反射型偏光子層であってよい。
【００３０】
別の代表的な光管理フィルムパッケージ３３０は、図Ｃに模式的に示される。この実施形態では、第２の輝度向上層３３２が接着剤層３０６に固着される。光３３４の発散は、第１の輝度向上層３０２を通過することによって第１の平面において狭められ、又第２の輝度向上層３３２を通過することによって第２の平面において狭められる。例えば、パッケージ３３０がテレビジョンディスプレイに使用されると仮定すると、第１の輝度向上層３０２は垂直方向に光の発散を狭め得る一方、第２の輝度向上層３３２は水平方向に光の発散を狭め得る。
【００３１】
光管理フィルムパッケージ３４０の別の例示的な実施形態が、図３Ｄに模式的に示される。この実施形態では、表面拡散層３４２が中間層３０４の下方に位置づけされる。中間層３０４全体及び表面拡散層３４２の少なくとも２つの縁部３４３は、接着剤層３０６に固着される。反射型偏光子層３０８は、接着剤層３０６の他方の側に固着される。フィルムパッケージ３４０を通過する光３４４は、拡散層３４２により拡散され且つ反射型偏光子層３０８により偏光される。
【００３２】
別の代表的な光管理フィルムパッケージ３５０が、図３Ｅに模式的に図示される。この実施形態では、バルク拡散層又はもう１つの表面拡散層、或いはこの２つの組み合わせのような、拡散層３２２が、接着剤層３０６の上側に固着される。この実施形態では、フィルムパッケージ３５０を通過する光３５２は、表面拡散層３４２と拡散層３２２の両方で拡散される。
【００３３】
別の代表的なフィルムパッケージが、図４Ａ及び４Ｂに模式的に図示される。このフィルムパッケージは、第２の輝度向上層４１０が反射型偏光子層３０８へ固着される点を除いて、図３Ａに図示されるものと似ている。当該第２の輝度向上層４１０は、任意の好適な方法を用いて、例えば、接着剤層（図示せず）の使用により、固着されてよい。図４Ａ〜Ｂのフィルムパッケージにおいて、第１の輝度向上層３０２の輝度向上構造体は、第２の輝度向上層４１０のそれらに垂直に配置されて示されるが、ただし他の方位角もまた検討される。図４Ａにおいて、第２の輝度向上層４１０のプリズム状輝度向上構造体が、図の平面に対して平行に置かれ、且つ第１の輝度向上層３０２のプリズム状輝度向上構造体が図の平面に対して垂直に置かれる。図４Ａに示すものに対して９０°の視点から同じフィルムパッケージを示す図４Ｂでは、第１の輝度向上層３０２のプリズム状輝度向上構造体は、図の平面に対して平行に置かれ、且つ第２の輝度向上層４１０のプリズム状輝度向上構造体は図の平面に対して垂直に置かれる。
【００３４】
図５では、フィルムパッケージ５００は、表面構造体を有するフィルムを備え、表面構造体は２つの他の層の間に挟まれて示されている。より具体的には、表面構造化層５０２は、換言すれば、構造化表面５０３を有する層が、第１層５０４に固着される。幾つかの実施形態では、表面構造化層５０２と第１層５０４との間にいかなる空隙もない。第１層５０４は、例えば、感圧接着剤（ＰＳＡ）層のような、接着剤層であってよい。当該第１層５０４は、上述のような、アクリル発泡体テープであってよい。幾つかの実施形態では、光は、ほとんど又はいかなる光も拡散されずに、フィルムパッケージ５００を通過すること、が所望されてよい。それゆえに、第１層５０４は、８０％又は９０％を超えるシングル光路透過率を有してよい。
【００３５】
当該表面構造化層５０２は、第１層５０４まで遠くへ横方向に延びず、したがって表面構造化層５０２は、第１層５０４の第１領域上に置かれ、且つ第１層５０４の第２領域上に置かれない。図示された実施形態では、第１層５０４の第２領域は縁部領域を含む。表面構造化層５０２の横方向の広がりは、その隣接層のそれより小さく、少なくとも１つの方向に向う。
【００３６】
第２層５０６は、表面構造化層５０２の上に配置され、又図示された実施形態における第１層５０４の縁部に至るまで、第１層５０４の第２領域に固着される。第２層５０６は、下記のように、固着手段５０８において第１層５０４に固着される。随意の支持体５１０、即ち基材は、第１層５０４の、表面構造化層５０２とは反対側へ固着されてよい。第２層５０６の下方表面は、構造化表面５０３の部分に接触してよいが、ただし構造化表面５０３の形状に起因して、構造化表面５０３と第２層５０６との間に幾つかの間隙５０５が残る。
【００３７】
表面構造化層５０２の構造化表面５０３は、任意の所望の表面構造体であってよい。例えば、構造化表面５０３は、輝度向上表面、表面拡散、フレネルレンズ表面、回折表面などであってよい。
【００３８】
当該第２層５０６は、例えば、反射型偏光子層、追加の輝度向上層、又は拡散層を含む、任意の所望のタイプの層であってよい。幾つかの実施形態では、第２層５０６は、輝度向上表面と一体化される反射型偏光子を含む。基材５１０は、例えば、そこを通過する光に対して拡散をほとんどもたらさないポリマー層であってよく、又ＰＥＴ、ポリカーボネートポリプロピレンなどのような、任意の好適な高分子材料から成ってよい。第１及び第２の層５０４並びに５０６が固着されている、第２領域は、例えば、図９Ａ〜９Ｃに示すように、フィルムパッケージ５００の外周の少なくとも一部の周りにあってよいことが理解されるであろう。
【００３９】
図５に一般的に記載されるフィルムパッケージの特定の一実施形態は、図６Ａに模式的に図示される。この実施形態では、フィルムパッケージ６００は、接着剤層６０４と反射型偏光子層６０６との間に配置される輝度向上層６０２を含む。当該接着剤層６０４及び当該反射型偏光子層６０６は、固着手段６０８により少なくとも２つの縁部に沿って共に固着される。ポリマー層６１０は、接着剤層の下方側に固着される。この実施形態では、フィルムパッケージ６００を透過される光６１２は、輝度向上層６０２により方向変換され、且つ反射型偏光子層６０６により偏光される。
【００４０】
別の代表的なフィルムパッケージ６２０は、図６Ｂに模式的に図示される。この実施形態では、拡散層６２２は、パッケージ６２０を通過する光６２４が輝度向上層６０２により方向変換され且つ拡散層６２２により拡散されるように、輝度向上層６０２の上方に配置される。
【００４１】
別の代表的なフィルムパッケージ６３０は、図６Ｃに模式的に図示される。この実施形態では、輝度向上層６０２の上方に第２の輝度向上層６３２が配置される。２つの輝度向上層６０２、６３２の輝度向上構造体は、所望されればディスプレイの画像光の発散が水平及び垂直両方向に狭められるように、互いに垂直の方位に向けられてよい。
【００４２】
別の代表的なフィルムパッケージ６４０は、図６Ｄに模式的に図示される。この実施形態は、表面拡散層として機能し且つ反射型偏光子層６０６の下方に配置される、表面構造化層６４２を含む。この接着剤層６０４及び反射型偏光子層６０６は、固着手段６４６により少なくとも２個所の縁部に沿って共に固着される。このようにして、パッケージ６４０を通過する光６４４は、表面拡散層６４２により拡散され、且つ偏光子層６０６により偏光される。
【００４３】
別の代表的なフィルムパッケージ６５０は、図６Ｅに模式的に図示される。この実施形態では、拡散層６２２は表面拡散層６４２の上方に位置づけされる。このようにして、フィルムパッケージ６５０を通過する光６５２は、表面拡散層６４２及び拡散層６２２の両方により拡散される。
【００４４】
以上に論述されるフィルムパッケージの異なる実施形態では、パッケージの縁部における固着手段が、接着剤又は他のボンディング方法を用いて形成されてもよい。１つの特別な方法は、変形可能なタイプの接着剤層、例えば、アクリル発泡体テープを採用することであり、それにより、他の層と同一の広がりを持たない層が当該変形可能な接着剤層内へ押し込まれた場合に、当該接着剤層が変形して、同一の広がりを持たない層に対して凹部を形成することになる。当該凹部の外側で、変形可能な接着剤層は、同一の広がりを持たない層の他方の側の層に固着する。例えば、図２に図示される実施形態では、中間層２０８は同一の広がりを持たない層である。というのはそれが構造化表面層２０２又は接着剤層２０６と同じくらいに横方向に延びないからである。接着剤層２０６及び構造化表面層２０２は、共に押し付けられると、接着剤層２０６は変形し、中間層２０８に対して凹部を形成し、且つ接着剤層２０６の縁部は中間層２０８により変形されないで、構造化表面層２０２へ固着されるようになる。このように、接着剤層２０６の非変形部分が固着手段２１０を形成する。
【００４５】
同様に、図５に図示されるフィルムパッケージでは、表面構造化層５０２は、それが接着剤層５０４又は第２層５０６と同じくらい横方向に延びないので、同一の広がりを持たない層を形成する。接着剤層５０４及び第２層５０６が共に押さえ込まれる時に、接着剤層５０４は変形し、表面構造化層５０２に対して凹部を形成し、又接着剤層５０４の縁部は表面構造化層５０２により変形されないで、第２層５０６に固着されるようになる。このように、接着剤層５０４の非変形部分は固着手段５０８を形成する。
【００４６】
上述のフィルムパッケージの１つの製造方法は、図７Ａ及び７Ｂを参照し、今ここに説明される。図３Ａに模式的に図示されて、フィルムパッケージの実施形態の製造方法が特に記載されるが、当該方法は、フィルムパッケージの他の実施形態の製造に適応され得ることが理解されるであろう。
【００４７】
このプロセスは２つの別個のステップを含む。図７Ａに模式的に図示されるステップにおいて、後のステップで中間層として役割を果たすブランクシート７０２は、輝度向上層７０４、及び接着剤層７０６、例えば、アクリル発泡体テープ、との間に送り込まれる。この輝度向上層７０４及び接着剤層７０６は、ピンチローラー７０８内で共に圧縮される。接着剤層７０６が変形可能である場合、接着剤層７０６は、ブランクシート７０２の周りで変形し、又輝度向上層７０４の選択された部分へ固着する。その結果得られるラミネート（積層体）７１０は、次いで変換ステーション７１２において変換され、そこで個々のシート７１４に切断される。
【００４８】
図７Ｂに模式的に図示される、第２のステップにおいては、当該フィルムを接着剤層７０６上に定置し、又圧力を印加、例えば当該処理体をローラー７２２のセットに通過、させることにより、反射型偏光子フィルム７２０はシート７１４へ積層される。この結果得られる積層体７２４は、次いで変換ステーション７２６において変換され、又個々のシート７２８に切断される。当該の個々のシート７２８は、テレビジョン又はコンピュータモニターのような、ディスプレイに使用するのに適している。
【００４９】
フィルムパッケージを製造する別の、単一のステップの、方法が、図８に模式的に図示される。この方法において、ブランクシート７０２は、接着剤層７０６と輝度向上層７０４との間に送り込まれる。反射型偏光子層７２０はまた、接着剤層７０６の上部に定置され、又当該４層が積層ロール８０８へ送り込まれる。積層ロール８０８によって印加される圧力は、接着剤層７０６を変形させ、それにより、ブランク層が接着剤層７０６に凹部を形成し、又接着剤層７０６の部分が輝度向上層７０４に固着する。当該４層の積層体８１０は、変換ステーション８１２内へ送り込まれ、ここで単独のシ−ト７２８に切断される。
【００５０】
今まさに説明された製造方法は、本発明の他の実施形態の製造にも容易に適応されるであろうことが理解されるであろう。例えば、拡散フィルム又は輝度向上フィルムのような、他のタイプのフィルムが、反射型偏光子フィルムの代わりに使われてもよい。また、表面拡散フィルムのような、ある他のタイプの表面構造化フィルムが、輝度向上層の代わりに使われてもよい。さらに、ブランクシートは輝度向上層により置き換わられてもよい。
【００５１】
本明細書に具体的に記載されていない、他の組み合わせのフィルムが、特許請求の範囲に収まるフィルムパッケージに使用されてもよいことが正当に評価されるであろう。
【００５２】
本発明は、上に記載した特定の実施例に限られるとみなすべきではなく、添付の請求項で明確に提示されているとおり、本発明のあらゆる態様を網羅していると理解すべきである。本発明を適用可能なさまざまな変更例、同等のプロセス、又本発明が適用しうるであろう多数の構造も、本明細書を点検すれば、本発明に関連する当業者には容易にはっきりと理解できるであろう。例えば、自立型光学フィルムはまた、ディスプレイディバイス内で、本明細書に記載されるフィルムパッケージと共に使用されてよい。また、ディスプレイは、単にフィルムパッケージに留まらず使用してもよい。本特許請求の範囲は、このような修正及び装置を網羅しようと意図するものである。
【００５３】
本発明は、参照番号が相応する要素を示す添付図面と関連づけて、「発明を実施するための最良の形態」を考慮すれば、より完全に理解され得よう。
【００５４】
本発明は様々な変更例及び代替形状に柔軟に従うことができるが、それらの細目は図面で例を用いてこれまでに示したし、又詳細に記述されるであろう。しかしながら、その意図は、記述した特定の実施形態に本発明を限定することではないことを理解さるべきである。反対に、その意図は、添付された特許請求の範囲により規定されるように、本発明の精神及び範囲内にあるすべての変更例、同等の方法及び代わりの方法を網羅しようとするものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】光管理フィルムの機構を使用するディスプレイ装置を模式的に示す。
【図２】光管理フィルムパッケージを模式的に示す。
【図３Ａ】光管理フィルムパッケージの異なる例示的実施形態を模式的に示す。
【図３Ｂ】光管理フィルムパッケージの異なる例示的実施形態を模式的に示す。
【図３Ｃ】光管理フィルムパッケージの異なる例示的実施形態を模式的に示す。
【図３Ｄ】光管理フィルムパッケージの異なる例示的実施形態を模式的に示す。
【図３Ｅ】光管理フィルムパッケージの異なる例示的実施形態を模式的に示す。
【図４Ａ】代表的な光管理フィルムパッケージの異なる位置から見た図を模式的に示す。
【図４Ｂ】代表的な光管理フィルムパッケージの異なる位置から見た図を模式的に示す。
【図５】光管理フィルムパッケージの一実施形態を模式的に示す。
【図６Ａ】光管理フィルムパッケージの異なる例示的実施形態を模式的に示す。
【図６Ｂ】光管理フィルムパッケージの異なる例示的実施形態を模式的に示す。
【図６Ｃ】光管理フィルムパッケージの異なる例示的実施形態を模式的に示す。
【図６Ｄ】光管理フィルムパッケージの異なる例示的実施形態を模式的に示す。
【図６Ｅ】光管理フィルムパッケージの異なる例示的実施形態を模式的に示す。
【図７Ａ】光管理フィルムパッケージの製造方法を模式的に示す。
【図７Ｂ】光管理フィルムパッケージの製造方法を模式的に示す。
【図８】光管理フィルムパッケージの別の製造方法を模式的に示す。
【図９Ａ】異なる光管理フィルムパッケージの平面、又は正面図を模式的に示す。
【図９Ｂ】異なる光管理フィルムパッケージの平面、又は正面図を模式的に示す。
【図９Ｃ】異なる光管理フィルムパッケージの平面、又は正面図を模式的に示す。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【国際調査報告】
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