(57)【要約】  光学アセンブリは、反射偏光層に取り付けられた光拡散層を含む。光拡散層と反射偏光層との間の中間領域は、光拡散層と反射偏光層との間のボイドを画定する中間構造を含んでいる。
2009518689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学アセンブリであって；
光拡散層；
前記光拡散層に取り付けられる反射偏光層；及び
前記光拡散層と前記反射偏光層との間のボイドを画定する中間構造を有する、前記光拡散層と前記反射偏光層との間の中間領域、とを含む光学アセンブリ。
【請求項２】
前記中間構造が、前記中間領域の中に広がる複数の起伏状の特徴によって形成される、前記光拡散層上の不均一な表面を含み、隣接した起伏状の特徴が前記ボイドを画定する、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項３】
前記中間構造が、前記中間領域の中に広がる複数の起伏状の特徴によって形成される、前記反射偏光層上の不均一な表面を含み、隣接した起伏状の特徴が前記ボイドを画定する、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項４】
前記中間領域が、前記ボイドを画定する構造を有する中間層を含む、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項５】
前記反射偏光層が接着剤材料によって前記光拡散層に取り付けられる、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項６】
前記接着剤材料が、感圧性接着剤、加熱によって活性化される接着剤、ホットメルト接着剤、及び放射線硬化接着剤から成る群から選択される、請求項５に記載の光学アセンブリ。
【請求項７】
前記反射偏光層が、外辺部の結合、溶媒結合、超音波溶接、及びレーザ溶接から成る群から選択される結合によって前記光拡散層に取り付けられる、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項８】
前記反射偏光層が複数の交互の高分子層を含む、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項９】
前記反射偏光層がデュアル輝度上昇フィルム（ＤＢＥＦ）を含む、請求項８に記載の光学アセンブリ。
【請求項１０】
前記反射偏光層が乱反射偏光フィルム（ＤＲＰＦ）を含む、請求項８に記載の光学アセンブリ。
【請求項１１】
前記中間領域の反対側の前記反射偏光層の上に配置された光配向層をさらに含む、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項１２】
光学アセンブリであって：
調光フィルム；
不均一な主要な表面を有する光拡散層；及び
前記不均一な主要な表面の隣接した起伏状の特徴が、前記調光フィルムと前記光拡散層との間に空隙を画定するように、前記調光フィルムを前記光拡散層に結合する接着層、とを含む、光学アセンブリ。
【請求項１３】
前記接着層が接着剤材料を含む、請求項１２に記載の光学アセンブリ。
【請求項１４】
前記調光フィルムがデュアル輝度上昇フィルム（ＤＢＥＦ）を含む、請求項１２に記載の光学アセンブリ。
【請求項１５】
前記調光フィルムが乱反射偏光フィルム（ＤＲＰＦ）を含む、請求項１２に記載の光学アセンブリ。
【請求項１６】
光学表示装置アセンブリであって：
光ゲート装置；
光源；及び
前記光源と前記光ゲート装置との間に配置された光学素子を含み、前記光学素子が：
光拡散層；
前記光拡散層に取り付けられる調光層；及び
前記光拡散層と前記調光層との間にボイドを画定する中間構造を有する、前記光拡散層と前記調光層との間の中間領域、とを含む、光学表示装置アセンブリ。
【請求項１７】
前記光ゲート装置が液晶表示（ＬＣＤ）パネルである、請求項１６に記載の光学表示装置アセンブリ。
【請求項１８】
前記調光フィルムが接着剤材料によって前記光拡散層に取り付けられる、請求項１６に記載の光学表示装置アセンブリ。
【請求項１９】
前記中間構造が、前記中間領域の中に広がる複数の起伏状の特徴によって形成される、前記光拡散層上の不均一な表面を含み、隣接した起伏状の特徴が前記ボイドを画定する、請求項１６に記載の光学アセンブリ。
【請求項２０】
前記中間構造が、前記中間領域の中に広がる複数の起伏状の特徴によって形成される、前記反射偏光層上の不均一な表面を含み、隣接した起伏状の特徴が前記ボイドを画定する、請求項１６に記載の光学アセンブリ。
【請求項２１】
前記中間領域が前記ボイドを画定する構造を有する中間層を含む、請求項１６に記載の光学アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学フィルム及び当該光学フィルムを組み込んだ光学表示装置に関する。より詳細には、本発明は、光拡散層と反射偏光層との間の中間領域内に画定される隙間を有する、光拡散層に取り付けられる反射偏光層を含む多層光学アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ）のような光学表示装置は益々実用化され、例えば、携帯電話、携帯情報端末、（ＰＤＡ）及びコンピュータゲームなどの手持ち式コンピュータ装置、ラップトップ・コンピュータ、ＬＣＤモニター、及びＬＣＤテレビスクリーンなどのより大きな装置でも使用されている。調光フィルムを光学表示装置に組み込むことによりディスプレイ性能を向上させることになる。プリズム組織フィルム、反射偏光子、及び拡散フィルムを含む様々な種類のフィルムは、出力照明、輝度均一性、視野角、及び全システム効率などの表示パラメータを向上させるのに有用である。かかる改善された動作特性が装置の使用を簡略化し、バッテリの寿命を長くすることもまた可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光学表示装置に組み込まれた調光フィルムは、典型的には、光源と光ゲート装置との間の表示フレーム内に一つずつ積み重ねられる。フィルムの積み重ね体は、個々の所望の光学性能を得るために最適化され得る。しかしながら、製造の観点から、いくつかの個別のフィルム片を処理及び組み立てることに起因する様々な問題が起こり得る。これらの問題には、ライナーを除去する際にフィルムにダメージを与える機会の増加と共に、個々の光学フィルムから保護ライナーを除去するために必要な余分な時間が含まれる。加えて、表示フレーム内に複数の個々のシートを挿入するのには時間がかかり、個々のフィルムを積み重ねることによりフィルムがダメージを受ける機会がさらに多くなる。これら全ての問題が全体のスループットを低下させ、産出量を減少させる一因となり得、その結果システム費用が高くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の態様において、本発明は反射偏光層に取り付けられる光拡散層を含む光学アセンブリである。前記光拡散層と前記反射偏光層との間の中間領域は、前記光拡散層と前記反射偏光層との間にボイドを画定する中間構造を含んでいる。
【０００５】
第２の態様において、本発明は、不均一な主要な表面を有する調光フィルム及び光拡散層を含む光学アセンブリである。前記不均一な主要な表面上の隣接した起伏状の特徴の間のボイドが前記調光フィルムと前記光拡散層との間の空隙を画定するように、接着層が、前記調光フィルムを前記拡散層に結合する。
【０００６】
第３の態様において、本発明は、光ゲート装置、光源、及び前記バックライトアセンブリと前記光ゲート装置との間に位置する光学アセンブリを含む光学表示装置アセンブリである。前記光学アセンブリは、調光層に取り付けられる光拡散層を含む。前記光拡散層と前記調光層との間の中間領域は、前記光拡散層と前記調光層との間にボイドを画定する中間構造を含む。
【０００７】
上記の要約は、本発明の開示された各実施形態、又はあらゆる実施を記載することを意図しない。次の図面及び発明を実施するための最良の形態は、実例となる実施形態をより具体的に例示するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は本発明の一実施形態による光学アセンブリ１０の概略断面図である。光学アセンブリ１０は、拡散層１２、接着層１４、反射偏光層１６、及び任意の高分子層１８を含む。反射偏光層１６は、接着層１４を介して光拡散層１２に取り付けられる。高分子層１８は、接着層１４の反対側表面上の反射偏光層１６に任意に取り付けられる。アセンブリ１９は、典型的には、光源と光ゲート装置との間の表示システムに組み込まれる。
【０００９】
光拡散層１２は光源から受け取った光を拡散するために用いられ、光ゲート装置に入射する照明光の均一性を増加させる。その結果、視聴者が認識する画像はさらに均一に明るいものとなる。図１に示される実施形態では、光拡散層１２は不均一又は日平坦な表面を有する拡散板である。一実施形態において、光拡散層１２は、４０％〜９０％の範囲の透過率値、約９０％を超えるヘイズ値、及び約２５°を超える半角を有する。透過性及びヘイズレベルは、ＡＳＴＭ−Ｄ１００３−００、「透明プラスチックのヘイズ及び透明度の標準試験方法（Standard Test Methods for Haze and Transmittance for Transparent Plastics）」にしたがって確定する。半角は、輝度分布を光学物品を法線入射で通過する平行ビームとして測定する試験方法にしたがって確定する。かかる条件下で、ピーク輝度は物品の表面に垂直に観測される。「半角」は、ピーク輝度の半分が測定される場合の、垂直に対する角度である。
【００１０】
別の実施形態では、透過は約５０％〜７５％、ヘイズは約９０％を超え、半角は約４０°を超える。さらに別の実施形態では、透過は約５５％〜６５％、ヘイズは約９０％を超え、半角は約５０°を超える。複数の起伏状の特徴２０が光拡散層１２の不均一な表面を形成している。起伏状の特徴２０は、マットな又は非平坦な表面を形成するために、周期的又は非周期的に間隔があいていてもよく、同様の又は異なる高さを有していてもよく、及び湾曲した又は先のとがった輪郭を有していてもよい。一つの実施形態では、不均一な表面の平均粗さ（Ｒａ）は約０．５〜５０μｍの範囲である。光拡散層１２の不均一な表面は、とりわけ、ビーズで満たされた層の共押し出し、表面の微小反復、粗化、又はサンドブラスティングによって形成されてもよい。
【００１１】
ある実施形態では、光拡散層１２は、不均一に間隔のあいた丸いビーズ又は柱（post）である起伏状の特徴２０を含む。特徴２０は、不均一な表面に沿った約５〜２００μｍの範囲の幅を有し、特徴の不均一な表面に対する高さは約２５〜１００μｍの範囲である。隣接する特徴２０の距離は約１０〜２００μｍの範囲である。不均一な表面の平均粗さ（Ｒａ）は約２．０μｍである。
【００１２】
別の実施形態では、特徴２０の幅は約１００〜２００μｍの範囲であり、特徴の高さは約２５〜５０μｍの範囲であり、隣接する特徴間の距離は約１０〜２００μｍである。さらに他の実施形態では、特徴２０の幅は約５０〜１００μｍの範囲であり、特徴の高さは約５０〜７５μｍの範囲であり、隣接する特徴間の距離は約１０〜２００μｍである。さらに別の実施形態では、特徴２０の幅は約５〜５０μｍの範囲であり、特徴の高さは約７５〜１００μｍの範囲であり、隣接する特徴間の距離は約１０〜２００μｍである。
【００１３】
反射偏光層１６は、光ゲート装置を通過する光学システム内の光源によって放射された光の一部を増加するために使用され、そうして表示システムで形成された画像がより明るくなる反射偏光層１６は、接着層１４を介して光拡散層１２に取り付けられる。一つの実施形態では、接着層１４は反射偏光層１６の上に積層され、続いて光偏光層１２の不均一な表面に取り付けられる。反射偏光層１６は、反射偏光層１６が不均一な表面の起伏状の特徴２０と固着するように、光偏光層１２に取り付けられる。一実施形態において、接着層１４は、起伏状の特徴２０の高さ未満の厚さを有する。別の実施形態では、接着層１４は、起伏状の特徴２０の高さの約５〜７５％の厚さを有する。反射偏光層１６が、本発明にしたがって、接着層１４を介して光拡散層１２に取り付けられる場合は、空隙又はボイド（void）２５は、光拡散層１２の不均一な表面上の隣接した起伏状の特徴の間に画定される。接着層１４、起伏状の特徴２０、及びボイド２５は光、拡散層１２と反射偏光層１６の間の中間領域を形成する。
【００１４】
光学高分子層１８は、改善された力学的安定性、引っかき抵抗性、及び光機能を提供することができる。例えば、高分子層１８は、軸外の光を表示装置の軸に近い方向に向け直すことによって光機能を改善するための光配向層であってもよい。高分子層１８が光配向層である場合、光学システムの光学性能は、とりわけ、光拡散層１２と反射偏光層１６との間の空隙にさらされる、光拡散層１２の表面部分に関係している。特に、光学システムの軸線上の白色度、ゲイン、及びコントラスト比はこれらパラメータの影響を受ける。しかしながら、全面的な空隙を設けるには、光学システムをアセンブルする際に、光拡散層及び反射偏光層を別にアセンブルする必要がある。これには時間がかかり、個々の層を積み重ねることは層がダメージを受ける機会を与えてしまう。
【００１５】
アセンブリ１０は、これら全ての層を同時に光学システムに設置することを可能とする。隣接した起伏状の特徴２０によって画定されたボイド２５は、光拡散層１２と反射偏光層１６との間の部分的な空隙を提供する働きをする。もしも接着層１４の厚さが起伏状の特徴２０の高さ未満の場合、反射偏光層１６は光拡散層１２に完全に固着しない（即ち、完全な光結合が回避される）。ボイド２５は、アセンブリ１０が、光拡散層１２と反射偏光層１６との間に全面的に空隙を有するアセンブリの光学性能と実質的に同様の光学性能を有することを可能とする。この性能は、起伏状の特徴２０の高さ及び形状によって画定される空隙にさらされる、光拡散層１２の不均一な表面の表面積に関係する。
【００１６】
さらに、環境耐久性の観点から言うと、光拡散層１２と反射偏光層１６との間に画定されたボイド２５を有することで、アセンブリ１０はうまく機能する。特に、アセンブリ１０は、熱衝撃（４０℃〜８５℃の間で急速に変化する周囲温度）、湿度のある高温（湿度９５％で周囲温度６５℃に長期間）、及び高温（周囲温度８５℃で長期間）などの加速的経年劣化プロトコル（aging protocol）の前後で実質的に同様に機能する。また、ボイド２５を有さない構造に比べて実質的に少ない、ブリスター又はディンプルなどの目に見える欠陥が、加速的経年劣化の後に、光拡散層１２と反射偏光層１６との間の接合点に形成される。
【００１７】
光拡散層１２は１以上の高分子層を含んでもよい。１以上の高分子層に有用なポリマーの例には、ポリ（メタ）アクリル系、ポリ（メタ）アクリル酸類、ポリカーボネート類、ポリウレタンポリエステル類、ポリオレフィン類、ポリスチレン類、ポリシクロオレフィン類、エポキシポリマー類、ポリアミド類、ポリイミド類、ポリスルフォン類、ポリ塩化ビニル類、ポリシロキサン類、又はシリコーンポリマー類、或いはこれらの共重合体又はブレンドが挙げられる。例には、アクリルコポリマー；ポリメチルメタクリレート；アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー；スチレンアクリロニトリルコポリマー、ポリ（ビニルシクロヘキサン）；ポリメチルメタクリレート／ポリ（ビニルフルオライド）ブレンド；ポリ（エチレン）；ポリ（エプロピレン）；ＰＥＴ；ＰＥＮ；ポリ（フェニレンオキシド）ブレンド；スチレン系ブロックコポリマー；ポリカーボネート／ＰＥＴブレンド；酢酸ビニル／ポリエチレンコポリマー；酢酸セルロース；フルオロポリマー；ポリ（スチレン）−ポリ（エチレン）コポリマー；、又はこれらのコポリマー又はブレンドが含まれる。一実施形態では、高分子層は、アクリライト（ACRYLITE）（登録商標）ブランド（シロ社（Cyro Industries）（ニュージャージー州ロッカウェイ（Rockaway, New Jersey）より）を有するアクリル板を含む。別の実施形態では、高分子層はポリメチルメタクリレート、又はメチルメタクリレートとスチレンのコポリマーを含む。
【００１８】
光拡散層１２は、フロートガラス、高品質ＬＣＤガラス、及び／又はボロシリケートなどの無機材料を含んでもよい。さらに、光拡散層１２は、光を拡散するのに有用な、有機、無機、又はハイブリッド有機／無機粒子、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。粒子は、固体、多孔質、又は中空であってもよく、ビーズ、シェル（shell）、球体、又はクラスターの形状であってもよい。粒子は透明であってもよい。有用な粒子の例には、ポリスチレンビーズ、ポリメチルメタクリレートビーズ、ポリシロキサンビーズ、又はこれらの組み合わせが挙げられる。その他の例には、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、バリウムスルフェート（ＢａＳＯ４）、マグネシウムスルフェート（ＭｇＳＯ４）、ガラスビーズ、及びこれらの組み合わせが挙げられる。光拡散層１２はまた、空気又は二酸化炭素などのガスで充填されていても又はされていなくてもよく、ボイド又は泡を含んでもよい。さらに、光拡散層１２は、粗化などの表面処理により散乱性としてもよい。
【００１９】
さらに、光拡散層１２は、拡散層に取り付けられる実質的に拡散性ではない剛性の基材の組み合わせを含んでもよい。光拡散層の例は、米国特許第６，７２３，７７２号、国際公開特許ＷＯ２００３／０６４５２６、及び国際公開特許ＷＯ２００４／１１１６９２に記載されており、これらの開示は参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００２０】
光拡散層１２は、コーティング、着色、金属化、又は薄層化などの後続の処理をより施しやすい状態にすることにより、表面又は任意の部分に偏光を加える様々な処理にさらしてもよい。これらは、ポリビニルビニリデンクロリド（polyvinylvinylidene chloride）、ポリメチルメタクリレート、エポキシ、及びアジリジンなどの下塗り剤で処理することにより、又はコロナ、炎、プラズマ、ストロボ、スパッタエッチング、電子ビーム処理、又は熱したコンタクトロールを用いるなどして結晶化度を除去するために表面層を非結晶化するなどの物理的なプライム処理により達成されてもよい。
【００２１】
用途に依存する特定の光学的及び物理的性能特徴を提供するように、光拡散層１２の特性を調整（tailor）してもよい。例えば、光拡散層１２を、特定の光透過及びヘイズ値を示すように設計してもよい。光拡散層１２の物理特性は、高分子材料の選択により調整されてもよい。層の厚さ、及び粒子の詳しい選択、例えば、粒子の寸法、形状、及び量などは、光学的特質を調節するために変更されてもよい。
【００２２】
アセンブリ１０の層のうちのいずれか一つに追加的構成要素を加えることが可能である。例には、ベンゾトリアゾール類、ベンズトリアジン類（benzatriazines）、及びベンゾフェノン類などの紫外線吸収剤、又はこれらの組み合わせが含まれる。ヒンダードアミン光安定剤などの光安定剤、及び熱安定剤、蛍光増白剤、帯電防止剤材料、及び蛍光物質を加えることも可能である。アセンブリ１０の層に加えることの可能な構成要素のさらなる記載については、参照することにより本明細書に組み込まれる、米国特許第６，７２３，７７２号及び米国特許第６，６１３，６１９号を参照のこと。
【００２３】
任意の好適なタイプの反射偏光子１６、例えば、多層光学フィルム（MOF:multilayer optical film）反射偏光子、連続／分散相偏光子（continuous／disperse phase polarizers）、ワイヤグリッド反射偏光子、又はコレステリック反射偏光子のような乱反射偏光フィルム（DRPF:diffusely reflective polarizing film）を使用することができる。
【００２４】
ＭＯＦ及び連続／分散相反射偏光子の両方は、通常は高分子材料である少なくとも２つの材料間の屈折率の相違に依存し、これにより一方の偏光状態の光を選択的に反射しつつ、直交する偏光状態で光を伝搬することができる。ＭＯＦ反射偏光子のいくつかの例が、参照により本明細書に組み込まれる共有米国特許第５，８８２，７７４号に記載されている。市販のＭＯＦ反射型偏光子の例には、ビキュイティ（Vikuiti（商標））ＤＢＥＦ−Ｄ２００及びＤＢＥＦ−Ｄ４４０多層反射型偏光子が含まれ、これにはミネソタ州セントポール（St. Paul）３Ｍ社から入手可能な拡散面が含まれている。
【００２５】
本発明に関連して有用なＤＲＰＦの例には、参照により本明細書に組み込まれる共有の米国特許第５，８２５，５４３号に記述されるような連続／分散相偏光子、及び、さらに参照により本明細書に組み込まれる共有の米国特許第５，８６７，３１６号に記述されるような乱反射多層偏光子が挙げられる。他の好適なタイプのＤＲＰＦは、米国特許第５，７５１，３８８号に記載されている。
【００２６】
本発明に関連して有用なワイヤグリッド偏光子の例には、米国特許第６，１２２，１０３号に記載のものが含まれる。ワイヤグリッド偏光子は、特にユタ州オレム（Orem）モクステク社（Moxtek Inc.）から市販されている。
【００２７】
本発明に関連して有用なコレステリック偏光子のいくつかの例には、例えば米国特許第５，７９３，４５６号、及び米国特許公開第２００２／０１５９０１９号に記載のものが含まれる。コレステリック偏光子には、出力側に４分の１波長遅延層が通常備わっているため、コレステリック偏光子を通過した光は直線偏光に変換される。
【００２８】
一実施形態において接着層１４は、感圧性接着剤のような接着剤材料を含む。「感圧接着剤」は、ほんの低い圧力（例えば、指の圧力）の印加後に、多種多様な基材に対して積極的な粘着性を示し、よく付着する、粘弾性材料を意味する。感圧性接着剤の許容範囲にある定量的説明がダルキスト（Dahlquist）の判定基準により与えられており、約４．０×１０５パスカル未満（室温で測定）の貯蔵弾性率（Ｇ’）を有する物質は感圧性接着剤の特性を有していると示している。
【００２９】
感圧性接着剤ポリマーは、（メタ）アクリレートモノマー又は強化モノマーと総称される、１以上のアクリレート又はメタクリレートモノマーのコポリマーを含んでもよく、次の式を有する：
【００３０】
【化１】
2009518689.tif 000003
【００３１】
式（Ｉ）
式中Ｒ１はＨ又はＣＨ３であり、Ｒ２は線状、分枝状、芳香族、又は環状炭化水素基であり、例えば、約１〜約２０の炭素原子を含むアルキル基である。Ｒ２はまた、窒素、酸素、又はイオウのようなヘテロ原子を含んでもよい。
【００３２】
好適な（メタ）アクリレートモノマー類の例には、ベンジル、ｎ−ブチルアクリレート、メタクリル酸ｎ−ブチル、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、デシルアクリレート、２−エトキシエチルアクリレート、２−エトキシエチルメタクリレート、エチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ヘキサデシルアクリレート、ｎ−ヘキサデシルメタクリレート、ヘキシルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソデシルメタクリレート、イソノニルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソオクチルメタクリレート、イソトリデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、２−メチルブチルアクリレート、４−メチル−２−ペンチルアクリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレート、２−メチルシクロヘキシルメタクリレート、３−メチルシクロヘキシルメタクリレート、４−メチルシクロヘキシルメタクリレート、オクタデシルアクリレート、オクタデシルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ｎ−テトラデシルアクリレート、ｎ−テトラデシルメタクリレート、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３３】
一実施形態において、Ｒ２は、約４〜約１２の炭素原子を含む、線状、分枝状、芳香族、又は環状炭化水素基である。例には、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、及びこれらの混合物が挙げられる。
【００３４】
感圧性接着剤ポリマーは、ホモポリマーとして約０℃未満のＴｇを有する（メタ）アクリレートモノマー；及び、ホモポリマーとして少なくとも約２０℃のＴｇを有する強化モノマーを含んでもよい。感圧性接着剤ポリマーは、ホモポリマーとして約−２０℃未満のＴｇを有する（メタ）アクリレートモノマー；及び、ホモポリマーとして少なくとも約５０℃のＴｇを有する強化モノマーを含んでもよい。
【００３５】
感圧性接着剤ポリマーは、約４０重量％〜約９８重量％の量の（メタ）アクリレートモノマーを含んでもよい。
【００３６】
感圧性接着剤ポリマーは、約２０重量％までの量の、又は約１０重量％までの量の強化モノマーを含んでもよい。これら強化モノマーは酸性又は塩基性の官能基を含むことができる。
【００３７】
感圧性接着剤ポリマーは、酸性又は塩基性モノマー類を丁重に（respectfully）ランダムに重合することにより得ることのできる、酸性又は塩基性の官能基を含む。いずれの場合も、感圧性接着剤ポリマーは、それぞれ非酸性及び非塩基性モノマー類と呼ばれる追加的な中性モノマーを含んでもよい。
【００３８】
エチレン系不飽和カルボン酸類、エチレン系不飽和スルホン酸、エチレン系不飽和ホスホン酸、及びこれらの混合物のような酸性モノマー類を重合化することにより、酸性官能基を感圧性接着剤ポリマーに組み入れてもよい。エチレン系不飽和カルボン酸類は容易に入手可能であるとの理由から有用である。スルホン酸及びホスホン酸誘導体は塩基性官能基との強い相互作用を提供し、これは、強い結合力、耐温度性、及び耐溶剤性が必要な場合に有用である。特に有用な酸性モノマー類は酸性（メタ）アクリレートである。酸性モノマー類の例は、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、シトラコン酸、マレイン酸、オレイン酸、β−カルボキシエチルアクリレート、２−スルホエチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニル亜リン酸、及びこれらの混合物である。
【００３９】
感圧性接着剤ポリマーが酸性官能基を含む場合は、上記の酸性モノマー類は非酸性モノマー類と重合されてもよい。非酸性モノマー類の量は様々であってもよく、結合力などの、感圧性接着剤ポリマーの所望の性質に依存し得る。例えば、酸性モノマー類は、約２重量％〜約３０重量％、好ましくは約２重量％〜約１５重量％を含んでよい。
【００４０】
一実施形態において、感圧性接着剤ポリマーは、米国特許第４，０７４，００４号に記載の方法を用いて調製されるアクリル酸イソオクチル及びアクリル酸を含む。
【００４１】
接着層は、層の結合力を提供するために架橋剤を含んでもよい。架橋剤は熱的架橋剤、例えば、多機能アジリジン、イソシアネート、又はエポキシなどであってもよい。一つの例は、１，１’−（１，３−フェニレンジカルボニル）−ビス−（２−メチルアジリジン）である。架橋剤はまた、過酸化物、例えば、過酸化ベンゾイルのような化学架橋剤であってもよい。架橋剤はまた、強力紫外線、例えば、米国特許第４，７３７，５５９号に記載のようなベンゾフェノン及び重合可能な芳香族ケトンモノマー類、又は、例えば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシ−フェニル）−ｓ−トリアジン、によって活性化される感光性架橋であってもよい。架橋剤はまた、加水分解可能な架橋剤類、例えば、限定されないが、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（ペンシルバニア州チュリータウン（Tullytown）のゲレスト社（Gelest, Inc.）から入手可能）、ビニルジメチルエトキシシラン（viny1dimethylethoxysilane）、ビニルメチルジエトキシシラン（vinyl methyl diethoxysi lane）、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、及びビニルトリフェノキシシランなどを包含するモノエチレン性アリル不飽和モノ−、ジ−及びトリアルコキシシラン化合物類であってもよい。架橋はまた、γ放射線又は電子線放射線などの高エネルギー電磁放射線を用いて達成されてもよい。
【００４２】
ブレンドに使用される架橋剤の詳細な選択及び量は、ブレンドに存在するその他のポリマー、並びに光学アセンブリのその他の層、及び光学アセンブリが使用される用途に依存してよい。典型的には、架橋剤は、ブレンドの層乾燥重量を基準にして約５部未満、より詳細には約０．０１部〜１部の量で存在する。
【００４３】
感圧性接着剤ポリマーは、溶液、放射線、バルク、分散、乳化、及び懸濁方法を含む、あらゆる従来のフリーラジカル重合方法によって調製され得る。反応開始剤及び光開始剤、連鎖移動剤。これら方法の詳細は、例えば、国際公開特許ＷＯ９７／２３５７７の中に見い出すことができる。
【００４４】
接着層は、粘着付与剤、可塑剤、紫外線吸収剤等の添加剤、例えば、国際公開特許ＷＯ９７／２３５７７に記載されているものを含むことができる。
【００４５】
接着層の乾燥厚さは、役０．０５μｍ〜約１００μｍであってよい。
【００４６】
感圧性接着剤は、グラビアコーティング、カーテンコーティング、スロットコーティング、スピンコーティング、スクリーンコーティング、トランスファーコーティング、ブラシコーティング、又はローラーコーティングなどの従来のコーティング方法を用いて、反射偏光層１６又は光拡散層１２に塗布してもよい。ブレンドもまたホットメルトコーティングされてもよい。ほとんどのコーティング方法で、ブレンドは、コーティング作業後に除去されてもよい溶媒をさらに含んでよい。ブレンドの固形の割合は、コーティング方法、及び感圧性接着剤ポリマー及び架橋剤の詳細な化学的同一性に依存して変化してもよい。ブレンドはまた、シリコーン類、フッ化炭素等の離型剤でコーティングされた紙及びフィルムライナーなどの剥離ライナー上にコーティングされることができる。例としては、ＣＰフィルム社（CPFilms Inc.）（バージニア州（Martinsville, Virginia））から入手可能なＴ−３０ライナーがある。剥離ライナーは、次に、除去されてもよい。反射偏光層、光拡散層、又は剥離ライナーに直接塗布されてもされなくても、次に、光学アセンブリの残りの層を接着層にラミネートしてよい。
【００４７】
光学アセンブリ１０の耐用年数にわたって、接着層が一貫した光学性能を維持することが望ましい。接着層はまた、接着力、一体性、及び安定性を維持しなければならず、時間が経った後及び様々な環境条件の下で層間剥離又は水泡を発現してはならず、これらは加速的経年劣化試験によって予測することができる。かかる試験条件は、熱衝撃（−４０℃〜８５℃、１００サイクル）、極端な温度（−４０℃、８５℃）、高熱／湿度、及び熱／紫外線暴露を含み得る。
【００４８】
一実施形態において、接着層は、大半は酸性又は塩基性官能基を有する感圧性接着剤、約２０℃を超えるＴｇ及び酸性又は塩基性官能基を有する高Ｔｇポリマー、及びその開示が参照することにより本明細書に組み込まれる米国特許出願第１０／４１１，９３３号に示され記載されているような架橋剤のブレンドを含む。感圧性接着剤ポリマーの官能基及び高Ｔｇポリマーの官能基は、混合する際に、酸塩基の相互作用を形成する。接着剤の架橋密度、弾性率及び粘着特性は、装置の耐用年数にわたって層間の適切な固着が維持されるように設計される。加えて、作業中に接着剤がボイド２５の中に流れて、光学アセンブリ１０の光学性能に悪影響を及ぼさないように、接着特性をコントロールする。
【００４９】
他の実施形態では、感圧性接着剤ポリマーは、ポリウレタン、ポリオレフィン、粘着力を高めた天然ゴム、合成ゴム、粘着力を高めたスチレンブロックコポリマー、シリコーンポリビニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含んでもよい。感圧性接着剤ポリマーは、１以上のビニールエステル（例えば、ビニルアセテート）、スチレン、置換スチレン（例えば、メチルスチレン）、ハロゲン化ビニル、プロピオン酸ビニール、及びこれらの混合物を含んでもよい。その他の有用なビニルモノマー類は、（メタ）アクリレート末端スチレンオリゴマー類のようなマクロマー（メタ）アクリレート、及び国際公開特許ＷＯ８４／０３８３７に記載のような（メタ）アクリレート末端ポリエーテルを含む。感圧性接着剤ポリマーは水溶性エマルション又は分散であってもよい。
【００５０】
別の実施形態において、接着層は加熱によって活性化される接着剤を含んでもよい。さらに、接着層は、その開示を参照することにより本明細書に組み込む、米国特許出願第１０／９１４，５５５号（２００４年８月９日出願）に記載されているような放射線硬化接着剤を含んでもよい。
【００５１】
その他の実施形態において、光拡散層１２は反射偏光層１６に、周辺又は縁部を固着することによって層の周辺部に結合されてもよい。即ち、反射偏光層１６の広範囲にわたる表面を完全にコーティングするように接着層１４を設けるより、むしろ、接着層１４は、光拡散層１２を反射偏光層１６に、これら層の光学的に有効部分の外側の、これら層の周辺部で固着してもよい。或いは、接着剤を用いて光拡散層１２を反射偏光層１６に固着するより、むしろ、溶媒結合、超音波溶接、又はレーザ溶接を用いて、光拡散層１２を反射偏光層１６に、これら層の周辺部で固着してもよい。基本的に、アセンブリ１０の光学的に有効な領域の性能に影響しない任意の結合方法を用いて、光拡散層１２を反射偏光層１６に固着することが可能である。
【００５２】
高分子層１８は、接着層１４と反対側の表面上の反射偏光層１６に取り付けられる任意の層である。一実施形態において、高分子層１８は、表示装置の軸により近い伝播方向に、軸外光を再指向させる表面構造を含む光配向フィルムである。これは表示装置の軸上に伝播する光の量を増加させ、目視者が見る画像の白色度を増加させる。光配向層の一例は、プリズム型白色度上昇層であり、該層は照明光を、屈折及び反射を介して方向転換させる多数のプリズム頂部を有する。光学アセンブリ１０で使用され得るプリズム型白色度上昇層の例には、ミネソタ州セントポール（St. Paul）３Ｍ社から入手可能な一群のプリズム型フィルムであるビキュイティ（Vikuiti（商標））ＢＥＦＩＩ及びＢＥＦＩＩＩが含まれ、これらにはＢＥＦＩＩ９０／２４、ＢＥＦＩＩ９０／５０、ＢＥＦＩＩＩＭ９０／５０、及びＢＥＦＩＩＩＴが含まれる。９０／２４は９０度のプリズムピーク角度及び２４μｍのプリズムピークの間隔を示し、一方９０／５０は９０度のプリズムピーク角度及び５０μｍのプリズムピークの間隔を示す。別の実施形態において、高分子層１８はゲイン（gain）拡散層であり、例えば、光の拡散及び配向を提供するマイクロメートルの寸法の粒子を含む層である。さらなる実施形態では、高分子層１８は平坦なフィルム（例えば、保護被膜）であり、或いは、規則的又は不規則なプリズム型模様、環状のプリズム型模様、立方体角部模様（cube-corner pattern）、あらゆるレンズ状ミクロ構造、又はこれらの組み合わせを含む構造化された或いはミクロ構造の表面を有する。
【００５３】
表示装置１００
図２は、代表的な直接照明式表示装置１００の概略断面図である。表示装置１００は、パネルプレート１０６の間に配置された液晶層を含む液晶（ＬＣ）パネル１０２を含む。表示装置１００はまた、上部偏光板１０８及び該偏光板に取り付けられた任意の層１０９、下部偏光板１１０、光源１１４及び反射器１１６を有する光源領域１１２、並びに制御装置１１８を含む。制御装置１１８はＬＣパネル１０２の液晶層１０４に接続される。光学アセンブリ１０は表示装置１００に組み込まれ、光源領域１１２とＬＣパネル１０２との間に配置される。
【００５４】
表示装置１００は、例えばＬＣＤモニタ又はＬＣＤ−ＴＶにおいて使用され得る。表示装置１００の操作は、ＬＣパネル１０２の使用を基にすることができ、パネルプレート１０６の間に配置されたＬＣ１０４層を通常含む。プレート１０６は、しばしばガラスで形成され、液晶層１０４中の液晶の配向を制御するよう内面に電極構造及び整列層を含むことができる。電極構造は、ＬＣパネル画素を規定し、液晶の配向が隣接する領域から独立して制御されることが可能である液晶層の領域を画定するように通常配列される。表示画像に着色するため、１以上のプレート１０６にカラーフィルターが含まれることも可能である。
【００５５】
上部吸収偏光板１０８が液晶層１０４の上に配置され、下部吸収偏光板１１０が液晶層１０４の下に配置される。図示の実施形態において、上部吸収偏光板及び下部吸収偏光板は、ＬＣパネル１０２の外側に配置される。吸収偏光板１０８、１１０、及びＬＣパネル１０２は、組み合わされて光源領域１１２から表示装置１００を介して視聴者に達する光の透過を制御する。一部のＬＣ表示装置では、吸収偏光板１０８及び１００を、その透過軸に垂直に配置してもよい。液晶層１０４のピクセルが駆動されない場合には、そこを通過する光の偏光は変化しない。したがって、下方吸収偏光板１１０を通過する光は、吸収偏光板１０８及び１１０が垂直に整列する際は、上方吸収偏光板１０８によって吸収される。これに対してピクセルが活性化されているときは、通過する光が偏光されると回転するので、下部吸収偏光板１１０を透過する光の少なくとも一部は上部吸収偏光板１０８も透過する。液晶層１０４の異なるピクセルを、例えば制御装置１１８によって選択的に活性化することで、特定の所望の場所で表示装置から光が透過して画像が形成され視聴者が見られるようになる。制御装置１１８には、例えばコンピュータ、又はテレビジョン画像を受信して表示するテレビジョン制御装置１１８が含まれることが可能である。１以上の任意の層１０９が上部吸収偏光板１０８を覆って提供されて、例えば機械的及び／又は環境的保護を表示面に提供することができる。１つの代表的実施形態において、層１０９には吸収偏光板１０８を覆うハードコートが含まれることが可能である。
【００５６】
いくつかの液晶ディスプレイは上記の方式とは異なった方式で作動できることは理解されよう。例えば、吸収偏光板は平行に整列されることが可能であり、液晶パネルは、ピクセルが非活性状態の場合に、光の偏光を回転させることができる。そのような場合であっても、かかる表示装置の基本的構造は上記のものと類似している。
【００５７】
光源領域１１２には、液晶パネル１０２を照明する光を生成する多数の光源１１４が含まれる。ＬＣＤ−ＴＶ又はＬＣＤモニタに使用される光源１１４は、多くの場合、表示装置１００に対して広がる線状の冷陰極蛍光管である。しかしながら、フィラメント又はアーク灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、非線状冷陰極蛍光管、平坦な蛍光灯パネル、或いは外部電極蛍光ランプなどのその他の種類の光源を使用することが可能である。このような光源のリストは、限定又は完全を期すものではなく例示のみを意図している。
【００５８】
光源領域１１２はまた、光源１１４から下に伝搬する光を液晶パネル１０２から離れる方向に反射するための反射板１１６を含んでもよい。反射板１１６は、以下の説明のように表示装置１００内部で光を再利用するために有用でもある。反射板１１６は、鏡面反射板であっても又は拡散反射板であってもよい。反射板１１６として使用され得る鏡面反射板の一例は、ミネソタ州セントポール（St. Paul）の３Ｍ社から入手可能なビキュイティ（Vikuiti（商標））高鏡面反射（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、乱反射する粒子、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、ポリスチレン等を含む。微小多孔性の材料及びフィブリル含有材料を含む拡散反射体のその他の例は、参照することにより本明細書に組み込まれる共有米国特許出願公開第２００３／０１１８８０５Ａ１号に説明されている。
【００５９】
アセンブリ１０は、光源領域１１２と液晶パネル１０２との間に配置される。上記のように、光管理層は、表示装置１００の操作を向上させるために、光源領域１１２から伝播する光に作用する。不均一な表面上の拡散板１２に取り付けられる反射偏光層１６を含む、アセンブリ１０のような光学アセンブリを使用するのが望ましい。かかる光学アセンブリの使用によって、例えば組み立てる構成要素がより少ないという理由で、ＬＥＤテレビの組立時間が減少する。さらに、アセンブリ１０を一体型物品として提供することにより、表示装置１００の構成要素の自動組み立てをより容易にする。
【００６０】
追加の実施形態
アセンブリ１０は、ボイド２５を画定するための起伏状の特徴によって形成された非平坦な表面を含む一方で、ボイド又は空隙を画定するために、光拡散層と反射偏光層との間の中間領域に任意の構造を設けることが可能である。例えば、図３は、本発明の別の実施形態による光学アセンブリ２００を示している。アセンブリ２００は、アセンブリ１０の替わりに表示システム１００（図２）に組み込まれてもよい。アセンブリ２００は、光拡散層２１２、構造化された中間層２１４、反射偏光層２１６、及び任意の高分子層２１８を含む。反射偏光層２１６は、構造化された中間層２１４を介して光拡散層２１２に取り付けられる。光拡散層２１２、構造化された中間層２１４、及び反射偏光層２１６は、各層の間の接着層を介して（完全にコーティングする又は各層の周辺部をコーティングするかのいずれかで）互いに結合されてもよい。或いは、反射偏光層２１６及び光拡散層２１２は、溶媒結合又は超音波溶接によって構造化された中間層２１４に結合されてもよい。高分子層２１８は、構造化された中間層２１４の反対側の表面上の反射偏光層２１６に任意で取り付けられる。
【００６１】
構造化された中間層２１４は、ボイド２２５を画定する構造２２０有する。ボイド２２５は、光拡散層２１２と反射偏光層２１６との間に部分的な空隙を提供する。ボイド２２５は、光拡散層２１２と反射偏光層２１６との間に全体的に空隙を有するアセンブリと実質的に同様の光学性能をアセンブリ２００が有することを可能とする。構造化された中間層２１４を通って広がるボイド２２５を画定する構造２２０を有する、構造化された中間層２１４を図示したが、構造化された中間層２１４は、光拡散層２１２と反射偏光層２１６との間にボイド又は空隙を画定するあらゆる構造を有していてもよい。
【００６２】
光拡散層２１２、反射偏光層２１６、及び高分子層２１８は、上記した光拡散層１２、反射偏光層１６、及び高分子層２１８（図１）と同様の材料から製造されても、又は同様の構造を有してもよい。構造化された中間層２１４は、ポリ（メタ）アクリル系、ポリ（メタ）アクリル酸類、ポリカーボネート類、ポリウレタン類、ポリエステル類、ポリオレフィン類、ポリスチレン類、ポリシクロオレフィン類、エポキシポリマー類、ポリアミド類、ポリイミド類、ポリスルフォン類、ポリ塩化ビニル類、ポリシロキサン類、又はシリコーンポリマー類、或いはこれらの共重合体又はブレンド、を含む高分子材料で製造され得る。例には、アクリルコポリマー；ポリメチルメタクリレート；アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー；スチレンアクリロニトリルコポリマー、ポリ（ビニルシクロヘキサン）；ポリメチルメタクリレート／ポリ（ビニルフルオライド）ブレンド；ポリ（エチレン）；ポリ（プロピレン）；ＰＥＴ；ＰＥＮ；ポリ（フェニレンオキシド）ブレンド；スチレン系ブロックコポリマー；ポリカーボネート／ＰＥＴブレンド；酢酸ビニル／ポリエチレンコポリマー；酢酸セルロース；フルオロポリマー；ポリ（スチレン）−ポリ（エチレン）コポリマー；又はこれらのコポリマー又はブレンドが含まれる。一実施形態では、構造化された中間層２１４は、アクリライト（ACRYLITE）（登録商標）ブランド（シロ社（Cyro Industries）（ニュージャージー州ロッカウェイ（Rockaway, New Jersey）より）を有するアクリル板を含む。別の実施形態では、構造化された中間層２１４は、ポリメチルメタクリレート、又はメチルメタクリレートとスチレンのコポリマーを含む。代替的実施形態では、光拡散層２１２及び反射偏光層２１６の主要な表面の固着及び仕上げ（facing）が、光拡散層２１２と反射偏光層２１６との間のボイドを画定するように、構造化された中間層２１４を接着性の周辺固着（adhesive perimeter bond）として構成する。
【００６３】
図４は、本発明のさらなる実施形態による光学アセンブリ３００を示している。アセンブリ３００は、アセンブリ１０の替わりに表示システム１００（図２）に組み込まれてもよい。アセンブリ３００は、光拡散層３１２、接着層３１４、反射偏光層３１６、及び任意の高分子層３１８を含む。反射偏光層３１６は、接着層３１４を介して光拡散層３１２に取り付けられる。高分子層３１８は、光拡散層３１２の反対側の表面上の反射偏光層３１６に任意で取り付けられる。光拡散層３１２、接着層３１４、反射偏光層３１６、及び高分子層３１８は、それぞれ、上記した光拡散層１２、接着層１４、反射偏光層１６、及び高分子層２１８（図１）と同様の材料から製造されても、又は同様の構造を有してもよい。
【００６４】
反射偏光層３１６は、不均一な又は非平坦な表面を有する。複数の起伏状の特徴３２０が反射偏光層３１６の不均一な表面を形成する。起伏状の特徴３２０は、マットな又は非平坦な表面を形成するために、周期的又は非周期的に間隔があいていてもよく、同様の又は異なる高さを有していてもよく、及び湾曲した又は先のとがった輪郭を有していてもよい。一つの実施形態では、不均一な表面の平均粗さ（Ｒａ）は約０．５〜１０μｍの範囲である。反射偏光層３１６の不均一な表面は、とりわけ、表面の微小反復、粗化、又はサンドブラスティングによって形成されてもよい。
【００６５】
反射偏光層３１６は、光拡散層３１２が不均一な表面の起伏状の特徴３２０と固着するように、光拡散層３１２に取り付けられる。一実施形態において、接着層３１４は、起伏状の特徴３２０の高さ未満の厚さを有する。別の実施形態では、接着層３１４は、起伏状の特徴３２０の高さの約５％〜７５％厚さを有する。反射偏光層３１６が本発明の接着層３１４を介して光拡散層３１２に取り付けられる場合は、空隙又はボイド３２５は、反射偏光層３１６の不均一な表面上の隣接する起伏状の特徴の間に画定される。接着層３１４、起伏状の特徴３２０、及びボイド３２５は、光拡散層３１２と反射偏光層３１６との間に中間領域を形成する。ボイド３２５は、光拡散層３１２と反射偏光層３１６との間に部分的な空隙を提供する。ボイド３２５は、アセンブリ３００が、光拡散層３１２と反射偏光層３１６との間に全面的に空隙を有するアセンブリの光学性能と実質的に同様の光学性能を有することを可能とする。
【実施例】
【００６６】
光学アセンブリの準備
（実施例１）（１）
デュアル輝度上昇フィルム（Dual Brightness Enhancement Film）（ＤＢＥＦ−Ｑ）フィルムである、１／２−Ｄ４００であり、放射線硬化接着剤を用いて厚さ約１３０μｍのポリカーボネート（６０％ヘイズ）のシート１枚に積層した。ポリカーボネートはマットな表面を有していた。光拡散層は、住友化学（Sumitomo Chemical Company）（東京、日本）からモデルＲＭ８０２として市販の、不均一な表面を有する厚さ２．０ｍｍの光拡散板でった。光拡散層は、メチルメタクリレートとスチレンのコポリマー（以下、ＭＳと呼ぶ）を含んでいた。針形状測定法（stylus profilometry）で測定した、ＲＭ８０２光拡散層の表面１及び表面２の表面の特徴を下の表１に示す。ミネソタ州セントポール（St. Paul）の３Ｍ社により製造された、厚さ約１５μｍの感圧性接着剤（接着剤Ａ）の層を用いて、反射偏光層を光拡散層の表面１に取り付けた。接着剤Ａは、９０％の感圧性接着剤、アクリル酸イソオクチルとアクリル酸のコポリマー（９３：７）、及び１０％の高Ｔｇポリマー、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、及びＤＭＡ−ＥＭＡのコポリマー（６９：２５：６）のブレンドであり、分子量は〜１４０，０００ｇ／モルであった。
【００６７】
【表１】
2009518689.tif 000004
【００６８】
（実施例２）（２）
実施例２は、反射偏光層が、ＤＢＥＦ−Ｑフィルムの両面に積層された、約２５０μｍの厚さのポリカーボネートの層、及びポリカーボネート（ＤＢＥＦ−ＤＴＶ）の層の一方にコーティングされた、ＢＥＦＩＩＩ９０／５０、７Ｒ（即ち、曲率半径７μｍ）のプリズムを含むこと以外は、実施例１と同様に準備された。
【００６９】
（実施例３）（３）
実施例３は、使用した反射偏光層が、約１３０μｍ厚さのポリカーボネートのシートをその上に積層していないＤＢＥＦ−Ｑフィルムであったこと以外は、実施例１と同様に準備された。
【００７０】
（実施例４）（４）
実施例４は、使用した反射偏光層がＢＥＦＩＩ９０／２４プリズムをその上にコーティングしたＤＢＥＦ−Ｑフィルムであったこと以外は、実施例１と同様に準備された。
【００７１】
（実施例５）（５）
実施例５は、使用した反射偏光層がＢＥＦＩＩ９０／５０プリズムをその上にコーティングしたＤＢＥＦ−Ｑフィルムであったこと以外は、実施例１と同様に準備された。
【００７２】
（実施例６）（６）
実施例６は、約１２．７μｍ厚さの感圧性接着剤（接着剤Ａ）の層を用いて反射偏光層を光拡散層の表面１に取り付け、及び使用した反射偏光層がＢＥＦＩＩ９０／２４プリズムをその上にコーティングしたＤＢＥＦ−Ｑフィルムであったこと以外は、実施例１と同様に準備された。
【００７３】
（実施例７）（７）
実施例７は、約６．３５μｍ厚さの感圧性接着剤（接着剤Ａ）の層を用いて反射偏光層を光拡散層の表面１に取り付け、及び使用した反射偏光層がＢＥＦＩＩ９０／２４プリズムをその上にコーティングしたＤＢＥＦ−Ｑフィルムであったこと以外は、実施例１と同様に準備された。
【００７４】
（実施例８）（８）
実施例８は、約２．５４μｍ厚さの感圧性接着剤（接着剤Ａ）の層を用いて反射偏光層を光拡散層の表面１に取り付け、及び使用した反射偏光層がＢＥＦＩＩ９０／２４プリズムをその上にコーティングしたＤＢＥＦ−Ｑフィルムであったこと以外は、実施例１と同様に準備された。
【００７５】
（実施例９）（９）
実施例９は、約１２．７μｍ厚さの感圧性接着剤（接着剤Ａ）の層を用いて反射偏光層を光拡散層の表面２に取り付け、及び使用した反射偏光層がＢＥＦＩＩ９０／２４プリズムをその上にコーティングしたＤＢＥＦ−Ｑフィルムであったこと以外は、実施例１と同様に準備された。
【００７６】
（実施例１０）（１０）
実施例１０は、約６．３５μｍ厚さの感圧性接着剤（接着剤Ａ）の層を用いて反射偏光層を光拡散層の表面２に取り付け、及び使用した反射偏光層がＢＥＦＩＩ９０／２４プリズムをその上にコーティングしたＤＢＥＦ−Ｑフィルムであったこと以外は、実施例１と同様に準備された。
【００７７】
（実施例１１）（１１）
実施例１１は、約２．５４μｍ厚さの感圧性接着剤（接着剤Ａ）の層を用いて反射偏光層を光拡散層の表面２に取り付け、及び使用した反射偏光層がＢＥＦＩＩ９０／２４プリズムをその上にコーティングしたＤＢＥＦ−Ｑフィルムであったこと以外は、実施例１と同様に準備された。
【００７８】
比較例１（Ｃ−１）
比較例１は、反射偏光層と光拡散板との間に全体的な空隙を提供するため、反射偏光層を拡散板上で浮動性にしたこと以外は、実施例１と同様に準備された。
【００７９】
比較例２（Ｃ−２）
比較例２は、厚さ約８０μｍのアクリル系感圧性接着剤である、３Ｍ社（3M Corporation）（ミネソタ州セントポール（Saint Paul, Minnesota））から入手の３Ｍ９４８３接着剤を使用して反射偏光板を光拡散板に完全に光学的に結合したこと以外は、実施例１と同様に準備された。
【００８０】
比較例３（Ｃ−３）
比較例３は、反射偏光層と光拡散板との間に全体的な空隙を提供するため、反射偏光層を拡散板上で浮動性にしたこと以外は、実施例２と同様に準備された。
【００８１】
比較例４（Ｃ−４）
比較例４は、３Ｍ９４８３接着剤を使用して反射偏光板を光拡散板に完全に光学的に結合したこと以外は、実施例２と同様に準備された。
【００８２】
比較例５（Ｃ−５）
比較例５は、反射偏光層と光拡散板との間に全体的な空隙を提供するため、反射偏光層を拡散板上で浮動性にしたこと以外は、実施例３と同様に準備された。
【００８３】
比較例６（Ｃ−６）
比較例６は、アクリル系感圧性接着剤である、３Ｍ社（3M Corporation）（ミネソタ州セントポール（Saint Paul, Minnesota））から入手の３Ｍ９４８３接着剤を使用して反射偏光板を光拡散板に完全に光学的に結合したこと以外は、実施例３と同様に準備された。
【００８４】
比較例７（Ｃ−７）
比較例７は、反射偏光層と光拡散板との間に全体的な空隙を提供するため、反射偏光層を拡散板上で浮動性にしたこと以外は、実施例４と同様に準備された。
【００８５】
比較例８（Ｃ−８）
比較例８は、アクリル系感圧性接着剤である、３Ｍ社（3M Corporation）（ミネソタ州セントポール（Saint Paul, Minnesota））から入手の３Ｍ９４８３接着剤を使用して反射偏光板を光拡散板に完全に光学的に結合したこと以外は、実施例４と同様に準備された。
【００８６】
比較例９（Ｃ−９）
比較例９は、反射偏光層と光拡散板との間に全体的な空隙を提供するため、反射偏光層を拡散板上で浮動性にしたこと以外は、実施例５と同様に準備された。
【００８７】
比較例１０（Ｃ−１０）
比較例１０は、アクリル系感圧性接着剤である、３Ｍ社（3M Corporation）（ミネソタ州セントポール（Saint Paul, Minnesota））から入手の３Ｍ９４８３接着剤を使用して反射偏光板を光拡散板に完全に光学的に結合したこと以外は、実施例５と同様に準備された。
【００８８】
上記の光学アセンブリの概略を表２に示す。
【００８９】
【表２】
2009518689.tif 000005
【００９０】
有効透過
有効透過を準備した各光学アセンブリに対して測定した。壁の厚さ約０．６ｃｍ及び側面が約１１ｃｍのテフロン（登録商標）立方体を用意した。立方体を、高強度の光ファイバーのパイプを介して内側から照射した。立方体の高度に拡散する半透明の壁は、高度に均一な（均等拡散）輝度の基準面を提供した。立方体の外側の面に対してセンタリングされ、立方体の面の垂線に沿って配置された輝度計が、輝度計と立方体の面との間に設けられた各光学アセンブリを有する又は有さない立方体の面上の輝度を記録した。光学アセンブリを有する輝度の光学アセンブリを有さない輝度に対する割合が有効透過である。準備した各サンプルに対する有効透過測定の結果を表３に示す。
【００９１】
【表３】
2009518689.tif 000006
【００９２】
この表に示されるように、本発明にしたがって準備した光学アセンブリ（実施例１〜５）の有効透過は、光拡散層と反射偏光層との間に全体的な空隙を有する結果的な比較例の光学アセンブリ（それぞれ、比較例１、３、５、７、及び９）の有効透過と実質的に同様である。さらに、本発明にしたがって準備した光学アセンブリ（実施例１〜１１）は、一般的に、反射偏光層が完全に光拡散層に結合されている結果的な比較例よりも改善された有効透過を示す。
【００９３】
スペックル試験（Speckle Test）
接着層１４が光拡散層１２及び任意の高分子層１８と光学的に結合している領域（即ち、光拡散層１２の不均一な表面のピークが接着層１４に触れる場所）では、光拡散層１２と接着層１４との間のボイド２５の上部の領域に比べ、白色度の相違が観測された。このスペックルの不具合は、典型的には、ボイド２５の上部の領域が、光拡散層１２と任意の高分子層１８との間の光学的結合を有している領域よりも明るくないと思われる、より高い視野角の観察者にはより明らかである。スペックルの不具合は、光拡散層１２に光学的に結合された場合に光学高分子層１８が光配向層として機能不能であるために存在する。
【００９４】
上記実施例（実施例６〜１１及び比較例Ｃ−７及びＣ−８）の一部の試験サンプルを、スペックルの不具合を調べるために試験した。以下の構成要素を有して作製された表示装置でサンプルを試験し、まず目から最も遠くの構成要素から開始した：（１）ホワイトアクリル製の底部拡散器及び蛍光灯（例えば、ゼネラルエレクトリック（General Electric）Ｆ１５Ｔ８−ＳＰ４１）を有する白色光拡散を含むライトボックス；（２）最小へイズが９８％及び白色度が１５０〜３００ｃｄ／ｍ２の範囲のホワイトアクリルで製造されたライトポックス拡散器；（３）試験サンプル；（４）６５％の公称へイズを有する上部拡散フィルター（例えば、恵和社の１００−ＢＭＵ１Ｓ）；（５）透過率が３５％〜４５％及び偏光効率が９９．９％以上の偏光板を積層したガラス層（例えば、サンリッツ（SanRitz）のＨＬＣ２−５６１８）；及び（６）ピクセル寸法が０．２９８ｍｍ×０．１００ｍｍ、ブラックマトリクス（ＢＭ）の幅が０．０１０ｍｍ、及び開口率が８４％である約３８ｃｍのＸＧＡブラックマトリクス層。スペックル試験の合格基準は、±８０°内の水平視野角、±８０°内の垂直視野角、及び実施例から目までの視野距離が少なくとも５０ｃｍにおいて、スペックルの不具合が好ましくないか否かであった。
【００９５】
【表４】
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【００９６】
スペックルの不具合は、ボイド２５の空間周波数を変化させることにより明確さの程度を抑えることが可能である。例えば、表示装置の使用可能な視野領域全体を通して１つのボイド２５を設けることにより、スペックルの不具合は明確でなくなる。さらに、白色度の異なる個々の領域がもはや識別できなくなる点までボイドの空間周波数を増加させることが可能である。ボイド２５の上部の白色度と、光拡散層１２と任意の高分子層１８を光学的に結合する接着層１４の上部の白色度とのコントラストを１００％として、典型的なコントラスト応答関数に基づきスペックルの不具合を受容可能なレベルまで軽減するためには、約４０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇｒｅｅの空間周波数（視野距離０．２５ｍにおける最も近接した光学的結合領域間の距離１００μｍに対応する）が必要である。視野距離を広くする、又はボイド２５の上部の白色度と光学的結合領域の上部の白色度との間のコントラストを減少させることにより、最も近接した光学的結合領域間の要求距離を増加させることができる。
【００９７】
要約すると、本発明は、反射偏光層に取り付けられた光拡散層を含む光学アセンブリである。光拡散層と反射偏光層との間の中間領域は、光拡散層と反射偏光層との間のボイドを画定する中間体構造を有する。この構成により、いくつかの光学層を単一アセンブリとして光学システムに組み込むことが可能となる。これにより、これら層を含む光学システムのアセンブリに必要な時間を削減し、層のアセンブリ及び光学システムへの統合の際に個々の層にダメージが加わる可能性を減少する。
【００９８】
本発明について、好ましい実施形態を参照して説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく形状及び細部において変更をなし得ることが、当業者には理解されよう。
【００９９】
定義された図は、本発明のさまざまな実施形態を説明している。説明の中に記載のとおり、その他の実施形態もまた意図される。いかなる場合も、本開示は本発明を限定するのではなく、代表して提示するものである。本発明の範囲及び主要な精神に含まれる多数の他の変更及び実施形態は、当業者によって考案されうることを理解されたい。図は尺度どおりに描かれていないことがある。同様の参照番号が、同様の部分を示すために複数の図を通じて使用されている。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施形態による光学アセンブリの概略断面図。
【図２】図１の光学アセンブリを組み込む直接照明式表示装置の概略断面図。
【図３】本発明の別の実施形態による光学アセンブリの概略断面図。
【図４】本発明の更なる実施形態による光学アセンブリの概略断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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