(57)【要約】  ＬＥＤバックライトアセンブリが開示されている。アセンブリは、複数の内部表面を有するハウジングを備えている。内部表面のうちの少なくとも１つは光放出面であり、対向する表面は反射面である。光学フィルムが光放出面と反射面との間に配置されている。光学フィルムは、拡散フィルム、反射偏光フィルム、多層光学フィルム、及び構造化表面フィルムのうちの少なくとも１つを含む。電気的接続状態のＬＥＤのアレイが光学フィルム上に配置されている。ＬＥＤのアレイの少なくとも１つのＬＥＤは、照明視野が反射面の方に向けられている。
2010504617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤバックライトアセンブリであって、
複数の内部表面を有するハウジングであって、前記内部表面のうちの少なくとも１つは光放出面であり、対向する表面は反射面である、ハウジングと、
前記光放出面と前記反射面との間に配置される光学フィルムであって、拡散フィルム、反射偏光フィルム、多層光学フィルム、及び構造化表面フィルムのうちの少なくとも１つを含む光学フィルムと、
前記光学フィルム上に配置される電気的接続状態のＬＥＤのアレイであって、少なくとも１つのＬＥＤは照明視野が前記反射面の方に向けられている、ＬＥＤのアレイと、を備えるＬＥＤバックライトアセンブリ。
【請求項２】
前記反射面が拡散反射面を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記ＬＥＤのアレイの前記ＬＥＤが導電体と電気的接続状態にあり、前記導電体は前記光学フィルム上に配置される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記光学フィルムが、輝度向上フィルムを含む多層光学フィルムである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記光学フィルムが反射偏光フィルムである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記光学フィルムが、ミラーフィルムを含む多層光学フィルムである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記ミラーフィルムが、前記フィルムの他の領域よりも光透過の程度が高い領域を前記フィルム上に含む、請求項６に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記光学フィルムが構造化表面フィルムである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記構造化表面フィルムが、エンボス加工されたフィルムを含む、請求項８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記光学フィルムが拡散フィルムである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記光放出面が拡散透過表面である、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記光学フィルムが波形であり、前記波形光学フィルムの一部が前記反射面に接触している、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記光学フィルムが反射偏光フィルムである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
バックライトアセンブリの製造方法であって、
複数の内部表面を有するハウジングであって、前記内部表面のうちの少なくとも１つは光放出面であり、対向する表面は反射面である、ハウジングを提供する工程と、
ＬＥＤのアレイと導電体とを光学フィルム上に配置する工程であって、前記光学フィルムは、拡散フィルム、反射偏光フィルム、多層光学フィルム、及び構造化表面フィルムのうちの少なくとも１つを含む工程と、
前記ＬＥＤのアレイの少なくとも１つのＬＥＤの照明視野が前記反射面の方に向けられるように、前記光学フィルムを前記光放出面と前記反射面との間に定置する工程と、を含む方法。
【請求項１５】
前記配置する工程が、前記ＬＥＤのアレイと前記導電体とを前記光学フィルム上に配置することを含み、前記ＬＥＤのアレイの前記ＬＥＤは前記導電体と電気的接続状態にある、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記光学フィルムを熱成形して非平面の熱成形光学フィルムを形成する工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記光学フィルムを熱成形して波形熱成形光学フィルムを形成する工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記光学フィルムを熱成形して非平面の熱成形光学フィルムを形成する工程を更に含み、前記定置する工程が、前記非平面の熱成形光学フィルムの一部が前記反射面上に配置されるように、前記光学フィルムを前記光放出面と前記反射面との間に定置することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記反射面が拡散反射面を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
ＬＥＤバックライトアセンブリであって、
複数の内部表面を有するハウジングであって、前記内部表面のうちの少なくとも１つは光放出面であり、対向する表面は反射面である、ハウジングと、
前記光放出面と前記反射面との間に配置される光学フィルムであって、拡散フィルム、反射偏光フィルム、多層光学フィルム、及び構造化表面フィルムのうちの少なくとも１つを含み、非平面であり、一部が反射面上に配置される、光学フィルムと、
前記光学フィルム上に配置される電気的接続状態のＬＥＤのアレイであって、少なくとも１つのＬＥＤは照明視野が反射面の方に向けられている、ＬＥＤのアレイと、を備えるＬＥＤバックライトアセンブリ。
【請求項２１】
前記ＬＥＤのアレイの前記ＬＥＤが導電体と電気的接続状態にあり、前記導電体が前記光学フィルム上に配置される、請求項２０に記載のＬＥＤアレイ。
【請求項２２】
前記反射面が拡散反射面を含む、請求項２０に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、ＬＥＤバックライトアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の用途において、発光ダイオード（ＬＥＤ）が光源として用いられている。一部のＬＥＤ光源の用途には、市販のグラフィックディスプレイ及び他の光照射されるディスプレイが挙げられる。ＬＥＤ放射パターンは、前方へ送られる狭いビームから広い円錐へと変化することができる。使用目的によっては側方発光型ＬＥＤも用いられる。
【０００３】
これらの用途において、ＬＥＤは普通、バックライトの背面又は側面に配置されている。バックライトの背面にＬＥＤを配置した場合、ＬＥＤ源によって生じる明るいスポットをバックライト出力の中で見ることができ、その結果、サインボックス又はディスプレイが不均一に照らされることになる。
【０００４】
これらの用途では、バックライト内に散光器を配置することで、明るいスポットを最小限にすることができる。これらの散光器は、光をバックライトの周囲に反射して放出光を均質化することができるが、反射ごとに光の損失が起きる可能性があり、また散光器によって透過光が減る可能性もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
サインボックス又はディスプレイにおいて認められるＬＥＤの明るいスポットを減らす別の方法は、サインボックス又はディスプレイを深くすることである。しかしこの場合も、光源からディスプレイ又は標示面（光放出面）までの距離が増えるために、やはり明るさの損失が起きる。また、付加的な材料が必要となるために、コストが著しく増加することにもなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様においては、本開示によって、複数の内部表面を有するハウジングを含むＬＥＤバックライトアセンブリが提供される。内部表面の少なくとも１つは光放出面であり、対向する表面は反射面である。光学フィルムが光放出面と反射面との間に配置されている。光学フィルムには、拡散フィルム、反射偏光フィルム、多層光学フィルム、及び構造化表面フィルムのうちの少なくとも１つが含まれる。電気的接続状態のＬＥＤのアレイが光学フィルム上に配置されている。ＬＥＤのアレイの少なくとも１つのＬＥＤは、照明視野が反射面の方に向けられている。
【０００７】
別の態様においては、本開示によって、複数の内部表面を有するハウジングを含むＬＥＤバックライトアセンブリが提供される。内部表面のうちの少なくとも１つは光放出面であり、対向する表面は反射面である。光学フィルムが光放出面と反射面との間に配置されている。光学フィルムには、拡散フィルム、反射偏光フィルム、多層光学フィルム、及び構造化表面フィルムのうちの少なくとも１つが含まれる。光学フィルムは非平面であり、光学フィルムの一部が反射面上に配置されている。電気的接続状態のＬＥＤのアレイが光学フィルム上に配置されている。ＬＥＤのアレイの少なくとも１つのＬＥＤは、照明視野が反射面の方に向けられている。
【０００８】
別の態様においては、本開示によって、ＬＥＤバックライトアセンブリの製造方法が提供される。本方法には、複数の内部表面を有するハウジングであって、内部表面のうちの少なくとも１つは光放出面であり、対向する表面は反射面である、ハウジングを提供する工程と、ＬＥＤのアレイと導電体とを光学フィルム上に配置する工程であって、光学フィルムは、拡散フィルム、反射偏光フィルム、多層光学フィルム、及び構造化表面フィルムのうちの少なくとも１つを含む工程と、ＬＥＤのアレイの少なくとも１つのＬＥＤの照明視野が反射面の方に向けられるように、光学フィルムを光放出面と反射面との間に配置する工程と、が含まれる。
【０００９】
主題の開示によるＬＥＤバックライトアセンブリのこれらの態様及び他の態様は、以下の詳細な説明及び図面から当業者には容易に明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本主題の開示が属する技術分野において通常の技術を有する者が、本主題の開示の製造方法及び使用方法をより容易に理解するように、その代表的な実施形態を、図面を参照して以下に詳細に説明する。
【図１】１つの例示的なＬＥＤバックライトアセンブリの概略断面図。
【図２】１つの例示的な光学フィルム及び取り付けられたＬＥＤの概略部分断面図。
【図３】別の例示的な光学フィルム及び取り付けられたＬＥＤの概略部分断面図。
【図４】さらなる例示的な光学フィルム及び取り付けられたＬＥＤの概略部分断面図。
【図５】図１のＬＥＤバックライトにおいて有用な例示的な光学フィルム構成の概略斜視図。
【図６】１つの例示的なＬＥＤバックライトアセンブリの概略部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示ではＬＥＤのバックライトについて説明する。これらのＬＥＤバックライトにおけるＬＥＤの位置は、ＬＥＤがバックライトのディスプレイ表面から直接、光を放出することがないように定められている。こうして、ＬＥＤを直接見ることはできず、ＬＥＤにより放出される光は、光がＬＥＤバックライトのディスプレイ表面から放出される前に、ＬＥＤバックライト内の反射面からの少なくとも１つの反射によって拡散され得る。こうして、本開示では、ＬＥＤによって生じる明るいスポットがディスプレイ表面からは見えないようにディスプレイ表面の均一な照明を実現する、ＬＥＤバックライトに照明されたディスプレイ表面について説明する。
【００１２】
従って、本開示は一般的に、ＬＥＤバックライトに関し、特に、ＬＥＤバックライト内の光学フィルム上に配置されるＬＥＤのアレイを含むＬＥＤバックライトに関する。ＬＥＤは、放出光が光学フィルムから送出されるように後方を向かせることができ、また光学フィルムは、ディスプレイから放出される光が増強されるように、バックライト内の反射面から戻るＬＥＤ放出光を管理する。加えて、光学フィルムは、このようなフィルムを通過する光の向きを変えることを助けて、光学フィルム上に配置される後方を向くＬＥＤ及び付随する電気配線の場所を隠すことを助けることができる。本開示はそれほど限定されてはいないが、本開示の種々の態様の認識は、本明細書で示される例を検討することを通して得られる。
【００１３】
以下の記載では、図面を参照して読み取りがなされるべきであり、異なる図面中の類似要素は同様の様式で番号付けされる。図面は、必ずしも一定の縮尺とは限らないが、選択された例証的な実施形態を表しており、また本開示の範囲を制限しようとするものではない。様々な要素について、構造、寸法、及び材料の例を説明するが、当業者は、提供される多くの実施例が利用され得る好適な代替物を有することを理解するだろう。
【００１４】
特に明記しない限り、本明細書と請求項で用いられている特徴的なサイズ、量、及び、物理的特性を表す全ての数は、全ての場合において「約」という用語によって変更されることを理解されたい。従って、特に記載のない限り、前述の明細書及び添付の請求の範囲に記載されている数のパラメータは、本願明細書で開示する教示を利用する当業者が得ようと試みる所望の特性に応じて変えることのできる近似値である。
【００１５】
端点による数値範囲の列挙には、その範囲内に含まれるすべての数（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）並びにその範囲内のあらゆる範囲が含まれる。
【００１６】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「ａ」及び「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、その内容について別段のはっきりした指示がない限り、複数の指示対象を有する実施形態を含む。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、用語「又は」は、その内容について別段のはっきりした指示がない限り、一般的に「及び／又は」を包含する意味で用いられる。
【００１７】
図１は、１つの例示的なＬＥＤバックライト１００の概略断面図である。図５は、図１のＬＥＤバックライト１００において有用な例示的な光学フィルム１４０を示す概略斜視図である。バックライト１００は、複数の内部表面を有するハウジング１１０を備える。内部表面のうちの少なくとも１つは光放出面１２０であり、対向する表面は反射面１３０である。例示されるバックライト１００は、対向する側面１２５を備える。またバックライトは、図の平面に実質的に平行な対向する側面も備えることができる。対向する側面１２５、光放出面１２０、及び反射面１３０は協同して、光ボックス又は封入されたバックライトを形成する。
【００１８】
光放出面１２０は、所望の放出光を透過することができれば任意の材料から形成することができる。いくつかの実施形態においては、光放出面１２０は拡散透過表面又は半透明の表面である。
【００１９】
反射面１３０は好ましくは、バックライト効率を高めるために高反射性である。例えば、反射面１３０は、ＬＥＤ  １５０のアレイから放出される可視光に対する平均反射率が、少なくとも９０％、９５％、９８％、９９％、又はそれ以上であってもよい。反射面１３０は、空間的に均一であるかパターニングされているかによらず、主に鏡面、拡散、又は組み合わせ鏡面／拡散の反射体とすることができる。場合によっては、反射面１３０を、高反射率コーティング又は高反射率フィルムが、支持基材に積層された堅い金属基材から作製することができる。好適な高反射率材料には、３Ｍ社から入手可能なビキュイティ（Vikuiti）（商標）増強鏡面反射体（ＥＳＲ）多層光学フィルム；硫酸バリウムが充填されたポリエチレンテレフタレートフィルム（５０．８ミクロン（２ミル）厚み）を、ビキュイティ（商標）ＥＳＲフィルムに、１０ミクロン（０．４ミル）厚みのアクリル酸イソオクチルアクリル酸感圧性粘着剤を用いて積層して作ったフィルム（結果として生じる積層体フィルムは、本明細書において、「ＥＤＲ  ＩＩ」フィルムと示される）；３Ｍ社から入手可能な３Ｍ（商標）光増強フィルム；東レ（株）（Toray Industries, Inc.）から入手可能なＥ−６０シリーズ・ルミラー（Lumirror）（商標）ポリエステルフィルム；多孔性のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルム、例えば、Ｗ．Ｌ．ゴア＆アソシエイツ社（Gore & Associates, Inc.）から入手可能なもの；ラブスフェア社（Labsphere, Inc）から入手可能なスペクトラロン（Spectralon）（商標）反射材料；アラノーアルミニウム−ベレドルング社（Alanod Aluminum-Veredlung GmbH & Co.）から入手可能なミロ（Miro）（商標）陽極酸化アルミニウムフィルム（ミロ（商標）２フィルムを含む）；古河電気工業株式会社（Furukawa Electric Co., Ltd.）からのＭＣＰＥＴ高反射率発泡シート；並びに、三井化学株式会社（Mitsui Chemicals, Inc.）から入手可能なホワイトレフスター（White Refstar）（商標）フィルム及びＭＴフィルムが挙げられる。いくつかの実施形態においては、反射面１３０には拡散反射性の塗料を含むことができる。
【００２０】
反射面１３０は、実質的に平坦で滑らかであってもよいし、光散乱又は混合を高めるために構造化表面が付随していてもよい。このような構造化表面は、（ａ）反射面上に与えることもでき、又は（ｂ）反射面１３０に塗布された透明なコーティング上に与えることもできる。前者の場合、高反射性フィルムを構造化表面が予め形成された基材に積層してもよいし、高反射性フィルムを平坦な基材（例えば、薄い金属シート、３Ｍ社から入手可能なビキュイティ（Vikuiti）（商標）耐久性増強鏡面反射体金属（ＤＥＳＲ−Ｍ）反射体など）に積層して、その後に構造化表面を、例えば、刻印操作によって形成してもよい。後者の場合、構造化表面を有する透明なフィルムを平坦な反射面に積層することもでき、又は、透明なフィルムを反射体に塗布した後に透明なフィルムの最上部に構造化表面を与えることもできる。
【００２１】
光学フィルム１４０が、光放出面１２０と反射面１３０との間に配置されている。光学フィルム１４０は、好適な任意の光学フィルム又は層、例えば、拡散フィルム、反射偏光フィルム、多層光学フィルム、又は構造化表面フィルムの少なくとも１つを含むことができる。ＬＥＤ  １５０のアレイが光学フィルム１４０上に配置されている。ＬＥＤ  １５０のアレイは、例えば、機械的な固定、ハンダ付け、又はＬＥＤ  １５０を光学フィルム１４０に粘着剤を用いて接着させることなどの有用な任意の技術によって、光学フィルム１４０に取り付けることができる。
【００２２】
ＬＥＤ  １５０のアレイを構成するＬＥＤは電気的接続状態にあり、ＬＥＤの動作が、所望により、直列若しくは並列様式、又は直列及び並列の組み合わせで行われるようになっている。ＬＥＤ  １５０のアレイの少なくとも１つのＬＥＤは、照明視野が反射面１３０の方に向けられている。いくつかの実施形態においては、ＬＥＤ  １５０のアレイの各ＬＥＤは、照明視野が反射面１３０の方に向けられている。
【００２３】
「発光ダイオード」又は「ＬＥＤ」は、可視であるか、紫外線であるか、又は赤外線であるかによらず、光を放出するダイオードを指す。これには、インコヒーレントなＬＥＤダイ、又は容器に入れられるか又は封入される、「ＬＥＤ」として販売されるインコヒーレントな半導体装置が含まれ、これは、従来又はスーパーラジエントの種類であるか、前方発光型又は側方発光型の種類であるかによらない（なお後者は、ディスプレイ用途において多くの場合優位である）。ＬＥＤが紫外線などの非可視光線を発する場合、及びＬＥＤが可視光線を発する特定の場合、ＬＥＤは有機又は無機燐光体を含むようにパッケージ化され（又は遠隔配置された燐光体を照射することができ）て、短波長の光を長波長の可視光線に変え、特定の場合には白色光を発する装置を実現する。「ＬＥＤダイ」は、最も基本的な形態、すなわち半導体加工手順によって製造される個々の構成要素又はチップの形態のＬＥＤである。例えば、ＬＥＤダイは通常、１以上のＩＩＩ族元素の組み合わせと１以上のＶ族元素の組み合わせから形成される（ＩＩＩ−Ｖ半導体）。好適なＩＩＩ−Ｖ半導体材料の例には、窒化物（窒化ガリウムなど）、及びリン化物（インジウムガリウムリンなど）が挙げられる。周期表の他の族からの無機物質のように、他のタイプのＩＩＩ−Ｖ材料も使用可能である。構成要素又はチップは、デバイスに電圧を加えるための電力の適用に適した電気接点を含むことができる。構成要素又はチップの個々の層及びその他の機能的要素は、通常、ウェハスケールで形成され、その後、仕上がったウェハは個々の小片部に切られて、多数のＬＥＤダイとなることができる。ＬＥＤダイは、表面実装、チップオンボード、フリップチップ、又は他の既知の実装構成用に構成してもよい。パッケージ化されたＬＥＤの中には、ポリマー封入材を、ＬＥＤダイ及び付随する反射体カップ上に形成することによって作製されるものがある。
【００２４】
図５に例示するように、ＬＥＤ  １５０のアレイのＬＥＤは、導電体１６０を介して電気的接続状態にある。導電体１６０には供給導電体及び接地導電体が含まれる。導電体１６０は、有用であれば任意の構成で配置することができ、図５に例示した構成に限定されないことが理解される。導電体１６０は、好適な任意の技術を用いて、光学フィルム１４０上に又は内に配置することができる。
【００２５】
導電性インク（例えば、銀インク、銅インク、ニッケル系インク）を用いて、導電体１６０を作製することができる。導電性インクを、光学フィルム１４０上にシルクスクリーンするか又はプリントすることができる。導電体１６０を光学フィルム１４０上に形成する別の方法には、光学フィルム１４０に銅箔を積層する工程、フォトレジストをコーティングする工程、フォトマスクを用いて所望の導電体１６０回路パターンで被覆する工程、フィルムをＵＶ光に露出する工程、未露光のフォトレジストを取り除く工程、非回路の銅をエッチング除去する工程、最後に残りのフォトレジストを取り除いて導電体１６０回路を出現させる工程が含まれる。導電体１６０を光学フィルム１４０上に形成するさらなる方法には、銀インク、カーボンインク、又はインジウムスズ酸化物インクをプリントする工程、次に銀インク、カーボンインク、又はインジウムスズ酸化物インクに銅又はニッケルを無電解メッキして導電体１６０回路を形成する工程が含まれる。
【００２６】
本明細書に記載した光学フィルム１４０は、光を透過して光学フィルム上に入射する光を変えるか又は管理するフィルムである。用語「光学フィルム」は、本明細書では、任意の反射性又は部分的に反射性のフィルム又は層であって、特定のバンドの波長の電磁エネルギーに曝露されたときに光の所望の反射、透過、散乱、吸収、又は屈折を示すようにデザインされたフィルム又は層を指すように用いられる。こうして、従来の普通は透明なポリマーフィルム（例えば、ポリエステル及びポリプロピレン）は、たとえこのようなフィルムがある角度から見たときにある程度の反射又はグレアを示すことがあったとしても、本開示の目的に対しては「光学フィルム」とはみなされない。しかし、反射性及び透過性の両方の特性を示すフィルム（例えば、部分的に透過性のもの）は、開示の範囲内であると考えられる。加えて、ほとんど透過性だが高拡散性であるフィルムは、本開示の範囲内であると考えられる。いくつかの実施形態においては、本明細書で用いる光学ポリマーフィルムは一般的に、フィルムの表面に衝突する放射エネルギーの２５パーセント未満を吸収する。しかし光学フィルムが、フィルム内に着色剤を導入することによって着色されている場合には、より大きな量の放射エネルギーが着色剤材料によって吸収される場合がある。いくつかの実施形態においては、吸収される放射エネルギーは、１０パーセント未満であるか、又は５パーセント未満である。放射エネルギー（典型的には、波長の範囲におけるエネルギーとして表現される）は、鏡面的又は拡散的に反射される場合がある。反射率は等方性（すなわち、フィルムは両方の面内軸に沿って同じ反射特性を有する）の場合があり、又は異方性（すなわち、フィルムは、直交する面内軸に沿って異なる反射特性を有する）の場合がある。面内軸に沿っての反射特性の差は、各コンポーネント材料に対する各軸に沿っての屈折率の間の関係を制御することによって変えることができる。いくつかの実施形態においては、光学フィルムは、好適な任意の光学フィルム又は層のうちの少なくとも１つを含むことができ、これは例えば、拡散フィルム、反射偏光フィルム、多層光学フィルム、及び構造化表面フィルムである。
【００２７】
任意の好適な拡散フィルムを、光学フィルム１４０に含めることができる。拡散フィルムは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）又はポリ塩化ビニル又は他のポリマー材料のポリマーマトリックスに、ガラス、ポリスチレンビーズ、ＴｉＯ２及びＣａＣＯ３粒子を含む種々の分散相を伴うものとすることができる。代表的な拡散フィルムには、３Ｍ（商標）スコッチカル（Scotchcal）（商標）光拡散フィルム、タイプ３６３５−３０及び３６３５−７０（３Ｍ社（3M Company）（ミネソタ州セントポール（St. Paul））を挙げることができる。
【００２８】
任意の好適なタイプの反射偏光フィルムを、光学フィルム１４０に含めてもよく、例えば、連続／分散相偏光子、ワイヤグリッド反射偏光子、又はコレステリックの反射偏光子などの、多層光学フィルム（ＭＯＦ）反射偏光子、拡散反射偏光フィルム（ＤＲＰＦ）である。
【００２９】
ＭＯＦ及び連続／分散相反射偏光フィルムはどちらも、少なくとも２つの材料（通常、ポリマー材料）間の屈折率の差を基にして、ある偏光状態の光を選択的に反射する一方で、直交する偏光状態の光を透過する。ＭＯＦ反射偏光フィルムのいくつかの例が、共有米国特許第５，８８２，７７４号（ジョンザ（Jonza）ら）に記載されている。ＭＯＦ反射偏光フィルムの市販の例には、ビキュイティ（Vikuiti）（商標）ＤＢＥＦ−Ｄ２００及びＤＢＥＦ−Ｄ４４０多層反射偏光子（拡散面を含む）（３Ｍ社から入手可能）が挙げられる。
【００３０】
本開示に関連して有用なＤＲＰＦの例としては、例えば、共有米国特許第５，８２５，５４３号（アウダーカーク（Ouderkirk）ら）に記載される連続／分散相反射偏光フィルムと、例えば、共有米国特許第５，８６７，３１６号（カールソン（Carlson）ら）に記載される拡散反射多層偏光フィルムとが挙げられる。他の好適なタイプのＤＲＰＦが、米国特許第５，７５１，３８８号（ラルソン（Larson））に記載されている。
【００３１】
本開示に関連して有用なワイヤグリッド偏光フィルムのいくつかの例には、例えば、米国特許第６，１２２，１０３号（パーキンス（Perkins）ら）に記載されるものが挙げられる。中でも、ワイヤグリッド偏光子は、モクステック社（Moxtek Inc.）（ユタ州オレム（Orem））から市販されている。
【００３２】
本開示に関連して有用なコレステリックの偏光フィルムのいくつかの例には、例えば、米国特許第５，７９３，４５６号（ブロア（Broer）ら）及び米国特許公開第２００２／０１５９０１９号（ポコルニー（Pokorny）ら）に記載されるものが挙げられる。コレステリックの偏光子は多くの場合に、コレステリックの偏光子を透過する光が直線偏光に変換されるように、出力側に４分の１波長遅延層を伴って提供される。
【００３３】
多層光学フィルムには、多層フィルム及び２つ以上のポリマー材料のブレンドからなるフィルムが挙げられる。いくつかの実施形態においては、これらの多層光学フィルムは複屈折で、配向されている。多層膜によって、反射性及び透過性特性が、各層の厚さが光の波長に対応する距離の何分の１かのオーダーであるとともに反射用途において有用である多数の層を通して、提供される。多層光学フィルムは偏光子を含む。他のタイプのＭＯＦフィルムを、光学フィルム１４０に含めることができ、これは例えば、米国特許第５，８８２，７７４号（ジョンザら）に記載されるものなどの、可視及び赤外線ミラーである。多層光学フィルムには、視角の関数として均一に色変化することを特徴とするカラーシフトフィルムが含まれ、これは例えば、米国特許第６，５３１，２３０号（ウェーバー（Weber）ら）に記載されるものである。多層光学フィルムには、フィルムの各側面上により高い結合効率を有するフィルム上の領域を有し、それゆえにフィルムの他の領域よりも透過の程度が高い領域をフィルム上に提供するミラーフィルム、例えば、米国特許第６，２０８，４６６号（リウ（Liu）ら）に記載されるものが挙げられる。多層光学フィルムには、エンボス加工されるか又は熱的にエンボス加工される光学フィルム、例えば、米国特許第６，０９６，２４７号（ウルシュ（Ulsh）ら）に記載されるものが挙げられる。多層光学フィルムは、平面とすることもでき、或いは、非平面とすることもでき、これは例えば、米国特許第６，７８８，４６３号（メリル（Merrill）ら）に記載されるものである。
【００３４】
また光学フィルム１４０は、１つ以上の構造化表面フィルムを含むこともできる。構造化表面フィルムには、主要なプリズム状又はレンズ状表面を有するフィルムが挙げられ、プリズムは鋭い曲線的又は平坦な先端を有し、輝度向上フィルムと呼ばれ得るフィルムが挙げられるが、これは例えば、米国特許第６，３５４，７０９号（キャンベル（Campbell）ら）；同第６，８４６，０８９号（スティーブンソン（Stevenson）ら）；同第６，０５２，１６４号（コブ（Cobb）ら）；及び米国特許公開第２００６／０１４６５６２号（コウ（Ko）ら）（曲線的な構造を示しているが、別個のプリズム構造を用いてもよい）に記載されるものである。構造化表面フィルムには、粒子によって形成される不均一な構造化表面によって与えられる光拡散特性を有するフィルム、例えば、米国特許第６，７７１，３３５号（木村（Kimura）ら）に記載されるものが挙げられる。
【００３５】
好適な構造化表面フィルムの例には、市販の１次元の（線形の）プリズム状のポリマーフィルムが挙げられ、これは例えば、ビキュイティ（Vikuiti）（商標）輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）、ビキュイティ（商標）透過性直角フィルム（ＴＲＡＦ）、ビキュイティ（商標）画像方向変換フィルム（ＩＤＦ）、ビキュイティ（商標）光学照明フィルム（ＯＬＦ）（すべて３Ｍ社から入手可能）、並びに、従来のレンズ状の線形レンズアレイである。
【００３６】
さらなる好適な構造化表面フィルム（構造化表面が２次元の文字を有する）の例には、立方体コーナー表面構成（例えば、米国特許第４，５８８，２５８号（フープマン（Hoopman））、同第４，７７５，２１９号（アッペルドーン（Appeldorn）ら）、同第５，１３８，４８８号（スチェッチ（Szczech））、同第５，１２２，９０２号（ベンソン（Benson））、同第５，４５０，２８５号（スミス（Smith）ら）、及び同第５，８４０，４０５号（シュスタ（Shusta）ら）に開示されるもの）；反転プリズム表面構成（例えば、米国特許第６，２８７，６７０号（ベンソンら）及び同第６，２８０，８２２号（スミスら）に記載されるもの）；構造化表面フィルム（米国特許第６，７５２，５０５号（パーカー（Parker）ら）及び米国特許公開第２００５／００２４７５４号（エプスタイン（Epstein）ら）に記載されるもの）；及びビーズ付きシーティング（例えば、米国特許第６，７７１，３３５号（木村（Kimura）ら）に記載されるもの）などが挙げられる。
【００３７】
一般的に、本開示の光学フィルムによって、このようなフィルムを通過する光の向きを変えることを助けて、光学フィルム上に配置される後方を向くＬＥＤ及び付随する電気配線の場所を隠すことを助けることができる。さらに、いくつかの実施形態においては、光学フィルムによって、ディスプレイから放出される光又はサインを増強することができる。例えば、光学フィルムには、軸外の光の向きをディスプレイ又はサインの軸に近い方向に変える表面構造を有する輝度向上フィルムを含むことができ、その結果、観察者が見る像の明るさが増加する。輝度向上フィルムの一例は、屈折及び反射を通して光の向きを変える多くのプリズムの隆起部を含むことができるプリズム状輝度向上フィルムであり、例えば、３Ｍ社から入手可能なＢＥＦフィルムである。
【００３８】
図２は、例示的な多層光学フィルム２４０及び取り付けられたＬＥＤ  ２５０の概略部分断面図である。導電体２６０は、光学フィルム２４０上にＬＥＤ  ２５０と同じ表面上に配置されると示されている。しかしこれらの導電体は、所望により、ＬＥＤ  ２５０が取り付けられる表面に対向する表面上に配置することができる。
【００３９】
図３は、別の例示的な光学フィルム３４０及び取り付けられたＬＥＤ  ３５０の概略部分断面図である。導電体３６０は、光学フィルム３４０上にＬＥＤ  ３５０と同じ表面上に配置されると示されている。しかしこれらの導電体は、所望により、ＬＥＤ  ３５０が取り付けられる表面に対向する表面に配置することができる。いくつかの実施形態においては、構造化表面フィルムは、複数のプリズム構造３４５が光学フィルム３４０の一方の側に配置された輝度向上フィルムである。これらの実施形態のいくつかにおいては、ＬＥＤ  ３５０は、構造化表面フィルム３４０の平面（構造化表面に対向する面）上に配置される。他の実施形態においては、ＬＥＤを構造化表面に、この平面が光放出面（例えば、図１の光放出面１２０）を向いている状態で、取り付けることができる。
【００４０】
図４は、さらなる例示的な光学フィルム４４０及び取り付けられたＬＥＤ  ４５０の概略部分断面図である。導電体４６０は、光学フィルム４４０上にＬＥＤ  ４５０と同じ表面上に配置されると示されている。しかしこれらの導電体は、所望により、ＬＥＤ  ４５０が取り付けられる表面に対向する表面上に配置することができる。いくつかの実施形態においては、構造化表面フィルムは、光学フィルム４４０の一方の側に配置されたバインダ材料内に複数のビーズ粒子４４５が分散されたビーズ付きゲイン光拡散フィルムである。さらに、いくつかの実施形態においては、ＬＥＤをビーズ付き表面に、この平面が光放出面（例えば、図１の光放出面１２０）に向いている状態で、取り付けることができる。
【００４１】
図６は、１つの例示的なＬＥＤバックライトアセンブリの概略部分断面図である。図１と同様に、アセンブリは、複数の内部表面を有するハウジング５１０を備えている。内部表面のうちの少なくとも１つは光放出面５２０であり、対向する表面は反射面５３０である。例示したアセンブリは、対向する側面５２５を備える。対向する側面５２５、光放出面５２０、及び反射面５３０は協同して、光ボックス又は封入されたバックライトを形成する。図１に例示する実施形態のハウジング１１０、光透過表面１２０、反射面１３０、及び対向する側面１２５に対するデザイン考慮事項及び可能性はすべて、図６に例示する実施形態のハウジング５１０、光放出面５２０、反射面５３０、及び対向する側面５２５に等しく適用される。
【００４２】
波形の光学フィルム５４０が光放出面５２０と反射面５３０との間に配置されている。波形の光学フィルム５４０は、本明細書に記載したいずれかの好適な光学フィルムとすることができる。ＬＥＤ  ５５０のアレイが光学フィルム５４０上に配置されている。ＬＥＤ  ５５０のアレイのＬＥＤは、例えば、機械的な固定、ハンダ付け、又はＬＥＤ  ５５０を光学フィルム５４０に粘着剤を用いて接着させることなどの有用な任意の技術によって、波形光学フィルム５４０に取り付けることができる。本明細書で記載したように、ＬＥＤ  ５５０のアレイを構成するＬＥＤは電気的接続状態にあり、所望によりＬＥＤの動作が直列若しくは並列様式又は直列及び並列の組み合わせで行われるようになっている。ＬＥＤは、本明細書に記載したいずれかの好適なＬＥＤとすることができる。ＬＥＤ  ５５０のアレイの少なくとも１つのＬＥＤは、照明視野が反射面５３０の方に向けられている。いくつかの実施形態においては、ＬＥＤ  ５５０のアレイの各ＬＥＤについて、照明視野が反射面５３０の方に向けられている。光学フィルムは、米国特許第６，７８８，４６３号（メリルら）に記載されるように波形とすることができる。
【００４３】
この実施形態においては、波形の光学フィルム５４０の一部が、ハウジング５１０と接触しており、具体的には反射面５３０と接触している。代替的な実施形態においては、光学フィルム５４０は、米国特許第６，７８８，４６３号に記載されるように、光学フィルムの主要な表面から延びる熱成形された突出部を有することができ、これらの突出部は、所望により、拡散反射面と接触することができる。
【００４４】
本開示の例示的実施形態を検討するとともに本開示の範囲内の可能な変形例を参照してきた。本開示のこれらの、並びに、他の変形及び修正は、本開示の範囲から逸脱することなく当業者には明らかであり、本開示は本明細書に記載された実例となる実施形態に限定されないことは理解される必要がある。従って本開示は以下に示した特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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