(57)【要約】  光配向フィルム及びそれを組み入れる光学系が開示される。この光配向フィルムは、第１主面及びミクロ構造の第２主面を備える。このミクロ構造の第２主面は、周期的なミクロ構造パターンを備える。複数の伸長ミクロ構造が各周期を形成する。この周期は、約２００ミクロン〜約４００ミクロンの範囲である。各周期を形成する複数の伸長ミクロ構造の約１５〜２５パーセントが、第１群を形成する。第２主面に隣接して配置されている平面フィルムは、第１群の実質的にすべての伸長ミクロ構造と接触しているが、第１群に存在しない実質的にすべての伸長ミクロ構造とは接触していない。
2008536176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光配向フィルムであって、
第１主面と、
周期的なミクロ構造パターンを有するミクロ構造の第２主面、
とを備え、
複数の伸長プリズムが前記周期的なミクロ構造パターンの各周期を形成し、前記周期は約２００ミクロン〜約４００ミクロンの範囲であり、前記複数の伸長プリズムの各伸長プリズムが、ピークと、前記ピークから第１主面と第２主面との間に配置された共通の基準面まで測定されるピーク高さとを有し、前記複数の伸長プリズムが第１群の伸長プリズムを含み、前記第１群の伸長プリズムの伸長プリズムピークが第１の高さを有し、前記第１の高さが、前記第１群の伸長プリズム外の複数の伸長プリズムの、任意の伸長プリズムのピーク高さよりも大きい、光配向フィルム。
【請求項２】
前記周期が約２００ミクロン〜約３５０ミクロンの範囲である請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項３】
前記周期が約２００ミクロン〜約３００ミクロンの範囲である請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項４】
前記周期が約２００ミクロン〜約２８０ミクロンの範囲である請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項５】
前記周期が約２２０ミクロン〜約２８０ミクロンの範囲である請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項６】
前記第１群の伸長プリズムの伸長プリズムの個数が、各周期を形成する前記複数の伸長プリズム内の伸長プリズムの総数の約５〜５０パーセントである、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項７】
前記第１群の伸長プリズムの伸長プリズムの個数が、各周期を形成する前記複数の伸長プリズム内の伸長プリズムの総数の約１０〜４０パーセントである、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項８】
前記第１群の伸長プリズムの伸長プリズムの個数が、各周期を形成する前記複数の伸長プリズム内の伸長プリズムの総数の約１５〜３０パーセントである、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項９】
前記第１群の伸長プリズムの伸長プリズムの個数が、各周期を形成する前記複数の伸長プリズム内の伸長プリズムの総数の約１５〜２５パーセントである、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項１０】
前記複数の伸長プリズム内の各伸長プリズムがピーク角を備え、前記ピーク角が７０°〜１２０°の範囲である、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項１１】
前記複数の伸長プリズム内の各伸長プリズムがピーク角を備え、前記ピーク角が８０°〜１１０°の範囲である、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項１２】
前記複数の伸長プリズム内の各伸長プリズムがピーク角を備え、前記ピーク角が８５°〜１０５°の範囲である、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項１３】
前記第１群の伸長プリズムの少なくのとも１つの伸長プリズムが複数ピークを備え、各ピークが前記第１の高さである、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項１４】
前記第１群の伸長プリズム外の複数の伸長プリズムの少なくとも１つの伸長プリズムが複数のピークを備え、各ピークが第２の高さであり、前記第２の高さが前記第１の高さとは異なる、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項１５】
前記第１群の伸長プリズム外の複数の伸長プリズムの少なくとも１つの伸長プリズムが第３の高さのピークを備え、前記第３の高さが前記第１及び第２の高さとは異なる、請求項１４に記載の光配向フィルム。
【請求項１６】
前記第１群の伸長プリズム外の少なくとも２つの隣接した伸長プリズムのピーク高さが同じである、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項１７】
各周期を形成する前記複数の伸長プリズムの約５〜５０パーセントが、前記第１群の伸長プリズムを形成する、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項１８】
各周期を形成する前記複数の伸長プリズムの約１０〜４０パーセントが、前記第１群の伸長プリズムを形成する、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項１９】
各周期を形成する前記複数の伸長プリズムの約１５〜３０パーセントが、前記第１群の伸長プリズムを形成する、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項２０】
各周期を形成する前記複数の伸長プリズムの約１５〜２５パーセントが、前記第１群の伸長プリズムを形成する、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項２１】
前記第１の高さが、前記第１群の伸長プリズム外の複数の伸長プリズムの任意の伸長プリズムのピーク高さよりも、少なくとも０．２５ミクロン大きい、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項２２】
前記第１の高さが、前記第１群の伸長プリズム外の複数の伸長プリズムの任意の伸長プリズムのピーク高さよりも、少なくとも０．５ミクロン大きい、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項２３】
前記第１の高さが、前記第１群の伸長プリズム外の複数の伸長プリズムの任意の伸長プリズムのピーク高さよりも、少なくとも０．７５ミクロン大きい、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項２４】
各周期を形成する前記複数の伸長プリズムの少なくとも１つの伸長プリズムの幅が、プリズムの伸長方向に沿って変化する、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項２５】
各周期を形成する前記複数の伸長プリズムの少なくとも１つの伸長プリズムが、丸みのあるピークを備える、請求項１に記載の光配向フィルム。
【請求項２６】
請求項１に記載のフィルムを少なくとも１つ含んでなる、液晶ディスプレイに使用される導光アセンブリ。
【請求項２７】
請求項１に記載の２つのフィルムを含んでなる導光アセンブリであって、前記第１フィルムの伸長プリズムが、前記第２フィルムの伸長プリズムとは異なる方向に配向している、液晶ディスプレイに用いられる導光アセンブリ。
【請求項２８】
光配向フィルムであって、
第１主面と、
周期的なミクロ構造パターンを有するミクロ構造の第２主面、
とを備え、
複数の伸長ミクロ構造が前記周期的なミクロ構造パターンの各周期を形成し、前記周期は約２００ミクロン〜約４００ミクロンの範囲であり、各周期を形成する前記複数の伸長ミクロ構造の約１５〜２５パーセントが第１群を形成し、前記第２主面に隣接して配置される平面フィルムが、前記第１群の伸長ミクロ構造のすべてと実質的に接触しているが、前記第１群外の伸長ミクロ構造のいずれとも接触していない、光配向フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に光配向フィルム及びそれを組み入れるディスプレイに関する。特に、本発明は、周期的なミクロ構造パターンを備える光配向フィルムに関するものであり、各周期において、一部のミクロ構造のピークが他のミクロ構造のピークよりも大きい。
【背景技術】
【０００２】
バックライト付きの平面パネルディスプレイには、多くの場合、１以上のミクロ構造フィルムが組み入れられて、所定の方向、典型的にはユーザーが位置すると考えられる方向に沿って、ディスプレイの輝度が向上される。このようなミクロ構造フィルムは、プリズム型の断面形状を有し、横断面に対して垂直方向に沿って直線的に伸長する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一部の用途においては、単一のプリズムフィルムが用いられるが、その他の用途では、２つの交差プリズムフィルムが用いられる。この場合、２つの交差プリズムフィルムは、相互に垂直方向に配向していることが多い。
【０００４】
一般に、本発明は光配向フィルムに関する。本発明は、光配向フィルムが組み入れられるディスプレイにも関する。
【０００５】
本発明の一実施形態では、光配向フィルムは、第１主面及びミクロ構造の第２主面を備える。このミクロ構造の第２主面は、周期的なミクロ構造パターンを有する。複数の伸長プリズムが、周期的なミクロ構造パターンの各周期を形成する。この周期は、約２００ミクロン〜約４００ミクロンの範囲である。各伸長プリズムには、ピークがある。各伸長プリズムは、ピークから共通の基準面まで測定されるピーク高さを有する。複数の伸長プリズムが第１群の伸長プリズムを含む。第１群の伸長プリズムの伸長プリズムピークが第１の高さを有する。第１の高さが、第１群の伸長プリズム外の複数の伸長プリズムの、任意の伸長プリズムのピーク高さよりも大きい。
【０００６】
本発明の他の実施形態では、光配向フィルムは第１主面とミクロ構造の第２主面とを含む。このミクロ構造の第２主面は、周期的なミクロ構造パターンを有する。複数の伸長ミクロ構造が、周期的なミクロ構造パターンの各周期を形成する。この周期は、約２００ミクロン〜約４００ミクロンの範囲である。各周期を形成する複数の伸長ミクロ構造の約１５〜２５パーセントが、第１群を形成する。第２主面に隣接して配置されている平面フィルムは、第１群の実質的にすべての伸長ミクロ構造と接触している。この平面フィルムは、第１群に存在しない実質的なすべての伸長ミクロ構造とは接触していない。
【０００７】
本発明は、添付の図面に関連して以下の本発明の種々の実施形態の詳細な説明を考慮して、より完全に理解し正しく認識することができるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、一般に、製造、加工及び使用中に、所望の断面形状を実質的に保持する光配向プリズムフィルムに適用される。本発明は、更に、少なくとも１つの光配向プリズムフィルムを用い、プリズムフィルムと、プリズムフィルムに近接して配置され得る平面光学フィルムとの光結合を最小化することが望ましい、バックライト付き液晶ディスプレイにも適用できる。明細書において多数の図面で用いられる同じ参照番号は同一又は同様な特性及び機能を有する同一又は同様な要素を指す。
【０００９】
図１は、従来の光配向プリズムフィルム３００を三次元の図で示したものである。フィルム３００に類似のフィルムは、これまでに、例えば米国特許第４，９０６，０７０号及び第５，０５６，８９２号で開示されている。フィルム３００は、第１主面３１０及びミクロ構造の第２主面３２０を備える。フィルム３００は、更に、複数のリニアプリズム３１５を備える。これらの各プリズムは、側面３２１及び３２２のように２つの側面を備え、Ｚ軸上に沿って直線状に伸長している。フィルム３００のＸ−Ｙ平面の断面は、プリズム状である。フィルム３００には、更に、複数ピーク３０１及び溝３０２がある。ピーク３０１は、第１主面３１０と第２主面３２０との間の任意の場所に配置されている共通の基準面３２５から測定した場合、同じ高さを有する。高さが等しいプリズム構造において、すべてのリニアプリズムのピークは、同一平面状にある。つまり、光配向フィルム３００と接触させた平面フィルム３３０は、フィルム３００のリニアプリズムのすべてのピークと接触している。
【００１０】
従来の光配向フィルム３００の作用は、これまでに、例えば米国特許第５，０５６，８９２号に記載されている。要約すると、臨界角よりも大きい入射角で構造面３２１又は３３２に入射する、光線３３１などの光線は、後方に内部全反射する。一方、臨界角よりも小さい角度での構造面３２１又は３２２への入射光線である、光線３３２などの光線は、部分的に通過し（光線３３２ａなど）、部分的に反射する（光線３３２ｂなど）。最終的には、液晶ディスプレイなどのディスプレイに用いられた場合、光配向フィルム３００は、後方に内部全反射する光を再利用することによって、ディスプレイの輝度を向上できる。
【００１１】
図２は、本発明の特定の一実施形態による光配向フィルム１００の概略的側面図（Ｘ−Ｙ平面の横断面）である。光配向フィルム１００は、第１主面１１０とミクロ構造の第２主面１２０とを有する。主面１２０は、周期的なミクロ構造パターンを備える。このような周期の１つは、２本の破線の境界線１３０Ａ及び１３０Ｂに囲まれている領域１３０である。本発明の一態様では、複数伸長プリズムが、周期１３０など主面１２０の各周期を形成する。これらのプリズムは、例えば、一般にＺ軸に沿って伸長できる。図２のＺ軸は、ページに対して垂直である。図２は、周期１３０を形成する１０個の伸長プリズムを示す。しかし、一般的には、周期１３０を形成するプリズムの個数は、１０より少なくても、多くてもよい。使用目的によっては、周期１３０は伸長プリズム以外の要素を含んでもよい。このような要素は、隣接している伸長プリズム間の隙間又は間隔、又は光の配向もしくは輝度の向上以外の主要目的を果たすために設計された任意の要素でもよい。各伸長プリズムは、線状方向が、例えばＺ軸に沿っているリニアプリズムであることも可能である。
【００１２】
図２に示されているような、光配向フィルム１００の任意の横断面では、周期１３０の各リニアプリズムに頂点がある。例えば、プリズム２の頂点は２Ａ、プリズム３の頂点は３Ａ、及びプリズム８の頂点は８Ａである。更に、各頂点には頂点の高さがあり、この頂点の高さとしては、頂点から、第１主面１１０と第２主面１２０との間の任意の場所に配置されている共通の基準面１４０までが測定される。例えば、頂点２Ａの頂点の高さはｄ２（頂点１Ａと同じ高さ）であり、頂点３Ａの頂点の高さはｄ３であり、頂点８Ａの頂点の高さはｄ８である。
【００１３】
各リニアプリズムの頂点の高さは、リニアプリズムの直線方向の伸長に沿って、同じであることも変化することもできる。例えば、図３は、プリズムの頂点の高さ３７０がＺ軸に沿って変化する、伸長されたプリズム３５０を示している。頂点の高さが最も高い各プリズムの頂点が、「ピーク高さ」と呼ばれる、頂点の高さが最も大きいプリズムピークを形成する。従って、各伸長プリズムには、プリズムの伸長方向に沿って配置されている１以上のプリズムピークに対応する１つのピーク高さがある。例えば、図３を参照すると、リニアプリズム３５０には、３個のピーク３９１、３９２、及び３９３があり、これらのピーク高さはすべて同じ「ｋ」である。
【００１４】
一般性を損なわずに簡略化するために、図２の各リニアプリズムの頂点の高さは、プリズムの直線方向に沿って一定であると考えられ、この場合、頂点の高さはピーク高さと同じである。
【００１５】
光配向フィルムの各リニアプリズムの各頂点には、プリズムの２側面によって形成される角度である頂角がある。例えば、図２を参照すると、プリズム６の頂角はα6であり、プリズム６の側面６’及び６”よって形成される。同様に、プリズム１の頂角はα1、プリズム２の頂角はα2、及びプリズム３の頂角はα3である。本発明において、プリズムピークの頂角は、「ピーク角」と呼ばれる。広くは、周期１３０内のプリズムは、頂点の高さ及び／又は角度が同じである必要がない。ただし、一部の用途において、プリズムの頂点の高さ及び／又は角度は同じでもよい。
【００１６】
ディスプレイに用いられる場合、光配向フィルム１００は、（例えば、図９に示されるように）上向き、又は下向きに用いられてもよい。広くは、ピーク角は、光の配向に好適な任意の角度にできる。本発明によると、及び特に図９に示されている配置のようにプリズムが上向きの構成において、ピーク角は、好ましくは約７０°〜１２０°の範囲、より好ましくは約８０°〜１１０°の範囲、及び更により好ましくは約８５°〜１０５°の範囲である。
【００１７】
本発明の特定の一実施形態によると、周期１３０には第１群のリニアプリズムが含まれ、この第１群のリニアプリズムは、周期１３０の他のリニアプリズムのピーク高さよりも大きい、実質的に同じピーク高さを有する。例えば、周期１３０内のプリズム１及び２は、ピーク高さが同一のｄ２であり、リニアプリズム第１群を形成する。更に、ピーク高さｄ２は、ピーク高さｄ３、ｄ８など、周期１３０内の任意の他のピーク高さよりも大きい。
【００１８】
プリズムの高さが等しくないことの利点は、平面フィルムとミクロ構造面１２０が相互に近接して配置されている場合、これらの間の光結合（「ウエットアウト」とも呼ばれる）を低減することである。光結合の例は、平面フィルム１５０が光配向フィルム１００のミクロ構造の第２主面１２０に近接して配置されている、図４を参照して記載されている。図４では、フィルム１００と１５０との間の光結合は、２つのフィルムが、相互に十分に近接する場所で発生し得、これは、一般的には、２つのフィルムが相互に直接的に、又はほぼ直接的に接触している場所を意味する。例えば、平面フィルム１５０は、ピーク１Ａ及びピーク２Ａ（それぞれリニアプリズム１及び２に相当）でフィルム１００に十分に近接することが可能で、２つのピーク又はピーク付近では、これら２つのフィルムの間の光結合つまりウエットアウトが発生し得る。一般的には、光結合は、これらの接触部又は接触部付近での光の反射の減少又は内部全反射の失敗を原因とする接触部又は接触部付近における２つのフィルム間の光漏れによって発生する。例えばフィルム１５０及び１００が相互に十分に隣接する領域における２つのフィルムの間の一過性の光結合によっても、ウェットアウトが発生する可能性がある。
【００１９】
光結合は、フィルム１００と１５０との間における不均一な光伝送をもたらすか、或いは光伝送が全くない、不均一な表示の原因となる可能性がある。例えば、光配向フィルム１００を液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に用いて、所定の方向に配向されている光の輝度を向上してもよい。フィルム１５０は、ディスプレイに用いられる別のフィルムでもよい。例えば、フィルム１５０は、光学拡散器、偏光板、リターダ、又はフィルム１００に類似しているが異なる方向に配向している光配向フィルムであってもよい。ディスプレイのフィルム１５０と１００との間で発生する光結合は、ディスプレイにおける不均一な光伝送をもたらし、視聴者も認識できる、望ましくない明るい点又は線の原因となる可能性がある。光結合は、例えばフィルム１５０が単にフィルム１００の上部に配置されている場合、つまり、フィルム１００がフィルム１５０を担持する場合、発生し得、その結果、例えばフィルム１００の最も高いピーク又はその付近が２つのフィルムの接触領域となる。別の例では、フィルム１５０が屈曲又は湾曲している場合、フィルム１００に十分近接することになり、光結合が発生し得る。
【００２０】
一般的に、フィルム１５０と１００とが接触する領域、又はほぼ接触する領域を減少させることによって、これら２つのフィルムの光結合を低減又は排除することが望ましい。光結合又はウェットアウトを低減する方法は、これまでに開示されている。例えば、米国特許第５，７７１，３２８号では、光結合を低減するために、高さが可変である構造面が開示されている。フィルム１００のプリズムは、周期１３０など所定の周期においてプリズム１及び２以外のプリズムがウェットアウトに寄与しないようにフィルム１５０から十分に離れるように、高さが十分に不均一であることが望ましい。例えば、ピーク６Ａ、７Ａ、８Ａ、及び９Ａ（それぞれリニアプリズム６、７、８、９に相当）がフィルム１５０から十分に離れており、いずれのピークもフィルム１５０と１００との間のウェットアウト又は光結合に寄与しない。第１群のリニアプリズムと周期１３０内のその他すべてのリニアプリズムとのピーク高さの差異は、好ましくは少なくとも０．２５ミクロン、より好ましくは少なくとも０．５ミクロン、及び更により好ましくは少なくとも０．７５ミクロンである。
【００２１】
プリズムの高さが不等であることによって考えられる影響は、フィルム１００自体における線又は粒状性などのアーチファクトが視覚的に認知されることである。実際、このようなアーチファクトは、光配向フィルム１００がＬＣＤなどのディスプレイの内部に組み込まれていても、視聴者に顕著な場合がある。このような望ましくないアーチファクトは、高開口率でピクセルを生成できるＬＴＰＳ（低温ポリシリコン）又はＣＧＳ（連続粒界結晶シリコン）など内蔵ドライブ回路技術を用いる液晶ディスプレイで特に顕著である。プリズムの高さの差異はディスプレイでも認知され、その結果、ディスプレイの表示が外見上許容できないこともあり得る。
【００２２】
図２に戻って参照すると、フィルム１００は、更に、周期１３０内に溝１１〜２０など複数の溝を有する。各溝は、隣接するリニアプリズムの２側面、特に相互に対面する２側面によって形成される。例えば、溝１６は、隣接するプリズム６及び７、特にプリズム６の側面６”及びプリズム７の側面７’（側面６”及び側面７’は相互に対面する）によって形成される。従って従って、各リニアプリズムは、１つのピーク及び２つの関連する溝（ピークの両側に１つずつ）を有し得る。例えば、プリズム８には、ピーク８Ａ並びに２つの関連する溝１７及び１８がある。
【００２３】
本発明において、隣接したピーク間の横方向の距離は、「ピッチ」と呼ばれる。例えば、プリズム２及び３のピーク間のＸ軸に沿って測定される距離Ｐ２（図２）は、ピッチである。別の例では、プリズム４及び５のピーク間のＸ軸に沿って測定される距離Ｐ４は、別のピッチである。同様に、プリズム９及び１０のピーク間のＸ軸に沿って測定される距離Ｐ９は、ピッチである。一般的に、周期１３０内のフィルム１００のピッチは、等しくない。例えば、Ｐ２はＰ４とは異なり、同様にＰ９とも異なり得る。本発明の一部の実施形態では、フィルム１００は一定のピッチを有し、それは、例えば、距離Ｐ1 、Ｐ ２、Ｐ４、及びＰ９が等しいことを意味する。更に、本発明の好ましい実施形態によると、ピッチは、フィルム１００の直線方向に沿って変化しない。つまり、フィルム１００の直線寸法に対して垂直なフィルムの異なる横断面において、同一の２つの隣接するリニアプリズム間の横方向の距離は、不変である。例えば、ピッチＰ２は、フィルム１００の直線方向に沿って不変であることが可能である。
【００２４】
周期１３０内の各リニアプリズムのピッチは、好ましくは約５〜５００ミクロンの範囲、より好ましくは約１０〜２００ミクロンの範囲、及び更により好ましくは約１０〜１００ミクロンの範囲である。
【００２５】
図２に例示の光配向フィルム１００は、それぞれが三角形の形状を備えるリニアプリズムを示している。広くは、光を配向できる任意の伸長ミクロ構造が用いられてよい。例えば、図２の伸長プリズムは、光配向に好適な任意の形状でよい。異なる形状の伸長プリズムの例は、図５Ａ〜図５Ｅに示されている。図５Ａでは、伸長プリズム８００Ａは、図２の伸長プリズムに類似した、直線状の側面８１０Ａ、鋭角な頂点８２０Ａ、鋭角な溝、及び頂角αAを備える。図５Ｂの伸長プリズム８００Ｂは、直線状の側面８１０Ｂ、丸みのある頂点８２０Ｂ、丸みのある溝、及び頂角αBを備える。頂点又は溝の曲率半径は、例えば約１〜１００ミクロンの範囲であり得る。図５Ｃの伸長プリズム８００Ｃは、直線状の側面８１０Ｃ、平坦な頂点８２０Ｃ、鋭角な溝、及び頂角αCを備える。更なる例として、図５Ｄの伸長プリズム８００Ｄは、湾曲した側面８１０Ｄ、鋭角な頂点８２０Ｄ、丸みのある溝、及び頂角αDを備える。更にもう１つの別の例として、図５Ｅの伸長プリズム８００Ｅは、区分的に直線状の側面８１０Ｅ、鋭角な頂点８２０Ｅ、鋭角な溝、及び頂角αEを備える。
【００２６】
光配向フィルム１００の更なる特性は、フィルム１００の拡大部を示す図６を参照して記載されている。特に、図６はプリズム１〜５の部分を示している。フィルム１００の各溝には、溝から共通の基準面１４０までを測定した溝の高さがある。例えば、溝１１の溝の高さはｄ１１であり、溝１２の溝の高さはｄ１２である。別の例としては、溝１３及び１４の各溝の高さはゼロに等しく、これは、フィルム１００で最も低い溝に一致するように例示の共通の基準面１４０が適宜選ばれたからである。
【００２７】
更に、図２及び図６を参照すると、周期１３０内の各リニアプリズムにはプリズム幅があり、これは、プリズムに関連する２つの溝の少なくとも１つを含む方向に沿った、プリズムの２側面間の最短の横方向の距離である。例えば、プリズム２のプリズム幅はＷ２、プリズム３のプリズム幅はＷ３（側面３’と３”との間）、及びプリズム４のプリズム幅はＷ４である。本発明の一実施形態によると、リニアプリズムのプリズム幅は、フィルム１００の直線方向に沿って変化する。例えば、プリズム幅Ｗ２は、フィルム１００の直線方向に沿って変化する。
【００２８】
図２に戻って参照すると、周期１３０内の１０個のリニアプリズムのうち２個が、第１群のリニアプリズムを形成する。従って、周期１３０内のリニアプリズムの２０パーセントが第１群になる。一般的には、第１群のリニアプリズムは、２個よりも多く、又は少ないプリズムを含むことができる。第１群に属する周期１３０内のリニアプリズムのパーセント数（このパーセントは「Ｔ」と呼ばれる）は、２０より少い又は多い場合がある。一般的には、第１群のリニアプリズムに含まれるリニアプリズムの個数は、周期１３０内のリニアプリズムの総数の任意のパーセントにできる。第１群のリニアプリズムの個数は、好ましくは、周期１３０内のリニアプリズムの総数の約５〜５０パーセントの範囲である。この範囲は、より好ましくは約５〜４０パーセント、更により好ましくは約５〜３０パーセント、及び更により好ましくは約５〜２５パーセントである。本発明の一実施形態によると、第１群のリニアプリズム内のリニアプリズムの個数は、好ましくは、周期１３０内のリニアプリズムの総数の約１０〜４０パーセントの範囲である。この範囲は、より好ましくは約１５〜３０パーセント、更により好ましくは約１５〜２５パーセントである。
【００２９】
前述したように、ディスプレイに用いられる光配向フィルム１００においてプリズムの高さが不等な場合、望ましくない外見上の影響がディスプレイに現れることがある。フィルム１００のプリズムの高さの不均一性が低減されるに従って、望ましくない粒状性の出現は目立たなくなる。しかし同時に、プリズムの高さの不均一性が低減すると、光結合が増加する可能性がある。
【００３０】
プリズムの高さが不等な場合、ウェブ処理、加工、又は使用によって発生する圧力など外部から加えられる圧力によって、ピーク（又は頂点）が変形しやすくなる可能性がある。一般に、周期１３０内の高いプリズムは外部の物体と接触しやすいので、高いプリズムほどピークが変形しやすくなる。例えば、図４を参照すると、フィルム１００に平面フィルム１５０を押し付けることによってフィルム１００に外力が加えられる場合、加えられる外力は、ピーク３Ａなど低いピークよりもピーク１Ａ及び２Ａを変形する可能性が高く、８Ａなど更に低いピークよりもこれらのピークを変形する可能性は更に高い。一般的には、所定の外力がフィルム１００に加えられる場合、周期１３０内の最も高いピークの個数が増加するにつれて、ピークの変形は低減する。これは、最も高いピークの個数が増加したために、加えられる外力がより多くのピークに分散されて、各ピークに加えられる圧力が減少するためである。従って、一般的には、製造中又は使用中にピークが変形する可能性を低減するためには、光配向フィルム１００内のリニアプリズムのプリズムの高さの不均一性を低減することが望ましい。
【００３１】
光配向フィルム１００は、図２に示されるように単層フィルムであってもよい。光配向フィルム１００は、図７に側面図が概略的に示されている光配向フィルム７００のように１以上の層を備えてもよい。光配向フィルム７００は、基材７０５上に配置されるミクロ構造フィルム７６０を備える。更に光配向フィルム７００は、第１主面７１０及びミクロ構造の第２主面７２０を備える。主面７２０は、図２のミクロ構造面１２０に類似し得る。ミクロ構造フィルム７６０は、例えば、機材７０５の表面７４０にコーティングされ得る。表面７４０は、図２の共通の基準面１４０と同様の共通の基準面になり得て、の基準面から、ミクロ構造フィルム７６０のリニアプリズムの高さが測定されてもよい。基材７０５は、硬材でも、可撓性材でもよい。基材７０５は、単層フィルムでも、多層フィルムでもよい。基材７０５には、例えば光の吸収、反射、又は散乱による偏光特性があってもよい。例えば、基材７０５は、米国特許第５，８８２，７７４号に開示されている多層光学フィルムでもよい。基材７０５、ミクロ構造フィルム７６０、及び光配向フィルム１００は、任意の好適な材料、好ましくは光学的に透過する材料で製造されてもよい。例としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリサルフォン、２,６−ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はエチレングリコール、ナフタレンジカルボン酸、及びテレフタレート（ｃｏ−ＰＥＮ）などその他の酸から派生したコポリマーなどが挙げられる。
【００３２】
ミクロ構造面１２０の関連特性に応じた光結合を調べるために、フィルム１００に類似のそれぞれ４種類のサンプル（ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、及びＤＤと指定）を用意した。各サンプルの関連特性を、以下の表Ｉに示す。
【００３３】
【表１】
2008536176.tif 000003
【００３４】
表Ｉにおいて、周期は周期１３０を指すが、単位セル幅と呼ばれることもある。ピッチはプリズムピッチを指し、各サンプルで一定であった。ピーク角は、ピーク地点でのプリズムの角度を指す。Ｔは、第１群のリニアプリズムを形成する、周期３０内のリニアプリズムのパーセント数である。各サンプルにおいて、次のようにウェットアウトを測定した。最初に、均一に照射される市販のライトボックスの上にテストサンプルの構造面を上向き（ライトボックスとは逆方向）に置いた。次に、テストサンプルに類似の第２のミクロ構造サンプルを、第２のサンプルのミクロ構造面を上にしてテストサンプルの上に置いた。次に、テストサンプルを第２のサンプルに十分に近接させるために、５００グラムの光学的に透明なおもりを第２のサンプルの上に配置した。次に、デジタルカメラを用いて、テストサンプルと第２のサンプルとの間の光結合の画像を撮影し、記録した。第２のミクロ構造サンプルは、光結合の画像のコントラストを向上させることが知られている。図８には、予想外の結果がプロットされている。この図において、横軸はサンプル周期又は単位セル幅（ミクロン単位）であり、縦軸は任意の単位におけるウエットアウトの量である。図８のグラフから分かるように、ウェットアウトは、ミクロ構造面１２０の周期、つまり周期１３０が増加するに従って減少する。同時に、表１から分かるように、周期が小さいほど、Ｔは大きい。従って、総合的に望ましい、又は最適な動作ポイントは、サンプルＢＢが表すポイント付近、つまり図８のグラフで膝を形成する部分である。
【００３５】
言い換えれば、サンプルＢＢは、光結合を低減するために周期内の高いプリズムの個数を増加するという要望と、ピークの変形及び粒状性を低減するために周期１３０内のプリズムの高さの不均一性を低減するというもう一方の要望との最適な、又は最適に近い均衡を示す。
【００３６】
本発明によれば、フィルム１００の周期１３０は、好ましくは約２００〜約４００ミクロンの範囲、より好ましくは約２００〜約３５０ミクロンの範囲、より好ましくは約２００〜約３００ミクロンの範囲、より好ましくは約２００〜約２８０ミクロンの範囲、及び更により好ましくは約２２０〜約２８０ミクロンの範囲である。
【００３７】
図９は、本発明の特定の一実施形態による導光アセンブリ６００の概略的側面図を示している。導光アセンブリ６００は、情報を表示するための任意の液晶装置で用いることができる。導光アセンブリ６００は、光源６１０、光導体６２０、及び光配向フィルム１００を備える。図９に示されるフィルム１００のミクロ構造面１２０は光導体６２０と反対方向に配向されているが、使用目的によっては、ミクロ構造面１２０を光導体６２０と対面させることができる。導光アセンブリ６００は、フィルム１００に類似するが、反対方向に配向しているオプションのフィルム６３０を更に備えることができる。例えば、フィルム１００及び６３０内において、伸長されたプリズムの方向は、相互に直交することができる。導光アセンブリ６００は、図９に明示されていない別のフィルム；又は反射体；拡散板などの拡散器；反射偏光子、保護被膜、取付フレーム、又はマスクなどの遮光フレーム、などのコンポーネントを更に備えることができる。
【００３８】
図１０は、本発明の別の実施形態による照射アセンブリ９００の概略的側面図を示している。照射アセンブリ９００は、例えば、ＬＣＤテレビなど情報を表示するための任意の液晶装置に用いることができる。照射アセンブリ９００は、背面反射体９０５、拡散シート又は拡散板９１５、及び背面反射体９０５と拡散器９１５との間に配置されている複数の光源９１０を備える。背面反射体９０５は、拡散反射面でもよい。
【００３９】
上記したすべての特許、特許出願及び他の刊行物をその全文を記載したように本明細書に参照により援用する。本発明の様々な態様の説明を容易にするために本発明の特定の実施例を上記に詳細に説明したが、本発明は、それら実施例の記載に限定されるものではないことを理解すべきである。むしろ添付の特許請求の範囲により規定されるように本発明の趣旨及び範囲内にあるすべての変形例、実施形態及び代替例をすべて網羅しようとするものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来の光配向フィルムを三次元で表した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による光配向フィルムの概略的側面図である。
【図３】本発明の一実施形態による伸長されたプリズムの斜視図である。
【図４】光結合（ウェットアウト）の概念を示す模式図である。
【図５Ａ】本発明の例示のプリズムの断面形状図である。
【図５Ｂ】本発明の例示のプリズムの断面形状図である。
【図５Ｃ】本発明の例示のプリズムの断面形状図である。
【図５Ｄ】本発明の例示のプリズムの断面形状図である。
【図５Ｅ】本発明の例示のプリズムの断面形状図である。
【図６】図２に示される光配向フィルムの拡大側面図である。
【図７】本発明の一実施形態による光配向フィルムの概略的側面図である。
【図８】各種の光配向フィルムの単位セル幅の関数として測定された光結合（ウエットアウト）のプロット図である。
【図９】本発明の一実施形態による導光アセンブリの概略的側面図である。
【図１０】本発明の別の実施形態による照射アセンブリの概略的側面図である。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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