(57)【要約】  本明細書において導光板（１０５）および少なくとも１つの光バルブ層（１１５）を含む導光アセンブリ（１１０）と、当該導光板に光学的に結合された少なくとも１つの光源（１２５）とを含むバックライトユニットであって、当該導光アセンブリにおけるある領域が、アクティブ状態と非アクティブ状態との間で切り替わるように構成され、アクティブ領域が、入射光の少なくとも約９０％を透過し、非アクティブ領域が、入射光の約１０％未満を透過する、バックライトユニットを開示する。さらに、そのようなバックライトユニットを含む表示装置が、画像を表示する方法と共に開示される。
2019511820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光アセンブリであって、
導光板、および
少なくとも１つの光バルブ層
を含む導光アセンブリと、
該導光板に光学的に結合され、該導光板内へと光を注入するように構成された、少なくとも１つの光源と、
を含むバックライトユニットにおいて、
該導光アセンブリがさらに、第一および第二領域を含み、該第一領域が、該第一領域における対応するリアパネルに面した表面に入射した注入光の少なくとも約９０％を該第一領域の光放出面が透過するアクティブ状態と、該第一領域における対応するリアパネルに面した表面に入射した注入光の約１０％未満を該第一領域の光放出面が透過する非アクティブ状態との間で切り替え可能である、
バックライトユニット。
【請求項２】
導光アセンブリであって、
導光板、および
少なくとも１つの光バルブ層
を含む導光アセンブリと、
該導光板に光学的に結合され、該導光板内へと光を注入するように構成された、少なくとも１つの光源と、
を含むバックライトユニットにおいて、
該導光アセンブリがさらに第一および第二領域を含み、該第一領域が、光放出面に入射した注入光の少なくとも約９０％が該第一領域によって透過されるアクティブ状態と、該光放出面に入射した注入光の約１０％未満が該第一領域によって透過される非アクティブ状態との間で切り替え可能である、
バックライトユニット。
【請求項３】
前記少なくとも１つの光源が、前記導光板の１つまたは複数の端部に光学的に結合される、請求項１または２記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記第二領域が、アクティブ状態と非アクティブ状態との間で切り替わるように構成される、請求項１または２記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記導光アセンブリが、複数の第一領域と、任意選択により複数の第二領域とを含む、請求項１または２記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記導光アセンブリが、二次元配列において整列された複数のタイルを含み、１つまたは複数のタイルが、前記第一領域または前記第二領域に対応する、請求項１または２記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記第一領域が、約１ｍｍから約５００ｍの範囲の少なくとも１つの寸法を含む、請求項１または２記載のバックライトユニット。
【請求項８】
前記光バルブ層が、前記導光板の（ａ）前記光放出面または（ｂ）前記リアパネルに面した表面、に接触または隣接する、請求項１または２記載のバックライトユニット。
【請求項９】
さらに、約１５マイクロ秒から約１０秒の範囲の時間間隔内において前記アクティブ状態と非アクティブ状態との間で切り替えるように構成された切り替えメカニズムを含む、請求項１または２記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
前記切り替えメカニズムが、前記光バルブ層の少なくとも一部と前記導光板の少なくとも一部との間における物理的接触を引き起こすように構成されるか、または前記切り替えメカニズムが、前記光バルブ層の少なくとも一部のフィルター偏光を変えるように構成されるか、または前記切り替えメカニズムが、前記光バルブ層の少なくとも一部の屈折率を変えるように構成されるか、または前記切り替えメカニズムが、前記光バルブ層の少なくとも一部の粗度または有孔率を変えるように構成される、請求項９記載のバックライトユニット。
【請求項１１】
前記導光板の少なくとも１つの端部に光学的に結合された複数の光源を含む、請求項１〜１０のいずれか一項記載のバックライトユニット。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項記載のバックライトユニットを含む表示装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下、２０１６年３月３１日に出願された米国特許仮出願第６２／３１６０１１号に対する優先権の恩典を主張するものであり、なお、本出願は、当該仮出願の内容に依拠し、ならびに当該仮出願の全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、導光板およびそのような導光板を含む表示装置、より詳細には、局所的に調光可能なエッジライト型導光板および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、様々なエレクトロニクス、例えば、携帯電話、ラップトップ、電子タブレット、テレビ、およびコンピュータのモニターなど、において一般的に使用されている。しかしながら、ＬＣＤは、他の表示技術と比較した場合、明るさ、コントラスト比、効率、および／または視野角に関して制限され得る。例えば、他の表示技術と競争するために、従来のＬＣＤにおいて、電力要件および装置サイズ（例えば、厚さ）のバランスを取りつつ、より高いコントラスト比、色域、および／または明るさが、依然として求められている。
【０００４】
ＬＣＤは、光を発生させるためのバックライトユニット（ＢＬＵ）を含み得、当該光は、次いで、所望の画像を生成するために、変換、フィルタリング、および／または偏光され得る。ＢＬＵは、例えば、導光板（ＬＧＰ）の端部に結合された少なくとも１つの光源を含む、エッジライト型であり得るか、または、例えば、ＬＣＤパネルの背後に配置された二次元配列の光源を含む、バックライト型であり得る。ダイレクトライト型ＢＬＵは、エッジライト型ＢＬＵと比較した場合、向上したコントラストの利点を有し得る。例えば、画像における暗い領域を生成するために、ダイレクトライト型ＢＬＵにおける様々な光源を消すことにより、局所的調光を提供することができる。しかしながら、ダイレクトライト型ＢＬＵにおいて、所望の光均一性を達成するためおよび／またはホットスポットを回避するために、当該光源は、ＬＧＰからある距離に配置され得、結果として、ディスプレイ全体の厚さは、エッジライト型ＢＬＵより大きくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、１つまたは複数の上記の欠点に対処する表示装置用のＢＬＵを提供すること、例えば、向上したコントラスト比を有するより薄いＢＬＵを提供することは、有利であろう。バックライト型ＢＬＵと同様の局所的調光能力も提供しつつ、エッジライト型ＢＬＵと同程度にまで厚さの減じられた、表示装置用のＢＬＵを提供することも有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、様々な実施形態において、導光板および少なくとも１つの光バルブ層を含む導光アセンブリと、当該導光板に光学的に結合され、当該導光板内へと光を注入するように構成された、少なくとも１つの光源とを含むバックライトユニットであって、当該導光アセンブリがさらに、第一領域および第二領域を含み、当該第一領域が、アクティブ状態と非アクティブ状態との間で切り替え可能である、バックライトユニットに関する。いくつかの実施形態において、アクティブ状態では、第一領域の光放出面は、当該第一領域における対応するリアパネルに面した表面に入射した注入光の少なくとも約９０％を透過し、非アクティブ状態では、第一領域の光放出面が、当該第一領域における当該対応するリアパネルに面した表面に入射した注入光の約１０％未満を透過する。他の実施形態において、アクティブ状態では、光放出面に入射した注入光の少なくとも約９０％が、第一領域によって透過され、非アクティブ状態では、光放出面に入射した注入光の約１０未満が、第一領域によって透過される。そのようなバックライトユニットを含む表示装置および照明装置も、画像を表示する方法と共に開示される。
【０００７】
ある特定の実施形態において、当該光源は、ＬＧＰの１つまたは複数の端部に結合され得る。他の実施形態により、当該導光アセンブリの第二領域は、アクティブ状態と非アクティブ状態との間で切り替わることができる。当該ＬＧＰは、二次元配列において配置された複数のタイルを含み得、そのようなタイルの１つまたは複数は、ＬＧＰの第一または第二領域に対応する。光バルブ層は、ＬＧＰの光放出面またはリアパネルに面した表面のどちらかに接触または隣接し得る。
【０００８】
様々な実施形態において、当該ＢＬＵはさらに、アクティブ状態と非アクティブ状態との間で第一および／または第二領域を切り替えるように構成された切り替えメカニズムを含む。当該切り替え時間は、例えば、約１０ミリ秒（ｍｓ）から約１０秒（ｓ）の範囲であり得る。当該切り替えメカニズムは、ＬＧＰと、当該ＬＧＰに隣接する光バルブ層の少なくとも一部との間の接触を誘導することができるか、または、ＬＧＰに接触している光バルブ層の少なくとも一部の物理特性を変化させることができる。ある特定の実施形態により、ＬＧＰに隣接する光バルブ層は、拡散材料または光散乱材料を含み得る。他の実施形態において、ＬＧＰに接触する光バルブ層の少なくとも一部は、偏光、屈折率、および／またはテクスチャ特性を変化させるように誘導することができる。
【０００９】
本開示は、画像を表示する方法であって、複数の光源を、光放出面上に逆プリズムフィルムを含む導光板の少なくとも１つの端部に、光学的に結合させるステップと、第二表示領域の第二光透過率より高い第一光透過率を有する第一表示領域を生じるように、当該複数の光源における少なくとも２つの光源のパルス幅を調節するステップと、を含む、方法にも関する。いくつかの実施形態により、当該複数の光源は、当該ＬＧＰの１つの端部に光学的に結合され得る。当該複数の光源における第一光源は、当該複数の光源における第二光源とは異なるパルス幅を有することができる。他の実施形態において、第一複数の光源は、当該ＬＧＰの１つの端部に結合され得、第二複数の光源は、当該ＬＧＰにおける隣接する端部に結合され得る。当該第一複数の光源における第一光源は、当該第二複数の光源における第二光源とは異なる第一パルス幅を有し得る。
【００１０】
本開示のさらなる特徴および利点について、以下の詳細な説明において述べ、一部、その説明から当業者には容易に明らかとなるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、ならびに添付の図面を含め、本明細書において説明されるような当該方法を実践することによって認識される。
【００１１】
上述の全般的な説明および以下の詳細な説明は両方とも、本開示の様々な実施形態を提示し、特許請求の範囲の性質および特徴を理解するための概説または枠組みを提供することを意図することは理解されるべきである。添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部をなすものである。図面は、本開示の様々な実施形態を例示しており、説明と共に本開示の原理および作用を説明する役割を果たす。
以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読むことでさらに理解することができ、当該図面において、可能な場合、同じ番号は、同じ要素を示すために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本開示のいくつかの実施形態による、アクティブ状態および非アクティブ状態の第一例示的バックライトユニットを示す。
【図１Ｂ】本開示のいくつかの実施形態による、アクティブ状態および非アクティブ状態の第一例示的バックライトユニットを示す。
【図２Ａ】本開示の他の実施形態による、アクティブ状態および非アクティブ状態の第二例示的バックライトユニットを示す。
【図２Ｂ】本開示の他の実施形態による、アクティブ状態および非アクティブ状態の第二例示的バックライトユニットを示す。
【図３Ａ】本開示の様々な実施形態による、アクティブ状態および非アクティブ状態の第三例示的バックライトユニットを示す。
【図３Ｂ】本開示の様々な実施形態による、アクティブ状態および非アクティブ状態の第三例示的バックライトユニットを示す。
【図４Ａ】本開示のさらなる実施形態による、アクティブ状態および非アクティブ状態の第四例示的バックライトユニットを示す。
【図４Ｂ】本開示のさらなる実施形態による、アクティブ状態および非アクティブ状態の第四例示的バックライトユニットを示す。
【図５Ａ】本開示のさらなる実施形態による、アクティブ状態および非アクティブ状態の第五例示的バックライトユニットを示す。
【図５Ｂ】本開示のさらなる実施形態による、アクティブ状態および非アクティブ状態の第五例示的バックライトユニットを示す。
【図６Ａ】様々なパルス幅の光源を示す。
【図６Ｂ】様々なパルス幅の光源を示す。
【図７】本開示のある特定の実施形態による、逆プリズムフィルムを含む導光板を示す。
【図８】本開示の様々な実施形態による、様々なパルス幅を有する光源の二次元配列を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
バックライトユニット
本明細書において導光板および少なくとも１つの光バルブ層を含む導光アセンブリと、当該導光板に光学的に結合され、当該導光板内へと光を注入するように構成された、少なくとも１つの光源と、を含むバックライトユニットであって、当該導光アセンブリがさらに、第一領域および第二領域を含み、当該第一領域が、アクティブ状態と非アクティブ状態との間で切り替え可能である、バックライトユニットを開示する。いくつかの実施形態において、アクティブ状態では、第一領域の光放出面は、当該第一領域における対応するリアパネルに面した表面に入射した注入光の少なくとも約９０％を透過し、非アクティブ状態では、第一領域の光放出面が、当該第一領域における当該対応するリアパネルに面した表面に入射した注入光の約１０％未満を透過する。他の実施形態において、アクティブ状態では、光放出面に入射した光の少なくとも約９０％が、第一領域によって透過され、非アクティブ状態では、光放出面に入射した光の約１０未満が、第一領域によって透過される。そのようなバックライトユニットを含む様々な装置、例えば、数例を挙げると、表示装置および照明装置、例えば、テレビ、コンピュータ、電話、タブレット、および他の表示パネル、照明器具、ソリッドステート照明、掲示板、および他の建築要素など、も本明細書において開示される。
【００１４】
図１Ａ〜Ｂは、それぞれ、非アクティブ状態（１００）およびアクティブ状態（１００’）のバックライトユニット（ＢＬＵ）の例示的一実施形態を示している。導光アセンブリ１１０は、導光板（ＬＧＰ）１０５と、当該ＬＧＰ１０５の表面に隣接する光バルブ層１１５とを含み得る。光源１２５、例えば、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）など、は、光Ｌを当該ＬＧＰ中に導入または注入するように、当該ＬＧＰ１０５に光学的に結合することができる。
【００１５】
本明細書において使用される場合、用語「光学的に結合された」は、ＬＧＰに光を導入または注入するように、光源がＬＧＰに対して位置されることを示すことが意図される。光源は、たとえＬＧＰに物理的に接触していなくても、ＬＧＰに光学的に結合させることができる。図１に示されるように、ＢＬＵは、例えば、ＬＧＰ１０５の端部１０１に隣接または接触して配置された光源２２５などを有する、エッジライト型であり得る。当然のことながら、必要に応じて、所望の光出力効果を実現するために、バックライト型ＢＬＵ配置を含む、任意の光源の配置が可能である。光がＬＧＰに注入されるとき、ある特定の実施形態によれば、当該光は、全内部反射（ＴＩＲ）により、ＬＧＰ内において反射光ＲＬとして伝搬し得る。
【００１６】
全内部反射（ＴＩＲ）は、第一屈折率を有する第一材料（例えば、ガラス、プラスチックなど）内を伝播する光が、第一屈折率より低い第二屈折率を有する第二材料（例えば、空気など）との界面において全反射され得る現象である。ＴＩＲは、異なる屈折率を有する２つの材料の界面での光の屈折を説明するスネルの法則：
ｎ１ｓｉｎ（θ１）＝ｎ２ｓｉｎ（θ２）
を使用して説明することができる。スネルの法則により、ｎ１は、第一材料の屈折率であり、ｎ２は、第二材料の屈折率であり、θ１は、界面への垂線に対する、界面に入射する光の角度（入射角）であり、θ２は、当該垂線に対する反射光の屈折角である。屈折角（θ２）が９０°、例えば、ｓｉｎ（θ２）＝１、の場合、スネルの法則は、
【００１７】
【数１】
2019511820.tif 000003
【００１８】
として表すことができる。このような条件下での入射角θ１は、臨界角θｃとも呼ばれ得る。臨界角より大きい入射角（θ１＞θｃ）を有する光は、第一材料内において、完全に内部反射されるであろうが、その一方で、臨界角以下の入射角（θ１≦θｃ）を有する光は、第一材料によって透過されるであろう。空気（ｎ１＝１）とガラス（ｎ２＝１．５）との間の例示的界面の場合、臨界角（θｃ）は、４１°として計算することができる。したがって、ガラス内を伝搬する光が、４１°より大きい入射角で空気−ガラス界面に当たった場合、全ての入射光は、入射角に等しい角度で当該界面から反射されるであろう。当該反射光が、第一界面と同じ屈折率関係を有する第二界面に当たった場合、第二界面に入射した光は、当該入射角に等しい反射角において再び反射されるであろう。したがって、例えば、ガラスが、２つの対向する空気−ガラス界面を形成するような、２つの対向する平行な表面を有するガラス板である場合、当該ガラス板に注入された光は、当該ガラス板中を通って伝搬することができ、界面条件が変わらない限り、または変わるまで、平行な第一および第二界面の間で交互に反射し得る。
【００１９】
図１Ａを再び参照すると、当該ＬＧＰ１０５は、光放出面１０２と、リアパネルに面した表面１０３とを有し得る。本明細書において使用される場合、「光放出面」は、意図される使用者に面した、ＬＧＰ（または導光アセンブリまたはＢＬＵ）の主要面、例えば、使用者に向かって光を放出する主要面、を示すことが意図される。同様に、「リアパネルに面した表面」は、使用者とは反対側を向いた主要面、例えば、存在する場合、装置のリアパネルに向いた、ＬＧＰ（または導光アセンブリまたはＢＬＵ）における反対側の主要面、を示すことが意図される。
【００２０】
光バルブ層は、光放出面１０２（例えば、図３Ａに示されるような）またはリアパネルに面した表面１０３（例えば、図１Ａに示されるような）のどちらかに隣接または接触して配置され得る。様々な実施形態により、光バルブ層は、表面１０２または１０３のどちらかから離間され得るが、以下においてより詳細に説明されるように、１つまたは複数のメカニズムによって当該表面に接触するように誘導することもできる。あるいは、光バルブ層は、表面１０２または１０３のどちらかに接触していてもよく、ならびに、以下においてより詳細に説明される、１つまたは複数のメカニズムによってその構成を変化させるように誘導することもできる。いくつかの実施形態において、光放出面１０２に接触している光バルブ層は、構成を変化させるように誘導され得るが、その一方で、リアパネルに面した表面１０３に隣接する光バルブ層は、当該表面に接触するように誘導することができる。本明細書において使用される場合、用語「接触」は、特に明記されない限り、例えば、介在する層または構成要素など無く、２つ以上の列挙された構成要素の間での直接的な物理的接触を示すことが意図される。
【００２１】
ここで、図１〜５に関して、「アクティブ」状態および「非アクティブ」状態についてより詳細に説明する。明瞭化および説明のために、アクティブ化された構成要素および／またはユニットは、添付の図において（’）のシンボルを伴って示される。本明細書において使用される場合、用語「アクティブ」は、光バルブ層の少なくとも１つの部分または構成要素が、ＬＧＰ内のＴＩＲに影響を及ぼすように、「オン」に変えられるかまたは切り替えられるような構成を示すことが意図される。例えば、様々な実施形態において、当該光バルブ層は、光散乱材料を含み得、当該光散乱材料は、ＬＧＰに接触させた場合、当該光バルブ層によって接触されたＬＧＰの当該領域におけるＴＩＲを阻害し、入射光は、光放射面を向いた方向において前方散乱を受け、結果として、リアパネルに面した表面の当該接触した領域に対応する光放出面によって透過される光の量を増加させる。したがって、アクティブ状態の光バルブ層を含む導光アセンブリのアクティブ部分の場合、当該ＬＧＰにおける対応する領域の光放出面またはリアパネルに面した表面に入射した注入光の透過率は、約９０％以上、例えば、その間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％を超え得、例えば、約９０〜１００％の範囲であり得る。
【００２２】
用語「非アクティブ」は、光バルブ層の少なくとも１つの部分または構成要素が、ＬＧＰ内のＴＩＲに影響を及ぼさないかまたは実質的に影響及ぼさない構成を示すことが意図される。したがって、非アクティブ状態の光バルブ層を含む導光アセンブリの非アクティブ部分の場合、当該ＬＧＰにおける対応する領域の光放出面またはリアパネルに面した表面に入射した注入光の透過率は、約１０％未満、例えば、その間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、または１％未満であり得、例えば、約０〜１０％の範囲であり得る。
【００２３】
光バルブ層のそれぞれの部分は、必要に応じて、所望の光出力を生じるように、「オン」（アクティブ）および「オフ」（非アクティブ）に切り替えることができる。そのため、当該光バルブ層の１つまたは複数の部分は、ＬＧＰと光学的におよび／または物理的に相互作用する「バルブ」として機能し得、ならびに導光アセンブリの特定の所望の領域に対して、光出力に影響を及ぼすために開閉することができる。ある特定の実施形態において、そのようなバルブの作動は、本明細書においてより詳細に説明されるように、ＬＧＰ内でのＴＩＲの原理に基づき得る。
【００２４】
図１Ａは、非アクティブ状態の例示的ＢＬＵ１００を示している。例えば、リアパネルに面した表面１０３に隣接する光バルブ層１１５は、当該表面から離間されており、したがって、ＬＧＰ１０５内のＴＩＲに影響を及ぼし得ない。図１Ｂは、導光アセンブリ１１０’の第一領域１１１’がアクティブ状態であるようなＢＬＵ１００’を示している。例示される当該実施形態において、当該光バルブ層１１５は、可動部１２０を含み、そのうちの１つは、アクティブ化されているか（１２０’）、または「オン」に切り替えられている。当該可動部１２０は、いくつかの実施形態において、電気機械システム、例えば、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、の全てまたは一部を含み得、制御ユニット（図示されず）などのスイッチメカニズムによって制御され得る。当該可動部１２０は、機械的要素１２０ａおよび光学的要素１２０ｂ、例えば、拡散または散乱材料など、を含み得る。例示的拡散または散乱材料は、例えば、シリカ、チタニア、ポリメチル−メタクリレート球などを含有するポリマー樹脂などを含み得る。
【００２５】
電気信号の受信の際に、当該可動部１２０の機械的要素１２０ａは、当該光学的要素１２０ｂとＬＧＰ１０５の当該リアパネルに面した表面１０３との間の直接的な物理的接触を誘導するようにアクティブ化することができる。このアクティブ状態において、アクティブ化された可動部１２０’によって実証されるように、第一領域１１１’における当該リアパネルに面した表面１０３に入射した注入光に対して、ＴＩＲが減じられ得（例えば、ＴＩＲ＜１０％）、それにより、ＬＧＰを通って伝搬する光ＲＬは、可動部１２０’において当該リアパネルに面した表面１０３から前方に散乱され、例えば、当該前方散乱光は光放出面に対して臨界角以下の角度を有するため、当該光は、透過光ＴＬとして、当該光放出面１０２の当該対応する領域を通って透過される。例えば、当該前方散乱光の約９０％以上が、当該臨界角（θｃ）未満の入射角（θ１）を有し得る。対照的に、第二領域１１２における当該リアパネルに面した表面１０３の一部は、それと接触するアクティブ化された構成要素を含まず、よって、減少したＴＩＲを示さず（例えば、ＴＩＲ＞９０％）、当該光放出面１０２の当該対応する領域は、光を透過しないか、または実質的に透過しないであろう。したがって、いくつかの実施形態において、使用者によって見られるとき、第一領域１１１’に対応するディスプレイの一部は、照明されているように見え得るが、その一方で、第二領域１１２に対応するディプレイの一部は、暗く見え得る。
【００２６】
図１Ａ〜Ｂは、可動部１２０の間にギャップを有するように示されているが、この図は、本開示の態様を単に例示するためのものであり、実際には、これらのギャップは存在しなくてもよいことは理解されるべきである。その上、図１Ｂは、アクティブ化された可動部１２０’を１つだけ示しているが、必要に応じて、所望の光出力を生じるように、任意の数の可動部１２０をアクティブ化することができることは理解されるべきである。さらに、可動部１２０を別々に制御可能とすることも可能であり、例えば、第一領域（１１１’）は、アクティブ／非アクティブの可動部を有し得、ならびに第二領域（例えば、１１２）は、アクティブ／非アクティブの可動部を有し得る。最後に、図１Ａ〜Ｂに示される実施形態は単なる例示であり、添付の特許請求の範囲に対する制限であることを意図するものではないことは、理解されるべきである。光学的構成要素とＬＧＰ表面との間の接触を誘導するために、任意の好適な配置を使用してもよく、それは、本開示の範囲内であることが意図される。
【００２７】
図２Ａ〜Ｂは、それぞれ、非アクティブ状態（２００）およびアクティブ状態（２００’）のＢＬＵの別の例示的実施形態を示している。図１Ａ〜Ｂと同様に、導光アセンブリ２１０は、ＬＧＰ２０５と、当該ＬＧＰ２０５の表面に隣接する光バルブ層２１５とを含み得る。光源２２５は、ＬＧＰ、例えば、ＬＧＰ２０５の少なくとも１つの端部２０１など、に光Ｌを導入するように、当該ＬＧＰに光学的に結合させることができる。図示されているように、光バルブ層２１５は、１つまたは複数のフレームまたはキャビティ２３５を含むことができ、それらは、荷電された材料２３０を収容し得る。当該荷電された材料２３０は、任意の物理的状態、例えば、固体または液体など、であってもよく、ならびに正電荷または負電荷を有してもよく、または、いくつかの実施形態では、正または負に荷電された材料の混合物を使用することができる。好適な荷電された材料２３０の非限定的な例は、例えば、顔料、ポリスチレンビーズ、高分子電解質、強磁性体、および同様の材料を含み得る。
【００２８】
図１Ａと同様に、非アクティブ状態において（図２Ａに表されるような）、リアパネルに面した表面２０３に隣接する光バルブ層２１５内の荷電された材料２３０は、当該表面から離間されており、したがって、ＬＧＰ２０５内のＴＩＲに影響を及ぼし得ない。当該非アクティブ状態において、層２１５の一部は、表面２０３に接触状態にあり得（例えば、キャビティ２３５の側壁）、その一方で、層２１５の他の部分は、表面２０３から離間され得る（例えば、キャビティ内の材料２３０）ことに注目されたい。図２Ｂは、導光アセンブリ２１０の少なくとも第一領域２１１’がアクティブ状態にある、ＢＬＵ２００’を示している。図示されている実施形態において、選択されたキャビティ２３５’内の荷電された材料２３０’は、ＬＧＰ２０５の表面２０３にその材料を引き付けることによって、アクティブ化されているかまたは「オン」に切り替えられている。
【００２９】
例えば、１つまたは複数の正電極または負電極（図示されず）を含む切り替えメカニズムなどによる電場の適用において、１つまたは複数のキャビティ２３５内における荷電された材料２３０をアクティブ化することにより、当該荷電された材料２３０とＬＧＰ２０５のリアパネルに面した表面２０３との間の直接的な物理的接触を誘導することができる。このアクティブ状態において、アクティブ化された材料２３０’によって実証されるように、第一領域２１１’における当該リアパネルに面した表面２０３に入射した注入光に対して、ＴＩＲが減じられ得（例えば、ＴＩＲ＜１０％）、それにより、当該ＬＧＰを通って伝搬する光ＲＬは、移動部２２０’において当該リアパネルに面した表面２０３から前方に散乱され、例えば、前方散乱光は当該光放出面に対して臨界角以下の角度を有するため、当該光は、透過光ＴＬとして当該光放出面２０２の当該対応する領域を通って透過される。例えば、前方散乱光の約９０％以上は、臨界角（θｃ）未満の入射角（θ１）を有し得る。対照的に、第二領域２１２におけるリアパネルに面した表面２０３の一部は、それと接触するアクティブ化された構成要素を含まず、よって、減少したＴＩＲを示さず（例えば、ＴＩＲ＞９０％）、光放出面２０２の当該対応する領域は、光を透過しないか、または実質的に透過しないであろう。したがって、いくつかの実施形態において、使用者によって見られるとき、第一領域２１１’に対応するディスプレイの一部は、照明されているように見え得るが、その一方で、第二領域２１２に対応するディスプレイの一部は、暗く見え得る。
【００３０】
再び、図２Ａ〜Ｂは、ギャップによって均一に離間されているキャビティ２３５を有するように示されているが、この図は、単に本開示の態様を説明する目的のものであり、実際には、当該キャビティは、サイズおよび／または分布に関して異なる間隔を有してもよく、ならびに／あるいは当該ギャップは存在しない場合もあることは理解されるべきである。その上、図２Ｂは、アクティブ化された材料２３０’を収容する１つのキャビティ２３５’のみを示しているが、必要に応じて、所望の光出力を生じるように、任意の数のキャビティ内の材料をアクティブ化することができることは理解されるべきである。さらに、荷電された材料２３０を別々に制御可能とすることも可能であり、例えば、第一領域（例えば、２１１’）は、アクティブ／非アクティブの荷電された材料を有し得、ならびに第二領域（例えば、２１２）は、アクティブ／非アクティブの荷電された材料を有し得る。さらに、各キャビティ２３５は、２種以上の荷電された材料、例えば、正に荷電された材料と負に荷電された材料など、を含んでもよく、それらのいずれか１つは、所望に応じて、適切な電場を適用することによって、表面２０３に接触するように誘導することができる。最後に、図２Ａ〜Ｂに示された実施例は、単なる例示であり、添付の特許請求の範囲に対する限定であるとは意図されないことは理解されるべきである。当該荷電された材料とＬＧＰ表面との間の接触を誘導するための任意の好適な配置を使用することができ、それらは、本開示の範囲内であることが意図される。例えば、層２１５は、図示されるようなキャビティを含むモノリシック層ではなく、１つまたは複数の荷電された材料２３０を収容する離散的フレームを含んでもよい。
【００３１】
図３Ａ〜Ｂは、それぞれ、非アクティブ状態（３００）およびアクティブ状態（３００’）のＢＬＵの別の例示的実施形態を示している。図１Ａ〜Ｂと同様に、導光アセンブリ３１０は、ＬＧＰ３０５と当該ＬＧＰ３０５の表面に物理的に接触している光バルブ層３１５とを含み得る。光源３２５は、ＬＧＰ、例えば、ＬＧＰ３０５の少なくとも１つの端部３０１、に偏光された光ＰＬを導入するように、当該ＬＧＰ３０５に光学的に結合させることができる。示されているように、光バルブ層３１５は、ＬＧＰ３０５の光放出面３０２に接触している、第一偏光（「Ａ」）を有するフィルムを含み得る。本明細書において使用される場合、「偏光」は、フィルムに関連する場合、当該フィルムを通り抜けることができる光の偏光角に関連する。バルブ層３１５の偏光Ａは、いくつかの実施形態において、偏光された光ＰＬの第二偏光（「Ｂ」）と異なり得る。当該フィルムのための好適な材料の非限定的な例は、例えば、液晶または他の同様の材料を含み得る。
【００３２】
例えば、切り替えメカニズム（図示されず）などによる電子信号または電界の適用において、当該光バルブ層３１５の少なくとも一部をアクティブ化することにより、当該フィルムの一部の偏光を、例えば、ＡからＢへと、変えることができる。このアクティブ状態において、アクティブ化された一部３１５’によって実証されるように、ＬＧＰに注入されそれを通って伝搬する偏光された光ＲＰＬは、透過された偏光された光ＴＰＬとして、第一領域３１１’の光放出面３０２によって透過され得る。対照的に、アクティブ化されていない、第二領域３１２の光放出面３０２は、光を透過しないかまたは実質的に透過しないであろう。したがって、いくつかの実施形態において、使用者によって見られるとき、第一領域３１１’に対応するディスプレイの一部は、照明されているように見え得るが、その一方で、第二領域３１２に対応するディスプレイの一部は、暗く見え得る。
【００３３】
図３Ｂは、アクティブ化された部分３１５’を１つだけ示しているが、必要に応じて、所望の光出力を生じるように、当該光バルブ層３１５における２つ以上の部分をアクティブ化することができることは理解されるべきである。さらに、アクティブ化された部分３１５’を別々に制御可能とすることも可能であり、例えば、第一領域（例えば、３１１’）は、アクティブ／非アクティブの光バルブ部分を有し得、ならびに第二領域（例えば、３１２）は、アクティブ／非アクティブの光バルブ部分を有し得る。最後に、図３Ａ〜Ｂに示された実施例は、単なる例示であり、添付の特許請求の範囲に対する限定であるとは意図されないことは理解されるべきである。ＬＧＰ表面に接触している、光バルブ層の１つまたは複数の部分を変えるために、任意の好適な配置を使用してもよく、それは、本開示の範囲内であることが意図される。
【００３４】
ある特定の実施形態において、光源３２５は、混合された偏光（「Ａ／Ｂ」）の光をＬＧＰ３０５に注入するように構成された多色性のコヒーレント光源であってもよい。そのような場合、第一領域３１１’は、偏光Ａの光がそこを通過できるように構成またはアクティブ化され得、その一方で、第二領域３１２は、偏光Ｂの光がそこを通過できるように構成またはアクティブ化され得、あるいは非限定的に逆も同様である。その上、いくつかの実施形態において、必要に応じて、所望の光出力を達成するために、注入された光の偏光状態を変えること、例えば、注入された光の偏光をＡからＢに変えること、も可能であり得、または非限定的に逆も同様である。その上、偏光された光は、１つの偏光状態において注入され得るが、そのような偏光状態は、「効果的な」偏光をもたらすために、ＴＩＲにより、シフトされた相であり得る。この相シフトは、アクティブ状態および／または非アクティブ状態の光バルブ層部分の偏光を構成する場合に考慮され得る。
【００３５】
図４Ａ〜Ｂは、それぞれ、非アクティブ状態（４００）およびアクティブ状態（４００’）のＢＬＵのさらなる例示的実施形態を示している。図３Ａ〜Ｂと同様に、導光アセンブリ４１０は、ＬＧＰ４０５と当該ＬＧＰ４０５の表面に物理的に接触している光バルブ層４１５とを含み得る。光源４２５は、ＬＧＰ、例えば、ＬＧＰ４０５の少なくとも１つの端部４０１、に光Ｌを導入するように、当該ＬＧＰ４０５に光学的に結合させることができる。
【００３６】
示されているように、光バルブ層４１５は、ＬＧＰ４０５の光放出面４０２に接触している、第一屈折率（「ｎ１」）を有する材料を含み得る。バルブ層４１５の屈折率ｎ１は、いくつかの実施形態において、ＬＧＰ４０５の第二屈折率（「ｎ２」）とは異なり得、例えば、屈折率ｎ２より高くまたは低くあり得る。いくつかの実施形態では、非アクティブ状態において、第一屈折率ｎ１は、第二屈折率ｎ２より、少なくとも５％、例えば、これらの間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約５％から約５０％、約１０％から約４０％、約１５％から約３０％、または約２０％から約２５％の範囲など、においてｎ２より高くまたは低くあり得る。アクティブ状態において、第一屈折率ｎ１は、第二屈折率ｎ２の約５％以内、例えば、これらの間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約０．５％から約５％、約１％から約４％、または約２％から約３％の範囲など、においてｎ２より高くまたは低くあり得る。いくつかの実施形態において、第一屈折率ｎ１は、非アクティブ状態の第二屈折率ｎ２とは異なり得、ならびにアクティブ状態の第二屈折率ｎ２と実質的に等しくあり得る。光バルブ層４１５にとって好適な材料の非限定的な例は、例えば、圧縮および／または膨張の際に屈折率を変え得る多孔質材料、ならびに他の同様の気体／液体または固体／液体不均一系を含み得る。
【００３７】
例えば、切り替えメカニズム（図示されず）などによる電子信号または電界の適用において、当該光バルブ層４１５の少なくとも一部をアクティブ化することにより、当該層の屈折率を変えることができる。このアクティブ状態において、アクティブ化された部分４１５’によって実証されるように、この領域での界面条件の変化（例えば、ｎ１値の変化）により、第一領域４１１’の光放出面４０２に入射した注入光に対して、ＴＩＲが減じられ得（例えば、ＴＩＲ＜１０％）、それにより、ＬＧＰ中を伝搬する光ＲＬは、第一領域４１１’からの透過光ＴＬとして、光放出面４０２によって透過される。例えば、屈折率ｎ１の変化は、当該光放出面に入射した光の約９０％以上が、当該臨界角（θｃ）未満の入射角（θ１）を有し得るように、光放出面での臨界角（θｃ）を増加させ得る。対照的に、アクティブ化されていない第二領域４１２は、同じ界面条件（例えば、同じｎ１値）を有し、光を透過しないかまたは実質的に透過しないであろう。したがって、いくつかの実施形態において、使用者によって見られるとき、第一領域４１１’に対応するディスプレイの一部は、照明されているように見え得、その一方で、第二領域４１２に対応するディスプレイの一部は、暗く見え得る。
【００３８】
図４Ｂは、アクティブ化された部分４１５’１つだけを示しているが、必要に応じて、所望の光出力を生じるように、当該光バルブ層４１５における２つ以上の部分をアクティブ化することができることは、理解されるべきである。さらに、アクティブ化された部分４１５’を別々に制御可能とすることも可能であり、例えば、第一領域（例えば、４１１’）は、アクティブ／非アクティブの光バルブ部分を有し得、ならびに第二領域（例えば、４１２）は、アクティブ／非アクティブの光バルブ部分を有し得る。最後に、図４Ａ〜Ｂに示された実施例は、単なる例示であり、添付の特許請求の範囲に対する限定とは意図されないことは理解されるべきである。ＬＧＰ表面に接触している、光バルブ層の１つまたは複数の部分を変えるために、任意の好適な配置を使用してもよく、それは、本開示の範囲内であることが意図される。
【００３９】
様々な実施形態において、光バルブ層４１５は、ＢＬＵ４００内における妨げられたＴＩＲ（ＦＴＩＲ）を変更および／または制御するためにも使用することができる。例えば、追加の層（図示されず）を、当該光バルブ層４１５の上部に位置してもよく、それにより、バルブ層４１５は、ＬＧＰ４０５と当該追加の層との間に挟まれる。そのような構成において、当該ＬＧＰ４０５および追加の層の両方は、それぞれ、屈折率ｎ２およびｎ３を有するように選択することができ、当該屈折率は、光バルブ層４１５の屈折率ｎ１より高い。次いで、当該光バルブ層４１５の１つまたは複数の部分を非アクティブ状態からアクティブ状態へと切り替えることにより、バルブ層の屈折率ｎ１を高めることができ、それにより、ＬＧＰ４０５内のＴＩＲを妨げ、当該光バルブ層４１５を通る光の透過を可能にすることができる。あるいは、当該追加の層は、電子湿潤可能な（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔａｂｌｅ）材料、例えば、フルオロポリマーなど、によってＬＧＰから離間してもよく、それにより、当該追加の層とＬＧＰとの間のギャップの厚さを制御することができる。２つの層の間の光の透過に対して十分に近くなるように当該追加の層とＬＧＰとの間のギャップを減少させることによって、ＬＧＰ内のＴＩＲを妨げることができる。
【００４０】
図５Ａ〜Ｂは、それぞれ、非アクティブ状態（５００）およびアクティブ状態（５００’）のＢＬＵのさらなる別の例示的実施形態を示している。図３Ａ〜Ｂと同様に、導光アセンブリ５１０は、ＬＧＰ５０５と当該ＬＧＰ５０５の表面に物理的に接触している光バルブ層５１５とを含み得る。光源５２５は、ＬＧＰ５０５、例えば、ＬＧＰ５０５の少なくとも１つの端部５０１、に光Ｌを導入するように、当該ＬＧＰに光学的に結合させることができる。
【００４１】
図５Ａに示されているように、光バルブ層５１５は、ＬＧＰ５０５の光放出面５０２に接触している、第一テクスチャ（例えば、表面の平滑性もしくは粗度および／または有孔率）を有する材料を含み得る。いくつかの実施形態では、非アクティブ状態において、当該光バルブ層５１５は、ＬＧＰ５０５の光放出面５０２に接触している、無孔性の微細構造および／または実質的に滑らかな表面５４０を有し得、例えば、当該光バルブ層５１５は、非アクティブ状態において、実質的に光散乱部位を含み得ない。アクティブ状態において、図５Ｂに示されるように、光バルブ層におけるアクティブ化された部分５１５’は、光放出面５０２に接触している表面５４０’を有し得、これは、粗化されているか、および／または多孔性の微細構造であり、例えば、当該光バルブ層の一部は、アクティブ状態において、光散乱部位を含み得る。当該光バルブ層５１５にとって好適な材料の非限定的な例は、例えば、圧縮および／または膨張の際に有孔率および／または表面粗度を変えることができる材料などを含み得る。
【００４２】
例えば、切り替えメカニズム（図示されず）などによる電子信号または電界の適用において、当該光バルブ層５１５の少なくとも一部をアクティブ化することにより、当該アクティブ化された部分がＬＧＰからの光を散乱させるように当該層のテクスチャを変えることができる。このアクティブ状態において、アクティブ化された部分５１５’によって実証されるように、第一領域５１１’の光放出面５０２に入射した光に対して、ＴＩＲが減じられ得（例えば、ＴＩＲ＜１０％）、それにより、ＬＧＰ中を伝搬する光ＲＬは、当該光放出面５０２から前方に散乱され、透過光ＴＬとして第一領域５１１’によって透過される。対照的に、アクティブ化されていない第二領域５１２は、光を前方に散乱しないかまたは実質的に前方に散乱しないであろう。したがって、いくつかの実施形態において、使用者によって見られるとき、第一領域５１１’に対応するディスプレイの一部は、照明されているように見え得、その一方で、第二領域５１２に対応するディスプレイの一部は、暗く見え得る。
【００４３】
図５Ｂは、１つだけアクティブ化された部分５１５’を示しているが、必要に応じて、所望の光出力を生じるように、当該光バルブ層５１５における２つ以上の部分をアクティブ化することができることは理解されるべきである。さらに、アクティブ化された５１５’を別々に制御可能とすることも可能であり、例えば、第一領域（例えば、５１１’）は、アクティブ／非アクティブの光バルブ部分を有し得、ならびに第二領域（例えば、５１２）は、アクティブ／非アクティブの光バルブ部分を有し得る。最後に、図５Ａ〜Ｂに示された実施例は、単なる例示であり、添付の特許請求の範囲に対する限定であるとは意図されないことは理解されるべきである。ＬＧＰ表面に接触している、光バルブ層の１つまたは複数の部分を変えるために、任意の好適な配置を使用してもよく、それは、本開示の範囲内であることが意図される。
【００４４】
様々な実施形態により、図１〜５のいずれか１つを参照すると、ＬＧＰ１０５（２０５、３０５、４０５、５０５）の光放出面１０２（２０２、３０２、４０２、５０２）またはリアパネルに面した表面１０３（２０３、３０３、４０３、５０３）は、複数の光抽出特徴部によってパターン形成され得る。本明細書において使用される場合、用語「パターン形成される」は、複数の光抽出特徴部が、任意の所定のパターンまたはデザインにおいて導光板の表面上または表面内に存在し、それらは、例えば、ランダムであっても、もしくは配列されても、反復的もしくは非反復的であっても、一様もしくは非一様であってもよいことを示すことが意図される。他の実施形態において、当該光抽出特徴部は、当該表面に隣接して、例えば、当該表面の下方において、ＬＧＰのマトリックス内に位置され得る。例えば、当該光抽出特徴部は、例えば、粗化または隆起された表面を形成するテクスチャ特徴部として、表面にわたって分布され得るか、または、例えば、レーザー損傷特徴部として、ＬＧＰ内または全体またはその一部に分布され得る。そのような光抽出特徴部を作製するための好適な方法は、印刷、例えば、インクジェット印刷、スクリーン印刷、マイクロプリント法など、テクスチャード加工、機械的粗化、エッチング、射出成形、コーティング、レーザー損傷法（ｌａｓｅｒ  ｄａｍａｇｉｎｇ）、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。そのような方法の非限定的な例としては、例えば、表面の酸エッチング、ＴｉＯ２による表面コーティング、およびレーザーの焦点をＬＧＰの表面またはＬＧＰのマトリックス内に合わせることによるＬＧＰのレーザー損傷が挙げられる。光抽出特徴部は、同時係属中の共同所有される国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１３／０６３６２２号および同第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０７０７７１号において開示される方法を使用して製造することもでき、なお、当該国際特許出願は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。
【００４５】
様々な実施形態において、任意選択によりＬＧＰの光放出面またはリアパネルに面した表面に存在していてもよい当該光抽出特徴部は、光散乱部位を含み得る。様々な実施形態により、当該抽出特徴部は、ＬＧＰの光放出面にわたって実質的に均一な光出力強度を生じるように好適な密度においてパターン形成され得る。他の実施形態において、当該光抽出特徴部は、ＬＧＰの光放出面にわたって不均一な光出力強度を生じるようにパターン形成され得る。ある特定の実施形態において、必要に応じて、ＬＧＰまたは装置全体にわたって所望の光出力分布を生じるために、光源に近接する光抽出特徴部の密度は、一方の端部から他方の端部への勾配など、光源からかなり離れた箇所での光抽出特徴部の密度より高くてもよく、またはその逆であってもよい。
【００４６】
当該光抽出特徴部は、ＬＧＰ表面における当該特徴部の深さに応じて、光の表面散乱および／または体積散乱を生じ得る。当該光抽出特徴部のサイズも、ＬＧＰの光散乱特性に影響を及ぼし得る。理論に束縛されることを望むわけではないが、小さい特徴部は、光を後方および前方に散乱し、その一方で、より大きな特徴部は、光を主に前方に散乱する傾向を有すると考えられる。したがって、例えば、様々な実施形態により、当該光抽出特徴部は、約１００ｎｍ未満、例えば、７０ｎｍなど、または約５０ｎｍ未満の相関長を有し得る。その上、より大きい抽出特徴部は、いくつかの実施形態において、前方光散乱を提供し得るが、小さい抽出特徴部は、角発散を提供し得る。したがって、様々な実施形態において、当該光抽出特徴部は、その間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約２０ｎｍから約５００ｎｍ、例えば、約５０ｎｍから約１００ｎｍ、約１５０ｎｍから約２００ｎｍ、または約２５０ｎｍから約３５０ｎｍの相関長の範囲、ならびに階層的特徴部を形成するための範囲の組み合わせであり得る。当該光抽出特徴部の光学特性は、例えば、当該抽出特徴部を作製するときに使用した処理パラメータなどによって、制御することができる。
【００４７】
ある特定の実施形態において、ＬＧＰの光放出面またはリアパネルに面した表面は、例えば、エッチング、ダメージング、コーティング、および／または粗化などによって作製されたテクスチャを有していてもよく、それにより、当該表面は、その間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約１０ｎｍから約１５０ｎｍ、例えば、約１００ｎｍ未満、約８０ｎｍ未満、約６０ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、または約２５ｎｍ未満など、の範囲の平均粗度Ｒａを有する。例えば、当該ＬＧＰの１つまたは複数の表面は、約５０ｎｍの表面粗度Ｒａを有し得、他の実施形態では、約１００ｎｍまたは約２０ｎｍの表面粗度Ｒａを有し得る。
【００４８】
再び、図１〜５のいずれか１つを参照すると、光放出面１０２（２０２、３０２、４０２、５０２）またはリアパネルに面した表面１０３（２０３、３０３、４０３、５０３）は、ある特定の実施形態において、平面または実質的に平面であり得、例えば、実質的に平坦および／または水平であり得る。当該表面は、様々な実施形態において、平行または実質的に平行であり得る。当該ＬＧＰ１０５（２０５、３０５、４０５、５０５）は、４つの端部を有し得るか、または５つ以上の端部を有し得、例えば、多面形ポリゴンであり得る。他の実施形態において、当該ＬＧＰは、４つ未満の端部を有し得、例えば、三角形、円または楕円形であり得る。非限定的な例として、当該ＬＧＰは、長方形、正方形、またはひし形の、４つの端部を有するシートを含み得るが、１つまたは複数の曲線部分または端部を有するものを含め、他の形状および構成も、本開示の範囲内であることが意図される。
【００４９】
当該ＬＧＰは、表示装置での使用のための、当技術分野において既知の任意の材料を含むことができる。例えば、当該ＬＧＰは、例を挙げると、プラスチック、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）など、微細構造（ＭＳ）材料、またはガラスなどを含むことができる。例示的ガラスは、これらに限定されるわけではないが、アルミノケイ酸ガラス、アルカリ−アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルカリ−ホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、アルカリ−アルミノホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、および他の好適なガラスを含み得る。ガラス導光体としての使用にとって好適な市販のガラスの非限定的な例としては、例えば、Ｃｏｒｎｉｎｇ社製のＥＡＧＬＥ  ＸＧ（登録商標）、Ｌｏｔｕｓ（商標）、Ｗｉｌｌｏｗ（登録商標）、Ｉｒｉｓ（商標）、およびＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）が挙げられる。さらなる実施形態において、当該ＬＧＰは、ガラスおよびプラスチックの両方を含む複合ＬＧＰを含むこともでき、したがって、ガラスのみのＬＧＰを参照しながら本明細書において説明される任意の特定の実施形態は、本明細書に添付される特許請求の範囲の範囲に限定されるべきではない。
【００５０】
いくつかの非限定的なガラス組成物は、約５０モル％から約９０モル％の間のＳｉＯ２、０モル％から約２０モル％の間のＡｌ２Ｏ３、０モル％から約２０モル％の間のＢ２Ｏ３、および０モル％から約２５モル％の間のＲｘＯを含み得、この場合、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの任意の１つまたは複数であり、かつｘは２であるか、あるいは、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａのうちの任意の１つまたは複数であり、かつｘは１であり、ならびに、当該ガラスは、２ｂＢ／５００ｍｍ以下の吸収を生じる。いくつかの実施形態において、当該ガラスは、１ｐｐｍ未満のＣｏ、Ｎｉ、およびＣｒのそれぞれを含む。いくつかの実施形態において、Ｆｅの濃度は、＜約５０ｐｐｍ、＜約２０ｐｐｍ、または＜約１０ｐｐｍである。他の実施形態において、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約６０ｐｐｍ、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約４０ｐｐｍ、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約２０ｐｐｍ、またはＦｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約１０ｐｐｍである。他の実施形態において、当該組成物は、約６０モル％から約８０モル％の間のＳｉＯ２、約０．１モル％から約１５モル％の間のＡｌ２Ｏ３、０モル％から約１２モル％の間のＢ２Ｏ３、および約０．１モル％から約１５モル％の間のＲ２Ｏ、ならびに約０．１モル％から約１５モル％の間のＲＯを含み、この場合、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの任意の１つまたは複数であり、かつｘは２であるか、あるいは、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａのうちの任意の１つまたは複数であり、かつｘは１であり、ならびに、当該ガラスは、２ｂＢ／５００ｍｍ以下の吸収を生じる。いくつかの実施形態において、当該ガラスは、０．００６未満、０．００５未満、０．００４未満、または０．００３未満の色シフトを生じる。
【００５１】
他の実施形態において、当該ガラス組成物は、約６５．７９モル％から約７８．１７モル％の間のＳｉＯ２、約２．９４モル％から約１２．１２モル％の間のＡｌ２Ｏ３、約０モル％から約１１．１６モル％の間のＢ２Ｏ３、約０モル％から約２．０６モル％の間のＬｉ２Ｏ、約３．５２モル％から約１３．２５モル％の間のＮａ２Ｏ、約０モル％から約４．８３モル％の間のＫ２Ｏ、約０モル％から約３．０１モル％の間のＺｎＯ、約０モル％から約８．７２モル％の間のＭｇＯ、約０モル％から約４．２４モル％の間のＣａＯ、約０モル％から約６．１７モル％の間のＳｒＯ、約０モル％から約４．３モル％のＢａＯ、および約０．０７モル％から約０．１１モル％の間のＳｎＯ２を含み得る。いくつかの実施形態において、当該ガラスは、＜０．０１５の色シフトを生じ得る。いくつかの実施形態において、当該ガラスは、＜０．００８、０．００５未満、または０．００３未満の色シフトを生じ得る。
【００５２】
追加の実施形態において、当該ガラスは、０．９５から３．２３の間のＲｘＯ／Ａｌ２Ｏ３比を有し得、この場合、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの任意の１つまたは複数であり、かつｘは２である。さらなる実施形態において、当該ガラス組成物は、１．１８から５．６８の間のＲｘＯ／Ａｌ２Ｏ３比を有し得、この場合、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの任意の１つまたは複数であり、かつｘは２であるか、あるいは、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａのうちの任意の１つまたは複数であり、かつｘは１である。さらなる実施形態において当該ガラス組成物は、−４．２５から４．０の間のＲｘＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯを含み得、この場合、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの任意の１つまたは複数であり、かつｘは２である。さらなる実施形態において、当該ガラス組成物は、約６６モル％から約７８モル％の間のＳｉＯ２、約４モル％から約１１モル％の間のＡｌ２Ｏ３、約４モル％から約１１モル％の間のＢ２Ｏ３、約０モル％から約２モル％の間のＬｉ２Ｏ、約４モル％から約１２モル％の間のＮａ２Ｏ、約０モル％から約２モル％の間のＫ２Ｏ、約０モル％から約２モル％の間のＺｎＯ、約０モル％から約５モル％の間のＭｇＯ、約０モル％から約２モル％の間のＣａＯ、約０モル％から約５モル％の間のＳｒＯ、約０モル％から約２モル％の間のＢａＯ、および約０モル％から約２モル％の間のＳｎＯ２を含み得る。
【００５３】
追加の実施形態において、当該ガラス組成物は、約７２モル％から約８０モル％の間のＳｉＯ２、約３モル％から約７モル％の間のＡｌ２Ｏ３、約０モル％から約２モル％の間のＢ２Ｏ３、約０モル％から約２モル％の間のＬｉ２Ｏ、約６モル％から約１５モル％の間のＮａ２Ｏ、約０モル％から約２モル％の間のＫ２Ｏ、約０モル％から約２モル％の間のＺｎＯ、約２モル％から約１０モル％の間のＭｇＯ、約０モル％から約２モル％の間のＣａＯ、約０モル％から約２モル％の間のＳｒＯ、約０モル％から約２モル％の間のＢａＯ、および約０モル％から約２モル％の間のＳｎＯ２を含み得る。ある特定の実施形態において、当該ガラス組成物は、約６０モル％から約８０モル％の間のＳｉＯ２、約０モル％から約１５モル％の間のＡｌ２Ｏ３、約０モル％から約１５モル％の間のＢ２Ｏ３、および約２モル％から約５０モル％の間のＲｘＯを含み得、この場合、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの任意の１つまたは複数であり、かつｘは２であるか、あるいは、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａのうちの任意の１つまたは複数であり、かつｘは１であり、ならびに、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約６０ｐｐｍである。
【００５４】
当該ＬＧＰは、例えば、イオン交換などによって化学的に強化されているガラスを含み得る。イオン交換プロセスの際、ガラス板の表面または表面付近のガラス板内のイオンは、例えば塩浴からの、より大きな金属イオンと交換され得る。ガラス中へのより大きいイオンの組み込みは、表面付近の領域に圧縮応力を生じさせることによって当該シートを強化することができる。当該圧縮応力とのバランスを保つために、対応する引張応力がガラスの中央領域内に誘起され得る。
【００５５】
イオン交換は、例えば、所定の時間において当該ガラスを溶融塩浴に浸漬することによって行うことができる。例示的塩浴としては、これらに限定されるわけではないが、ＫＮＯ３、ＬｉＮＯ３、ＮａＮＯ３、ＲｂＮＯ３、およびそれらの組み合わせが挙げられる。当該溶融塩浴の温度および処理時間は変えることができる。所望の用途に従って時間および温度を決定することは、当業者の能力内である。非限定的な例として、溶融塩浴の温度は、約４００℃から約８００℃、例えば、約４００℃から約５００℃の範囲であり得、ならびに所定の処理時間は、約４時間から約２４時間、例えば、約４時間から約１０時間など、の範囲であるが、他の温度および時間の組み合わせも想到される。非限定的な例として、当該ガラスを、例えば、約４５０℃で約６時間、ＫＮＯ３浴に漬けることによって、表面に圧縮応力を付与するＫリッチな層を得ることができる。
【００５６】
当該ＬＧＰおよび／または導光アセンブリ全体は、ある特定の実施形態において、透明または実質的に透明であり得る。本明細書において使用される場合、用語「透明」は、当該ＬＧＰ（またはアセンブリ）が、可視領域のスペクトル（４００〜７００ｎｍ）において約８０％を超える透過率を有することを示すことが意図される。例えば、例示的透明ＬＧＰは、可視光領域において、その間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約８５％を超える透過率、例えば、約９０％を超える、約９５％を超える、または約９７％を超える透過率など、を有し得る。ある特定の実施形態において、例示的ＬＧＰ（またはアセンブリ）は、紫外線（ＵＶ）領域（１００〜４００ｎｍ）において、その間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約５０％を超える透過率、例えば、約５５％を超える、約６０％を超える、約６５％を超える、約７０％を超える、約７５％を超える、約８０％を超える、約８５％を超える、約９０％を超える、約９５％を超える、または約９９％を超える透過率など、を有し得る。
【００５７】
いくつかの実施形態において、例示的透明ＬＧＰは、１ｐｐｍ未満のＣｏ、Ｎｉ、およびＣｒのそれぞれを含む。いくつかの実施形態において、Ｆｅの濃度は、＜約５０ｐｐｍ、＜約２０ｐｐｍ、または＜約１０ｐｐｍである。他の実施形態において、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約６０ｐｐｍ、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約４０ｐｐｍ、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約２０ｐｐｍ、またはＦｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約１０ｐｐｍである。追加の実施形態により、例示的透明ＬＧＰは、＜０．０１５の色シフト、またはいくつかの実施形態では、＜０．００８の色シフトを有し得る。当該ＬＧＰの光学的光散乱特性は、当該ＬＧＰ材料の屈折率によっても影響され得る。様々な実施形態により、当該ＬＧＰは、その間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約１．３から約１．８、例えば、約１．３５から約１．７、約１．４から約１．６５、約１．４５から約１．６、または約１．５から約１．５５の範囲の屈折率を有し得る。
【００５８】
当該ＬＧＰは、必要に応じて、所望の光分布を生成させるために、任意の所望のサイズおよび／または形状を有することができる。ある特定の実施形態において、当該ＬＧＰは、その間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約３ｍｍ以下、例えば、約０．１ｍｍから約２．５ｍｍ、約０．３ｍｍから約２ｍｍ、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍ、または約０．７ｍｍから約１ｍｍの範囲の、光透過面とリアパネルに面した表面との間に広がる厚さを有し得る。いくつかの実施形態において、当該ＬＧＰは、任意の所望の寸法、例えば、１ｍｍ×１ｍｍ、５ｍｍ×５ｍｍ、１０ｍｍ×１０ｍｍ、５０ｍｍ×５０ｍｍ、１００ｍｍ×１００ｍｍ、２００ｍｍ×２００ｍｍ、３００ｍｍ×３００ｍｍ、４００ｍｍ×４００ｍｍ、５００ｍｍ×５００ｍｍ、６００ｍｍ×６００ｍｍ、７００ｍｍ×７００ｍｍ、８００ｍｍ×８００ｍｍ、９００ｍｍ×９００ｍｍ、１ｍ×１ｍ、２ｍ×２ｍ、３ｍ×３ｍ、４ｍ×４ｍ、５ｍ×５ｍ、６ｍ×６ｍ、７ｍ×７ｍ、８ｍ×８ｍ、９ｍ×９ｍ、１０ｍ×１０ｍなど、を有する正方形を有し得る。当然のことながら、当該ＬＧＰは、任意の他の形状（例えば、長方形、菱形、三角形、円形など）も有してもよく、ならびに、上記の寸法は、これらの形状の１つまたは複数の寸法（例えば、幅、長さ、高さ、直径など）に対応し得る。いくつかの実施形態において、当該ＬＧＰは、その間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約１ｍｍから約１ｍ、例えば、約５ｍｍから約５００ｍｍ、約１０ｍｍから約３００ｍｍ、約２５ｍｍから約２００ｍｍ、または約５０ｍｍから約１００ｍｍなど、の範囲の少なくとも１つの寸法（例えば、長さおよび／または幅など）を有し得る。
【００５９】
さらに、図１〜５に示されるモノリシック構造とは対照的に、二次元ＬＧＰ配列を形成するように整列された複数のタイルを含むＬＧＰも、本明細書において開示される。そのような配列を採用するＢＬＵは、いくつかの実施形態において、モノリシックＬＧＰを採用するＢＬＵと比べて、当該配列における複数のタイルを個別にアドレスする能力により、向上した局所的調光および／またはコントラストを提供することができる。例えば、上記において説明されるように、各タイルは、ＬＧＰの第一または第二（または第三、第四、第五、またはそれ以上）領域に対応させることができ、本明細書において開示されるメカニズムのいずれかを使用してオンとオフを切り替えることができる。その上、各タイルは、隣接するタイルの光バルブ層に影響を及ぼすことなくオンとオフを切り替えることができるような、および／または異なる光バルブ層を、異なるタイルに適用することができるような、離散的な光バルブ層と共に供給することができる。さらに、ＬＧＰを作製するために複数のタイルを一緒に整列させる能力は、異なるサイズ要件を有する複数の用途、例えば、小さい照明用途（例えば、１〜１０ｍｍ）、モバイルおよびハンドヘルド用途（例えば、１０ｍｍ〜２０ｃｍ）、ディスプレイ用途（例えば、１０ｃｍ〜２００ｃｍ）、および掲示板（例えば、１ｍ〜１０ｍ）など、のための照明装置の調製においてより高い柔軟性を提供することができる。ある特定の実施形態において、タイル張りの配列を含むＬＧＰは、約５０ｍｍから約１０ｍの範囲の少なくとも１つの寸法（例えば、長さ、幅、高さ、直径など）を有することができる。
【００６０】
本開示の様々な態様により、ＢＬＵは、青色光、例えば、ＵＶ光（およそ１００〜４００ｎｍ）または近ＵＶ光（およそ３００〜４００ｎｍ）など、を放ち得る、少なくとも１つの光源に結合された、当該開示されたＬＧＰのうちの少なくとも１つを含み得る。いくつかの実施形態において、当該光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であり得る。本明細書において開示される様々な実施形態によれば、光源のパルス幅を調節することにより、ディスプレイにおいて明るさの変更された領域を提供することができる。例えば、当該光源、例えば、ＬＥＤなど、のパルス幅は、その間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約１ｍｓから約１０ｓ、例えば、約２ｍｓから約５ｓ、約３ｍｓから約２ｓ、約４ｍｓから約１ｓ、約５ｍｓから約０．８ｓ、約６ｍｓから約０．６ｓ、約７ｍｓから約０．５ｓ、約８ｍｓから約０．３ｓ、約９ｍｓから約０．２ｓ、約１０ｍｓから約０．１ｓ、約１５ｍｓから約５０ｍｓ、または約２０ｍｓから約３０ｍｓなど、の範囲であり得る。いくつかの実施形態において、２つ以上の光源を、当該ＬＧＰの１つまたは複数の端部に結合させてもよく、以下においてより詳細に説明されるように、異なるパルス幅を有するように調節することもできる。当該光源のパルス幅の調節は、様々な明るい／暗いディスプレイ領域を提供するために、本明細書において開示される光バルブメカニズムのいずれかと組み合わせて使用してもよい。
【００６１】
本明細書において開示されるＢＬＵは、これらに限定されるわけではないが、ＬＣＤなどの、様々な表示装置において使用することができる。例示的ＬＣＤの光学要素はさらに、数例の要素を挙げると、反射体、拡散体、１つまたは複数のプリズムフィルム、１つまたは複数の直線偏光子または反射偏光子、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ、液晶層、ならびに１つまたは複数のカラーフィルターなど、を含み得る。
【００６２】
方法
さらに、画像を表示する方法であって、本明細書において開示される導光アセンブリ中に光を導入するステップと、当該導光アセンブリの第一領域をアクティブ状態と非アクティブ状態との間で切り替えるステップとを含む方法も、本明細書において開示される。本明細書において開示される当該方法において用いられるＬＧＰおよび光バルブ層要素は、ＢＬＵに関して上記において説明したものと同じであり得る。同様に、例えば、制御ユニットまたは電気系統を使用する電子または電気機械信号（ＭＥＭＳ）の適用、電極を使用した電界の適用など、光バルブ層の一部をアクティブ状態から非アクティブ状態へと切り替えるためのメカニズムも、同じであり得る。様々な実施形態により、アクティブ状態と非アクティブ状態との間の切り替え時間は、採用される切り替えメカニズムに応じて変わりえる。例えば、当該切り替え時間は、その間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約１ｍｓから約１０ｓ、例えば、約２ｍｓから約５ｓ、約３ｍｓから約２ｓ、約４ｍｓから約１ｓ、約５ｍｓから約０．８ｓ、約６ｍｓから約０．６ｓ、約７ｍｓから約０．５ｓ、約８ｍｓから約０．３ｓ、約９ｍｓから約０．２ｓ、約１０ｍｓから約０．１ｓ、約１５ｍｓから約５０ｍｓ、または約２０ｍｓから約３０ｍｓなど、の範囲であり得る。
【００６３】
さらに、画像を表示する方法であって、複数の光源を、光放出面上に逆プリズムフィルムを含む導光板の少なくとも１つの端部に、光学的に結合させるステップと、第二表示領域の第二光透過率より高い第一光透過率を有する第一表示領域を生じるように、当該複数の光源における少なくとも２つの光源のパルス幅を調節するステップと、を含む方法も本明細書において開示される。
【００６４】
図６Ａ〜Ｂは、それぞれ、様々なパルス幅ＰＷ１およびＰＷ２において作動する光源６２５を示している。この図は、中でも特に、パルス幅の変化が、当該光源によって照明されるＬＧＰの特定のエリアを変化させないことを実証している。むしろ、より長いパルス幅ＰＷ２は、結果として、より短いパルス幅ＰＷ１と比べて、光源６２５によって点灯された領域６５５においてより明るい照明を生じ得る（例えば、図６Ｂを図６Ａと比較されたい）。その上、図６Ａ〜Ｂは、ＬＧＰにおける光分布についての単純化された表現であり、当該ＬＧＰ内での光の漏れおよび反射は、結果として、特定の光源６２５に揃えられたＬＧＰの「行」または「列」以外の領域での照明を生じ得る。したがって、光源のパルス幅を調節することによって、ＢＬＵの特定の領域のみを点灯することが可能でない場合もある。
【００６５】
図７は、光放出面７０２上に配置された逆プリズムフィルム７５０を有する例示的ＬＧＰ７０５を示している。光プレートの端部７０１に導入された光Ｌは、反射光ＲＬとして、ＬＧＰ内で反射され得る。例えば、Ｂ地点およびＣ地点において臨界角θｃ未満の入射角でＬＧＰ−空気境界に当たる光Ｌは、当該表面に反射して、ＬＧＰを通って伝搬されるであろう。光Ｌは、例えば、Ａ地点およびＤ地点などにおいて、ＬＧＰ−プリズム境界にも当たり得、入射角にかかわらず、透過光ＴＬとしてプリズム７５０を通って透過され得る。そのため、当該逆プリズムフィルムは、比較的高い光透過率を有する明るい領域６５２と、比較的低い光透過率を有する暗い領域６５１を提供し得る。
【００６６】
したがって、光源の二次元配列における逆プリズムフィルムとパルス幅調節との組み合わせにより、図８に示されるように、ＢＬＵの特定の領域をより明るく照らすことが可能になり得る。例えば、光源８２５ａは、パルス幅ＰＷａを有し得、光源８２５ｂは、パルス幅ＰＷｂを有し得、光源８２５ｃは、ＰＷｃを有し得、ならびに光源８２５ｄは、パルス幅ＰＷｄを有し得る。これらのパルス幅は、例えば、図示されるように、ＰＷａ＞ＰＷｃ＞ＰＷｄ＞ＰＷｂなど、お互いに異なっていてもよく、または異なっていなくてもよい。当該配列における異なる光源のパルス幅を変えることによって、様々な明るさの領域Ｗ、Ｘ、Ｙ、およびＺを生じさせることができる。その上、逆プリズムフィルム（図示されず）は、ＬＧＰの光放出面に適用することができ、ならびに、望まない領域、例えば、暗いままの領域または比較的薄暗いままの領域など、において光透過を制限するように設計することができる。
【００６７】
様々な実施形態により、例えば、図６Ａ〜Ｂに示されているように、光源６２５の配列は、ＬＧＰの単一の端部に光学的に結合させてもよい。そのような非限定的な構成において、当該複数の光源における第一光源は、当該複数の光源における第二光源のパルス幅とは異なるパルス幅を有するように調節され得る（例えば、図８における光源８２５ａ、８２５ｂ、または光源８２５ｃ、８２５ｄなどを参照されたい）。他の実施形態において、図８に示されるように、第一複数の光源は、当該ＬＧＰの１つの端部に結合され得、第二複数の光源は、当該ＬＧＰにおける隣接する端部に結合され得る。そのような非限定的な構成において、当該第一複数の光源における第一光源は、当該第二複数の光源における第二光源とは異なる第一パルス幅を有し得る（例えば、光源８２５ａ、８２５ｂ、または光源８２５ｃ、８２５ｄなどを参照されたい）。当該光源の例示的パルス幅は、その間の全ての範囲および部分範囲を含めて、約１ｍｓから約１０ｓ、例えば、約２ｍｓから約５ｓ、約３ｍｓから約２ｓ、約４ｍｓから約１ｓ、約５ｍｓから約０．８ｓ、約６ｍｓから約０．６ｓ、約７ｍｓから約０．５ｓ、約８ｍｓから約０．３ｓ、約９ｍｓから約０．２ｓ、約１０ｍｓから約０．１ｓ、約１５ｍｓから約５０ｍｓ、または約２０ｍｓから約３０ｍｓなど、の範囲であり得るが、他のパルス幅も可能であり、所望の光出力を達成するために適切であり得る。
【００６８】
当然のことながら、図８に示された実施形態は、単なる例示であり、添付の特許請求の範囲に対する限定として意図されない。当該ディスプレイの特定の領域の明るさを調節するための任意の好適な配置を使用することができ、それらは、本開示の範囲内であることが意図される。さらに、図８は、４つの異なるパルス幅を有する４つの特定の光源を示しているが、調節された光源はＬＧＰに沿った任意の位置であってもよいこと、ならびに、必要に応じて、所望の光出力を生じるように任意の数の光源を調節することができるということは理解されたい。そのため、明るさ／暗さの特定の領域を有する図８に示される表示パターンは単なる例示であり、異なる光源を調節することによって、および／または異なるパルス幅を提供することによって、変えることができる。
【００６９】
様々な開示される実施形態は、その特定の実施形態に関して説明される特定の特徴、要素、またはステップを伴い得ることは理解されるであろう。特定の特徴、要素、またはステップは、特定の一実施形態に関連して説明されるが、様々な例示されていない組み合わせまたは順序において代替の実施形態と交換または組み合わせてもよいことも理解されるであろう。
【００７０】
本明細書において使用される場合、名詞は、「少なくとも１つ」の対象を指し、そうでないことが明記されない限り、「１つだけ」に限定されないことも理解されるべきである。したがって、例えば、「光源（ａ  ｌｉｇｈｔ  ｓｏｕｒｃｅ）」に対する言及は、文脈においてそうでないことが明確に示されていない限り、１つまたは複数のそのような光源を有する例を包含する。同様に、「複数の」または「配列」は、「２つ以上」を意味することが意図される。そのため、「複数の光源」は、２つ以上のそのような光源、例えば、３つ以上のそのような光源など、を包含し、ならびに、「複数の導光板」は、２つ以上のそのようなＬＧＰ、例えば、３つ以上のそのようなＬＧＰなど、を包含する。
【００７１】
範囲は、本明細書において、「約」１つの特定の値から、及び／又は、「約」別の特定の値までとして表現することができる。そのような範囲を表現する場合、いくつかの例は、一方の特定の値から、および／または、他方の特定の値までを含む。同様に、値が、先行詞「約」の使用により概算値として表される場合、特定の値が他の態様を形成することは理解されるであろう。範囲の各々の終点は、他方の終点と関連して、および他方の終点とは無関係に、両方とも有意であることは理解されるであろう。
【００７２】
用語「実質的な」、「実質的に」、およびそれらの変形は、本明細書において使用される場合、説明される機能が、ある値または説明に等しいかまたはおよそ等しいことを言明することが意図される。例えば、「実質的に平面な」表面は、平面であるかまたはおよそ平面である表面を意味することが意図される。その上、上記において定義されるように、「実質的に同様の」は、２つの値が等しいか、またはほとんど等しいことを示すことが意図される。いくつかの実施形態において、「実質的に同様の」は、お互いの約５％以内、例えば、お互いの約３％以内、お互いの約２％以内、またはお互いの約１％以内など、の値を示し得る。
【００７３】
特に明記されない限り、本明細書において説明されるいずれの方法も、そのステップを特定の順序で実施することを必要とすると解釈されることは全く意図していない。したがって、方法のクレームが、そのステップが従うべき順序を実際には列挙していない場合、あるいは、ステップが特定の順序に限定されるべきであると請求項または説明において特に明記されていない場合、いずれの特定の順序も推察されることは意図されていない。
【００７４】
特定の実施形態の様々な特徴、要素、またはステップが、移行句「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」を使用して開示され得る場合、同時に、移行句「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ）」または「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」を使用して記述され得る実施形態を含めた代替の実施形態が含蓄されることは理解されるべきである。したがって、例えば、Ａ＋Ｂ＋Ｃを含む装置に対する言外の代替の実施形態は、装置がＡ＋Ｂ＋Ｃからなる実施形態と、装置が実質的にＡ＋Ｂ＋Ｃからなる実施形態とを包含する。
【００７５】
本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、本開示に様々な変更および変形を行うことができることは、当業者に明らかであろう。本開示の趣旨および本質が組み込まれた、開示された実施形態の変更、組み合わせ、部分的組み合わせ、および変形は当業者が気付き得るものであるので、本開示は、添付の特許請求の範囲内の全てとその同等物を包含すると解釈されるべきである。
【００７６】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００７７】
実施形態１
導光アセンブリであって、
導光板、および
少なくとも１つの光バルブ層
を含む導光アセンブリと、
当該導光板に光学的に結合され、当該導光板内へと光を注入するように構成された、少なくとも１つの光源と、
を含むバックライトユニットにおいて、
当該導光アセンブリがさらに、第一および第二領域を含み、当該第一領域が、当該第一領域における対応するリアパネルに面した表面に入射した注入光の少なくとも約９０％を当該第一領域の光放出面が透過するアクティブ状態と、当該第一領域における対応するリアパネルに面した表面に入射した注入光の約１０％未満を当該第一領域の光放出面が透過する非アクティブ状態との間で切り替え可能である、
バックライトユニット。
【００７８】
実施形態２
導光アセンブリであって、
導光板、および
少なくとも１つの光バルブ層
を含む導光アセンブリと、
当該導光板に光学的に結合され、当該導光板内へと光を注入するように構成された、少なくとも１つの光源と、
を含むバックライトユニットにおいて、
当該導光アセンブリがさらに第一および第二領域を含み、当該第一領域が、光放出面に入射した注入光の少なくとも約９０％が当該第一領域によって透過されるアクティブ状態と、当該光放出面に入射した注入光の約１０％未満が当該第一領域によって透過される非アクティブ状態との間で切り替え可能である、
バックライトユニット。
【００７９】
実施形態３
上記少なくとも１つの光源が、上記導光板の１つまたは複数の端部に光学的に結合される、実施形態１または２に記載のバックライトユニット。
【００８０】
実施形態４
上記第二領域が、アクティブ状態と非アクティブ状態との間で切り替わるように構成される、実施形態１または２に記載のバックライトユニット。
【００８１】
実施形態５
上記導光アセンブリが、複数の第一領域と、任意選択により複数の第二領域とを含む、実施形態１または２に記載のバックライトユニット。
【００８２】
実施形態６
上記導光アセンブリが、二次元配列において整列された複数のタイルを含み、１つまたは複数のタイルが、上記第一領域または上記第二領域に対応する、実施形態１または２に記載のバックライトユニット。
【００８３】
実施形態７
上記第一領域が、約１ｍｍから約５００ｍの範囲の少なくとも１つの寸法を含む、実施形態１または２に記載のバックライトユニット。
【００８４】
実施形態８
上記光バルブ層が、上記導光板の（ａ）上記光放出面または（ｂ）上記リアパネルに面した表面、に接触または隣接する、実施形態１または２に記載のバックライトユニット。
【００８５】
実施形態９
さらに、約１５マイクロ秒から約１０秒の範囲の時間間隔内において上記アクティブ状態と非アクティブ状態との間で切り替えるように構成された切り替えメカニズムを含む、実施形態１または２に記載のバックライトユニット。
【００８６】
実施形態１０
上記切り替えメカニズムが、上記光バルブ層の少なくとも一部と上記導光板の少なくとも一部との間における物理的接触を引き起こすように構成される、実施形態９に記載のバックライトユニット。
【００８７】
実施形態１１
アクティブ状態において、上記第一領域が、上記光バルブ層の第一領域と物理的に接触している上記導光板の第一部分を含み、非アクティブ状態において、当該導光板の当該第一部分が、当該光バルブ層の当該第一部分と物理的に接触していない、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
【００８８】
実施形態１２
上記光バルブ層が、拡散材料または光散乱材料を含む、実施形態１０〜１１のいずれか１つに記載のバックライトユニット。
【００８９】
実施形態１３
さらに、上記光バルブ層が機械的要素を含み、上記切り替えメカニズムが、電気系統を含む、実施形態１２に記載のバックライトユニット。
【００９０】
実施形態１４
上記光バルブ層が、正に荷電された光散乱粒子または負に荷電された光散乱粒子の少なくとも一方を含む、実施形態１０〜１１のいずれか１つに記載のバックライトユニット。
【００９１】
実施形態１５
上記切り替えメカニズムが、電界を発生させるように構成された２つ以上の電極を含む、実施形態１４に記載のバックライトユニット。
【００９２】
実施形態１６
上記切り替えメカニズムが、上記光バルブ層の少なくとも一部のフィルター偏光を変えるように構成される、実施形態９に記載のバックライトユニット。
【００９３】
実施形態１７
上記切り替えメカニズムが、電界を発生させるように構成された電気系統または２つ以上の電極を含む、実施形態１６に記載のバックライトユニット。
【００９４】
実施形態１８
上記光源が、偏光された光を上記導光板に導入する、実施形態１６〜１７のいずれか１つに記載のバックライトユニット。
【００９５】
実施形態１９
アクティブ状態において、上記第一領域が、上記偏光された光の偏光に実質的に等しいフィルター偏光を有する上記光バルブ層の第一部分を含み、非アクティブ状において、当該光バルブ層の当該第一部分が、当該偏光された光の当該偏光とは異なるフィルター偏光を有する、実施形態１８に記載のバックライトユニット。
【００９６】
実施形態２０
上記切り替えメカニズムが、上記光バルブ層の少なくとも一部の屈折率を変えるように構成される、実施形態９に記載のバックライトユニット。
【００９７】
実施形態２１
上記切り替えメカニズムが、上記光バルブ層の少なくとも一部の粗度または有孔率を変えるように構成される、実施形態９に記載のバックライトユニット。
【００９８】
実施形態２２
上記導光板の少なくとも１つの端部に光学的に結合された複数の光源を含む、実施形態１または２に記載のバックライトユニット。
【００９９】
実施形態２３
第一光源が、上記複数の光源における第二光源のパルス幅とは異なるパルス幅を有する、実施形態２２に記載のバックライトユニット。
【０１００】
実施形態２４
第一複数の光源が、第一端部に光学的に結合され、第二複数の光源が、隣接する第二端部に光学的に結合される、実施形態２２〜２３のいずれか１つに記載のバックライトユニット。
【０１０１】
実施形態２５
上記第一複数の光源における第一光源が、上記第二複数の光源における第二光源のパルス幅とは異なるパルス幅を有する、実施形態２４に記載のバックライトユニット。
【０１０２】
実施形態２６
実施形態１または２に記載のバックライトユニットを含む表示装置。
【０１０３】
実施形態２７
実施形態１または２に記載のバックライトユニットに光を導入するステップと、
上記導光アセンブリの上記第一領域をアクティブ状態と非アクティブ状態との間で切り替えるステップと
を含む、画像を表示するための方法。
【０１０４】
実施形態２８
複数の光源を、光放出面上に逆プリズムフィルムを含む導光板の少なくとも１つの端部に、光学的に結合させるステップと、
第二領域の第二光透過率より高い第一光透過率を有する第一領域を生じるように、上記複数の光源における少なくとも２つの光源の上記パルス幅を調節するステップと、
を含む、画像を表示するための方法。
【０１０５】
実施形態２９
第一光源が、上記複数の光源における第二光源のパルス幅とは異なるパルス幅を有する、実施形態２８に記載の方法。
【０１０６】
実施形態３０
第一複数の光源が、第一端部に光学的に結合され、第二複数の光源が、隣接する第二端部に光学的に結合される、実施形態２８〜２９のいずれか１つに記載の方法。
【０１０７】
実施形態３１
上記第一複数の光源における第一光源が、上記第二複数の光源における第二光源のパルス幅とは異なるパルス幅を有する、実施形態３０に記載の方法。
【符号の説明】
【０１０８】
１００、２００、３００、４００、５００  ＢＬＵ
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、７０１  端部
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、７０２  光放出面
１０３、２０３、３０３、４０３、５０３  リアパネルに面した表面
１０５、２０５、３０５、４０５、５０５、７０５  導光板
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０  導光アセンブリ
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１  第一領域
１１２、２１２、３１２、４１２、５１２  第二領域
１１５、２１５、３１５、４１５、５１５  光バルブ層
１２０  可動部
１２０ａ  機械的要素
１２０ｂ  光学的要素
１２５、２２５、３２５、４２５、５２５、６２５、８２５ａ、８２５ｂ、８２５ｃ、８２５ｄ  光源
２３０  荷電された材料
２３５  キャビティ
５４０  滑らかな表面
６５１  暗い領域
６５２  明るい領域
６５５  光源によって照らされた領域
６６５  領域
７５０  逆プリズムフィルム
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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