(57)【要約】相互に対しほぼ平行に延びる複数の細長の光チャネル（１２０）を包含する導光体プレート（１１０）を含む導光体（１００）であって、該導光体は、第一および／または第二主表面を通って導光体から出光する、光チャネル中を伝播する光を結合するための出力結合処理部（１４０）を含む。各光チャネル（１２０）は、導光体プレートの第一屈折率より低い第二屈折率を有する固体閉じ込め材料で形成された２つの閉じ込めストライプ（１３０）の間に、水平横方向に閉じ込められ、２つの隣接する光チャネルの間の閉じ込めストライプは、導光体プレートの厚さより小さい高さを有する。【選択図】図１
2019511078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一主表面（１１１）と、前記第一主表面の反対側にほぼ平行に、導光体プレート（１１０）の厚さによって垂直方向にこれと隔てられた第二主表面（１１２）とを有する前記導光体プレートを含む、導光体（１００）であって、前記導光体プレートは、第一屈折率を有する導光体材料で作製され、ほぼ相互に平行に前記第一および前記第二主表面に向け延びる、複数の細長の光チャネル（１２０）を含み、前記導光体は、前記第一および／または前記第二主表面を通って前記導光体プレートから出光する、前記光チャネル中を伝播する光を結合するための出力結合処理部（１４０）を含み、
各光チャネル（１２０）は、水平横方向に、前記光チャネルと閉じ込めストライプとの間の境界面（１２３）で全内部反射を可能にする屈折率差の分、前記第一屈折率より低い第二屈折率を有する固体閉じ込め材料で形成された２つの閉じ込めストライプ（１３０）の間に閉じ込められ、２つの隣接する光チャネルの間の閉じ込めストライプは、前記導光体プレート（１１０）が連続的構造体を形成するように、前記導光体プレートの前記厚さより小さい高さを有する、
導光体（１００）。
【請求項２】
２つの隣接する光チャネル（１２０）の間の前記閉じ込めストライプの前記高さが、前記導光体プレートの前記厚さの５０〜９０％に亘る、請求項１に記載の導光体（１００）。
【請求項３】
請求項１または２に記載の前記導光体プレートによる第一および第二導光体プレート（２１０、２５０）を含み、前記第一および前記第二導光体は、それらの前記光チャネル（２２０、２８０）が相互に対し或る角度に方向付けられて、相互の上面に重ね合わされる、請求項１または２に記載の導光体（２００）。
【請求項４】
前記第一および前記第二導光体プレート（２１０、２５０）のうちの少なくとも１つの前記閉じ込めストライプ（２３０、２７０）の少なくとも一部が、前記第一および前記第二導光体プレートを付着している付着層（２６０）を介して相互に接続される、請求項３に記載の導光体（２００）。
【請求項５】
前記導光体プレート（３１０）が、請求項１または２に記載の前記複数の光チャネルによる、第一および第二の複数の光チャネル（３２０、３８０）を含み、前記第一および前記第二の複数の光チャネルの前記光チャネル（３２０、３８０）は、相互に対し或る角度に方向付けられ相互に交差し、前記閉じ込めストライプは前記水平横方向に最大幅を有し、前記閉じ込め材料は、前記閉じ込めストライプの前記最大幅に対して、光学的に清澄な閉じ込めストライプを生成するように選択される、請求項１または２に記載の導光体（３００）。
【請求項６】
前記屈折率差が、０．２以下、好ましくは０．１以下である、請求項５に記載の導光体（３００）。
【請求項７】
前記出力結合処理部（１４０）が、光チャネル（１２０）と水平に整列されて配置された光学マイクロ機能を含み、前記光学マイクロ機能は、前記光チャネルの前記長手方向に対し垂直に方位付けられたライン（１４２）を含む、請求項１〜６の何れか１項に記載の導光体（１００）。
【請求項８】
前記閉じ込めストライプ（１３０）がほぼ三角形の断面を有する、請求項１〜７の何れか１項に記載の導光体（１００）。
【請求項９】
液晶層（５９０）と、前記液晶層を照明するように配置された、請求項１〜８の何れか１項に記載の導光体（５００）と、を含む液晶ディスプレイアセンブリ（５０１）。
【請求項１０】
第一主表面（１１１）と、前記第一主表面の反対側にほぼ平行に、導光体プレート（１１０）の厚さによって垂直方向にこれと隔てられた第二主表面（１１２）とを有する前記導光体プレートを用意するステップであって、前記導光体プレートは第一屈折率有する導光体材料で作製される、前記用意するステップと、
前記導光体プレート中に、相互にほぼ平行に、前記第一および前記第二主表面に向けて延びる、複数の細長の光チャネル（１２０）を形成するステップと、
前記第一および／または前記第二主表面を通って前記導光体プレートから出光する、前記光チャネル中に伝播する光を結合するための出力結合処理部（１４０）を形成するステップと、
を含む、導光体（１００）を製造する方法であって、
前記複数の細長の光チャネルを形成するステップが、
前記導光体プレート（１１０）中に複数の溝（１２４）を形成するステップであって、各光チャネル（１２０）は水平横方向に２つの溝の間に閉じ込められ、２つの隣接する光チャネルの間の溝は、前記導光体プレートが連続的構造体を形成するように、前記導光体プレートの前記厚さよりも小さい高さを有する、前記形成するステップと、
閉じ込めストライプ（１３０）を形成するため前記溝を充填するステップであって、前記閉じ込めストライプは、前記光チャネルと前記閉じ込めストライプとの間の境界面（１２３）において全内部反射を可能にする屈折率差の分、前記第一屈折率より低い第二屈折率を有する固体閉じ込め材料で形成される、前記充填するステップと、
を含む、
方法。
【請求項１１】
前記溝（１２４）を充填するステップが、液状の充填剤を前記溝中に塗布するステップと、前記溝中の前記充填剤を硬化するステップと、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記溝（１２４）が、２つの隣接する光チャネルの間の前記閉じ込めストライプ（１３０）の前記高さが、前記導光体プレートの前記厚さの５０〜９０％に亘るように形成される、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１０〜１２に記載の前記方法の何れかによって、第一および第二導光体プレート（２１０、２５０）を製造するステップと、前記第一および前記第二導光体プレートを、それらの前記光チャネル（２２０、２８０）を相互に対して或る角度に方向付けて、相互の上面に重ね合わせるステップと、を含む、請求項１０〜１２の何れか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記閉じ込め材料の付着層（２６０）を形成するステップであって、前記第一および前記第二導光体プレート（２１０、２５０）のうちの少なくとも１つの前記閉じ込めストライプ（２３０、２７０）の少なくとも一部が、前記付着層を介して相互に接続される、前記形成するステップと、前記付着層によって前記第一導光体プレートおよび前記第二導光体プレートを一緒に付着するステップと、を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記方法が、前記導光体プレート（３１０）中に、請求項１０〜１２に記載の前記方法の何れかによる、第一および第二の複数の光チャネル（３２０、３８０）を形成するステップであって、前記第一および前記第二の複数の光チャネルの前記光チャネルは相互に対し或る角度に方向付けられ相互に交差し、前記閉じ込めストライプは、前記水平横方向にその最大幅を有するように形成される、前記形成するステップを含み、前記閉じ込め材料は、前記閉じ込めストライプの前記最大幅に対して光学的に清澄な閉じ込めストライプを生成するように選択される、請求項１０〜１２の何れか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記屈折率差が、０．２以下、好ましくは０．１以下である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記出力結合処理部（１４０）を形成するステップが、光チャネル（１２０）と水平に整列されて配置された光学マイクロ機能を形成するステップを含み、前記光学マイクロ機能は前記光チャネルの前記長手方向に垂直に方位付けられたライン（１４２）を含む、請求項１０〜１６の何れか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記溝（１２４）が、ほぼ三角形の断面を有するように形成される、請求項１０〜１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１０〜１８の何れかに記載の前記方法によって導光体（５００）を製造するステップと、液晶層（５９０）を用意するステップと、前記導光体と前記液晶層とをディスプレイアセンブリに組み立てるステップであって、前記導光体は前記液晶層を照射するように配置される、前記組み立てるステップと、を含む、液晶ディスプレイアセンブリ（５０１）を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に導光体に関し、具体的には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）のためのエッジリットバックライト構成に適した導光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤでは、一般に様々な種類のディスプレイにおいて、ディスプレイのコントラスト性能は、ユーザのそのディスプレイ体験に影響を及ぼす重要な特徴の１つである。コントラストとは、主として、明るい画素と暗い画素との間またはディスプレイの領域の間の発光輝度の差を言う。通常、黒色を表すことを望まれる画素または領域の暗部はできるだけ低い光を発する必要がある。ディスプレイの画素または領域の最高明るさと最低明るさとの間の差の極限的大きさに関するディスプレイの機能に言及するため、高ダイナミックレンジＨＤＲ（ｈｉｇｈ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｇｅ）という用語がしばしば使われる。
【０００３】
ＬＣＤでは、画素または領域が発する光の輝度は、一般に、その画素／領域の液晶（ＬＣ：ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）モジュールのバックライト照明輝度および透過率で決まる。
【０００４】
従来方式では、このＬＣモジュールでのほぼ均一な照明輝度を備えるバックライト配置が用いられてきた。この場合、ディスプレイパネルのコントラスト性能は、もっぱらＬＣモジュールを通る透過率の可調度によって決まる。実際上は、ＬＣモジュールが完全な不透明度を達成することはあり得ず、したがって、均一なバックライト輝度では、達成可能な最暗部が常にグレーがかっている。
【０００５】
通常はＬＥＤの光源が、ＬＣモジュールの後方または下方に配置されているダイレクトリットバックライト構成において、バックライト照明を生成する照光ＬＥＤアレイの空間的に非一様な制御に基づいて、上記の問題を軽減する試みが行われてきた。かかる構成では、ＬＥＤパネルは、セクション群に分割され、各セクションのＬＥＤは、他のセクションとは別個に制御される。この場合、表示対象の画像の暗いまたはほの暗い領域を照明するセクションのＬＥＤは、より少ない光を発するまたは光を発しないように制御されてよく、画像のより明るい領域に対応するセクションのＬＥＤは、より多くの光を発するように制御される。これにより、ディスプレイのダイナミックレンジをある程度増大することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
様々な種類の携帯デバイスなど、一般に比較的薄厚のデバイス構成によってダイレクトリットバックライト配置ができない、またはエッジリットバックライト構成の使用から少なくとも益を得るであろう、多くの用途がある。他方で、ＬＥＤセグメント群の別々の制御を使った空間的明るさ制御は、一部の用途では不十分なことがある。１つのセグメントに１つだけのＬＥＤしかなくても、単一のセグメントに照明されるＬＣパネルの面積は望ましくない大きさになり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第一態様において、請求項１に記載の導光体プレートによって特徴付けることが可能な導光体プレートを実装することができる。
【０００８】
かかる導光体は、第一主表面と、第一主表面の反対側にほぼ平行に、導光体の厚さによって垂直方向にこれと隔てられた第二主表面と、を有する導光体プレートを含む。
【０００９】
「導光体」とは、その中、すなわち該導光体内において光を導くのに適するように設計された光学素子を言う。
【００１０】
「プレート」とは、導光体プレートの一般に板状の構造体、すなわち、水平方向に二次元に延び、水平方向寸法よりも十分に小さな垂直方向の厚さを有する構造体を言う。
【００１１】
相互に反対側にあり、導光体の厚さを画定している、「第一主表面」および「第二主表面」は、例えば、導光体の下部／底部および上部／頂部表面と見なすこともできよう。但し、上方および下方、または上部もしくは下部位置、ならびに「水平」および「垂直」への言及は、第一主表面が「上部」主表面であり、第二主表面が「下部」主表面であるように、当該導光体プレートに固定された座標系に対して定義されたものとして理解すべきことに留意する。例えば、地球の重力の方向に固定された座標系においては、当然ながら、これらの表面は、導光体プレートの位置の如何によっていかなる方向にも配置され得る。
【００１２】
しかして、用語「垂直」および「水平」は、地球の重力または何らかの他の外部の座標系に対し固定された座標系中の水平および垂直方向に対しては固定されない、補助定義として理解すべきである。
【００１３】
本導光体プレートは、第一屈折率を有する導光体材料で作製され、相互にほぼ平行に、第一および第二主表面に向け延びる、複数の細長の光チャネルを含む。垂直方向に隔てられた第一および第二主表面に向け平行に延びるということは、これら光チャネルが、導光体プレート自体に固定された前述の座標系での方向定義を用いて「水平」方向、すなわち「水平に」延びることを意味する。光チャネルの細長い特質は、これらの光チャネルが長さと長手方向とを有することを意味する。
【００１４】
これら複数の光チャネルは２つ以上の光チャネルを含んでよい。
【００１５】
本導光体は、導光体プレートの第一および／または第二主表面を通って導光体プレートから出光する（ｏｕｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｌｉｇｈｔ  ｇｕｉｄｅ  ｂｏｄｙ  ｐｌａｔｅ）、光チャネル中に伝播する光を結合させるための出力結合処理部をさらに含む。導光体プレートからの結合された光は、例えば、液晶（ＬＣ）層または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モジュールのバックライト照明などの照明のために使うことができる。これら複数の光チャネルは、例えば、相異なる光チャネルに伝送された光を別々に制御することによって、かかるディスプレイ層またはモジュールのセグメント化された照明を実装することを可能にする。
【００１６】
導光体材料は、ディスプレイバックライトのための可視波長など、対象となる意図された用途に使われる波長範囲に対する導光体に適した任意の材料であってよい。適した材料には、例えば、アクリルまたはポリカーボネートが含まれる。
【００１７】
各光チャネルは、水平横方向に、すなわち第一および第二主表面に平行で光チャネルの長手方向に垂直方向に、固体閉じ込め材料で形成された２つの閉じ込めストライプの間に閉じ込められる。この閉じ込め材料は、光チャネルと閉じ込めストライプとの間の境界面で全内部反射を可能にする屈折率差の分、第一屈折率より低い第二屈折率を有する。
【００１８】
しかして、光チャネルを伝播し、該光チャネルと閉じ込めストライプとの間の境界面に投射される光は、光チャネルに全内部反射（ＴＩＲ：ｔｏｔａｌ  ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）で逆反射され得、これにより光チャネル中で伝播が継続する。ＴＩＲを可能にする、光の所与の波長の屈折率の差に対する条件は、光チャネルの長手方向に対する光の伝播角度の如何による。周知のように、境界面の法線に対する入射の角度が大きいほど、より小さな屈折率でＴＩＲが生成される。当業者にとって、所与のシステムにおけるＴＩＲに対する必要条件を特定することは日常茶飯の技術であろう。
【００１９】
２つの隣接する光チャネルの間の閉じ込めストライプは、導光体プレートが連続的構造体を形成するように、導光体プレートの厚さより小さい高さを有する。しかして、閉じ込めストライプは、導光体プレートを垂直横方向に完全に分離するのでなく、光チャネルの断面図で見たときに、２つの隣接する光チャネルの間の導光体材料接続部分が残っている。
【００２０】
本導光体プレートの様々な実施形態によって、多くの有利な効果を達成することが可能である。これら閉じ込めストライプが固体構造体であるという事実は、本導光体プレートを剛体として形成し、他方で、全体的に薄い厚さを有するように導光体プレート実装することを可能にできる。さらに、導光体プレートの厚さの一部だけに亘るこの閉じ込めストライプは、隣接する光チャネルの間の光の漏れを制御することを可能にでき、これにより、隣接する光チャネルの間の出力結合された光の中の暗線を回避または軽減する。
【００２１】
導光体プレートの厚さに対する閉じ込めストライプの最適な高さは、用途の如何に依存し得る。２つの隣接する光チャネルの間の閉じ込めストライプの高さは、例えば、導光体プレートの厚さの５０〜９０％に亘ってよい。
【００２２】
導光体は、前述の導光体プレートによる第一および第二導光体プレートを含んでよい。これら第一および第二導光体プレートは、相互の上面に、それらの光チャネルを相互に対し或る角度に方向付けて重ね合わせることが可能である。このように、光チャネルの二次元格子を実装することが可能で、これは、例えば、ＬＣＤの二次元的にセグメント化されたバックライト照明に使用することができる。
【００２３】
第一および第二導光体プレートを備える導光体において、該第一および第二導光体プレートのうちの少なくとも１つの閉じ込めストライプの少なくとも一部は、第一および第二導光体を一緒に接着する付着層を介して相互に接続することが可能である。しかして、この実施形態において、閉じ込め材料は、閉じ込めストライプの外側にも延びる連続的構造体を形成することができる。
【００２４】
光チャネルの二次元格子を可能にする導光体の別の実施形態において、前述の１つの単一式導光体プレートが、一つの単一式複数の光チャネルだけを含む代わりに、前述した複数の光チャネルによる第一および第二の複数の光チャネルを含む。第一および第二の複数の光チャネルの光チャネルは、相互に対し、或る角度で方向付けられ交差している。この実施形態において、閉じ込め材料は、閉じ込めストライプの水平横方向の最大幅に対して、ほぼ光学的に清澄な閉じ込めストライプを生成する光学特性を有するように選択される。
【００２５】
この実施形態では、単一の導光体プレート中に形成された光チャネルの２つのグループは、相互に垂直には分離されないが、これらは、異なって方向付けられた光チャネル群の交点で相互に物理的に交差する。２つの光チャネルの交点で、該２つの光チャネルはこのように結合する。
【００２６】
「光学的に清澄」とは、目立った吸収または散乱損失なしに光が導光体材料中を伝播することを可能にする、当該材料の光学的特性を言う。光学的に清澄な層とは、所与の層厚において、関連する波長範囲に対し、少なくとも８０％の透過率および最大で３０％のヘイズ値を生成する層として定義されてよい。
【００２７】
光学的に清澄な閉じ込めストライプを生成する閉じ込め材料は、例えば、塗布した後、例えば紫外線（ＵＶ：ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光または熱によって硬化することが可能な、硬化性の初期的には液状の物質であってよい。かかる物質の例には、液状透明接着剤（ＬＯＣＡ：ｌｉｑｕｉｄ  ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  ｃｌｅａｒ  ａｄｈｅｓｉｖｅ）など、様々な光学的に清澄な接着剤（ＯＣＡ：ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  ｃｌｅａｒ  ａｄｈｅｓｉｖｅ）が含まれる。利用可能な光学的に透明な材料、すなわち、例えばアクリルおよびシリコンなどをベースとする、光学的に清澄な層および構造体を形成可能な材料が入手可能である。
【００２８】
導光体中に２組の複数の（ｔｗｏ  ｐｌｕｒａｌｉｔｉｅｓ  ｏｆ）光チャネル有する何れかの実施形態において、異なる組の複数の光チャネルの光チャネルは、例えば、相互に対し垂直に方向付けられてよい。
【００２９】
単一の導光体中の第一および第二の複数の光チャネルによる実施形態において、第一屈折率と第二屈折率との間の屈折率差は、例えば、０．２以下、好ましくは０．１以下とすることができる。かかる差は、通常、１．５近辺の屈折率、すなわち前述の実施形態の「第一」屈折率を有する多くの一般的な導光体材料に対しては適切であり得る。屈折率のかかる小さい差異は、光チャネルと交差する閉じ込めストライプの、光チャネル中を伝播する光への影響を低減させることが可能である。このことは、導光体の厚さより小さい閉じ込めストライプ高さと併せ、光チャネルが別の異なる方向に向いた光チャネルと交差する交点を通って光チャネル中を伝播する光の通過に、比較的低い外乱をもたらし得る。
【００３０】
多くのよく使われる導光体材料の屈折率は、１．５近辺にあるが、より高いまたはより低い屈折率を有する他の種類の材料も同様に使用されてよい。この場合、前述の実施形態に対応するために、それに応じて屈折率差を調整すればよい。
【００３１】
前述の何れかの実施形態において、出力結合処理部は、導光体プレートから出光する、光チャネル中を伝播する光を結合するように構成された、任意の適切な反射、屈折、回析、および／または散乱用の光学配置または素子を含んでよい。出力結合処理部は、導光体プレートの全領域をカバーする１つの単一連続的構造体または処理部として実装することができる。これに換えて、該処理部は、複数の個別の出力結合素子またはサブ処理部を含んでもよい。
【００３２】
出力結合処理部は、光チャネル中を伝播する光の方向を変更する能力のある光学マイクロ機能を含むことが可能である。「光学マイクロ機能」とは、一般に、光チャネルからの光が少なくとも部分的に結合されるように、光チャネル中の光の伝播に影響を与える能力のある構造的または材料的機能を言う。光学マイクロ機能は、数十の波長に対するサブ波長寸法の範囲のサイズの少なくともいくつかの特性寸法を有する。
【００３３】
構造的機能の場合、その光学マイクロ機能は、２つの相異なる高さレベル、を備える構造体またはパターン、すなわち二元構造体を有してよい。あるいは、この光学マイクロ機能は、複数の不連続の高さレベルを備えた多重高さバリエーションを有してもよく、またはこれらは連続的にまたは徐々に変化する高さレベルを有してもよい。
【００３４】
或る実施形態において、光結合装置は、光チャネルと水平に整列して配置された光学マイクロ機能を含み、これら光学マイクロ機能は、光チャネルの長手方向に対し垂直に方位付けられたラインを含む。
【００３５】
出力結合処理部は、光チャネルの各々に対するまたはその一部だけに対する、かかる光学マイクロ機能を含むことが可能である。異なる光チャネルは、他の光チャネルの光学マイクロ機能とは別個のそれ自体の光学マイクロ機能を有することができる。これに換えて、２つ以上の光チャネルが共通の光学マイクロ機能を共有してもよい。
【００３６】
「水平に整列」されるとは、「垂直」方向から、すなわち、導光体プレートの第一および第二主表面に垂直の方向から見たとき、光チャネルとオーバーラップする光学マイクロ機能の位置を言う。このとき、光チャネルが沿って延びる平面において、光学マイクロ機能の仮想投影図またはフットプリントは、光チャネルの領域中に少なくとも部分的に重なる。このように配置されて、光学マイクロ機能は、導光体プレートから出光する、光チャネル中を伝播する光を効果的に結合することができる。
【００３７】
垂直方向については、前述の実施形態の一般に出力結合処理部ならびに光学マイクロ機能は、導光体プレート（群）内に組み込まれて、または導光体プレート（群）の第一および／または第二主表面の上もしくはその近辺に配置されてよい。
【００３８】
これらの「ライン」は、第一および／または第二主表面を通って、光チャネルから、さらには導光体プレート全体から、出力結合構成体上に入射する光が少なくとも部分的に結合されるように、光チャネル中を伝播する光と相互作用することが可能な任意の構造的または材料的に線形の機能を含んでよい。これらのラインは、隣り合うライン群のアレイとして配置されてもよい。
【００３９】
光チャネルの長手方向に垂直な方向付けは、平均して光チャネル長手方向沿いに伝播する光の出力結合を効率的にすることが可能である。他方で、斯く方向付けされたラインは、最初に述べた光チャネルと交差する、相異なる方向付けをされた光チャネルの長手方向にほぼ沿って伝播する光に対しほんのわずかしか影響を与えない、ことが可能である。
【００４０】
出力結合処理部および素子、サブ処理部、および／またはそれらの機能の出力結合効率は、非定常にして調節することが可能である。例えば、これは、導光体プレートのエッジからの距離の関数として変えられてよい。このように、例えば、光を導光体（群）に供給している光源（群）からの距離の増加に伴う光強度の低下を補償する出力結合効率を備えることが可能である。
【００４１】
閉じ込めストライプは、任意の適切な断面形状を有してよい。或る実施形態において、これらは、ほぼ三角形の断面を有する。三角形の断面は、例えば製造上の観点から有利な効果を提供することができる。他の実施形態では、例えば矩形の断面形状が可能である。
【００４２】
また、前述の実施形態の何れかにおいて、導光体は、光チャネルと閉じ込めストライプと出力結合処理部とを備えた導光体プレートに加え、さらなる層（群）および／または素子（群）も含むことができる。例えば、導光体から望ましくない方向に漏れ出す光を防止するために、導光体プレートの第一および第二主表面のうちの１つの上に１つ以上の反射層があってもよい。導光体は、意図された照明方向の側の上に、例えば、光チャネルからの結合光を方向付け、および／または拡散するための１つ以上の光管理層またはフィルムを含むことができる。
【００４３】
さらなる実施形態において、完備した液晶ディスプレイアセンブリを実装することが可能で、これは液晶（ＬＣ）層、および前述の実施形態に何れかによる導光体を含み、この導光体は該液晶層を照射するように拵えられる。
【００４４】
ＬＣ層を照射するように拵えられるとは、光がＬＣ層のバックライト照明として機能できるように、ＬＣ層が導光体から発された光によって照明されることが可能なように、ＬＣ層に対する導光体を場所決めし位置付けることを言う。これは、例えば、ＬＣ層の背方または下方に、できれば何らかの中間層（群）によって層から離して、ディスプレイアセンブリに取付けられた導光体によって達成することができる。
【００４５】
光は、導光体プレートのエッジ（群）、すなわち、光チャネルの端部（群）で導光体に入ることが可能である。かかる構成において、導光体は光を発生する光源とともに、ディスプレイアセンブリのエッジリットバックライト装置として動作することができる。
【００４６】
前述の実施形態の何れかにおいて、導光体は、光チャネルの端部を介して該チャネル中に光を結合するように構成された任意の適切な入力結合処理部を含んでよい。かかる処理部は、光が全内部反射率を可能にする方向で光チャネルに入力するように、発光ダイオード（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ）などの一次光源によって発された光のビームを形づくるように構成された光学素子を含むことが可能である。これらの光学素子は、例えば、フレネルレンズなどのレンズを含んでよい。
【００４７】
前述した導光体の何れも、光チャネルの両端から該チャネル中に光を受光するように構成することができる。この場合、光チャネルは、それぞれが光チャネルの一方端から受光された光を導く、両半分を含むことが可能である。これを実装するために、光チャネルは、例えば、導光体の長手方向のほぼ中央に配置された遮断構造体を含むことができる。例えば反射体（群）を含み得る、かかる遮断構造体は、光チャネルの一端から該チャネルに入り、光チャネルの関連する半分を通って伝播する光が、該光チャネルの他の半分にさらに伝播するのを阻止することが可能である。
【００４８】
物理的遮断構造体の代わりにまたはこれに加えて、出力結合構造体は、光チャネルの一端から該チャネルに入ったほぼ全ての光が、該光チャネルの関連する第一半分から光チャネルを出て結合されるように、光チャネルから出る光を結合するように構成することもできる。
【００４９】
前述の導光体の何れかにおいて、導光体プレートの厚さは、例えば、０．２〜５ｍｍの範囲にあってよい。１つの単一光チャネルは、例えば、２．５ｍｍ以上の幅を有することが可能である。この上限は、例えば、導光体プレートから出光され結合される光の用途の如何による。例えば、セグメント化されたディスプレイバックライト照明用に対しては、ディスプレイのサイズによって、望ましいセグメント化性能および最大光チャネル幅を決めることができる。複数の光チャネルの光チャネル数は、２つ〜任意の適切な数で変わってよい。２組の複数の光チャネルの場合、これら２組の光チャネルは、相異なる数の光チャネルを含んでよい。
【００５０】
第二態様では、請求項１０に記載の導光体によって特徴付けることが可能な導光体を製造する方法を実行することができる。この方法によって、前述の第一態様の導光体を製造することができる。第一態様の導光体の詳細、実装の方式、および利点に関し前述した事項は、必要な変更を加えて、第二態様の観点による方法にも適用される。その逆も同様に適用される。
【００５１】
本方法は、第一主表面と、第一主表面の反対側にほぼ平行に、導光体プレートの厚さによって垂直方向にこれと隔てられた第二主表面と、を有する該導光体プレートを用意するステップであって、この導光体プレートは第一屈折率を有する導光体材料で作製される、該用意するステップと、導光体プレート中に、相互にほぼ平行に、第一および第二主表面に向けて延びる、複数の細長の光チャネルを形成するステップと、第一および／または第二主表面を通って導光体プレートから出光する、光チャネル中に伝播する光を結合するための出力結合処理部を形成するステップと、を含む。
【００５２】
本方法において、複数の細長の光チャネルを形成するステップは、導光体プレート中に複数の溝を形成するステップであって、各光チャネルは、水平横方向に２つの溝の間に閉じ込められ、２つの隣接する光チャネルの間の溝は、導光体プレートが連続的構造体を形成するように、該導光体プレートの厚さよりも小さい高さを有する、該溝を形成するステップと、閉じ込めストライプを形成するため溝を充填するステップであって、該ストライプは、光チャネルと閉じ込めストライプとの間の境界面において光の全内部反射を可能にする屈折率差の分、第一屈折率より低い第二屈折率を有する固体閉じ込め材料で形成される、該充填するステップと、を含む。
【００５３】
導光体プレートは、例えば、ロールツーロール処理で加工が可能な連続したフレキシブルシートとして供給することができる。この場合光チャネルと出力結合処理部とを備えた複数の導光体プレートは、１つ単一の長いシートとして形成され、後にそれから切り出すことが可能である。
【００５４】
この出力結合処理部は、例えば、最初に、ＵＶ（紫外線）硬化性樹脂またはラッカーなどの硬化性物質を、液状形態で導光体プレート上にプリントし、プリントでその上に出力結合構造体を形成し、同時に当該硬化性剤にＵＶ光を照射して、形成することができる。また、熱または硬化作用剤などＵＶ光以外のファクタによって硬化可能な物質を用いてもよい。
【００５５】
出力結合処理部は、導光体プレートの主表面の１つの上またはその近辺に形成することができる。あるいは、該機能部は導光体プレートの内部の組み込み構造体として形成されてもよい。
【００５６】
これらの溝は、任意の適切な方式で導光体プレート中に形成すればよい。考えられる技法には、例えば、レーザーアブレーションおよびホットエンボスが含まれる。
【００５７】
或る実施形態において、溝を充填するステップは、液状の充填剤を溝中に塗布するステップと、これにより溝中に塗布された充填剤を硬化するステップとを含む。この充填剤には、例えば、ＵＶ硬化性ラッカーまたは液状透明接着剤（ＬＯＣＡ）を含めてよい。
【００５８】
別の実施形態において、出来合いの溝を備えた導光体プレートを、例えば、射出成形によって形成することができる。その後、それらの溝を、例えば２成分モールディングによって充填すればよい。あるいは、これらは、導光体プレートが形成されるのと同じ工程で共成形によって充填されてもよい。
【００５９】
導光体プレートの第一または第二主表面の上またはその近辺に出力結合処理部を形成する場合、製造実現可能性の観点からは、導光体プレートの反対面側に溝を形成するのが好ましいかもしれない。
【００６０】
これらの溝は、隣接する光チャネルの間の閉じ込めストライプの高さが、導光体プレートの厚さの５０〜９０％に亘るように形成することができる。
【００６１】
或る実施形態において、本方法は、前述の方法の何れかによって、第一および第二導光体プレートを製造するステップと、該第一および第二導光体を、それらの光チャネルを相互に対し或る角度に方向付けて、相互の上面に重ね合わせるステップと、を含む。
【００６２】
第一および第二導光体プレートは、付着層によってまたはこれを介して相互に接着することが可能である。第一態様に関連して前述したように、かかる付着層は、例えば、第一および第二導光体プレートのうちの少なくとも１つの閉じ込めストライプの少なくとも一部を一緒に接続する接続構造体として、当該閉じ込め材料で形成することができる。かかる付着層は、例えば、溝が完全に充填された後も、充填剤が連続層を形成するまで、続けて溝を充填することによって形成が可能である。
【００６３】
２組の複数の光チャネルを備えた導光体を製造するための別の方法では、第一および第二の複数の光チャネルが、前述した基本的方法によって導光体プレート中に形成され、該第一および第二の複数の光チャネルの光チャネルは、相互に対し或る角度に方向付けられ相互に交差する。この実施形態において、閉じ込めストライプは、水平横方向にその最大幅を有するように形成され、閉じ込め材料は、この閉じ込めストライプの最大幅に対し、光学的に清澄な閉じ込めストライプを生成するように選択される。
【００６４】
導光体中に２組の複数の光チャネルが形成される実施形態の何れかにおいて、異なる組の複数の光チャネルの光チャネルは、例えば、相互に対し垂直に方向付けられてよい。
【００６５】
第一および第二の複数の光チャネルが単一の導光体中に形成される或る実施形態において、屈折率の差は０．２以下、好ましくは０．１以下である。これは、導光体材料および閉じ込め材料の適切な選択によって達成が可能である。
【００６６】
前述の何れかの方法において、出力結合処理部を形成するステップは、光チャネルと水平に整列されて配置された光学マイクロ機能を形成するステップを含み、この光学マイクロ機能は光チャネルの長手方向に垂直に方位付けられたラインを含む。
【００６７】
前述の何れかの方法において、溝は、ほぼ三角系の断面、または例えばほぼ矩形の断面を有するように形成されてよい。
【００６８】
さらなる或る実施形態において、液晶ディスプレイアセンブリを形成または製造するための方法が実行され、本方法は、前述の方法の何れかによって導光体を製造するステップと、液晶層を用意するステップと、導光体と液晶層とをディスプレイアセンブリに組み立てるステップと、を含む。
【００６９】
前述の方法の諸ステップは、任意の適切な順序で実行されてよく、これらステップの２つ以上が少なくとも部分的に、時間的に重なり合って実行されてもよい。
【００７０】
以降に、添付の図面を参照しながら本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】導光体の実施形態を示す。
【図２】導光体の実施形態を示す。
【図３】導光体の実施形態を示す。
【図４】導光体の作用を示す。
【図５】ディスプレイアセンブリを示す。
【図６】導光体の作用を示す。
【図７】導光体を製造する方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
諸図中の図面は、概要であり縮尺通りではない。
【００７３】
図１の導光体１００は、平面体、一般にプレート状の構造体として実装されている。これは、第一または上部主表面１１１および第二または下部主表面１１２を有する導光体プレート１１０を含む。この導光体プレートに固定された仮想観測座標系で見ると、対向する両主表面は水平方向に延び、垂直方向に隔てられている。この導光体プレートの上部および下部主表面は、垂直方向に、該導光体プレートの厚さｄを画定している。
【００７４】
図１の図面は、全一体の導光体プレート、またはより大きな導光体プレートの一部を提示し得る。以降、これらの両方をともに「導光体プレート」１１０と言う。
【００７５】
この導光体プレート１１０は、相互に平行に、導光体プレートの主表面に向かって延びる、２つの隣接する光チャネル１２０またはセグメントを含む。
【００７６】
各光チャネルは、第一端１２１および第二端１２２を有する細長の構造体として、導光体プレート１１０（１２０）を通って延びる。各光チャネルは、２つの閉じ込めストライプ１３０に間に、水平横方向ＨＴに、すなわち、導光体プレートの主表面に平行で光チャネルの長手方向Ｌに垂直な方向に、閉じ込められまたは制限される。図１の例では、隣接する２つの光チャネルの間には、該２つの光チャネルに共有されるただ１つの閉じ込めストライプがある。したがって、図１の導光体プレート１１０には３つの閉じ込めストライプがある。
【００７７】
図１では、閉じ込めストライプ１３０は、導光体プレートの下部主表面１１２と一致して、すなわち該表面と同じレベルに位置して示されている。上記に換えて、閉じ込めストライプは、その材料が、隣在の閉じ込めストライプと一緒に結合して導光体プレートの下部主表面１１２に連続的層を形成するように、該表面の下方まで延びてもよい。
【００７８】
導光体プレート１１０は、アクリルまたはポリカーボネートなど、第一屈折率を有する導光体に適した透明で光学的に透明な材料で形成される。ここで「光学的に清澄」とは、関連する波長範囲において、長手方向に光チャネルの最大長さにおいても光学的清澄さを生成する、導光体プレート材料（群）の光学特性を言う。
【００７９】
閉じ込めストライプ１３０は、導光体プレートの第一屈折率より低い第二屈折率を有する固体閉じ込め材料で形成される。このことは、光が、光チャネル１２０と閉じ込めストライプ１３０との間の境界面１２３で、全内部反射（ＴＩＲ）を介して光チャネル中を伝播することを可能にする。
【００８０】
２つの光チャネルの間の閉じ込めストライプ１３０、ならびに図１中の全ての他の閉じ込めストライプは、導光体プレートの厚さｄより小さい高さｈを有する。この高さは、前記厚さの５０〜９０％、例えば約７０または８０％に及び得る。しかして、導光体プレートは、閉じ込めストライプによって別々のセグメントまたはセクションに完全に切り離されることはない。代わりに、光チャネルは、相互に接続され１つの単一の連続する導光体プレート構造体を形成する。
【００８１】
閉じ込めストライプ１３０の高さの、導光体プレートの厚さの前記の非完全なカバレッジは、光チャネル１２０中を伝播する光が隣接する光チャネル（群）に部分的に漏光する可能性をもたらす。このことは、導光体１００がディスプレイのバックライト照明用いられるとき、閉じ込めストライプの場所に対応する、照明中の暗いまたは薄暗いラインがなくなることになる点での利点を提供できる。
【００８２】
導光体は、第一主表面１１１にまたはその近辺に、第一および第二主表面を通って導光体プレートから出光する、光チャネルを伝播する光を結合するように構成された出力結合構造体１４０を含む。
【００８３】
図１の例において、出力結合処理部は、各々が、光チャネルの長手方向に垂直に方位付けられたライン１４２として形成された光学マイクロ機能を包含する、結合素子１４１を含む。垂直向きの方位は、平均して光チャネルの長手方向沿いに伝播する光の効率的な結合を提供することが可能である。
【００８４】
これらのラインは、例えば、反射、屈折、回析、または散乱機能であってよい。結合素子およびその光学マイクロ機能は、光チャネルの垂直方向に、すなわち光チャネルの「上方」に整列されて配置される。
【００８５】
ラインまたは線形マイクロ機能の代わりにまたはそれに加えて、結合素子は、光チャネルからの光を結合する能力のある他の種類の光学マイクロ機能を含むこともできよう。
【００８６】
ディスクリートな結合素子の代わりにまたはそれに加えて、出力結合処理部は、１つの単一連続結合処理部として形成することもできよう。
【００８７】
図２の導光体２００は、図１を参照して前述した導光体の何れかによることが可能な第一導光体プレート２１０に加え、第二導光体プレート２５０を含む。また、第二導光体プレート２５０も、基本的に、付着層２６０が異なる他は、図１を参照して前述した導光体のバリエーションの何れかに依ってよい。
【００８８】
付着層２６０は、第二導光体プレート２５０の閉じ込めストライプ２７０が形成された閉じ込め材料で形成される。第二導光体プレートの閉じ込めストライプ２７０は、付着層とそれら閉じ込めストライプとが一体的な連続的構造体を形成するように、付着層を介して接続される。
【００８９】
第一および第二導光体プレート１１０、２５０は、付着層２６０によってまたは該層を介して相互に付着される。
【００９０】
第一および第二導光体プレートの光チャネル２２０、２８０は相互に対し垂直に方向付けられる。他の実施形態では、第一および第二導光体プレートの光チャネル２２０と２８０との間を他の角度にすることも可能である。
【００９１】
別の実施形態において、第一導光体プレートの閉じ込めストライプは、図２に示されるような第一導光体プレートの底部側への配置の代わりに、第一導光体プレートの上面側に、すなわち、上部主表面に隣接させて配置されてもよい。この場合、第一および第二導光体プレートの閉じ込めストライプならびに付着層は、当該閉じ込め材料で形成された１つの単一連続的構造体を形成することが可能である。
【００９２】
かかる連続的構造体は、例えば、最初に、何らかの種類のＯＣＡなどの閉じ込め／付着層材料を、面上に溝を有する第一導光体プレートの上部主表面上に塗布することによって製造することが可能である。次いで、第二導光体プレートを、面上に溝を有するその主表面を第一導光体プレート向けて、第一導光体プレート上に置きそれに押し付けることができる。これにより、閉じ込め材料は、第一および第二導光体プレートの溝に圧搾され得て、導光体プレートの間に残った過剰な材料が付着層を形成することが可能となる。ＬＯＣＡなど初期的に液状の物質を、閉じ込めストライプ／付着層の材料として用いる場合、かかる物質を第一導光体プレート上に塗布するときに、第一導光体プレートの溝も同時に充填しておくことが可能である。
【００９３】
図３の導光体３００は、これが、単一の導光体プレート３１０中に第一光チャネル群３２０および第二光チャネル群３８０を含んでいる点において、図１を参照しながら前述したものとは異なっている。
【００９４】
図３の導光体３００の第一および第二の複数の光チャネル３２０、３８０は、互いに垂直に方向付けられている。これらは、第一光チャネルと第二光チャネルとがそれらの交点で一致する、すなわち、相互に交差するようにほぼ垂直方向に整列されて配置される。
【００９５】
第一および第二の複数の光チャネル３２０、３８０の閉じ込めストライプ３３０、３７０は、これら閉じ込めストライプが、該閉じ込めストライプの最大幅に対して、可視波長範囲ですなわち約４００〜約８００ｎｍの波長範囲で光学的に清澄であるように、光学的にほぼ透明な閉じ込め材料で作製される。
【００９６】
第一と第二屈折率との間の屈折率差は、例えば、０．２以下または０．１以下であってよい。この十分に小さな差によって、閉じ込めストライプが、その閉じ込めストライプに垂直方向の光チャネルに沿った光の伝播にもたらす外乱を低く保つことができる。
【００９７】
図３の導光体３００は、その導光体プレート３１０の第一主表面上に出力結合処理部３４０を含み、この処理部は、導光体プレートから出光する、第一および第二光チャネル中を伝播する光を結合するための任意の適切な種類の光学マイクロ機能を含んでよい。
【００９８】
図４は、図３の導光体の作用を表す。矢印線で図面中に示された光は、図面中に示された横断面沿いに方位付けられた光チャネル中を伝搬する。光チャネル３２０と交差する閉じ込めストライプ３３０との間の境界面３２３に投射されるとき、光は、主としてわずかに屈折して閉じ込めストライプに入射する。同じ閉じ込めストライプの反対側面では、光は、当初の伝播方向と閉じ込めストライプの側面の方向とに画定されて、再度屈折される。
【００９９】
光が導光体プレートの第一主表面３１１に投射されると、その一部は出力結合処理部３４０に結合されて、第一主表面を通って導光体プレートから出光される。
【０１００】
導光体プレート３１０は、第二主表面３１２に、例えば、光チャネルの表面を通って該チャネルから漏れ出る光を防止する反射層を含んでよい。
【０１０１】
図１〜４の例において、閉じ込めストライプは、ほぼ三角形の断面を有して形成されている。これに換えて、任意の他の適切な断面形状にすることも可能である。一例として、図５のディスプレイアセンブリ５０１中では、閉じ込めストライプ５３０は、ほぼ矩形の断面形状を有する。
【０１０２】
図５は、（閉じ込めストライプ５３０、５７０の断面形状を除き）概して図３および４を参照して前述した諸実施形態の何れかによる導光体５００に加えて、導光体プレート５１０の第一主表面５１１に付着された液晶（ＬＣ）層５９０を含む、ディスプレイアセンブリ５０１を示す。導光体プレート５１０の第一主表面５１１を通って導光体５００から出光する結合された光は、液晶層５９０のバックライト照明としての役割をする。
【０１０３】
概して図３および４を参照して前述した諸実施形態による導光体の代わりに、他の実施形態では、ディスプレイアセンブリは、概して上記で述べた導光体実施形態の何れかによる導光体を有して実装されてもよい。
【０１０４】
図６の、導光体６００の上面部および底面部の分解組立図は、導光体中の光の伝播を表す。導光体６００は、閉じ込めストライプ６３０、６７０の間に閉じ込められた２組の複数の光チャネル６２０、６８０を有する、前述の導光体の実施形態に何れかに依るものであってよい。
【０１０５】
光は、できればビーム形成光学素子を備えた発光ダイオード６９５から、相異なって方位付けられた光チャネル６２０、６８０中に発光される。または、ビーム形成光学素子を光チャネル自体の端部に設けることも可能である。
【０１０６】
各光チャネル６２０、６８０中で、光は、光チャネルと閉じ込めストライプ６３０、６７０との間の側部境界面６２３、６８３で光を閉じ込めるＴＩＲを介して伝播する。また、ＴＩＲは、導光体プレートの上部および／または下部主表面でも生じ得る。出力結合処理部（この図面には示さず）は、光の出力結合処理部との各相互作用によって、導光体プレートから出光する光の一部を結合することができる。交差する閉じ込めストライプによる光チャネル中の光の伝播への低い外乱のおかげで、相異なって方位付けられた光チャネルは、相互からほぼ独立して作用することが可能である。
【０１０７】
図７の方法は、図面Ａ中に示されるように、導光体プレート７１０を用意することから開始される。この導光体プレートは、ディスクリートの単一導光体プレートであってよい。図７では単一導光体プレートとして示されているが、これに換えて、この導光体プレートは、後で複数の導光体プレートをそれから分離できる、より大きな予備成型品の一体部分であってもよい。双方の場合とも、導光体プレートは、例えば、ロールツーロール加工と両立できるフレキシブルシートとして形成することが可能である。
【０１０８】
この導光体プレートは、第一態様において前述した任意の細部、素子、部品、材料、および機能を含んでよい。例えば、この導光体プレートは、第一主表面７１１と、第一主表面の反対側にほぼ平行に、導光体プレートの厚さによって垂直方向にこれと隔てられた第二主表面７１２とを有し、第一屈折率を有する導光体材料で作製される。
【０１０９】
次に、この導光体中に複数の細長の光チャネル７２０が形成され該チャネルは、相互にほぼ平行に該導光体の第一および第二主表面に向け延びる。光チャネルを形成するために、まず、図面Ｂに示されるように、例えばレーザーアブレーションまたはホットエンボスによって、導光体プレート７１０の第二主表面７１２上でプレート中に細長の溝７２４が形成される。図７中に示された例では、２組の複数の溝が形成され、これら２組の複数の溝は互いにほぼ垂直に方向付けられている。
【０１１０】
図７の例では、これらの溝は、三角形の断面を有するように形成される。これは単なる一例であって、任意の他の適切な形状も可能である。
【０１１１】
各光チャネル７２０に対し、水平横方向にそれらの間に光チャネルを閉じ込める２つの溝７２４がある。これらの溝は、導光体プレートが連続的構造体を形成するように、導光体プレートの厚さよりも小さな高さ有するように形成される。
【０１１２】
次に、これらの溝は、液状で硬化性の光学的に清澄な充填剤を溝の中に塗布し、それを後で例えばＵＶ光または熱で硬化して充填される。これにより、図７の図面Ｃに示されるように、固体閉じ込め材料で閉じ込めストライプ７３０が形成される。この閉じ込め材料は、光チャネル７２０と閉じ込めストライプ７３０との間の境界面７２３で全内部反射を可能にする屈折率差の分、第一屈折率より低い第二屈折率を有するように選択される。
【０１１３】
最後に、図面Ｄに示されるように、任意の適切な方法によって、導光体プレートの第一主表面７１１上に出力結合処理部７４０が形成される。前述したように、出力結合処理部を形成するステップは、できれば光チャネルの長手方向（群）に対し垂直に方位付けられたラインを含む、様々な種類の光学マイクロ機能を形成するステップを含んでよい。
【０１１４】
他の実施形態において、出力結合処理部は、溝よりも先に形成することができる。他方で、出力結合処理部と溝とを導光体プレートの同じ側または同じ主表面上に形成することも可能である。
【０１１５】
本方法で製造される導光体７００は、例えば、図３の導光体に一致させてよい。また、図１の導光体など、一組だけの複数の光チャネルを有する導光体を製造するため、対応する方法を実行することができる。この場合、充填剤およびそれにより形成される閉じ込め材料は光学的に清澄である必要はない。
【０１１６】
さらに、図２に示されたような、２体型導光体の２つの導光体プレートを製造するため、対応する方法を実行することも可能である。
【０１１７】
前述した方法の何れかは、液晶層を用意するステップと、導光体および液晶層をディスプレイアセンブリに組み立てるステップであって、該導光体は液晶層を照明するよう拵えられる、該組み立てるステップとをさらに含むことができる。
【０１１８】
なお、本発明は、前述の諸例に限定はされない。それどころか、本発明の実施形態は特許請求の範囲内で自由に変化させることができる。
【図１】
2019511078.tif 000003
【図２】
2019511078.tif 000004
【図３】
2019511078.tif 000005
【図４】
2019511078.tif 000006
【図５】
2019511078.tif 000007
【図６】
2019511078.tif 000008
【図６Ａ）】
2019511078.tif 000009
【図６Ｂ）】
2019511078.tif 000010
【図６Ｃ）】
2019511078.tif 000011
【図６Ｄ）】
2019511078.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月7日(2017.12.7)
【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】
第一主表面（１１１）と、前記第一主表面の反対側にほぼ平行に、導光体プレート（１１０）の厚さによって垂直方向にこれと隔てられた第二主表面（１１２）とを有する前記導光体プレートを含む、導光体（１００）であって、前記導光体プレートは、第一屈折率を有する導光体材料で作製され、ほぼ相互に平行に前記第一および前記第二主表面に向け延びる、複数の細長の光チャネル（１２０）を含み、前記導光体は、前記第一および／または前記第二主表面を通って前記導光体プレートから出光する、前記光チャネル中を伝播する光を結合するための出力結合処理部（１４０）を含み、
各光チャネル（１２０）は、水平横方向に、前記光チャネルと閉じ込めストライプとの間の境界面（１２３）で全内部反射を可能にする屈折率差の分、前記第一屈折率より低い第二屈折率を有する固体閉じ込め材料で形成された２つの閉じ込めストライプ（１３０）の間に閉じ込められ、２つの隣接する光チャネルの間の閉じ込めストライプは、前記導光体プレート（１１０）が連続的構造体を形成するように、前記導光体プレートの前記厚さより小さい高さを有し、
前記導光体プレート（３１０）が、上記に定義された前記複数の光チャネルによる、第一および第二の複数の光チャネル（３２０、３８０）を含み、前記第一および前記第二の複数の光チャネルの前記光チャネル（３２０、３８０）は、相互に対し或る角度に方向付けられ相互に交差し、前記閉じ込めストライプは前記水平横方向に最大幅を有し、前記閉じ込め材料は、前記閉じ込めストライプの前記最大幅に対して、光学的に清澄な閉じ込めストライプを生成するように選択され、
前記屈折率差が、０．２以下、好ましくは０．１以下である、導光体（１００）。
【請求項２】
２つの隣接する光チャネル（１２０）の間の前記閉じ込めストライプの前記高さが、前記導光体プレートの前記厚さの５０〜９０％に亘る、請求項１に記載の導光体（１００）。
【請求項３】
請求項１または２に記載の前記導光体プレートによる第一および第二導光体プレート（２１０、２５０）を含み、前記第一および前記第二導光体は、それらの前記光チャネル（２２０、２８０）が相互に対し或る角度に方向付けられて、相互の上面に重ね合わされる、請求項１または２に記載の導光体（２００）。
【請求項４】
前記第一および前記第二導光体プレート（２１０、２５０）のうちの少なくとも１つの前記閉じ込めストライプ（２７０）の少なくとも一部が、前記第一および前記第二導光体プレートを付着している付着層（２６０）を介して相互に接続される、請求項３に記載の導光体（２００）。
【請求項５】
前記出力結合処理部（１４０）が、光チャネル（１２０）と水平に整列されて配置された光学マイクロ機能を含み、前記光学マイクロ機能は、前記光チャネルの前記長手方向に対し垂直に方位付けられたライン（１４２）を含む、請求項１〜４の何れか１項に記載の導光体（１００）。
【請求項６】
前記閉じ込めストライプ（１３０）がほぼ三角形の断面を有する、請求項１〜５の何れか１項に記載の導光体（１００）。
【請求項７】
液晶層（５９０）と、前記液晶層を照明するように配置された、請求項１〜６の何れか１項に記載の導光体（５００）と、を含む液晶ディスプレイアセンブリ（５０１）。
【請求項８】
第一主表面（１１１）と、前記第一主表面の反対側にほぼ平行に、導光体プレート（１１０）の厚さによって垂直方向にこれと隔てられた第二主表面（１１２）とを有する前記導光体プレートを用意するステップであって、前記導光体プレートは第一屈折率有する導光体材料で作製される、前記用意するステップと、
前記導光体プレート中に、相互にほぼ平行に、前記第一および前記第二主表面に向けて延びる、複数の細長の光チャネル（１２０）を形成するステップと、
前記第一および／または前記第二主表面を通って前記導光体プレートから出光する、前記光チャネル中に伝播する光を結合するための出力結合処理部（１４０）を形成するステップと、
を含む、導光体（１００）を製造する方法であって、
前記複数の細長の光チャネルを形成するステップが、
前記導光体プレート（１１０）中に複数の溝を形成するステップであって、各光チャネル（１２０）は水平横方向に２つの溝の間に閉じ込められ、２つの隣接する光チャネルの間の溝は、前記導光体プレートが連続的構造体を形成するように、前記導光体プレートの前記厚さよりも小さい高さを有する、前記形成するステップと、
閉じ込めストライプ（１３０）を形成するため前記溝を充填するステップであって、前記閉じ込めストライプは、前記光チャネルと前記閉じ込めストライプとの間の境界面（１２３）において全内部反射を可能にする屈折率差の分、前記第一屈折率より低い第二屈折率を有する固体閉じ込め材料で形成される、前記充填するステップと、
を含み、
前記方法が、前記導光体プレート（３１０）中に、上記に定義された前記複数の光チャネルを形成するステップによる、第一および第二の複数の光チャネル（３２０、３８０）を形成するステップであって、前記第一および前記第二の複数の光チャネルの前記光チャネルは相互に対し或る角度に方向付けられ相互に交差し、前記閉じ込めストライプは、前記水平横方向にその最大幅を有するように形成される、前記形成するステップを含み、前記閉じ込め材料は、前記閉じ込めストライプの前記最大幅に対して光学的に清澄な閉じ込めストライプを生成するように選択され、
前記屈折率差が、０．２以下、好ましくは０．１以下である、
方法。
【請求項９】
前記溝を充填するステップが、液状の充填剤を前記溝中に塗布するステップと、前記溝中の前記充填剤を硬化するステップと、を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記溝が、２つの隣接する光チャネルの間の前記閉じ込めストライプ（１３０）の前記高さが、前記導光体プレートの前記厚さの５０〜９０％に亘るように形成される、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０に記載の前記方法の何れかによって、第一および第二導光体プレート（２１０、２５０）を製造するステップと、前記第一および前記第二導光体プレートを、それらの前記光チャネル（２２０、２８０）を相互に対して或る角度に方向付けて、相互の上面に重ね合わせるステップと、を含む、請求項８〜１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記閉じ込め材料の付着層（２６０）を形成するステップであって、前記第一および前記第二導光体プレート（２１０、２５０）のうちの少なくとも１つの前記閉じ込めストライプ（２７０）の少なくとも一部が、前記付着層を介して相互に接続される、前記形成するステップと、前記付着層によって前記第一導光体プレートおよび前記第二導光体プレートを一緒に付着するステップと、を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記出力結合処理部（１４０）を形成するステップが、光チャネル（１２０）と水平に整列されて配置された光学マイクロ機能を形成するステップを含み、前記光学マイクロ機能は前記光チャネルの前記長手方向に垂直に方位付けられたライン（１４２）を含む、請求項８〜１２の何れか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記溝が、ほぼ三角形の断面を有するように形成される、請求項８〜１３の何れか１項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項８〜１４の何れかに記載の前記方法によって導光体（５００）を製造するステップと、液晶層（５９０）を用意するステップと、前記導光体と前記液晶層とをディスプレイアセンブリに組み立てるステップであって、前記導光体は前記液晶層を照射するように配置される、前記組み立てるステップと、を含む、液晶ディスプレイアセンブリ（５０１）を製造する方法。
【国際調査報告】
2019511078.tif 000013
2019511078.tif 000014
2019511078.tif 000015
2019511078.tif 000016
2019511078.tif 000017