(57)【要約】本明細書において、バックライトアセンブリおよびディスプレイアセンブリを含む一体型装置が開示される。バックライトアセンブリは、導光板と、少なくとも１つの光学的透過性領域を含むパターニングされた光学的構成要素とを含み、ディスプレイアセンブリは、少なくとも１つの光学的透過性アパチャーを含む。光学的透過性領域と光学的透過性アパチャーとは少なくとも部分的に位置合わせされる。
2020508493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体型装置において、
（ａ）バックライトアセンブリであって、
発光面である第１の主要な面、およびその反対側の第２の主要な面を有する導光板と、
前記導光板の前記第１の主要な面に光学的に結合されたパターニングされた光学的構成要素と
を含み、
前記パターニングされた光学的構成要素が、少なくとも１つの光学的反射性領域および少なくとも１つの光学的透過性領域を含む、
バックライトアセンブリと、
（ｂ）ディスプレイアセンブリであって、
第１の基体と、第２の基体と、それらの間に設けられた光変調層と、
少なくとも１つの光学的透過性アパチャーと
を含むディスプレイアセンブリと
を含み、
前記パターニングされた光学的構成要素の前記少なくとも１つの光学的透過性領域が、前記ディスプレイアセンブリの前記少なくとも１つの光学的透過性アパチャーと少なくとも部分的に位置合わせされていることを特徴とする一体型装置。
【請求項２】
少なくとも１つの偏光子を更に含む、請求項１記載の一体型装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの偏光子が、前記第１の基体の発光面である主要な面に隣接して配置された吸収型偏光子、前記第２の基体と前記導光板との間に配置された吸収型偏光子、またはそれらの両方である、請求項２記載の一体型装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの偏光子が、前記第２の基体と前記光変調層との間に配置された反射型偏光子、または、前記第２の基体と前記導光板との間に配置された反射型偏光子である、請求項２記載の一体型装置。
【請求項５】
前記パターニングされた光学的構成要素が、前記導光板の前記第１の主要な面上に接着または堆積された、請求項１〜４のいずれか一項記載の一体型装置。
【請求項６】
前記パターニングされた光学的構成要素が、より高い屈折率を有する誘電体層およびより低い屈折率を有する誘電体層が交互に重ねられたスタックを含む、請求項１〜４のいずれか一項記載の一体型装置。
【請求項７】
前記パターニングされた光学的構成要素が、金属層を更に含む、請求項６記載の一体型装置。
【請求項８】
前記パターニングされた光学的構成要素の前記光学的反射性領域が、約８５％を超える光反射率を有する、請求項１〜７のいずれか一項記載の一体型装置。
【請求項９】
前記導光板の前記第２の主要な面が、少なくとも１つの光抽出特徴部、少なくとも１つの微細構造、またはそれらの両方を有する、請求項１〜８のいずれか一項記載の一体型装置。
【請求項１０】
前記ディスプレイアセンブリの前記第２の基体が、前記バックライトアセンブリの前記パターニングされた光学的構成要素に接着される、請求項１〜９のいずれか一項記載の一体型装置。
【請求項１１】
前記バックライトアセンブリが、少なくとも１つの介在層によって前記ディスプレイアセンブリに接着される、請求項１〜１０のいずれか一項記載の一体型装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの介在層が、接着剤層、偏光子、色変換層、またはそれらの組合せを含む、請求項１１記載の一体型装置。
【請求項１３】
前記一体型装置の前記ディスプレイアセンブリと前記バックライトアセンブリとの間に、コリメートフィルムまたは拡散フィルムが配置されない、請求項１２記載の一体型装置。
【請求項１４】
前記ディスプレイアセンブリと前記バックライトアセンブリとの間に空隙が存在しない、請求項１３記載の一体型装置。
【請求項１５】
前記導光板の光入射端面または前記導光板の前記第２の主要な面に光学的に結合された少なくとも１つの光源を更に含む、請求項１〜１４のいずれか一項記載の一体型装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、合衆国法典第３５巻第１１９条に基づき、２０１７年２月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／４６１，３３９号による優先権を主張するものであり、その内容に依拠すると共に、その全体を参照して、以下において完全に述べられているかのように本明細書に組み込む。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般的に、一体型のバックライトユニットおよびディスプレイパネルを含む装置に関し、より具体的には、薄型の一体型ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、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モニター等の様々な電子機器においてよく用いられている。しかし、ＬＣＤは、他のディスプレイ装置と比較して、輝度、コントラスト比、効率、および視野角に関して制限があり得る。例えば、他のディスプレイ技術と競合するために、従来のＬＣＤでは、電力要件および装置サイズ（例えば、厚さ）とのバランスもとりつつ、より高いコントラスト比、カラーガマット、および輝度に対する継続的な要求がある。
【０００４】
ＬＣＤは、典型的には、バックライトユニット（ＢＬＵ）およびディスプレイパネルを含む。ＢＬＵは、導光板（ＬＧＰ）、１以上の拡散フィルム、および１以上のコリメートフィルム等といった、幾つかの光学的構成要素を含み得る。拡散フィルムおよびコリメートフィルムの各々は、適切に機能するために、隣接する層間に空隙を要する。これらの更なる構成要素の空隙は、ＬＣＤディスプレイ全体の厚さを増加させると共に、ＢＬＵとディスプレイパネルとの効果的な一体化を妨げ得る。ＢＬＵとディスプレイパネルとを一体化するこれまでの試みは、ＢＬＵおよびディスプレイパネルの光学的構成要素を縁部のみに沿って接着することを含むものである。しかし、これらの方法は、好ましくない弱い接着強度を生じる。更に、これらの光学フィルムが様々な動作温度においてそれぞれ異なる膨張または収縮を示す場合には、装置内において反りが生じ得る。「シートレス」ＢＬＵ（例えば、コリメートフィルムを含まないＢＬＵ）も考えられているが、そのようなＢＬＵは、輝度の均一性が劣るか、および／または、依然としてディスプレイパネルとの完全な一体化を妨げる空隙を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、ディスプレイパネルと一体化されたＢＬＵを含む（例えば、これらの２つの構成要素間に空隙が存在しない）ディスプレイ装置を提供することが有利である。また、可能な限り少ない光学フィルムを含み、それによってＢＬＵの全体の厚さを低減したＢＬＵを提供することも有利である。更に、構成要素の数を減らし、全体的な厚さおよび／または重量を低減し、全体的なコストを低減し、および／または、機械的強度を改善したディスプレイを提供することが有利である。
【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、バックライトアセンブリおよびディスプレイアセンブリを含む一体型装置に関する。バックライトアセンブリは、発光面である第１の主要な面、およびその反対側の第２の主要な面を有する導光板と、導光板の第１の主要な面に光学的に結合されたパターニングされた光学的構成要素とを含み、光学的構成要素は、少なくとも１つの光学的反射性領域および少なくとも１つの光学的透過性領域を含む。ディスプレイアセンブリは、第１の基体と、第２の基体と、それらの間に設けられた光変調層と、少なくとも１つの光学的透過性アパチャーとを含み、少なくとも１つの光学的透過性アパチャーは、パターニングされた光学的構成要素の少なくとも１つの光学的透過性領域と少なくとも部分的に位置合わせされる。
【０００７】
様々な実施形態によれば、一体型装置は、吸収型偏光子または反射型偏光子等の少なくとも１つの偏光子を含み得る。特定の実施形態において、光変調層は液晶層を含み得る。ディスプレイアセンブリの第１の基体および第２の基体は、それぞれ異なる厚さを有し得る（例えば、第１の基体は第２の基体より厚いものであり得る）。限定するものではない実施形態において、パターニングされた光学的構成要素は、ＬＧＰの第１の主要な面上に接着または堆積され得る。パターニングされた光学的構成要素は、より高い屈折率を有する誘電体層およびより低い屈折率を有する誘電体層が交互に重ねられたスタックを含み得るものであり、また、必要に応じて金属層も含み得る。ＬＧＰは、少なくとも１つの光抽出特徴部、少なくとも１つの微細構造、またはそれらの両方を含み得る。例示的な光抽出特徴部は、光拡散粒子の層または複数のディスクリートなプリズム要素を含み得る。
【０００８】
バックライトアセンブリとディスプレイアセンブリとは、例えば、少なくとも１つの介在層によって一体に接着され得る。介在層は、接着剤層、偏光子、色変換層、またはそれらの組合せを含み得る。様々な実施形態において、ディスプレイアセンブリとバックライトアセンブリとの間にはコリメートフィルムおよび／または拡散フィルムは存在しない。更なる実施形態によれば、ディスプレイアセンブリとバックライトアセンブリとの間には空隙が存在しない。
【０００９】
特定の実施形態において、一体型装置は、ＬＧＰに光学的に結合された少なくとも１つの光源を更に含んでもよく、光源は青色光または白色光を発し得る。また、一体型装置は、カラーフィルタ層、色変換層、またはＴＦＴアレイのうちの少なくとも１つを含み得る。例示的な一体型装置は、ディスプレイ装置、照明装置、または電子装置を含み得る。
【００１０】
本開示の更なる特徴および長所は、以下の詳細な説明で述べられると共に、部分的にはその説明から当業者に自明であり、または、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、および添付の図面を含む本明細書に記載されているように方法を実施することによって認識される。
【００１１】
上記の概要説明および以下の詳細説明は、本開示の様々な実施形態を示すものであり、特許請求の範囲の性質および特徴を理解するための概観または枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、本開示の更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれてそ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示しており、明細書と共に、本開示の原理および作用を説明する役割をするものである。
【００１２】
以下の詳細な説明は、以下の図面と共に読めば、更に理解できる。なお、図面は縮尺通りではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本開示の様々な実施形態による、一体型装置の例示的な構成を示す
【図１Ｂ】本開示の様々な実施形態による、一体型装置の例示的な構成を示す
【図１Ｃ】本開示の様々な実施形態による、一体型装置の例示的な構成を示す
【図１Ｄ】本開示の様々な実施形態による、一体型装置の例示的な構成を示す
【図２】本開示の特定の実施形態による、例示的な光学的反射性構成要素を示す
【図３】本開示の更なる実施形態による、カラーフィルタ層を含むディスプレイアセンブリを示す
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書において、バックライトアセンブリと、ディスプレイアセンブリとを含む一体型装置が開示される。バックライトアセンブリは、発光面である第１の主要な面、およびその反対側の第２の主要な面を有する導光板と、導光板の第１の主要な面に光学的に結合された、パターニングされた光学的構成要素であって、少なくとも１つの光学的反射性領域および少なくとも１つの光学的透過性領域を含む光学的構成要素とを含む。ディスプレイアセンブリは、第１の基体と、第２の基体と、それらの間に設けられた光変調層と、少なくとも１つの光学的透過性アパチャーとを含み、少なくとも１つの光学的透過性アパチャーは、パターニングされた光学的構成要素の少なくとも１つの光学的透過性領域と少なくとも部分的に位置合わせされる。本明細書において記載される一体型装置は、ディスプレイ装置、照明装置、電子装置（例えば、テレビ、コンピュータ、電話、タブレット、および他のディスプレイパネル）、照明器具、ソリッドステート照明、電光掲示板、並びに、他の建築要素等を含み得る。
【００１５】
以下、例示的な一体型装置およびその構成要素を示している図１〜図３を参照し、本開示の様々な実施形態について述べる。以下の概要説明は、特許請求される装置の概観を提供することを意図したものであり、本開示を通して、図示されている限定するものではない実施形態を参照して、様々な態様をより具体的に述べる。これらの実施形態は、本開示の文脈内において互いに交換可能である。
【００１６】
図１Ａは、バックライトアセンブリ１００Ａとディスプレイアセンブリ１００Ｂとを含む一体型装置１００を示している。バックライトアセンブリ１００Ａは導光板１１０を含み、導光板１１０は、発光面である第１の主要な面１１５、光入射端面１２０、および第１の主要な面１１５とは反対側の第２の主要な面１２５を有し得る。本明細書において用いられる「発光面である」主要な面とは、ユーザーまたは観察者側に向いた表面（例えば「前を向いた」表面）を指し、一方、反対側の主要な面とは、ユーザーから離れる側に向いた表面（例えば「後を向いた」表面）指すことが意図される。
【００１７】
一部の実施形態において、エッジライト構成を設けるために、少なくとも１つの光源１３０が光入射端面１２０に光学的に結合され得る（例えば、ＬＧＰ１１０の端面１２０に隣接して配置される）。また、更なる光源（図示せず）が、導光板１１０の他の端面（例えば、隣接するまたは反対側の端面等）に光学的に結合され得る。更なる実施形態では、直下型バックライト構成を提供するために、１以上の光源が導光板１１０の第２の主要な面１２５に光学的に結合され得る。また、一部の実施形態では、ＬＧＰ１１０は、例えば、２０１７年１月３１日に出願された「BACKLIGHT UNIT WITH 2D LOCAL DIMMING」（２Ｄ局所調光を有するバックライトユニット）という名称の米国仮特許出願第６２／４５２，４７０号（その全体を本明細書に参照して組み込む）に記載されているように、１以上の凹部または穴を含んでもよく、１以上の光源がその中に配置され得る。様々な実施形態において、光源１３０は、青色光、紫外光、もしくは近紫外光（約１００〜５００ｎｍ）を発してもよく、または、光源１３０は白色光（例えば可視波長（約４２０〜７５０ｎｍ）の組み合わせを有する光）を発してもよい。
【００１８】
パターニングされた光学的構成要素１３５は、ＬＧＰ１１０の第１の主要な面１１５に光学的に結合され得る。パターニングされた光学的構成要素１３５は、ＬＧＰ１１０から受光した光を反射するよう構成された少なくとも１つの光学的反射性領域１３５ａと、ＬＧＰ１１０から受光した光を透過させるよう構成された少なくとも１つの光学的透過性領域とを含み得る。一部の実施形態では、パターニングされた光学的構成要素１３５は、第１の主要な面１１５に、接着、堆積、または別様で取り付けられ得る。本明細書において用いられる「パターニングされた」という用語は、第１の主要な面に、例えば、所与のパターンまたは設計の光学的構成要素が存在することを示すことが意図され、所与のパターンまたは設計は、ランダムなまたは配列された、繰り返しまたは非繰り返しの、均一または不均一なものであり得る。パターンは、反射性領域および透過性領域を画成し得るものであり、所望の位置（例えば、ディスプレイパネル１００Ｂの光学的透過性アパチャー１６５ｂと少なくとも部分的に位置合わせされた位置）に光学的透過性領域１３５ｂを形成するために、適宜、一部の領域に反射性材料が存在し、他の領域には存在しなくてもよい。図１Ａ〜図１Ｄは、等間隔の規則的な交互パターンの光学的反射性領域１３５ａおよび光学的透過性領域１３５ｂを示しているが、これらの領域は、任意の所望の順序で配置されてよく、任意のサイズおよび／または間隔を有してよい。
【００１９】
本明細書において用いられる「光学的に結合された」という用語は、或る構成要素がＬＧＰに対して相対的に、光がその構成要素からＬＧＰへと、またはその逆に進むことができるように配置されることを示すことが意図される。例えば、光源は、ＬＧＰに光を導入するために、ＬＧＰの表面またはその付近に配置され得るものであり、一方、光学的構成要素は、ＬＧＰから光を受光するため、および／または、ＬＧＰに光を送るために、ＬＧＰの表面またはその付近に配置され得る。光源または光学的構成要素は、たとえＬＧＰと直に物理的に接触せずとも、ＬＧＰに光学的に結合され得る。
【００２０】
様々な実施形態において、パターニングされた光学的構成要素１３５の光学的反射性領域１３５ａは、約８５％以上（例えば、約９０％以上、約９５％以上、約９８％以上、約９９％以上等であり、例えば約８５％から約９９％の反射率の範囲であり、それらの間の全ての範囲および部分的な範囲を含む）の光反射率を有し得る。一部の実施形態では、例えば、ＬＧＰ１１０が、青色光を発する光源に光学的に結合される場合には、光学的反射性領域１３５ａは、青色光に対して高い反射率を有するよう構成され得る。本明細書において用いられる「光反射」、「光学的反射性」という用語、およびそれらの変形は、或る領域または構成要素が、そこに入射した光（例えば、可視波長（約４２０〜７５０ｎｍ）を有する光等）の少なくとも８５％を反射することを示すことを意図したものである。
【００２１】
パターニングされた光学的構成要素１３５の光学的透過性領域１３５ｂは、約８０％を超える（例えば約８５％を超える、約９０％を超える、または約９５％を超える、例えば約８０％〜約９５％の範囲であり、それらの間の全ての範囲および部分的な範囲を含む）光透過率を有し得る。本明細書において用いられる「光透過」、「光学的透過性」という用語およびその変形は、或る領域、アパチャー、または構成要素が、そこに入射した光（例えば、可視波長（約４２０〜７５０ｎｍ）を有する光等）の少なくとも８０％を透過させることを示すことを意図したものである。従って、一部の実施形態では、光学的透過性領域またはアパチャーは、約２０％未満の光吸収率および／または光反射率を有し得る。
【００２２】
パターニングされた光学的構成要素１３５の光学的反射性領域１３５ａは、ディスプレイ装置において用いるための、当技術分野において知られている任意の反射性材料を含み得る。例えば、反射性材料は、３Ｍによって販売されているＶｉｋｕｉｔｉ（商標）ＥＳＲ等の鏡面反射体であり得る。更なる材料としては、金、銀、白金、銅、ニッケル、チタン、アルミニウム、それらの合金等の金属膜または金属箔が挙げられる。別の実施形態では、図２に示されているように、反射性領域１３５ａは、低屈折率材料Ｌおよび高屈折率材料Ｈが交互に重ねられたスタックを含み得る。材料ＬおよびＨは誘電材料を含み得る。そのようなスタックは、領域１３５ａの反射率を高めるための金属層Ｍも含み得る。当然ながら、図２に示されている実施形態は単に例示的なものであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。例えば、より多いまたはより少ない層ＬおよびＨが任意の順序で含まれてよく、所望であれば、必要に応じて設けられる金属層Ｍは存在しなくてもよい。
【００２３】
図１Ａ〜１Ｄには、光源１３０からの発光の例示的な方向が破線によって示されている。ＬＧＰに注入された光は、臨界角度より低い入射角で界面に当たるまで、全反射（ＴＩＲ）に起因して、ＬＧＰの長さに沿って伝搬し得る。全反射（ＴＩＲ）とは、第１の屈折率を有する第１の材料（例えば、ガラス、プラスチック等）内を伝搬する光が、第１の屈折率より低い第２の屈折率を有する第２の材料（例えば、空気等）との界面において完全に反射され得る現象である。ＴＩＲは、スネルの法則を用いて表すことができる：
ｎ１ｓｉｎ（θｉ）＝ｎ２ｓｉｎ（θｒ）
この式は、異なる屈折率の２つの材料間の界面における光の屈折を記述している。スネルの法則によれば、ｎ１は第１の材料の屈折率であり、ｎ２は第２の材料の屈折率であり、θｉは、界面に対する垂線に対する、界面における入射光の角度（入射角）であり、θｒは、垂線に対する反射光の屈折角である。屈折角（θｒ）が９０度（例えば、ｓｉｎ（θｒ）＝１）である場合、スネルの法則は以下のように表すことができる：
θｃ＝θｉ＝ｓｉｎ−１（ｎ２／ｎ１）
これらの条件下における入射角θｉは、臨界角度θｃとしても参照され得る。臨界角度より大きい入射角（θｉ＞θｃ）を有する光は第１の材料内で全反射され、一方、臨界角度以下の入射角（θｉ≦θｃ）を有する光は、大部分が第１の材料を透過する。
【００２４】
空気（ｎ１＝１）とガラス（ｎ２＝１．５）との間の例示的な界面の場合には、臨界角度（θｃ）は４２度と算出され得る。従って、ガラス内を伝搬する光が４２度より大きい入射角で空気−ガラス界面に当たった場合には、全ての入射光が入射角と等しい角度で界面から反射される。反射光が、第１の界面と同一の屈折率関係を有する第２の界面と遭遇した場合には、第２の界面に入射した光は、やはり入射角と等しい角度反射される。
【００２５】
ＬＧＰ１１０の第２の主要な面１２５上、またはＬＧＰ１１０のマトリックス内（例えば、第２の主要な面１２５の下）には、少なくとも１つの光抽出特徴部１４０が形成され得る。例えば、ＬＧＰ１１０の第２の主要な面１２５に、複数の光抽出特徴部１４０がパターニングされ得る。光抽出特徴部１４０は、表面上に、例えば、粗面化されたもしくは隆起した表面を構成するテクスチャ特徴部として分布してもよく、または、ＬＧＰ１１０もしくはその一部分内の全体に亘って分布してもよい（例えば、レーザ損傷による特徴部）。一部の実施形態では、光抽出特徴部１４０は、光拡散粒子（例えば、拡散白色塗料等）、または光拡散粒子の層を含み得る。ランベルトに近い分布が生じる場合には、ＢＥＦ等のコリメートフィルムを用いずに一体型ディスプレイを製造することが可能になり得る。
【００２６】
他の実施形態では、光抽出特徴部１４０は、光の方向をＬＧＰ１１０の第１の主要な面１１５に対して略垂直な方向に変えるディスクリートなプリズム要素または複数のそのような要素を含み得る。光抽出特徴部１４０は、ＬＧＰ内の光の方向を主に垂直方向に変えることができる任意の断面プロファイルを有し得る。様々な実施形態において、これは、ＢＥＦ等のコリメートフィルムを用いずに一体型ディスプレイを製造することを可能にし得る。そのような断面プロファイルの限定するものではない一例は、２つの底角（これらは同じであってもよくまたは異なっていてもよい）と、頂角（山角とも称される）とを有する凹面プリズムである。特定の実施形態では、底角は両方とも約５０度に等しいものであり得、頂角は約８０度に等しいものであり得る。更なる実施形態によれば、底角は約４８度〜約５２度の範囲（例えば、約４９度〜約５１度等）であり得、頂角は約７６度〜約８３度の範囲（例えば。約７７度〜約８２度、７８度〜約８１度、または約７９度〜約８０度等であり、それらの間の全ての範囲および部分的な範囲を含む）であり得る。様々な実施形態において、凹面プリズムは非対称であり得る（即ち、２つの底角は異なる値を有してもよい）。凹面プリズムは、ＬＧＰのマトリックス内に形成されてもよく（例えば、第２の面から内側に向かって延びる）、または、ＬＧＰの第２の主要な面に施されたコーティング、層、もしくはフィルム上に、もしくはその内部に形成されてもよい。
【００２７】
光抽出特徴部１４０は、約１００マイクロメートル（μｍ）未満（例えば、約７５μｍ未満、約５０μｍ未満、約２５μｍ未満、約１０μｍ未満、または更に小さく、全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含み、例えば、約１μｍ〜約１００μｍの範囲内）である少なくとも１つの寸法（例えば、幅、高さ、長さ等）を含み得る。様々な実施形態によれば、抽出特徴部１４０は、ＬＧＰ１１０の発光面１１５に亘って略均一な光出力強度を生じるように、適切な密度でパターニングされ得る。特定の実施形態では、（図１Ａ〜図１Ｄに示されているように）光源１３０付近の光抽出特徴部１４０の密度は、光源１３０から更に離れた点における光抽出特徴部１４５の密度よりも低くてもよく、またはその逆であってもよい（例えば、ＬＧＰ１１０に亘って所望の光出力分布を生じるのに適した、一端部から他端部までの勾配等）。
【００２８】
そのような光抽出特徴部を生成するための適切な方法としては、プリント法（例えば、インクジェットプリント法、スクリーンプリント法、マイクロプリント法等）、テクスチャ付与、機械的粗面化、エッチング、射出成型、コーティング、レーザ損傷、またはそれらの任意の組合せが挙げられる。光抽出特徴部１４０は、例えば、本願と同時継続であり所有者が同じである国際出願ＰＣＴ／ＵＳ第２０１３／０６３６２２号明細書および同第２０１４／０７０７７１号明細書（各々の全体を参照して本明細書に組み込む）に開示されている方法を用いて形成され得る。適切な方法の限定するものではない例としては、例えば、表面の酸エッチング、ＴｉＯ２を用いた表面コーティング、および、表面上またはマトリクス内にレーザを集光することによる基体または層のレーザ損傷も挙げられる。
【００２９】
例示的なレーザとしては、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザ等が挙げられるが、これらに限定されない。レーザの動作パラメータ（例えば、レーザパワー、パルス持続時間、パルスエネルギー等）および他の変数は、所望の光抽出特徴部プロファイルに応じて様々であり得る。一部の実施形態では、パルス持続時間は、約１〜約１０００マイクロ秒（μｓ）の範囲内（例えば、約５〜約５００μｓ、約１０μｓ〜約２００μｓ、約２０μｓ〜約１００μｓ、または約３０μｓ〜約５０μｓ等であり、全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む）であり得る。レーザパワーは、約１〜約１００ワット（Ｗ）の範囲内（例えば、約５〜約５０Ｗ、または約１０〜約３５Ｗ等であり、全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む）であり得る。レーザエネルギーは、例えば、約０．０１〜約１００ミリジュール（ｍＪ）の範囲内（例えば、約０．１〜約１０ｍＪ、約０．５〜約５ｍＪ、または約１ｍＪ〜約２ｍＪ等であり、全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む）であり得る。
【００３０】
また、ＬＧＰ１１０の第２の主要な面１２５は、少なくとも１つの微細構造または複数の微細構造（図示せず）を有し得る。本明細書において用いられる「微細構造」、「微細構造を有する」という用語、およびそれらの変形は、所与の（例えば、光の伝搬方向に対して平行または垂直な）方向に延び、少なくとも１つの寸法（例えば、高さ、幅等）が約５００μｍ未満（例えば、約４００μｍ未満、約３００μｍ未満、約２００μｍ未満、約１００μｍ未満、約５０μｍ未満、または更に小さく、例えば、約１０μｍ〜約５００μｍの範囲内であり、全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む）であるＬＧＰの表面レリーフ特徴部を指すことが意図される。特定の実施形態では、微細構造は、所与のアレイ内において同一のまたは異なる規則的形状または不規則形状を有し得る。
【００３１】
光源１３０からの光は、ＬＧＰ１１０内に直ちに広がり得るので、このことは、特に、光源１３０がＬＧＰの端面に沿って配置されている場合には、局所調光を行うことを困難にし得る。しかし、光の伝播方向に細長い１以上の微細構造を設けることにより、各光源がＬＧＰの狭い帯のみを効果的に照明するように、光の広がりを制限することが可能になり得る。照明された帯は、例えば、光入射端面１２０における原点から、反対側の端面上の類似の終点まで延び得る。従って、様々な微細構造構成を用いて、比較的効率的な方法で、光をコリメートして、ＬＧＰ１１０の少なくとも一部分の１Ｄ局所調光を行うことが可能になり得る。
【００３２】
特定の実施形態では、ＬＧＰは、２Ｄ局所調光を達成することが可能であるよう構成され得る。例えば、１以上の更なる光源が、隣接する（例えば、直交する）端面に光学的に結合され得る。一方の複数の微細構造は光伝搬方向に延びていてもよく、他方の複数の微細構造は光伝搬方向に直交する方向に延びていてもよい。従って、各端面に沿った光源のうちの１以上を選択的に遮断することによって、２Ｄ局所調光が達成され得る。
【００３３】
複数の組合せの微細構造形状および／またはサイズが用いられてよく、そのような組合せは、規則的（周期的）または不規則（非周期的）に配置され得る。例示的な微細構造形状としては、プリズム、丸みのあるプリズム、またはレンチキュラーレンズが挙げられる。当然ながら、これらの形状は単に例示的なものであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。他の微細構造形状も可能であり、本開示の範囲内に含まれることが意図される。また、微細構造のサイズおよび／または形状は、ＬＧＰ１１０の所望の光出力および／または光学的機能に応じて変えられ得る。微細構造と光抽出特徴部との複数の組み合わせが用いられてもよい。
【００３４】
異なる微細構造形状は、異なる局所調光効率（局所調光指数（ＬＤＩ）としても参照される）を生じ得る。局所調光指数は、例えば、Jung et al., “Local dimming design and optimization for edge-type LED backlight unit,” SID Symp. Dig. Tech. Papers, 42(1), pp. 1430-1432 (June 2011)に述べられている方法を用いて決定され得る。限定するものではない例として、周期的なプリズム微細構造のアレイは、高々約７０％のＬＤＩ値を生じ得るものであり、一方、周期的なレンチキュラーレンズのアレイは、高々約８３％までのＬＤＩを生じ得る。当然ながら、微細構造のサイズおよび／または形状および／または間隔は、異なるＬＤＩ値を達成するために変えられてよい。また、異なる微細構造形状は、更なる光学的機能を提供し得る。例えば、９０度のプリズム角度を有するプリズムアレイは、より効率的な局所調光を生じるのみならず、光線のリサイクルおよび方向変更に起因して、光を部分的に、プリズムの畝に対して垂直な方向に集光し得る。
【００３５】
ディスプレイアセンブリ１００Ｂは、第１の基体１７０と、第２の基体１５５と、それらの間に設けられた光変調層１６０とを含み得る。一部の実施形態では、光変調層１６０は、例えば、１以上の電気信号に応答して、ディスプレイの画素に対応する選択された領域を光が通過することを可能にするよう切り替え可能であり得る。限定するものではない例として、光変調層１６０は液晶層を含み得るものであり、液晶層は、当技術分野で知られている任意の構成で配置された任意のタイプの液晶材料を含み得る。例示的な構成としては、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＶＡ（垂直整列）モード、ＩＰＳ（面内スイッチング）モード、ＢＰ（ブルーフェーズ）モード、ＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）モード、およびＡＤＳ（アドバンストスーパーディメンションスイッチ）モードが挙げられる。
【００３６】
ディスプレイアセンブリ１００Ｂは、少なくとも１つの光学的透過性アパチャー１６５ｂも含み得るものであり、少なくとも１つの光学的透過性アパチャー１６５ｂは、パターニングされた光学的構成要素１３５の少なくとも１つの光学的透過性領域１３５ｂと少なくとも部分的に位置合わせされ得る。少なくとも１つのアパチャー１６５ｂは、第１の基体１７０上（図示されているように）または第２の基体１５５上（図示せず）に設けられた構成要素１６５ａ（例えば、基体上にパターニングされた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、電極、センサ、または他の任意の非透過性構成要素等）によって画成され得る。例えば、第１の基体１７０または第２の基体１５５上にＴＦＴアレイがパターニングされ、それにより、ＴＦＴ構成要素１６５ａ間に、光が通過可能なアパチャー１６５ｂが画成され得る。また、ＴＦＴアレイの個々の構成要素（例えば、センサまたは電極等）は、第１の基体１７０上および第２の基体１５５上に分けてパターニングされてもよく、これらの構成要素１６５ａが共にアパチャー１６５ｂを画成してもよい。アパチャー１６５ｂに入射した光は、ディスプレイアセンブリ１００Ｂによって透過され得るが、周囲の構成要素１６５ａに入射した光は吸収または反射され得る。
【００３７】
図１Ａ〜図１Ｄに示されているように、少なくとも１つの光学的透過性アパチャー１６５ｂは、少なくとも光学的透過性領域１３５ｂと少なくとも部分的に位置合わせされ得る。一部の実施形態では、アパチャー１６５ｂは、領域１３５ｂと重なるよう位置合わせされて配置され得る。図１Ａ〜図１Ｄは完全な位置合わせを示しているが、光学的透過性アパチャー１６５ｂと領域１３５ｂとは完全に位置合わせされる必要はないことを理解されたい。例えば、これらの要素は実質的に位置合わせされてもよく（例えば、少なくとも９０％の重なり等）、部分的に位置合わせされてもよく（例えば、少なくとも５０％の重なり等）、または、所望の光出力を提供可能なそれらの間の他の任意の様々な重なり（例えば、５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、９０％、９５％、９９％、または１００％の重なり等）で位置合わせされてもよい。特定の実施形態では、アパチャー１６５ｂと領域１３５ｂとは、少なくとも部分的に（例えば、５０〜１００％の重なりで）位置合わせされるか、または、少なくとも実質的に（例えば、９０〜１００％の重なりで）位置合わせされる。
【００３８】
また、ディスプレイアセンブリ１００Ｂは少なくとも１つの偏光子を含み得る。例えば、図１Ａに示されているように、第１の基体１７０の発光面である主要な面１７５に隣接して、第１の吸収型偏光子１８５が配置され得る。図１Ａに示されているように、第２の基体１５５に隣接して（例えば、第２の基体１５５とＬＧＰ１１０との間に）、第２の吸収型偏光子１５０が配置され得る。或いは、図１Ｂ〜図１Ｃに示されているように、第２の基体１５５に隣接して（例えば、第２の基体１５５とＬＧＰ１１０との間に）、反射型偏光子１５０’が配置され得る。更なる実施形態では、図１Ｄに示されているように、第２の基体１５５と光変調層１６０との間に反射型偏光子１５０’が配置され得る。特定の実施形態では、第１の基体１７０に第１の吸収型偏光子１８５が接着されるかまたは別様で取り付けられてもよく、第２の基体１５５に第２の吸収型偏光子１５０または反射型偏光子１５０’が接着されるかまたは別様で取り付けられてもよい。
【００３９】
反射型偏光子は、望ましくない偏光状態に向けられた光を、ＬＧＰを介してリサイクルするために、バックライトアセンブリに向けて反射し得る。例示的な反射型偏光子としては、例えば、ワイヤグリッド偏光子、および、３Ｍから市販されているデュアル輝度向上フィルム（ＤＢＥＦ）等のプリズムフィルムが含まれる。吸収型偏光子は、望ましくない偏光状態に向けられた光を吸収し、残りの光を透過させ得る。日東電工から入手可能な日東偏光フィルム（ＮＰＦ）は、吸収型偏光子の限定するものではない例である。
【００４０】
図３を参照すると、ディスプレイアセンブリ１００Ｂはカラーフィルタ層１９８を含み得る。例えば、カラーフィルタ層１９８は、（図示されているように）光変調層１６０と第１の基体１７０との間に配置され得る。また、カラーフィルタ層１９８は、第２の基体１５５と光変調層１６０との間に配置されてもよい（図示せず）。様々な実施形態によれば、カラーフィルタ層１９８またはその一部は、第１の基体１７０もしくは第２の基体１５５に、またはそれらの両方に、堆積、接着、または別様で取り付けられ得る。
【００４１】
特定の実施形態において、カラーフィルタ層１９８は、アパチャー１６５ｂに対応する領域内（例えば、第１の基体１７０上、第２の基体１５５上、またはその両方の上にある構成要素１６５ａ間）に設けられたカラーフィルタのアレイを含み得る。従って、所望の光出力を生じるために、アパチャー１６５ｂを透過した光がフィルタリングされ得る。例えば、白色光Ｗを発する光源（図示せず）の場合には、赤色カラーフィルタ構成要素１９８ｒは、緑色光および青色光を吸収して、赤色光Ｒのみを透過させることができ、一方、緑色カラーフィルタ構成要素１９８ｇは、赤色光および青色光を吸収して、緑色光Ｇのみを透過させることができ、青色カラーフィルタ構成要素１９８ｂは、赤色光および緑色光を吸収して、青色光Ｂのみを透過させることができる。また、カラーフィルタ層１９８は、青色光を発する光源と共に用いられてもよい。例えば、青色光を異なる波長に変換するための色変換層１９５（図１Ｃを参照）が装置に含まれてもよく、次に、その光がカラーフィルタ層１９８によってフィルタリングされ得る。
【００４２】
別の実施形態（図示せず）では、カラーフィルタ層１９８の代わりに色変換層が設けられてもよく、例えば、色変換層の各部分が、アパチャー１６５ｂに対応する領域に配置され得る。例えば、青色光を発する光源の場合には、色変換層が用いられ得る。特定の実施形態において、色変換層は、赤色および緑色の量子ドット（ＱＤ）を含み得る。従って、アパチャーを透過した光は、所望の波長（例えば、赤色または緑色）に変換されるか、または、例えばＱＤが存在しない領域を通って、変換されずに通過し得る。
【００４３】
図１Ａ〜図１Ｄを参照すると、一部の実施形態では、一体型装置１００は、例えば、バックライトアセンブリ１００Ａおよび／またはディスプレイアセンブリ１００Ｂ内の様々な構成要素を接着または別様で取り付けるために用いられ得る１以上の接着剤層１４５等の更なる構成要素を含み得る。接着剤層１４５が存在する場合には、接着剤層１４５は、当該技術分野において知られている任意の接着剤、例えば、光学的に透明な接着剤（ＯＣＡ）（例えば、３Ｍ社によって販売されているもの等）およびイオノマーポリマー（例えば、デュポン社によって販売されているもの等）を含み得る。接着剤層の例示的な厚さは、例えば、約５μｍ〜約５００μｍ、約１０μｍ〜約４００μｍ、約２５μｍ〜約３００μｍ、約５０μｍ〜約２５０μｍ、または約１００μｍ〜約２００μｍの範囲内（全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む）の厚さを有し得る。
【００４４】
また、一体型装置１００は、ＬＧＰ１１０の第２の主要な面１２５に隣接して配置された反射器１９０も含み得る。反射器１９０は、光をバックライトアセンブリ１００Ａに戻してリサイクルするよう機能し得る。例示的な材料としては、金属基体または金属箔、および、金属膜または反射性インクでコーティングされた非金属基体が挙げられる。
【００４５】
本明細書において用いられる「隣接して配置される」という用語およびその変形は、或る構成要素または層が、挙げられている構成要素の特定の表面上またはその付近に位置するが、必ずしもその表面と直に物理的に接触している必要はないことを示すことを意図したものである。例えば、図１Ａ〜図１Ｄに示されている反射器１９０は、ＬＧＰ１１０の第２の主要な面１２５に隣接して配置されており、これらの２つの構成要素間には空隙が存在する。図１Ａ〜図１Ｄに示されている第１の吸収型偏光子１８５は、第１の基体１７０と直に物理的に接触しているが、例えば、これら２つの構成要素間に他の層または膜（接着剤層等）が存在する状態で、第１の基体１７０に「隣接して配置」されてもよい。従って、構成要素Ｂの表面に「隣接して配置された」構成要素Ａは、構成要素Ｂと直に物理的に接触していてもいなくてもよい。一部の実施形態では、或る表面に隣接して配置された構成要素は、その表面と直に物理的に接触していてもいなくてもよい。更なる実施形態では、互いに隣接して配置された２つの構成要素間に、膜、層、または空隙が存在してもよい。
【００４６】
同様に、構成要素Ｂと構成要素Ｃとの「間に配置された」構成要素Ａは、構成要素Ｂと構成要素Ｃとの間に配置され得るが、必ずしもこれらの構成要素と直に物理的に接触している必要はない。例えば、図１Ａに示されている第２の吸収型偏光子１５０は、バックライトアセンブリ１００Ａとディスプレイアセンブリ１００Ｂとの間に配置されており、例えば、ＬＧＰ１１０の第１の主要な面１１５と直に物理的に接触せずに、接着剤層１４５によって第１の主要な面１１５に取り付けられている。しかし、特定の実施形態では、第２の構成要素ＢとＣとの間に配置された第１の構成要素Ａは、第２の構成要素Ｂおよび／またはＣの少なくとも一方と直に物理的に接触していてもよい。
【００４７】
図１Ｃを参照すると、一体型装置１００は、例えば、ＬＧＰ１００と反射型偏光子１５０’との間に配置された色変換層１９５を更に含み得る。当然ながら、色変換層１９５は、一体型装置１００内の他の位置に配置されてもよい。それに加えて、色変換層１９５は、制限無く、図１Ａ〜図１Ｄの構成のいずれかと組み合わせて用いられ得る。特定の実施形態では、色変換層１９５は、２つの保護層（例えば、ガラス層またはプラスチックフィルム等）の間に封入されたＱＤを含み得る。青色光を発する光源に光学的に結合された一体型装置に、色変換層１９５を組み込むことが有用であり得る。例えば、色変換層１９５は、青色光の一部を赤色または緑色等の所望の波長に変換するために用いられ得る。
【００４８】
ＱＤは、発せられる光の所望の波長に応じて、様々な形状および／またはサイズを有し得る。例えば、量子ドットのサイズが小さいほど、発せられる光の周波数は高くなり得る（例えば、量子ドットのサイズが小さくなるにつれ、発せられる光の色は赤色から青色までシフトし得る）。量子ドットは、青色光、紫外光、または近紫外光で照射されると、その光をより長い波長である赤色、黄色、緑色、または青色の波長に変換し得る。様々な実施形態によれば、ＱＤは、青色光、紫外光、または近紫外光で照射された際に、赤色および緑色の波長を発し得る。当然ながら、一体型装置の色変換層には、所望の用途に適した他の色変換要素（例えば、蛍光体およびルミフォア等）が組み込まれてもよい。
【００４９】
再び図１Ａ〜図１Ｄを参照すると、ＬＧＰ１１０、第１の基体１７０、および第２の基体１５５は、所望の光の分布を生じるのに適した任意の所望のサイズおよび／または形状を有し得る。特定の実施形態では、ＬＧＰおよび／または基体の主要な面は、平面状もしくは略平面状、および／または平行であり得る。また、様々な実施形態において、少なくとも一方の主要な面は、少なくとも１つの軸に沿った曲率半径を有し得る。ＬＧＰ１１０、第１の基体１７０、および／または第２の基体１５５は、４つの縁部を有してもよく、または、４つを超える縁部を有してもよい（例えば、多辺ポリゴン）。他の実施形態では、ＬＧＰおよび／または基体は４つ未満の縁部を有してもよい（例えば、三角形）。限定するものではない例として、ＬＧＰ１１０、第１の基体１７０、および／または第２の基体１５５は、４つの縁部を有する長方形、正方形、または菱形のシートを含み得るが、１以上の曲線を成す部分または縁部を有するものを含む他の形状および構成も、本開示の範囲に含まれることが意図される。
【００５０】
特定の実施形態では、ＬＧＰ１１０は、約３ｍｍ以下（例えば、約０．１ｍｍ〜約２．５ｍｍ、約０．３ｍｍ〜約２ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１．５ｍｍ、または約０．７ｍｍ〜約１ｍｍの範囲内であり、全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む）の厚さを有し得る。限定するものではない実施形態によれば、ＬＧＰ１００は、約１０ｍｍ〜約１ｍの範囲（例えば、約５０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約４００ｍｍ、または約２００ｍｍ〜約３００ｍｍであり、それらの間の全ての範囲および部分的な範囲を含む）の少なくとも１つの他の寸法（例えば長さまたは幅）を有し得る。様々な実施形態では、ＬＧＰ１００は１００ｍｍ未満の長さを有し得る。
【００５１】
様々な実施形態において、第１の基体１７０および第２の基体１５５は、それぞれ異なる厚さを有し得る。第１の基体１７０は、第２の基体１５５よりも厚いものであり得る。例えば、第１の基体１７０は、０．３ｍｍ以下（例えば、約０．１ｍｍ〜約２．５、約０．３ｍｍ〜約２ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１．５ｍｍ、または約０．７ｍｍ〜約１ｍｍの範囲であり、それらの間の全ての範囲および部分範囲を含む）の厚さを有し得る。第２の基体１５５は、１．５ｍｍ以下（例えば、約０．０２ｍｍ〜約１．５ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．７ｍｍ、または約０．３ｍｍから約０．５ｍｍの範囲であり、それらの間の全ての範囲および部分的な範囲を含む）の厚さを有し得る。
【００５２】
ＬＧＰ１１０、第１の基体１７０、および第２の基体１５５は、ディスプレイ装置および他の類似の装置で用いるための、当技術分野で知られている任意の材料を含み得る。例えば、ＬＧＰおよび／または第１もしくは第２の基体は、プラスチック（例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、メチルメタクリレートスチレン（ＭＳ）、およびポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等）、微細構造材料、ポリマー、またはガラス等を含み得る。一部の実施形態では、ＬＧＰ１１０はガラスを含み得る。他の実施形態では、第１の基体１７０および／または第２の基体１５５はガラスを含み得る。更なる実施形態では、ＬＧＰ１１０、第１の基体１７０、および第２の基体１５５の全てはガラスを含み得る。
【００５３】
例示的なガラスとしては、アルミノシリケートガラス、アルカリアルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、アルカリボロシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、アルカリアルミノボロシリケートガラス、ソーダライムガラス、または他の適切なガラスが挙げられるが、それらに限定されない。ガラス導光板として用いるのに適した市販のガラスの限定するものではない例としては、例えば、コーニング社のＥＡＧＬＥ ＸＧ（登録商標）ガラス、Ｌｏｔｕｓ（商標）ガラス、Ｗｉｌｌｏｗ（登録商標）ガラス、Ｉｒｉｓ（商標）ガラス、およびＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスが挙げられる。限定するものではない実施形態では、ＬＧＰ１１０は、ガラス構成要素およびプラスチック構成要素の両方を含む複合ＬＧＰであってもよく、従って、本明細書においてガラスＬＧＰのみを参照して説明されるいずれの特定の実施形態も、添付の特許請求の範囲を限定するものではない。
【００５４】
幾つかの限定するものではないガラス組成物は、約５０モル％〜約９０モル％のＳｉＯ２、０モル％〜約２０モル％のＡｌ２Ｏ３、０モル％〜約２０モル％のＢ２Ｏ３、０モル％〜約２０モル％のＰ２Ｏ５、および０モル％〜約２５モル％のＲｘＯを含み得るものであり、ここで、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの任意の１以上であり、且つ、ｘは２であるか、または、ＲはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、もしくはＢａであり、且つ、ｘは１である。一部の実施形態では、ＲｘＯ−Ａｌ２Ｏ３＞０であるか、０＜ＲｘＯ−Ａｌ２Ｏ３＜１５であるか、ｘ＝２であり、且つ、Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３＜１５であるか、Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３＜２であるか、ｘ＝２であり、且つ、Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ＞−１５であるか、０＜（ＲｘＯ−Ａｌ２Ｏ３）＜２５であり、且つ、−１１＜（Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３）＜１１であり、且つ、−１５＜（Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ）＜１１であるか、および／または、−１＜（Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３）＜２であり、且つ、−６＜（Ｒ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ）＜１である。一部の実施形態では、ガラスは、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＣｒの各々を１ｐｐｍ未満含む。一部の実施形態では、Ｆｅの濃度は＜約５０ｐｐｍ、＜約２０ｐｐｍ、または＜約１０ｐｐｍである。他の実施形態では、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。他の実施形態では、ガラスは、約６０モル％〜約８０モル％のＳｉＯ２、約０．１モル％〜約１５モル％のＡｌ２Ｏ３、０モル％〜約１２モル％のＢ２Ｏ３、約０．１モル％〜約１５モル％のＲ２Ｏ、および約０．１モル％〜約１５モル％のＲＯを含み、ここで、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの任意の１以上であり、且つ、ｘは２であるか、または、ＲはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、もしくはＢａであり、且つ、ｘは１である。
【００５５】
他の実施形態では、ガラス組成物は、約６５．７９モル％〜約７８．１７モル％のＳｉＯ２、約２．９４モル％〜約１２．１２モル％のＡｌ２Ｏ３、約０モル％〜約１１．１６モル％のＢ２Ｏ３、約０モル％〜約２．０６モル％のＬｉ２Ｏ、約３．５２モル％〜約１３．２５モル％のＮａ２Ｏ、約０モル％〜約４．８３モル％のＫ２Ｏ、約０モル％〜約３．０１モル％のＺｎＯ、約０モル％〜約８．７２モル％のＭｇＯ、約０モル％〜約４．２４モル％のＣａＯ、約０モル％〜約６．１７モル％のＳｒＯ、約０モル％〜約４．３モル％のＢａＯ、および約０．０７モル％〜約０．１１モル％のＳｎＯ２を含み得る。
【００５６】
更なる実施形態では、ガラスは、０．９５〜３．２３のＲｘＯ／Ａｌ２Ｏ３比を有するガラスを含み得るものであり、ここで、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの任意の１以上であり、且つ、ｘは２である。更なる実施形態では、ガラスは、１．１８〜５．６８のＲｘＯ／Ａｌ２Ｏ３比を有し得るものであり、ここで、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの任意の１以上であり、且つ、ｘは２であるか、または、ＲはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、もしくはＢａであり、且つ、ｘは１である。更なる実施形態では、ガラスのＲｘＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯの値は−４．２５〜４．０であり、ここで、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの任意の１以上であり、且つ、ｘは２である。更なる実施形態では、ガラスは、約６６モル％〜約７８モル％のＳｉＯ２、約４モル％〜約１１モル％のＡｌ２Ｏ３、約４モル％〜約１１モル％のＢ２Ｏ３、約０モル％〜約２モル％のＬｉ２Ｏ、約４モル％〜約１２モル％のＮａ２Ｏ、約０モル％〜約２モル％のＫ２Ｏ、約０モル％〜約２モル％のＺｎＯ、約０モル％〜約５モル％のＭｇＯ、約０モル％〜約２モル％のＣａＯ、約０モル％〜約５モル％のＳｒＯ、約０モル％〜約２モル％のＢａＯ、および約０モル％〜約２モル％のＳｎＯ２を含み得る。
【００５７】
更なる実施形態では、ガラスは、約７２モル％〜約８０モル％のＳｉＯ２、約３モル％〜約７モル％のＡｌ２Ｏ３、約０モル％〜約２モル％のＢ２Ｏ３、約０モル％〜約２モル％のＬｉ２Ｏ、約６モル％〜約１５モル％のＮａ２Ｏ、約０モル％〜約２モル％のＫ２Ｏ、約０モル％〜約２モル％のＺｎＯ、約２モル％〜約１０モル％のＭｇＯ、約０モル％〜約２モル％のＣａＯ、約０モル％〜約２モル％のＳｒＯ、約０モル％〜約２モル％のＢａＯ、および約０モル％〜約２モル％のＳｎＯ２を含むガラス材料を含み得る。特定の実施形態では、ガラスは、約６０モル％〜約８０モル％のＳｉＯ２、約０モル％〜約１５モル％のＡｌ２Ｏ３、約０モル％〜約１５モル％のＢ２Ｏ３、および約２モル％〜約５０モル％のＲｘＯを含み得るものであり、ここで、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのうちの任意の１以上であり、且つ、ｘは２であるか、または、ＲはＺｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、もしくはＢａであり、且つ、ｘは１であり、ここで、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約６０ｐｐｍである。
【００５８】
一部の実施形態では、ガラスは、０．０５未満、例えば、約−０．００５〜約０．０５の範囲内、または約０．００５〜約０．０１５の範囲内（例えば、約−０．００５、−０．００４、−０．００３、−０．００２、−０．００１、０、０．００１、０．００２、０．００３、０．００４、０．００５、０．００６、０．００７、０．００８、０．００９、０．０１０、０．０１１、０．０１２、０．０１３、０．０１４、０．０１５、０．０２、０．０３、０．０４、または０．０５等）の色ずれΔｙを含み得る。他の実施形態では、ガラスは、０．００８未満の色ずれを含み得る。特定の実施形態によれば、ガラスは、約４２０〜７５０ｎｍの範囲内の波長について、（例えば、吸収および／または散乱損失に起因して）約４ｄＢ／ｍ未満（例えば、約３ｄＢ／ｍ未満、約２ｄＢ／ｍ未満、約１ｄＢ／ｍ未満、約０．５ｄＢ／ｍ未満、約０．２ｄＢ／ｍ未満、または更に小さく、例えば、約０．２ｄＢ／ｍ〜約４ｄＢ／ｍの範囲内等）の光の減衰α１を有し得る。
【００５９】
減衰は、長さＬの透明基体を通した入力光源の光透過率ＴＬ（  ）を測定し、この透過率を光源スペクトルＴ０（  ）によって正規化することによって特徴付けられ得る。減衰は、ｄＢ／ｍの単位で、
（  ）＝−１０／Ｌ＊ｌｏｇ１０（ＴＬ（  ）／ＴＬ（  ））
によって与えられ、式中、Ｌはメートル単位の長さであり、ＴＬ（  ）およびＴＬ（  ）は放射測定単位で測定される。
【００６０】
一部の実施形態では、ガラスは、例えばイオン交換によって、化学的に強度され得る。イオン交換処理中、ガラスシートの表面にあるまたは表面付近にあるガラスシート中のイオンは、例えば、溶融塩槽からのより大きい金属イオンと交換され得る。ガラス中により大きいイオンを組み込むことで、表面に近い領域内に圧縮応力を生じることにより、シートを強化できる。ガラスシートの中心領域内には、圧縮応力とバランスをとるための対応する引張応力が生じ得る。
【００６１】
イオン交換は、例えば、所定の時間に亘って溶融塩槽中にガラスを浸漬することによって行われ得る。例示的な溶融塩槽としては、ＫＮＯ３、ＬｉＮＯ３、ＮａＮＯ３、ＲｂＮＯ３、およびそれらの組合せが挙げられるが、それらに限定されない。溶融塩槽の温度および処理時間は様々であり得る。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の範囲内である。限定するものではない例として、溶融塩槽の温度は約４００℃〜約８００℃の範囲内（例えば、約４００℃〜約５００℃等）であり得、所定の時間は約４〜約２４時間の範囲内（例えば、約４時間〜約１０時間等）であり得るが、他の温度と時間との組合せも想定される。限定するものではない例として、ガラスは、例えば、表面圧縮応力を付与するＫが豊富な層を得るために、約６時間に亘って約４５０℃のＫＮＯ３槽中に浸漬され得る。
【００６２】
特定の実施形態では、一体型装置１００の様々な構成要素（例えば、ＬＧＰ１１０、第１の基体１７０、第２の基体１５５、および／または接着剤層１４５（存在する場合）等）は、透明または略透明であり得る。本明細書において用いられる「透明」という用語は、その構成要素が、５００ｍｍ以下の透過長について、可視スペクトル領域内（約４２０〜７５０ｎｍ）において、約８０％より大きい光透過率を有することを示すことを意図したものである。例えば、例示的な透明材料は、可視領域内において、約８５％より大きい透過率（例えば、約９０％より大きい、または約９５％より大きい透過率等であり、全ての範囲およびそれらの間の部分的な範囲を含む）を有し得る。
【００６３】
一部の実施形態では、例示的な透明材料は、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＣｒの各々を約１ｐｐｍ未満含み得る。一部の実施形態では、Ｆｅの濃度は約５０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、または約１０ｐｐｍ未満であり得る。他の実施形態では、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。更なる実施形態によれば、例示的な透明材料は、０．０１５未満の色ずれΔｙ、一部の実施形態では、０．００８未満の色ずれを含み得る。
【００６４】
色ずれは、色の測定のためのＣＩＥ１９３１標準を用いて、標準的な白色ＬＥＤ（例えば、Ｎｉｃｈｉａ ＮＦＳＷ１５７Ｄ−Ｅ等）によって照明されたＬＧＰの長さＬに沿って抽出された光のｘおよびｙ色度座標における変化を測定することによって特徴付けられ得る。ＬＥＤのノミナルの色座標点は、ｙ＝０．２８およびｘ＝０．２９となるように選択される。ガラスＬＧＰについては、色ずれΔｙは、Δｙ＝ｙ（Ｌ２）−ｙ（Ｌ１）として報告することができ、式中、Ｌ２およびＬ１は、光源（source launch）から離れる方向のパネルまたは基体方向に沿ったＺ位置であり、Ｌ２−Ｌ１＝０．５メートルである。例示的なガラスＬＧＰでは、Δｙ＜０．０５、Δｙ＜０．０１、Δｙ＜０．００５、Δｙ＜０．００３、またはΔｙ＜０．００１である。
【００６５】
本明細書に開示されている一体型装置は、従来技術の装置と比較して様々な有利な特性を提供し得る。例えば、ディスプレイアセンブリおよびバックライトアセンブリは、完全に一体化され得る（例えば、一体に接着され得る）。特定の実施形態において、ディスプレイアセンブリおよびバックライトアセンブリは、少なくとも１つの介在層によって連続的に一体に接着され得る。本明細書において用いられる「連続的に接着される」という用語は、バックライトアセンブリの第１の主要な面がディスプレイアセンブリの第２の主要な面に接着される（例えば、第１の主要な面の実質的に全てが、介在層を用いて、または用いずに、第２の主要な面の実質的に全てに接着される）ことを示すことを意図したものである。そのような構成は、特に、縁部のみにおいて接着された装置と比較して、一体型装置の機械的強度を向上させ得る。
【００６６】
図１Ａ〜図１Ｂを参照すると、第２の基体１５５は、吸収型偏光子１５０または反射型偏光子１５０’に連続的に接着され、吸収型偏光子１５０または反射型偏光子１５０’は、接着剤層１４５を介して、パターニングされた光学的構成要素１３５に連続的に接着され得る。図１Ｃでは、第２の基体１５５は、反射型偏光子１５０’に連続的に接着され、反射型偏光子１５０’は色変換層１９５に連続的に接着され、色変換層１９５は、パターニングされた光学的構成要素１３５に連続的に接着され、これらの構成要素間には必要に応じて接着剤層（図示せず）が用いられ得る。図１Ｄを参照すると、第２の基体１５５は、接着剤層１４５を介して、パターニングされた光学的構成要素１３５に連続的に接着され得る。様々な実施形態において、一体型装置の全ての構成要素の前を向いた面は、隣接する構成要素の後を向いた面に連続的に接着され得る。
【００６７】
本明細書に開示されている一体型装置は、例えば、装置内の構成要素間に１以上の光学フィルムおよび／または空隙が存在しないことに起因して、従来技術の装置よりも薄く、および／または、軽くなり得る。これらの構成要素の１以上を削減することで、装置の全体的なコストおよび／または複雑さが好ましく低減され得る。一部の実施形態では、一体型装置、バックライトアセンブリ、および／またはディスプレイアセンブリは、コリメートフィルムを含まなくてもよい。他の実施形態では、一体型装置、バックライトアセンブリ、および／またはディスプレイアセンブリは、拡散フィルムを含まなくてもよい。更なる実施形態では、一体型装置、バックライトアセンブリ、および／またはディスプレイアセンブリは、コリメートフィルムまたは拡散フィルムのいずれかを含まなくてもよい。更に別の実施形態では、一体型装置は空隙を含まなくてもよい。更に別の実施形態では、一体型装置、バックライトアセンブリ、および／またはディスプレイアセンブリは、コリメートフィルム、拡散フィルム、または空隙のいずれも含まなくてもよい。
【００６８】
図１Ａ〜図１Ｄを参照すると、バックライトアセンブリ１００Ａおよびディスプレイアセンブリ１００Ｂは、これらの２つの構成要素間に拡散フィルムおよび／またはコリメートフィルムが存在しない状態で、一体に接着され得る。更なる実施形態では、バックライトアセンブリ１００Ａとディスプレイアセンブリ１００Ｂとの間に空隙が存在しないものとなり得る。なお、周辺接着方法（例えば、構成要素の縁部に沿った接着）では、本明細書で説明されているような空隙のない一体型の装置とはならないことに留意されたい。
【００６９】
なお、様々な開示された実施形態は、その特定の実施形態に関して説明された特定の特徴、要素、または工程を含み得る。また、或る特定の実施形態に関して説明された特定の特徴、要素、または工程は、示されていない様々な組合せまたは順列で、別の実施形態と交換されてもよく、または組み合わされてもよい。
【００７０】
また、本明細書において用いられる「the」、「a」、または「an」という用語は「少なくとも１つ」を意味し、特に明記しない限り、「１つのみ」に限定されるべきではないことを理解されたい。従って、例えば、「a light source」と言った場合には、特に明記しない限り、２つ以上のそのような光源を有する例を含む。同様に、「複数」または「アレイ」は「２つ以上」を示すことが意図される。従って、「複数の光抽出特徴部」は２つ以上のそのような特徴部（例えば３つ以上のそのような特徴部等）を含み、「光抽出特徴部のアレイ」は、２つ以上のそのような特徴部（例えば３つ以上のそのよう特徴部）を含む。
【００７１】
本明細書において、範囲は、「約」或る特定の値から、および／または、「約」別の特定の値までと表現され得る。そのような範囲が表現された場合には、例は、その或る特定の値から、および／または、別の特定の値までを含む。同様に、値が「約」という語を用いて概算として表現された場合には、その特定の値が、別の態様を構成することを理解されたい。更に、各範囲の終点は、他方の終点との関係において、および他方の終点から独立して、有意であることを理解されたい。
【００７２】
本明細書において用いられる「略」、「実質的に」、およびそれらの変形の用語は、記載された特徴が、或る値または記載に等しいまたはほぼ等しいことを意味することが意図される。例えば、「略平面状」の表面とは、平面状またはほぼ平面状の表面を示すことが意図される。更に、上記に定義したように、「実質的に類似」とは、２つの値が等しいまたはほぼ等しいことを意味することが意図される。一部の実施形態では、「実質的に類似」とは、互いの１０％以内（例えば、互いの約５％以内、または互いの約２％以内等）である値を示し得る。
【００７３】
特に明記しない限り、本明細書において述べられたいずれの方法も、その工程が特定の順序で行われることを要することは意図しない。従って、方法の請求項が、その工程が辿るべき順序を実際に記載していない場合、または、特許請求の範囲もしくは説明において、その工程が特定の順序に限定されることが具体的に述べられていない場合には、どのような特定の順序も推論されることは意図しない。
【００７４】
特定の実施形態の様々な特徴、要素、または工程は、「〜を含む／有する」という移行句を用いて開示され得るが、それらの特徴、要素、または工程を含む、「〜からなる」または「〜から実質的になる」という移行句を用いて記載され得る別の実施形態も暗示されることを理解されたい。従って、例えばＡ＋Ｂ＋Ｃを含むアセンブリに対して暗示される別の実施形態は、アセンブリがＡ＋Ｂ＋Ｃからなる実施形態、およびアセンブリがＡ＋Ｂ＋Ｃから実質的になる実施形態を含む。
【００７５】
本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、本開示に対して様々な変形および変更が行われ得ることが、当業者には自明であろう。当業者は、本開示の精神および本質を組み込んだ本開示の実施形態の変形、組合せ、部分的な組合せ、および変更を想到し得るものであるから、本開示は、添付の特許請求の範囲内のあらゆるもの、およびそれらの等価物を含むもの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
一体型装置において、
（ａ）バックライトアセンブリであって、
発光面である第１の主要な面、およびその反対側の第２の主要な面を有する導光板と、
前記導光板の前記第１の主要な面に光学的に結合されたパターニングされた光学的構成要素と
を含み、
前記パターニングされた光学的構成要素が、少なくとも１つの光学的反射性領域および少なくとも１つの光学的透過性領域を含む、
バックライトアセンブリと、
（ｂ）ディスプレイアセンブリであって、
第１の基体と、第２の基体と、それらの間に設けられた光変調層と、
少なくとも１つの光学的透過性アパチャーと
を含むディスプレイアセンブリと
を含み、
前記パターニングされた光学的構成要素の前記少なくとも１つの光学的透過性領域が、前記ディスプレイアセンブリの前記少なくとも１つの光学的透過性アパチャーと少なくとも部分的に位置合わせされていることを特徴とする一体型装置。
【００７８】
実施形態２
少なくとも１つの偏光子を更に含む、実施形態１記載の一体型装置。
【００７９】
実施形態３
前記少なくとも１つの偏光子が、前記第１の基体の発光面である主要な面に隣接して配置された吸収型偏光子、前記第２の基体と前記導光板との間に配置された吸収型偏光子、またはそれらの両方である、実施形態２記載の一体型装置。
【００８０】
実施形態４
前記少なくとも１つの偏光子が、前記第２の基体と前記光変調層との間に配置された反射型偏光子、または、前記第２の基体と前記導光板との間に配置された反射型偏光子である、実施形態２記載の一体型装置。
【００８１】
実施形態５
前記光変調層が液晶層を含む、実施形態１記載の一体型装置。
【００８２】
実施形態６
前記第１の基体が前記第２の基体より厚い、実施形態１記載の一体型装置。
【００８３】
実施形態７
前記パターニングされた光学的構成要素が、前記導光板の前記第１の主要な面上に接着または堆積された、実施形態１記載の一体型装置。
【００８４】
実施形態８
前記パターニングされた光学的構成要素が、より高い屈折率を有する誘電体層およびより低い屈折率を有する誘電体層が交互に重ねられたスタックを含む、実施形態１記載の一体型装置。
【００８５】
実施形態９
前記パターニングされた光学的構成要素が、金属層を更に含む、実施形態８記載の一体型装置。
【００８６】
実施形態１０
前記パターニングされた光学的構成要素の前記光学的反射性領域が、約８５％を超える光反射率を有する、実施形態１記載の一体型装置。
【００８７】
実施形態１１
前記導光板の前記第２の主要な面が、少なくとも１つの光抽出特徴部、少なくとも１つの微細構造、またはそれらの両方を有する、実施形態１記載の一体型装置。
【００８８】
実施形態１２
前記少なくとも１つの光抽出特徴部が、光拡散粒子の層または複数のディスクリートなプリズム要素を含む、実施形態１記載の一体型装置。
【００８９】
実施形態１３
前記ディスプレイアセンブリの前記第２の基体が、前記バックライトアセンブリの前記パターニングされた光学的構成要素に接着される、実施形態１記載の一体型装置。
【００９０】
実施形態１４
前記バックライトアセンブリが、少なくとも１つの介在層によって前記ディスプレイアセンブリに接着される、実施形態１記載の一体型装置。
【００９１】
実施形態１５
少なくとも１つの介在層が、接着剤層、偏光子、色変換層、またはそれらの組合せを含む、実施形態１４記載の一体型装置。
【００９２】
実施形態１６
前記一体型装置の前記ディスプレイアセンブリと前記バックライトアセンブリとの間に、コリメートフィルムまたは拡散フィルムが配置されない、実施形態１４記載の一体型装置。
【００９３】
実施形態１７
前記ディスプレイアセンブリと前記バックライトアセンブリとの間に空隙が存在しない、実施形態１４記載の一体型装置。
【００９４】
実施形態１８
前記導光板の光入射端面または前記導光板の前記第２の主要な面に光学的に結合された少なくとも１つの光源を更に含む、実施形態１記載の一体型装置。
【００９５】
実施形態１９
前記少なくとも１つの光源が白色光または青色光を発する、実施形態１８記載の一体型装置。
【００９６】
実施形態２０
前記装置がディスプレイ装置、照明装置、または電子装置である、実施形態１記載の一体型装置。
【符号の説明】
【００９７】
１００  一体型装置
１００Ａ  バックライトアセンブリ
１００Ｂ  ディスプレイアセンブリ
１１０  導光板（ＬＧＰ）
１１５  第１の主要な面
１２０  光入射端面
１２５  第２の主要な面
１３０  光源
１３５  パターニングされた光学的構成要素
１３５ａ  光学的反射性領域
１３５ｂ  光学的透過性領域
１４０  光抽出特徴部
１５０  第２の吸収型偏光子
１５０’  反射型偏光子
１５５  第２の基体
１６０  光変調層
１６５ａ  構成要素
１６５ｂ  光学的透過性アパチャー
１７０  第１の基体
１７５  主要な面
１８５  第１の吸収型偏光子
１９０  反射器
１９５  色変換層
１９８  カラーフィルタ層
【図１Ａ】
2020508493.tif 000003
【図１Ｂ】
2020508493.tif 000004
【図１Ｃ】
2020508493.tif 000005
【図１Ｄ】
2020508493.tif 000006
【図２】
2020508493.tif 000007
【図３】
2020508493.tif 000008
【国際調査報告】
2020508493.tif 000009
2020508493.tif 000010