(57)【要約】  光学構造体について記載する。光学構造体は、第１の波長範囲の光を発する光源を含む。光学構造体はまた、光源からの光を受け好ましい向きまたは方向に光路変更された光路変更光を提供するように配置された光路変更要素を含む。光路変更要素は、光路変更光が第３の波長範囲にあるように、第１の波長範囲内にある第２の波長範囲の光を吸収する材料を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長範囲の光を発する光源と、
前記光源からの光を受け、好ましい向きまたは方向に光路変更された光路変更光を提供するように配置された光路変更要素と
を含む光学構造体であって、
前記光路変更要素が、光路変更光が第３の波長範囲にあるように、前記第１の波長範囲内にある第２の波長範囲の光を吸収する材料を含む光学構造体。
【請求項２】
前記光路変更光が実質的に白色である、請求項１に記載の光学構造体。
【請求項３】
前記光源が第１の光源を含み、前記第１の光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）および冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）のうちの少なくとも１つであり、前記第１の光源が第４の波長範囲の光を提供する、請求項１に記載の光学構造体。
【請求項４】
前記第１の光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のうちの少なくとも１つである、請求項３に記載の光学構造体。
【請求項５】
前記第１の光源が発光チップを含む、請求項３に記載の光学構造体。
【請求項６】
前記光源が、第１の光源からの光を吸収すると第５の波長範囲の光を発する発光蛍りん光体を含む第２の光源をさらに含んでいる、請求項３に記載の光学構造体。
【請求項７】
第４の波長範囲の光が青色光を含み、第５の波長範囲の光が黄色光を含む、請求項６に記載の光学構造体。
【請求項８】
前記光路変更要素が、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料を含んでいる、請求項１に記載の光学構造体。
【請求項９】
前記光路変更要素が臭素化ポリカーボネートまたはポリフタレートカーボネートの１つを含む、請求項１に記載の光学構造体。
【請求項１０】
前記光路変更要素がレゾルシノールベースのポリアリレート類、ポリカーボネート類、ポリエステルカーボネート類、ポリエステル類、臭素化ポリカーボネート類、ポリフタレートカーボネート類およびポリイミド類からなる群から選択される少なくとも１つのポリマーを含む、請求項１に記載の光学構造体。
【請求項１１】
前記光路変更要素がライトガイドを含む、請求項８に記載の光学構造体。
【請求項１２】
前記光路変更要素がレンズ、ライトガイド、輝度向上フィルム、導波管および光ファイバーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の光学構造体。
【請求項１３】
前記光学構造体がテレビのディスプレイおよびコンピュータのディスプレイのうちの１つである、請求項１に記載の光学構造体。
【請求項１４】
前記光路変更要素が光学スタックを含み、前記光学スタックが輝度向上フィルムを少なくとも１枚と拡散フィルムを少なくとも１枚含む、請求項１に記載の光学構造体。
【請求項１５】
前記少なくとも１枚の輝度向上フィルムがレゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料を含む、請求項１に記載の光学構造体。
【請求項１６】
第１の波長範囲の光を発する光源と、
前記光源からの光を受け好ましい向きまたは方向に光路変更された光路変更光を提供するように配置された輝度向上フィルムを少なくとも１枚含む光路変更要素と
を含む光学ディスプレイであって、
前記光路変更要素が、光路変更光が第３の波長範囲にあるように、前記第１の波長範囲内にある第２の波長範囲の光を吸収する材料を含んでおり、前記少なくとも１枚の輝度向上フィルムがレゾルシノールベースのポリアリレート類、ポリカーボネート類、ポリエステルカーボネート類、ポリエステル類、臭素化ポリカーボネート類、ポリフタレートカーボネート類およびポリイミド類から成る群から選択される少なくとも１つのポリマーを含んでいる光学ディスプレイ。
【請求項１７】
前記少なくとも１枚の輝度向上フィルムが、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料を含む、請求項１６に記載の光学ディスプレイ。
【請求項１８】
前記光路変更光が実質的に白色である、請求項１６に記載の光学ディスプレイ。
【請求項１９】
前記光源が第１の光源を含み、前記第１の光源が、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）および冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）のうちの少なくとも１つであり、前記第１の光源が第４の波長範囲の光を提供する、請求項１６に記載の光学ディスプレイ。
【請求項２０】
前記第１の光源が、発光ダイオード（ＬＥＤ）および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のうちの少なくとも１つである、請求項１９に記載の光学ディスプレイ。
【請求項２１】
前記第１の光源が発光チップを含む、請求項１９に記載の光学ディスプレイ。
【請求項２２】
前記光源が、第１の光源からの光を吸収すると第５の波長範囲の光を発する発光蛍りん光体を含む第２の光源をさらに含んでいる、請求項１９に記載の光学ディスプレイ。
【請求項２３】
第４の波長範囲の光が青色光を含み、第５の波長範囲の光が黄色光を含む、請求項２２に記載の光学ディスプレイ。
【請求項２４】
前記光学ディスプレイがテレビのディスプレイおよびコンピュータのディスプレイのうちの１つである、請求項１６に記載の光学ディスプレイ。
【請求項２５】
前記光路変更要素が光学スタックを含み、前記光学スタックが輝度向上フィルムを少なくとも１枚と拡散フィルムを少なくとも１枚含む、請求項１６に記載の光学構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、光路を変更するための要素を含む光学構造体、およびこのような構造体を組み込んだディスプレイに関する。
【０００２】
（発明の背景）
多くの光学系は、好ましい向きまたは方向に光路を変更するよう作用する光学要素を含んでいる。例えば、光学系においては、光を焦点に集める、並行にする、あるいはまた光路を変更するよう作用するレンズまたは集光ミラーを含んでいることはよく知られている。好ましい向きまたは方向に光路を変更する光学要素の別の例として、光学管理フィルムが、再帰性反射標識に使われ、また輝度向上フィルム（ＢＥＦ）として使われている。
【０００３】
ＢＥＦは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライトモジュール部品としてよく使われる。このようなＬＣＤアプリケーションにおけるＢＥＦの典型的な機能は、照明源からの光を視聴者の方へＬＣＤセルを通して方向づけるまたは方向変更し、それによってディスプレイがより明るく見えるようにしかつ／または電力消費を節約することである。通常、ＢＥＦは、屈折率が比較的高い材料で形成される。屈折率が高くなれば高くなるほど、ＢＥＦの光路変更能力が大きくなり、したがってＢＥＦの効果が向上する。
【０００４】
（発明の概要）
本発明の１つの実施態様によれば、光学構造体が提供される。光学構造体は、第１の波長範囲の光を発する光源と、光源からの光を受け好ましい向きまたは方向に光路変更された光路変更光を提供するように配置された光路変更要素とを含み、光路変更要素は、光路変更光が第３の波長範囲にあるよう第１の波長範囲内にある第２の波長範囲の光を吸収する材料を含む。
【０００５】
本発明のもう１つの実施態様によれば、光学ディスプレイが提供される。光学ディスプレイは、第１の波長範囲の光を発する光源と、光源からの光を受け好ましい向きまたは方向に光路変更された光路変更光を提供するように配置された輝度向上フィルムを少なくとも１枚含む光路変更要素とを含み、光路変更要素は、光路変更光が第３の波長範囲にあるよう第１の波長範囲内にある第２の波長範囲の光を吸収する材料を含み、少なくとも１枚の輝度向上フィルムはポリマー材料の１つを含む。
【０００６】
（発明の詳細な説明）
本発明の特徴は、図面および以下の詳細な説明により明らかになろう、それら図面および詳細な説明は、制限を加えない例として本発明の好ましい実施形態を説明するものである。
【０００７】
本発明者等は、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料が、好ましい向きまたは方向に光路を変更する光路変更要素の材料として、例えば再帰性反射標識の用途および一方向に輝度を向上させる用途に最適であることに気づいた。レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料の屈折率は、１．６２と比較的高い（多くの光路変更要素用途に使われるポリカーボネートが１．５８６であるのに比べて）。レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料の例は、例えば、米国特許第６，３０６，５０７号、同第６，５５９，２７０号および同第６，５７２，９５６号、ならびに２００２年５月１０日出願の米国仮出願第６０／３８０，２４６号に基づくＧ．Ｅ．案件整理番号１２５６７７−２の、表題「ＬＩＧＨＴ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＦＩＬＭＳ  ＡＮＤ  ＡＲＴＩＣＬＥＳ  ＴＨＥＲＥＯＦ（光学管理膜およびその物品）」の米国特許出願に見出すことができ、これらは全て、そのまま参照によって本明細書に組み込む。
【０００８】
例えば、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料は、１，３−ジヒドロキシベンゼンオルガノジカルボキシレートから誘導される構造単位を含む熱可塑性ポリエステルを含んでいてよい。この目的に好適なポリマー、具体的にはアリレートポリマーは、共同所有出願シリアル番号第０９／１５２，８７７号、現在、米国特許第６，１４３，８３９号に開示されており、この開示は参照によって本明細書に組み込む。ガラス転移温度が少なくとも約８０℃であって、結晶溶融温度がない、すなわちアモルファスのアリレートポリマーが好ましい。
【０００９】
アリレートポリマーは、典型的には、式ＩＩの構造単位を含む１，３−ジヒドロキシベンゼンイソフタレート／テレフタレートであって、
【００１０】
【化１】
2009521717.tif 000003
【００１１】
（式中、各Ｒ1は置換基、特にハロまたはＣ１〜１２アルキルであり、ｐは０〜３である。）
場合によって、下式ＩＩＩの構造単位と組み合わせたものである。
【００１２】
【化２】
2009521717.tif 000004
【００１３】
（式中、Ｒ1およびｐは先に定義した通りであり、Ｒ2は二価のＣ4〜12脂肪族、脂環式または脂肪族−脂環式混合基である。）
コハク酸、アジピン酸もしくはシクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸から誘導される酸基、または１，８−ナフタレンジカルボン酸などのその他の芳香族ジカルボン酸から誘導される酸基などのその他の酸基が、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料を含んでいる層に、好ましくは約３０モルパーセント以下の量で存在していてよい。以下に論じるように、アリレートポリマーと何らかの割合で混和し得るその他のポリマーが存在することも本発明の範囲内である。しかし、最も多くの場合、コーティング層のポリマーは、式ＩＩで表される単位からなり、場合によっては式ＩＩＩで表される単位と組み合わせた単位からなる。
【００１４】
式ＩＩで表される単位は、レゾルシノール部分または置換レゾルシノール部分を含むが、これら部分においては、Ｒ1基は好ましくはＣ1〜4アルキル、すなわちメチル、エチル、プロピルまたはブチルである。Ｒ1基は好ましくは第一級または第二級の基であり、メチルがより好ましい。最も好ましい部分はレゾルシノール部分であり、その場合、ｐはゼロである。ただし、ｐが１である部分も、本発明に関しては良好である。前記レゾルシノール部分は、最も多くの場合、イソフタレートおよび／またはテレフタレート部分に結合している。
【００１５】
式ＩＩＩで表される任意のソフトブロック単位においても、レゾルシノール部分または置換レゾルシノール部分が、二価のＣ4〜12脂肪族、脂環式または脂肪族−脂環式混合基であるＲ2と、エステルを形成するような組み合わせで存在する。Ｒ2は、好ましくは脂肪族ラジカルであり、特にＣ8〜12直鎖脂肪族ラジカルである。
【００１６】
最も簡単に調製されるアリレートポリマー、特に界面法により最も簡単に調製されるアリレートポリマーは、式ＩＩで表される単位からなり、特に約０．２５〜４．０：１の範囲、好ましくは約０．４〜２．５：１の範囲、より好ましくは約０．６７〜１．５：１の範囲、最も好ましくは約０．９〜１．１：１の範囲のモル比でレゾルシノールイソフタレート単位とレゾルシノールテレフタレート単位の組み合わせからなることが一般に知られている。そのような場合、式ＩＶで表されるソフトブロック単位の存在は通常必要ない。式ＩＩＩで表される単位の比が上記範囲外である場合、そして特にそれら単位がイソまたはテレフタレートのみである場合、ソフトブロック単位の存在は、界面調製を促進するのに好ましいと考えられる。ソフトブロック単位を含む特に好ましいアリレートポリマーは、８．５：１．５から９．５：０．５の範囲のモル比でレゾルシノールイソフタレートとレゾルシノールセバケート両単位からなるアリレートポリマーである。
【００１７】
しかしながら、本発明者等は、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料をＵＶ光に露出した際に生じるカラーシフトを補うことがなければ、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料は一部の用途にはふさわしくないことがあることにも気づいた。例えば、ＬＣＤディスプレイ用バックライトモジュールにおいては、モジュールのＢＥＦからの出射光が主として白色光であることがしばしば望まれる。しかし、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料は、ＵＶ光に露出するとカラーシフトを生じ、黄変する。黄ばんだフィルムは、ディスプレイにも黄ばみを生じるため、バックライトモジュールの多くの用途において望ましくない。したがって、例えば冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）照射用途などの光源が基本的に白色光を発光するような用途、およびディスプレイからの出射光が主として白色光であることが望まれるような用途の場合、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料に由来する黄ばみを打ち消すことが望ましい。
【００１８】
本発明者等は、ディスプレイに黄ばみを生じることなく、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料の高屈折率を利用した光学系を提供する方法を見出した。この点については、幾つかの実施形態では、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料は、ＬＥＤを含む光源などの、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料における黄ばみを打ち消すために青味がかった白色光を発するように設計し得る白色光発光光源と連結して配置される。これによって、主として白色の光が得られることになる。
【００１９】
しかし、本発明は、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料の光路変更要素と光源とを、この複合光学構造体が主として白色光を付与するように配置することに限定されない。一般に、このような複合光学構造体によって生成される光のスペクトルは、個々の用途によって決まる。また一般に、光路変更要素は、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料以外の材料で形成することもできる。一般に、光路変更要素は、ホモポリマーを含む材料、またはレゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含む樹脂系、臭素化ポリカーボネート、ポリフタレートカーボネート、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ＰＣＣＤ、ＰＣＴＧ、ＰＣＴ、ＰＥＴＧ、ＰＢＴ、ＰＥＴなどのポリエステル類、ＰＭＭＡなどのアクリル樹脂類、ポリエーテルイミドを含めたポリイミド類およびポリアクリレート類の混合物を含む材料で形成することができる。
【００２０】
好ましくは、光路変更要素のポリマー材料は、臭素化ポリカーボネート、ポリフタレートカーボネート、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポリエステル類、およびポリエーテルイミド類を含んでいてよい高屈折率ポリマーである。
【００２１】
多くの場合、光路変更要素のポリマー材料は、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含み、さらにポリ（１，４−シクロヘキシレンジメチレン１−４シクロヘキサンジカルボキシレート）（ＰＣＣＤ）、ポリ（コ−エチレン−１，４シクロヘキシレンジメチレン−１−４シクロヘキサンジカルボキシレート）（ＰＥＴＧ／ＰＣＴＧ）、ポリ（シクロヘキシレンジメチレン−１−４シクロヘキサンジカルボキシレート）（ＰＣＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を含むことがある。
【００２２】
さらに、ポリカーボネート、ポリエステル類、ポリエステルカーボネート類およびポリアリレート類と、レゾルシノールベースのアリレートポリマー類との混和性混合物は、屈折率を調整する際の柔軟性を増し、したがって要素の光路変更能を増す。
【００２３】
図１は、本発明の１つの実施形態による光学構造体１００の概念図である。光学構造体１００は、光源１１０と光路変更要素１２０を含む。光源１１０は、第１の波長範囲Δλ1内の光１１２を発する。光路変更要素１２０は、光源１１０からの光１１２を受光し、好ましい向きまたは方向に光路変更された光路変更光１２２を提供するように配置される。光路変更要素１２０は、第１の波長範囲Δλ1内にある第２の波長範囲Δλ2の光を吸収し光路変更光１２２が第３の波長範囲Δλ3の波長となるようにする材料、例えばレゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料などの材料を含む。
【００２４】
光学構造体１００は、例えば、テレビのディスプレイもしくはコンピュータのディスプレイ、またはそれらの部品とすることができる。光路変更要素１２０は、例えば、レンズ、ライトガイド、ＢＥＦ、導波管または光ファイバーとすることができる。
【００２５】
光源１１０は光源を１つだけ含んでいてよく、あるいはまた第１の光源１１４と第２の光源１１６とを含んでいてもよい。光源１１０が第１の光源１１４と第２の光源１１６とを含んでいる場合は、第１の光源１１４は第４の波長範囲Δλ4の光を提供し、第２の光源１１６は第５の波長範囲Δλ5の光を提供する。
【００２６】
光源１１０が第１の光源１１４と第２の光源１１６とを含んでいる場合、第１の光源１１４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）および冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）のうちの少なくとも１つを含んでいてよい。好ましくは、第１の光源１１４は、ＬＥＤおよびＯＬＥＤのうちの少なくとも１つである。第１の光源は、例えばＬＥＤ発光チップであってよい。
【００２７】
第２の光源１１６は、第１の光源１１４からの第４の波長範囲Δλ4の光を吸収すると第５の波長範囲Δλ5の光を発光する発光蛍りん光体であってよい。第２の光源が発光蛍りん光体である第１の光源−第２の光源の系の例は知られており、例えば、米国特許第６，４０９，９３８号、同第６，５０１，３７１号または同第６，５３８，３７１号に記載されており、それらは全て参照によって本明細書に組み込む。第２の光源１１６からの光と第１の光源１１４からの光を組み合わせることによって、第１の波長範囲Δλ1の光が得られる。
【００２８】
第２の波長範囲Δλ2は、光路変更要素１２０用に選択される材料の光学特性によって決まる。所与の第２の波長範囲Δλ2に対して、第１の波長範囲Δλ1の光は、第３の波長範囲Δλ3の光の所望の光スペクトルまたは色、すなわち光路変更光１２２の光スペクトルまたは色に基づいて選択される。第１の光源１１４と第２の光源１１６を含む光源の場合、第１の波長範囲Δλ1が分かったら、第４の波長範囲Δλ4と第５の波長範囲Δλ5は第１の波長範囲Δλ1を生じるようなものでなければならない。
【００２９】
レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料は、その屈折率が１．６２と比較的高いため、多くの用途において光路変更要素１２０の好ましい材料である。レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料は、ＵＶ光を照射するとスペクトルの黄色領域の光を吸収することが知られている。図２は、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料の、紫外（ＵＶ）線露出前後のそれぞれの透過スペクトルを表す図である。図から明らかなように、ＵＶ光照射後には、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料には、同材料が黄ばむような透過がある。同様に臭素化ポリカーボネートおよびポリフタレートカーボネートもＵＶ光に十分露出すると黄変する。
【００３０】
光路変更光１２２の特定の好ましい第３の波長範囲Δλ3に関しては、第２の波長範囲Δλ2を決定するレゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料の黄色吸収を特定の第１の波長範囲Δλ1を選択することによって打ち消さなければならない。言いかえれば、光源１１０は、逆にポリマー材料の黄色吸収によって決まる特定の第１の波長範囲Δλ1、および光路変更光１２２の所望の第３の波長範囲Δλ3を生じるように選択される。
【００３１】
本発明の１つの実施形態による光学系の一例として、光路変更光１２２の第３の波長範囲Δλ3の所望の色が白色であり、黄色領域に吸収を有するレゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料が光路変更要素１２０の材料であり、かつ光源１１０が第１の光源としてＬＥＤを含み第２の光源として発光蛍りん光体を含むものとする。さらに、所望の白色光の１９３１ＣＩＥ色度座標が０．３１、０．３２であるとする。色および色度座標については、Ｋ．Ｈ．Ｂｕｔｌｅｒ「Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ」（Ｔｈｅ  Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ  Ｓｔａｔｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ  １９８０）の９８〜１０７頁およびＧ．Ｂｌａｓｓｅ他「Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ  １９９４）の１０９〜１１０頁などの幾つかのテキストに詳細に説明されている。上記両テキストの内容は参照によって本明細書に組み込む。レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料の黄色吸収がなければ、青色領域で発光するＬＥＤ発光チップを含む第１の光源ＬＥＤと、第２の光源として黄色領域で発光する発光蛍りん光体とによって白色光を生じることができよう。第１の光源−第２の光源の組み合わせを「最良に調整」することで黄色吸収を打ち消すことができる。例えば、所望される波長範囲の光を発光するために、蛍りん光体の組成を選ぶことができる。
【００３２】
上記の例は、１９３１ＣＩＥ色度座標が０．３１、０．３２の白色を有する光路変更光を付与することが望まれる系を説明するものである。当然、光路変更光１２２の所望の色が１９３１ＣＩＥ色度座標０．３１、０．３２の白色と異なるということであれば、光路変更光１２２の所望の色が生じるように、第１の光源１１４と第２の光源１１６は必要とされる通りに設計される。例えば、光路変更光１２２がより青味または黄色味が強くなるように、第１の光源１１４と第２の光源１１６を、比較的青色または黄色が強い光を発するように設計することができる。
【００３３】
図３および図４は、光学構造体１００が光学ディスプレイである、より具体的にはバックライトディスプレイである１つの実施形態を説明する図である。光学構造体１００は光１１２を発生するための光源１１０を含む。光源１１０は、図１の実施形態に関して先に説明したように、第１の光源１１４と第２の光源１１６を含んでいてよい。ライトガイド２１４は、光１１２を光源１１０からライトガイド本体に沿って導く。ライトガイド２１４は、光１１２がライトガイド２１４から漏れ得るような破壊的特徴を有する構造体を含んでいる。このような破壊的特徴を有する構造体は、機械加工された切断勾配を有するマスターから製作される表面を含んでいてよい。ライトガイド２１４の下面に沿って配置される反射基板２１８は、ライトガイド２１４の下面から漏れる光１１２を、ライトガイド２１４を再び通過させ、光路変更要素１２０の方へ反射する。光路変更要素１２０は、先に記載したようなポリマー材料を含んでいてよい。
【００３４】
光路変更要素１２０は、本実施形態においてはＢＥＦを少なくとも１枚含む。光路変更要素１２０は、ライトガイド２１４からの光１１２を受容することができる。光路変更要素１２０は、一方の側に平坦な面２２０を含み、もう一方の側に多数のプリズムの特徴を有する構造体を含む３次元の面２２２を含む。光路変更要素１２０は、光１１２を受け、受光した光を光路変更して、図に示すように光路変更要素１２０と実質的に直角をなす方向に光路変更光１２２を提供する。拡散板２２８は、光路変更要素１２０の上方に置かれ光１２２を拡散させる。例えば、拡散板２２８は、光路変更要素１２０から抜ける光の偏光面を回転させ、光をＬＣＤディスプレイ２３０の入力偏光軸に合わせる位相差フィルムとすることもできる。このような位相差フィルムは、テクスチャー処理したまたはテクスチャー処理していないポリマー基板を、光路変更要素１２０の面内で軸に沿って引き伸ばすことによって形成してもよい。光路変更要素１２０は、光路変更光１２２をＬＣＤディスプレイ２３０の方に向ける。
【００３５】
図４において説明するように、光学構造体１００の光路変更要素１２０は、スタック状に配置された少なくとも１枚のＢＥＦ２３８と少なくとも１枚の拡散フィルム２４０を含んでいてよい。さらに、ＢＥＦ２３８の表面２２２のプリズム構造体は、各構造体の向きが互いにある角度、例えば９０度をなすような方向に設けてもよい（図５参照）。さらにまた、プリズム構造体が頂角α、高さｈ、ピッチｐおよび長さｌを有していてよいことが分かる（図６Ａおよび図６Ｂ参照）。頂角α、高さｈ、ピッチｐおよび長さｌなどのパラメータは所定の値を有していてもよいし、あるいはまたランダム化されたまたは少なくとも疑似ランダム化された値を有していてもよい。ランダム化されたまたは疑似ランダム化されたパラメータを持つプリズム面を有するフィルムについては、例えば、２００２年５月２０日出願されたＯｌｃａｚｋの米国特許願第１０／１５０，９５８号に記載されており、この内容は参照によって本明細書に組み込む。
【００３６】
本発明の実施形態は、青色光を発光するＬＥＤ源を含むバックライトモジュールにおける光学管理フィルムとして、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含んだポリマー材料を含むフィルムなどの高屈折率フィルムを組み合わせることを伴う。このアプローチにより相当数の問題が解決する。このアプローチにより、ＬＥＤ光源フォーマットにおいて高屈折率輝度向上フィルムの使用が可能になる。ＬＥＤが携帯電話やＰＤＡディスプレイに使われることは知られているが、今日ＣＣＦＬが優勢であるコンピュータやＴＶ用途などのより大きなディスプレイにおいても、ＬＥＤは益々重要になるであろう。ＣＣＦＬ技術とは別の可能性のある手段であるどころか、前記した本発明の実施形態は、電池の寿命が重要である小型の携帯用ディスプレイにおけるより高屈折率の輝度向上フィルムの必要を満たすものであり、したがってより効果的な光管理の必要を満たすものである。
【００３７】
本発明を幾つかの実施形態に関して説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な変更を加えることができまた様々な等価物を本発明の要素の代わりに使うことができることを、当業者なら理解しよう。さらに、本発明の基本的範囲を逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示にあわせて変えるために多くの変更を行うこともできる。したがって、本発明は、本発明を実施するために意図された最良の形態として開示される特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の請求の範囲の範囲内に収まる全ての実施形態を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の１つの実施形態による光学構造体の概念図である。
【図２】レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料の、紫外（ＵＶ）線照射前後の透過スペクトルを表す図である。
【図３】本発明の１つの実施形態による光学構造体の斜視図である。
【図４】本発明の１つの実施形態による、光学スタックを含む光学構造体の斜視図である。
【図５】プリズムの特徴を有するそれぞれの構造体の向きが互いにある角度をなすように方向づけられている、プリズム面を有する２枚の光学基板の斜視図である。
【図６Ａ】プリズム面を有する光学基板の斜視図である。
【図６Ｂ】プリズム面を有する光学基板の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年1月28日(2009.1.28)
【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の波長範囲の光を発する光源と、
前記光源からの光を受け、好ましい向きまたは方向に光路変更された光路変更光を提供するように配置された光路変更要素と
を含む光学構造体であって、
前記光路変更要素が、光路変更光が第３の波長範囲にあるように、前記第１の波長範囲内にある第２の波長範囲の光を吸収する材料を含み、
前記材料はＵＶ光に露光するとカラーシフトを生じ、黄変し、
前記光路変更光は前記材料がカラーシフトを生じたときに実質的に白色である光学構造体。
【請求項２】
前記光源が第１の光源を含み、前記第１の光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）および冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）のうちの少なくとも１つであり、前記第１の光源が第４の波長範囲の光を提供する、請求項１に記載の光学構造体。
【請求項３】
前記第１の光源が発光チップを含む、請求項２に記載の光学構造体。
【請求項４】
前記光源が、第１の光源からの光を吸収すると第５の波長範囲の光を発する発光蛍りん光体を含む第２の光源をさらに含んでいる、請求項２に記載の光学構造体。
【請求項５】
第４の波長範囲の光が青色光を含み、第５の波長範囲の光が黄色光を含む、請求項４に記載の光学構造体。
【請求項６】
前記光路変更要素が、レゾルシノールアリレートポリエステル鎖員（ｃｈａｉｎ  ｍｅｍｂｅｒｓ）を含むポリマー材料を含んでいる、請求項１から５のいずれか１項に記載の光学構造体。
【請求項７】
前記光路変更要素が臭素化ポリカーボネートまたはポリフタレートカーボネートの１つを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の光学構造体。
【請求項８】
前記光路変更要素がライトガイドを含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の光学構造体。
【請求項９】
前記光路変更要素がレンズ、ライトガイド、輝度向上フィルム、導波管および光ファイバーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の光学構造体。
【請求項１０】
前記光学構造体がテレビのディスプレイおよびコンピュータのディスプレイのうちの１つである、請求項１から９のいずれか１項に記載の光学構造体。
【請求項１１】
前記光路変更要素が光学スタックを含み、前記光学スタックが輝度向上フィルムを少なくとも１枚と拡散フィルムを少なくとも１枚含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の光学構造体。
【請求項１２】
前記光路変更要素がレゾルシノールベースのポリアリレート類、ポリカーボネート類、ポリエステルカーボネート類、ポリエステル類、臭素化ポリカーボネート類、ポリフタレートカーボネート類およびポリイミド類からなる群から選択される少なくとも１つのポリマーを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の光学構造体。
【請求項１３】
前記光路変更要素が輝度向上フィルムを少なくとも１枚含み、
前記少なくとも１枚の輝度向上フィルムが、レゾルシノールベースのポリアリレート類、ポリカーボネート類、ポリエステルカーボネート類、ポリエステル類、臭素化ポリカーボネート類、ポリフタレートカーボネート類およびポリイミド類からなる群から選択される少なくとも１つのポリマーを含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載の光学構造体を含む光学ディスプレイ。
【国際調査報告】
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