積層ディフューザープレートを備えた液晶ディスプレイ
【課題】製造が容易であり、製造に使用される材料および工程に高度の柔軟性を与え、全体的コストを下げられるディフューザープレートを備えた液晶ディスプレイを提供する。
【解決手段】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、例えばＬＣＤモニターまたはＬＣＤ−ＴＶにおいて明るい均質な照明を与えるようにディフューザー層（１２２）を含めた複数枚の光管理フィルム（１２０）がその光源（１１２）とＬＣＤパネル（１０２）との間にある。幾つかの実施形態ではそのディフューザー層はＬＣＤパネルの下側の面に取り付けられる。他の実施形態では、それはガラスなどの材料の基板上の層として形成されるか、あるいは光源の前面に取り付けられる。その光管理層の一部または全てを、フィルムの積層体として一体に貼り合わせてもよい。幾つかの実施形態ではそのディフューザー層は一方の面に窪んだ領域が形成され、その窪んだ領域内に別の光学フィルムが位置決めされる。
【解決手段】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、例えばＬＣＤモニターまたはＬＣＤ−ＴＶにおいて明るい均質な照明を与えるようにディフューザー層（１２２）を含めた複数枚の光管理フィルム（１２０）がその光源（１１２）とＬＣＤパネル（１０２）との間にある。幾つかの実施形態ではそのディフューザー層はＬＣＤパネルの下側の面に取り付けられる。他の実施形態では、それはガラスなどの材料の基板上の層として形成されるか、あるいは光源の前面に取り付けられる。その光管理層の一部または全てを、フィルムの積層体として一体に貼り合わせてもよい。幾つかの実施形態ではそのディフューザー層は一方の面に窪んだ領域が形成され、その窪んだ領域内に別の光学フィルムが位置決めされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスプレイに関し、より具体的には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モニターおよびＬＣＤテレビジョンに使用することができるＬＣＤに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルド計算器、ディジタル時計、およびテレビジョンなどのデバイスに用いられる光ディスプレイである。ＬＣＤのなかには、そのディスプレイの側面に配置された光源を含み、光ガイドがその光を光源からＬＣＤパネルの背後へ導くように位置付けられているものもある。他のＬＣＤ、例えばある種のＬＣＤモニターおよびＬＣＤテレビジョン（ＬＣＤ−ＴＶ）は、そのＬＣＤパネルの背後に位置付けられた複数個の光源を用いて直接照らす。そのディスプレイの側面に沿って光源を配置するために利用できる地所は表示画面サイズとともに直線的に増加するに過ぎないのに、ある一定レベルのディスプレイの明るさを達成するための光出力の要求条件はその表示画面サイズの二乗で増加するので、この機構はディスプレイが大きいほどますます当たり前になっている。さらにＬＣＤ−ＴＶなどのＬＣＤ用途のなかには、そのディスプレイが他の用途よりも離れた距離から見るのに十分な明るさであり、それらＬＣＤ−ＴＶに対する視角の必要条件が一般にＬＣＤモニターおよび手持ち型デバイスに対するものと異なることを必要とするものもある。
【０００３】
一部のＬＣＤモニターおよび大部分のＬＣＤ−ＴＶは、一般に背後から複数個の冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）によって照らされる。これらの光源は直線上に並んでおり、そのディスプレイの全幅にわたって広がり、その結果そのディスプレイの背面は、暗い領域によって分離された一連の明るい縞によって照らされる。このような照明の輪郭は望ましいものではなく、したがってディフューザープレートがＬＣＤデバイスの背面における照明の輪郭を滑らかにするために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０１１８８０５Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８８２，７７４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，８６７，３１６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，８２５，５４３号明細書
【特許文献５】米国特許第５，７５１，３８８号明細書
【特許文献６】米国特許第６，１２２，１０３号明細書
【特許文献７】米国特許第５，７９３，４５６号明細書
【特許文献８】米国特許公開第２０００／０１５９０１９号明細書
【特許文献９】米国特許第６，６１３，６１９号明細書
【特許文献１０】国際公開第９９／５６１５８号パンフレット
【特許文献１１】国際公開第９７／０１６１０号パンフレット
【特許文献１２】米国特許出願公開第２０００／０２２３２１６Ａ１号明細書
【特許文献１３】米国特許出願第１０／４３９，４５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、ＬＣＤ−ＴＶのディフューザープレートは、ガラス、ポリスチレンビード、およびＣａＣＯ3粒子を含めた様々な分散相を有するポリメチルメタクリラート（ＰＭＭＡ）のポリマー母材を使用している。これらのプレートはランプの高温にさらされたのち変形または反ることが多い。さらに拡散プレートのなかには、ＬＣＤパネルの背面における照明の輪郭をより均一にしようとしてその幅全体にわたって空間的に異なる拡散特性を備えたものもある。このような一様でないディフューザーは印刷型パターンディフューザーと呼ばれることがある。これらは製造に費用がかかり、かつ組立時にその拡散用の形模様を照明源に位置合わせしなければならないので製造コストを増加させる。さらにディフューザープレートは、拡散粒子をそのポリマー母材全体に一様に分配するようにカスタマイズされた押出し配合を必要とし、これがさらにコストを増加させる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態は、光源と、上側のプレート、下側のプレート、およびこの上側のプレートと下側のプレートとの間に配置された液晶層を含むＬＣＤパネルとを有する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置に関する。この下側のプレートは光源に面し、吸収偏光子を含む。光源が光管理フィルム（ｌｉｇｈｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｉｌｍ）配列を介してＬＣＤパネルを照らすように、光管理フィルム配列が光源とＬＣＤパネルとの間に配置される。この光管理フィルム配列はＬＣＤパネルの下側のプレートに取り付けられ、その光管理フィルム配列は少なくとも第一ディフューザー層を含む。
【０００７】
本発明の別の実施形態は、光源およびＬＣＤパネルを含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置に関する。光源がこの光管理層配列を介してＬＣＤパネルを照らすように、光管理層配列がその光源とＬＣＤパネルとの間に配置される。この光管理層配列は、ディフューザープレートと、明るさ向上層および反射偏光子のうちの少なくとも一方とを含む。このディフューザープレートは、その１個以上の光源からＬＣＤパネルに向かって伝搬する光を拡散させる第一のディフューザー層に取り付けられたほぼ透明な基板を有する。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、片側に窪んだ領域を有する第一光学層と、そのくぼんだ領域内に配置された第二光学層とを含む光管理光学フィルム配列に関する。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、ディスプレイパネルと、そのディスプレイパネルの背後に配置された光源とを含むディスプレイ装置に関する。光管理層配列が、光源とディスプレイパネルとの間に配置される。この光管理層配列は、片側に窪んだ領域と、そのくぼんだ領域内に配置された第二光学層とを含む。
【００１０】
本発明の上記概要は、例示のそれぞれの実施形態または本発明のあらゆる具体化について述べることを意図していない。下記の図およびその詳細な説明が、これらの実施形態をより詳細に例示する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の原理によるディフューザープレートを使用することができるバックリット液晶ディスプレイデバイスを図式的に示す図である。
【図２Ａ】本発明の原理による片面ディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図２Ｂ】本発明の原理による片面ディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図３Ａ】本発明の原理による両面ディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図３Ｂ】本発明の原理による両面ディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図３Ｃ】本発明の原理による二枚重ねの基板を有するディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図３Ｄ】本発明の原理による二枚重ねの基板を有するディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ａ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｂ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｃ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｄ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｅ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｆ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｇ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｈ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｉ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｊ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｋ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図５Ａ】本発明の原理による、液晶パネルの下側のプレートに取り付けられたディフューザーアセンブリの具体例としての実施形態を図式的に示す図である。
【図５Ｂ】本発明の原理による、液晶パネルの下側のプレートに取り付けられたディフューザーアセンブリの具体例としての実施形態を図式的に示す図である。
【図５Ｃ】本発明の原理による、液晶パネルの下側のプレートに取り付けられたディフューザーアセンブリの具体例としての実施形態を図式的に示す図である。
【図６Ａ】本発明の原理による、平面蛍光光源に取り付けられたディフューザーアセンブリの実施形態を図式的に示す図である。
【図６Ｂ】本発明の原理による、平面蛍光光源に取り付けられたディフューザーアセンブリの実施形態を図式的に示す図である。
【図６Ｃ】本発明の原理による、平面蛍光光源に取り付けられたディフューザーアセンブリの実施形態を図式的に示す図である。
【図７】試料ディフューザープレートを光学的に試験するために用いられる実験の構成を図式的に示す図である。
【図８Ａ】対照試料、および本発明の原理に従って製作した実施例のディフューザープレートについての明るさの一様性と全体の明るさの関係を示すグラフである。
【図８Ｂ】対照試料および試料ディフューザープレートＳ１〜Ｓ４についてスクリーンの端から端までの位置の関数としての輝度を示すグラフである。
【図９】対照試料および試料ディフューザープレートＳ５、Ｓ８、およびＳ１０についてスクリーンの端から端までの位置の関数としての輝度を示すグラフである。
【図１０】試料ディフューザープレートＳ２、Ｓ１９、Ｓ２１、およびＳ２６についてスクリーンの端から端までの位置の関数としての輝度を示すグラフである。
【図１１】試料ディフューザープレートＳ８、Ｓ２０、Ｓ２２、およびＳ２７についてスクリーンの端から端までの位置の関数としての輝度を示すグラフである。
【図１２】明るさ向上層および反射偏光子と共に使用した場合の対照試料および本発明の原理に従って製作した実施例のディフューザープレートについての明るさの一様性と全体の明るさの関係を示すグラフである。
【図１３】明るさ向上層および反射偏光子と共に使用した場合の２つの対照試料および試料ディフューザープレートＳ２およびＳ８についてスクリーンの端から端までの位置の関数としての輝度を示すグラフである。
【図１４Ａ】試料Ｓ２８についてのコノスコープ線図である。
【図１４Ｂ】対照試料Ｃ３についてのコノスコープ線図である。
【図１５Ａ】本発明によるディフューザープレートを製作するための機構の一実施形態を図式的に示す図である。
【図１５Ｂ】本発明によるディフューザープレートを製作するための機構の一実施形態を図式的に示す図である。
【図１６Ａ】本発明によるディフューザープレートを製作するための機構の別の実施形態を図式的に示す図である。
【図１６Ｂ】本発明によるディフューザープレートを製作するための機構の別の実施形態を図式的に示す図である。
【図１７】本発明によるディフューザープレートを製作するための機構の別の実施形態を図式的に示す図である。
【図１８Ａ】本発明のディフューザープレートに使用される貼合せアセンブリを製作するための機構の他の実施形態を図式的に示す図である。
【図１８Ｂ】本発明のディフューザープレートに使用される貼合せアセンブリを製作するための機構の他の実施形態を図式的に示す図である。
【図１９】幾つかの試料の一様なディフューザープレートについて、またプリントディフューザープレートについてそのディフューザープレートを通り抜けるシングルパス透過率の関数として描いた明るさの一様性を示すグラフである。
【図２０Ａ】本発明の原理によるディフューザーアセンブリを製作するための機構の実施形態を図式的に示す図である。
【図２０Ｂ】それぞれ図２０Ａ、２０Ｃ、および２０Ｅに示す機構を用いて製造したディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【図２０Ｃ】本発明の原理によるディフューザーアセンブリを製作するための機構の実施形態を図式的に示す図である。
【図２０Ｄ】それぞれ図２０Ａ、２０Ｃ、および２０Ｅに示す機構を用いて製造したディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【図２０Ｅ】本発明の原理によるディフューザーアセンブリを製作するための機構の実施形態を図式的に示す図である。
【図２０Ｆ】それぞれ図２０Ａ、２０Ｃ、および２０Ｅに示す機構を用いて製造したディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【図２１Ａ】本発明の原理によるディフューザーアセンブリを製作するための機構の別の実施形態を図式的に示す図である。
【図２１Ｂ】図２１Ａおよび２２Ａに示す機構に沿った異なる場所における製造の様々な段階でのディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【図２１Ｃ】図２１Ａおよび２２Ａに示す機構に沿った異なる場所における製造の様々な段階でのディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【図２１Ｄ】図２１Ａおよび２２Ａに示す機構に沿った異なる場所における製造の様々な段階でのディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【図２２Ａ】本発明の原理によるディフューザーアセンブリを製作するための機構の別の実施形態を図式的に示す図である。
【図２２Ｂ】図２１Ａおよび２２Ａに示す機構に沿った異なる場所における製造の様々な段階でのディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、添付の図面に関して本発明の様々な実施形態の下記の詳細な説明を考慮してより完全に理解することができる。
【００１３】
本発明は様々な修正形態および代替形態に従うが、それらの特定なものを図面中に例として示し、また詳細に記述することにする。しかし本発明は、それら記述された特定の実施形態に本発明を限定するものと理解されるべきではない。それどころか本発明は、別添の特許請求の範囲によって規定される本発明の精神および範囲内にあるすべての修正形態、等価物、および代替物を対象として含むべきである。
【００１４】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ、すなわちＬＣディスプレイ）に応用可能であり、具体的には背後から直接照らされる、例えばＬＣＤモニターおよびＬＣＤテレビジョン（ＬＣＤ−ＴＶ）中で使用されるようなＬＣＤに応用可能である。
【００１５】
現在、ＬＣＤ−ＴＶ中で使用されているディフューザープレートは、ポリマー母材、例えば剛性シートとして形成されたポリメチルメタクリラート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボナート（ＰＣ）、またはシクロオレフィン類を基材にしている。このシートは拡散粒子、例えば有機粒子、無機粒子、または空洞（気泡）を含有する。これらのプレートは、ディスプレイを照らすために使用される光源の高温にさらされたのち変形または反ることが多い。これらのプレートはまた、最終のディスプレイデバイスにおいて製造し、組み立てるのにより一層費用がかかる。
【００１６】
本発明は、ＬＣＤパネル自体と光源との間に位置付けられた光管理層配列を有する直接照明ＬＣＤデバイスに関する。この光管理層配列は、剛性の有機または無機基板と、その基板の片面に直接隣接し、特定の透過およびヘイズレベルを持つポリマー体積の拡散用シートとを有するディフューザープレートを含む。別のポリマー体積の拡散用シートを基板のもう一方の面上に配置することもできる。各構成部品の透過およびヘイズレベルは、明るさがそのディスプレイ全体にわたって比較的均一な直接照光ＬＣディスプレイを実現するように設計される。
【００１７】
本発明のディフューザープレートは製造が容易であり、また製造に使用される材料および工程に高度の柔軟性を与える。本発明によるディフューザープレートでは構造的要件と光学的要件は分離され、その基板が構造的性能を与え、またその取り付けられたディフューザー層または層群が光学的性能を与える。これらの機能を分離することによって普通の透明な材料および普通のディフューザーシートを使用するコスト的利点を利用して全体的コストを下げることができる。これはまた、低コストで反りにくいプレート、例えばガラスプレートを導入することを可能にする。さらに、ディフューザーをそのプレートとは別個の層中に収容する場合、その拡散特性をより正確に制御することが容易である。また形模様付ディフューザーフィルムを形模様付きの剛性のある大きなディフューザープレートよりも低費用で利用することができる。
【００１８】
直接照光ＬＣディスプレイ１００の具体例としての実施形態の模式化した分解図を図１に示す。このようなディスプレイデバイス１００は、例えばＬＣＤモニターまたはＬＣＤ−ＴＶに用いることができる。ディスプレイデバイス１００は、一般にはパネルプレート１０６間に配置されたＬＣの層１０４を備えたＬＣパネル１０２の使用に基づいている。プレート１０６はガラスでできていることが多く、ＬＣ層１０４中の液晶の向きを制御するためにそれらの内面に電極構造体およびアライメント層を含むことができる。その電極構造体は、一般にはＬＣパネルの画素、すなわち液晶の向きを隣接する部分とは無関係に制御することができるＬＣ層の部分を画定するように配列される。またカラーフィルターを、表示される像に色付けするための１枚以上のプレート１０６と共に含めることもできる。
【００１９】
上側の吸収偏光子１０８はＬＣ層１０４の上方に配置され、また下側の吸収偏光子１１０はＬＣ層１０４の下方に配置される。例示の実施形態ではこれら上側および下側の吸収偏光子は、ＬＣパネル１０２の外側に位置する。吸収偏光子１０８、１１０とＬＣパネル１０２とが組み合わさって、ディスプレイ１００を通り抜けるバックライト１１２から観察者への光の透過を制御する。幾つかのＬＣディスプレイでは吸収偏光子１０８、１１０は、それらの透過軸が直角な状態に配列することもできる。それは、ＬＣ層１０４の画素が活性化していない場合には、それを通過する光の偏光を変えることができない。したがって下側の吸収偏光子１１０を通過する光は、吸収偏光子１０８、１１０が直角に位置合わせされている場合には、上側の吸収偏光子１０８によって吸収される。これに反して画素が活性化している場合には、それを通過する光の偏光は回転し、その結果、下側の吸収偏光子１１０を透過する光の少なくとも一部もまた上側の吸収偏光子１０８も透過する。例えば制御器１１４によるＬＣ層１０４の個別の画素の選択的活性化の結果、光が或る所望の個所でディスプレイから出ることによって観察者によって見られる像の形成をもたらす。この制御器には、例えばコンピュータか、またはテレビジョン画像を受信し表示するテレビジョン制御器を挙げることができる。例えばディスプレイ表面に機械的および／または環境的保護を与えるために上側の吸収偏光子１０８を覆って１層以上の光学層１０９を設けることができる。具体例としての一実施形態では層１０９は、吸収偏光子１０８を覆うハードコートを含むことができる。
【００２０】
ＬＣディスプレイの幾つかの型は上記のものとは異なるやり方で動作することができることが分かるはずである。例えば吸収偏光子は平行に整列させてもよく、またＬＣパネルは活性化していない状態のときにその光の偏光を回転させてもよい。それにもかかわらずこのようなディスプレイの基本構造は、依然として上記のものに似ている。
【００２１】
バックライト１１２は、ＬＣパネル１０２を照らす光を発生する複数個の光源１１６を含む。ＬＣＤ−ＴＶまたはＬＣＤモニターに使用される光源１１６は、ディスプレイデバイス１００の端から端まで届く直線上に並んだ冷陰極蛍光ランプであることが多い。しかしながら白熱電球もしくはアーク灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、平面蛍光パネル、または外部蛍光ランプなどの他の型の光源を用いることもできる。光源のこのリストは、限定的または網羅的であることを意図しておらず、単なる具体例であるに過ぎない。
【００２２】
バックライト１１２はまた、光源１１６から下方に、ＬＣパネル１０２から離れる方向へ伝搬する光を反射させるためのレフレクター１１８を含む。レフレクター１１８はまた、下記で説明するようにディスプレイデバイス１００内で光を再利用させるのに役立つ場合もある。レフレクター１１８は、鏡面反射体であってもよく、また拡散反射体であってもよい。レフレクター１１８として使用することができる鏡面反射体の一例は、ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手できるビキュイティ（登録商標）高度鏡面反射（ＥＳＲ）フィルム（ＶｉｋｕｉｔｉTM Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ（ＥＳＲ）ｆｉｌｍ）である。好適な拡散反射体の例には、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの拡散反射粒子を充填したポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリカーボナート（ＰＣ）、ポリプロピレン、ポリスチレンなどのポリマーが挙げられる。微孔質材料およびフィブリル含有材料を含む拡散反射体の他の例は、本願の所有者が共同所有する米国特許出願公開第２００３／０１１８８０５Ａ１号明細書中で考察されており、この特許出願は本明細書中に参照により援用される。
【００２３】
光管理層配列１２０は、バックライト１１２とＬＣパネル１０２との間に位置付けられる。これら光管理層は、ディスプレイデバイス１００の動作を改善するようにバックライト１１２から伝搬する光に作用する。例えば、光管理層配列１２０はディフューザープレート１２２を含むことができる。ディフューザープレート１２２は光源から受ける光を拡散させるために用いられ、ＬＣパネル１０２上に入射する照明光の均一性の増大をもたらす。その結果、これはより一様で明るいと観察者が分かる像をもたらす。
【００２４】
光管理層配列１２０はまた、反射偏光子１２４を含むこともできる。光源１１６は一般に偏光していない光を生ずるが、下側の吸収偏光子１１０は単偏光状態のみを透過させるので、光源１１６が発生する光の約半分はＬＣ層１０４まで透過してこない。しかしながら反射偏光子１２４を用いて普通なら下側の吸収偏光子中で吸収されるはずの光を反射させることができるので、この光を反射偏光子１２４とレフレクター１１８との間の反射によって再利用することができる。反射偏光子１２４によって反射される光の少なくとも一部は偏光を解消され、続いて反射偏光子１２４および下側の吸収偏光子１１０を通ってＬＣ層１０４へ向けて透過する偏光状態で反射偏光子１２４に戻すことができる。この方法では反射偏光子１２４を用いて、光源１１６によって放射された、ＬＣ層１０４に達する光の分率を増すことができるので、ディスプレイデバイス１００によって生じる像がより明るくなる。
【００２５】
任意の適切な種類の反射偏光子、例えば多層光学フィルム（ＭＯＦ）反射偏光子、ならびに連続／分散相偏光子、ワイヤグリッド反射偏光子、またはコレステリック反射偏光子などの拡散反射偏光フィルム（ＤＲＰＦ）を用いることができる。
【００２６】
ＭＯＦおよび連続／分散相偏光子の両方は、少なくとも２種類の材料、一般には高分子材料間の屈折率の差に依拠して或る偏光状態の光を選択的に反射させると同時に直交する偏光状態の光を透過させる。ＭＯＦ反射偏光子の幾つかの例は、本願の所有者が共同所有する米国特許第５，８８２，７７４号明細書中に記載されており、この特許は本明細書中に参照により援用される。ＭＯＦ反射偏光子の市販例には、拡散性表面を含むビキュイティ（登録商標）ＤＢＥＦ−Ｄ２００およびＤＢＥＦ−Ｄ４４０複数層反射偏光子が挙げられ、ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーから入手できる。
【００２７】
本発明と関連して役立つＤＲＰＦの例には、これもまた本明細書中に参照により援用され、本願の所有者が共同所有する米国特許第５，８２５，５４３号明細書中に記載されている連続／分散相偏光子、および例えばこれもまた本明細書中に参照により援用され、本願の所有者が共同所有する米国特許第５，８６７，３１６号明細書中に記載されている拡散反射多層偏光子が挙げられる。ＤＲＰＦの他の例は、米国特許第５，７５１，３８８号明細書に記載されている。
【００２８】
本発明と関連して役立つワイヤグリッド偏光子の幾つかの例には、米国特許第６，１２２，１０３号明細書に記載されているものが挙げられる。ワイヤグリッド偏光子は、とりわけユタ州オレムのモクステック・インコーポレーテッド（Ｍｏｘｔｅｋ Ｉｎｃ．，Ｏｒｅｍ，Ｕｔａｈ）から市販されている。
【００２９】
本発明と関連して役立つコレステリック偏光子の幾つかの例には、例えば米国特許第５，７９３，４５６号明細書および米国特許公開第２０００／０１５９０１９号明細書に記載のものが挙げられる。コレステリック偏光子は、そのコレステリック偏光子を透過した光が直線偏光に変換されるように、出力側に四分の一波長遅れ層と一緒に設けられることが多い。
【００３０】
光管理層配列１２０はまた、明るさ向上層１２８を含むこともできる。明るさ向上層は、そのディスプレイの軸により近い方向に軸外れ光の向きを変える表面構造を含むものである。これはＬＣ層１０４を通って軸上に伝搬する光の量を増加させ、こうして観察者が見る像の明るさを増す。一例はプリズム状明るさ向上層であり、これは屈折と反射を介してその照明光の向きを変える複数個のプリズムリッジを有する。ディスプレイデバイスに使用することができるプリズム状明るさ向上層の例には、ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーから入手できるプリズムフィルムのビキュイティ（登録商標）ＢＥＦＩＩおよびＢＥＦＩＩＩの製品系列が挙げられ、これらにはＢＥＦＩＩ９０／２４、ＢＥＦＩＩ９０／５０、ＢＥＦＩＩＩＭ９０／５０、およびＢＥＦＩＩＩＴが含まれる。
【００３１】
ＬＣＤ−ＴＶに用いられる従来のディフューザープレートとは違って本発明の実施形態によるディフューザープレートは、別々の構造部材および拡散用部材を有する。ディフューザープレート２００の具体例としての一実施形態を図２Ａに図式的に示す。このディフューザープレート２００は、基板２０２およびその基板に取り付けられたディフューザー層２０４を有する。
【００３２】
基板２０２は、自立構造の材料のシートであり、それが取り付けられる層に支えを与えるために用いられる。ラミネート中の層のそれぞれがそのラミネートの剛性に貢献しているが、基板はその剛性に最も貢献する層であり、すなわちラミネートのその他の層のどれよりも大きな曲げ抵抗性を与える。基板は、ある程度まで撓んでもよいが、それ自体の重量で著しくは変形しない。基板２０２は、そのディスプレイのサイズによっては、例えば数ｍｍの厚さまで可能である。具体例としての一実施形態では３０インチＬＣＤ−ＴＶは厚さ２ｍｍを有する。別の例示的な実施形態では、４０インチＬＣＤ−ＴＶは３ｍｍ厚のバルクディフューザープレートを有する。
【００３３】
基板２０２は、可視光に対して実質上透明な任意の材料、例えばガラスおよびポリマーを含めた有機または無機材料から作ることができる。好適なガラスには、フロートガラス、すなわちフロート法を用いて作られるガラス、またはその厚さおよび純度などの特性がフロートガラスよりも一層良く管理されるＬＣＤガラスと呼ばれるＬＣＤ品位ガラスが挙げられる。ＬＣＤガラスを形成する一つの方法は、ローラー間でガラスを形成することである。
【００３４】
ディフューザープレートおよび１層以上の他の光管理層は、バックライトとＬＣＤパネルとの間に配置される光管理装置中に内蔵することができる。この光管理装置は、そのディフューザープレートおよびその１層または他の光管理層を保持するための安定な構造を与える。この構造は、特にその支持用基板がガラスなどの耐撓み性材料から形成される場合、従来のディフューザープレートよりも撓む傾向が少ない。また、単一の一体型装置として１層以上の他の光管理層と共に取り付けられたディフューザープレートをディスプレイ製造業者に供給できることは、そのディスプレイの組み立ての単純化をもたらす。
【００３５】
好適なポリマー材料は、非晶質でも半結晶性でもよく、またホモポリマー、コポリマー、またはそれらのブレンドを含むこともできる。ポリマー発泡体もまた使用することができる。ポリマー材料の例には、これらには限定されないがポリ（カーボナート）（ＰＣ）、ポリ（スチレン）（ＰＳ）、アクリラート類、例えばニュージャージー州ロッカウェイのサイロ・インダストリーズ（Ｃｙｒｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｒｏｃｋａｗａｙ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）によりアクリライト（ＡＣＲＹＬＩＴＥ）（登録商標）のブランドで供給されるアクリルシート、アクリル酸イソオクチル／アクリル酸などのアクリルコポリマー、ポリ（メタクリラート）（ＰＭＭＡ）、ＰＭＭＡコポリマー、シクロオレフィン類、シクロオレフィンコポリマー、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、スチレンアクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）、エポキシ類、ポリ（ビニルシクロヘキサン）、ＰＭＭＡ／ポリ（フッ化ビニル）ブレンド、アタクチックポリ（プロピレン）、ポリ（フェニレンオキシド）アロイ、スチレン系ブロックコポリマー、ポリイミド、ポリスルホン、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）、ポリウレタン類、ポリ（カーボナート）／脂肪族ＰＥＴブレンド、ならびに半結晶性ポリマー、例えばポリ（エチレン）、ポリ（プロピレン）、ポリ（エチレンテレフタラート）（ＰＥＴ）、ポリ（エチレンナフタラート）（ＰＥＮ）、ポリアミド、イオノマー類、酢酸ビニル／ポリエチレンコポリマー、酢酸酪酸セルロース、フルオロポリマー類、ポリ（スチレン）−ポリ（エチレン）コポリマー、およびＰＥＴとＰＥＮのコポリマーなどが挙げられる。
【００３６】
基板２０２の片面または両面につや消し仕上げを施すこともできる。
【００３７】
ディフューザー層２０４の具体例としての実施形態は、拡散粒子を含有するポリマー母材を含む。このポリマー母材は、可視光に対して実質上透明な任意の好適な種類のポリマー、例えば上記で列挙したポリマー材料のいずれかであることができる。
【００３８】
この拡散粒子は、拡散光に対して有効な任意の種類の粒子、例えば屈折率が周囲のポリマー母材、拡散反射粒子、またはその母材中の空洞または泡とは異なる透明な粒子であることができる。好適なこれら透明な粒子の例には、固体または中空の無機粒子、例えばガラスビーズまたはガラスの殻と、固体または中空ポリマー粒子、例えば固体ポリマー球またはポリマーの中空の殻とが挙げられる。好適な拡散反射粒子の例には、二酸化チタン（ＴｉＯ2）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4）などの粒子が挙げられる。さらに光を拡散させるためにポリマー母材中の空洞を用いることもできる。このような空洞は気体、例えば空気または二酸化炭素で満たすことができる。ディフューザー層に使用するのに適した市販の材料には、ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーから入手できる３Ｍ（登録商標）スコッチカル（登録商標）ディフューザーフィルム（３ＭTMＳｃｏｔｃｈｃａｌTMＤｉｆｆｕｓｅｒ Ｆｉｌｍ）タイプ３６３５−７０および３６３５−３０と、３Ｍ（登録商標）スコッチカル（登録商標）エレクトロカット（登録商標）グラフィックフィルム（３ＭTMＳｃｏｔｃｈｃａｌTMＥｌｅｃｔｒｏＣｕｔTMＧｒａｐｈｉｃ Ｆｉｌｍ）タイプ７７２５−３１４が挙げられる。他の市販のディフューザーには、３Ｍ（登録商標）ＶＨＢ（登録商標）アクリルフォームテープ（３ＭTMＶＨＢTMＡｃｒｙｌｉｃ Ｆｏａｍ Ｔａｐｅ）Ｎｏ．４９２０などのアクリル発泡テープが挙げられる。
【００３９】
ディフューザー層２０４は、例えばそのディフューザー層２０４のポリマー母材が接着剤である場合、基板２０２の表面に直接塗布することができる。具体例としての別の実施形態ではディフューザー層２０４は、図２Ｂに図式的に示すように接着剤層２０６を用いて基板２０２の表面に付着させることもできる。具体例としての幾つかの実施形態ではディフューザー層２０４は、その幅全体にわたって均質な拡散特性を有する。換言すればそのディフューザーを通過する光が受ける拡散の量はそのディフューザー層の幅の至る所で同一である。
【００４０】
ディフューザー層２０４は、任意選択で追加の形模様付ディフューザー層２０４ａを補足することができる。この形模様付ディフューザー層２０４ａには、例えば二酸化チタン（ＴｉＯ2）の粒子などのディフューザーの形模様付拡散面または印刷された層が挙げられる。この形模様付ディフューザー層２０４ａは、基板２０２上、ディフューザー層２０４と基板２０２との間、またはこのディフューザー層２０４の上方にあることができる。図２Ａに示すようにこの形模様付ディフューザー層２０４ａは、例えばそのディフューザー層２０４上に、またはそのディフューザー層２０４の上方にあるシート上に印刷することもできる。
【００４１】
このディフューザープレートは、その層のうちの紫外（ＵＶ）光の作用に対して抵抗力を示す１層中にＵＶ吸収材料または材料群を加えることによってＵＶ光から保護を与えることができる。具体的にはディフューザープレートの層のうちの１層、例えば基板２０２がＵＶ吸収材料を含むことができ、またそのディフューザープレートがＵＶ吸収材料の独立した層を含むことができる。好適なＵＶ吸収化合物は、例えばデラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ．）のサイテック・テクノロジー・コーポレーション（Ｃｙｔｅｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手できるサイアソーブ（Ｃｙａｓｏｒｂ）（登録商標）ＵＶ−１１６４、およびニューヨーク州タリータウン（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，Ｎ．Ｙ．）のチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から入手できるチヌビン（Ｔｉｎｕｖｉｎ）（登録商標）１５７７を含めて市販されている。このディフューザープレートはまた、ＵＶ光を可視光に変換する明るさ向上蛍光体を含むこともできる。
【００４２】
他の材料をこのディフューザープレートの層の１層以上中に加えてＵＶ光の悪影響を低減することができる。このような材料の一例はヒンダードアミン光安定性組成物（ＨＡＬＳ）である。一般には大部分の有用なＨＡＬＳは、テトラメチルピペリジンから誘導されるもの、および高分子量第三アミンと考えることができるものである。好適なＨＡＬＳ組成物は、例えばニューヨーク州タリータウンのチバ・スペシャルティ・ケミカルズ・コーポレーションから商品名「チヌビン」で市販されている。そのような有用なＨＡＬＳ組成物の一つはチヌビン６２２である。ＵＶ吸収材料およびＨＡＬＳは、本願の所有者が共同所有する米国特許第６，６１３，６１９号明細書中にさらに記載されており、この特許は本明細書中に参照により援用される。
【００４３】
他の具体例としての実施形態では図３Ａに図式的に示すように、ディフューザープレート３００は基板３０２の一方の面に第一ディフューザー層３０４ａと、別の面に第二ディフューザー層３０４ｂとを有する二面をもつ。ディフューザー層３０４ａおよび３０４ｂは、図３Ａに示すように基板３０２のそれぞれの面に直接貼ることもでき、また図３Ｂに図式的に示すように接着剤の層３０６ａ、３０６ｂを用いて付着させることもできる。
【００４４】
この両面型ディフューザープレート３００は、その２つのディフューザー層３０４ａ、３０４ｂが同一の拡散特性を有して対称的であることもでき、またそのディフューザー層３０４ａ、３０４ｂが相異なる拡散特性を有して非対称であることもできる。例えばこのディフューザー層３０４ａは、その第二ディフューザー層３０４ｂとは異なる透過またはヘイズレベルを持つこともでき、また異なる厚さのものであることもできる。
【００４５】
他の具体例としての実施形態ではディフューザープレートは、２枚以上の基板を含むことができる。このような実施形態の一つを図３Ｃに図式的に示し、第一および第二基板３０２ａおよび３０２ｂで構成されたディフューザープレート３２０を示す。ディフューザープレート３２０中の他の光学層は、それら他の光学層が基板３０２ａ、３０２ｂ間に配置されて対称的であることもでき、またその他の光学層のうちの１層以上が基板３０２ａ、３０２ｂのうちの一方の反対側に配置されて非対称であることもできる。図３Ｃに示す具体例としての実施形態ではディフューザー層３０６は基板３０２ａ、３０２ｂ間に配置され、接着剤層３０６ａ、３０６ｂを介して２枚の基板３０２ａ、３０２ｂに取り付けることができる。ディフューザー層３０４が接着剤層である別の方法では、接着剤層３０６ａ、３０６ｂを省くことができる。
【００４６】
ディフューザープレート３４０の具体例としての別の実施形態を図３Ｄに図式的に示す。このディフューザープレート３４０は２枚の基板３０２ａ、３０２ｂを含み、その基板３０２ａ、３０２ｂ間にディフューザー層３０４と反射偏光子３０８を備える。この特殊な実施形態ではディフューザー層３０４はまた接着剤層でもあり、したがってそのディフューザー層３０４を用いて反射偏光子３０８を下側の基板３０２ａに取り付けることができる。別の接着剤層３０６を反射偏光子３０８と上側の基板３０２ｂとの間に配置することもできる。
【００４７】
２枚の基板を有するディフューザープレートの他の配置もまた用いることができる。例えば明るさ向上層などの追加の光学層をこれら基板間に置くことができる。さらにこれら基板の一方がディスプレイの別の素子のプレートを備えることもできる。例えばディフューザー層の上側の基板が液晶ディスプレイパネルの下側のプレートを備えることもでき、また下側の基板が平面蛍光ディスプレイのプレートを備えることもできる。これらの配置の両方を下記でさらに述べる。
【００４８】
ディフューザープレートの具体例としての他の実施形態もまた、追加の光管理層を組み込むことができる。例えば、図４Ａに図式的に示すようにディフューザープレート４００は、ディフューザー層４０４の片面に取り付けられた基板を含み、そのディフューザー層４０４のもう一方の面に反射偏光子４０６を取り付けることができる。反射偏光子４０６は、この図示の実施形態に示すように任意選択の接着剤の層４０８を用いて取り付けることができる。任意選択で反射偏光子４０６を覆って塗膜４０９を設けることもできる。例えば、塗膜４０９は保護用のハードコート層であることができる。
【００４９】
具体例としての別の実施形態（図示しない）では、ディフューザー４０４と反射偏光子４０６との間の接着剤の層４０８を必要とせずにそのディフューザー層４０４と反射偏光子４０６を複合層として共押出することができる。次いでこのディフューザー４０４と反射偏光子４０６の複合層を、例えば接着剤層により基板４０２に装着することができる。
【００５０】
具体例としての別の実施形態では、図４Ｂに示すようにディフューザー層４０４が接着剤層であり、それを用いて反射偏光子４０６を基板４０２に装着することができる。
【００５１】
他の実施形態ではディフューザー層４０４それ自体が拡散性接着剤層を構成することができ、その場合、反射偏光子４０６はディフューザー層４０４に直接取り付けられる。接着性ディフューザー層は、参照により本明細書中に援用される国際公開第９９／５６１５８号パンフレットおよび同第９７／０１６１０号パンフレット中でより詳細に考察されている。接着性ディフューザー層は、本明細書中で検討されるディフューザープレートの実施形態のいずれにも用いることができる。
【００５２】
さらに、プリズム状明るさ向上層などの明るさ向上層４１２を、任意選択でディフューザープレート４００と共に用いることができる。図４Ｃに図式的に示すように、明るさ向上層４１０を、例えば接着剤層４１２を介して用いることにより反射偏光子４０６に取り付けることができる。他の具体例としての実施形態では明るさ向上層４１０は、反射偏光子４０６に取り付けるのではなく、反射偏光子４０６と明るさ向上層４１０との間の空洞によりディフューザープレート４００に対して自立構造であってもよい。
【００５３】
図４Ｄに図式的に示す具体例としての別の実施形態４３０では、明るさ向上層４３２をディフューザー層４０４に取り付けることができる。この明るさ向上層４３２は、例えばそのディフューザー層４０４が接着性であるか、または接着剤の中間層４３４を用いてディフューザー層４０４に取り付けることができる場合、ディフューザー層４０４に直接取り付けることができる。
【００５４】
具体例としての幾つかの実施形態では、少なくとも光の一部が、非接触インターフェースまたは屈折率差が大きいインターフェースを通って明るさ向上層４３２に入ることが望ましい場合もある。したがって低屈折率材料、例えばフッ素化ポリマーの層を、明るさ向上層とその明るさ向上層の下の次の層との間に置くことができる。
【００５５】
具体例としての別の実施形態では空洞を、明るさ向上層４３２とその明るさ向上層より下の層との間に設けることができる。この空洞を設ける一つの方法は、明るさ向上層４３２とその明るさ向上層より下の層の対向する面の一方または両方の上に構造体を囲い込むことである。図示した実施形態では明るさ向上層４３２の下側の層４４０は、接着剤４３４と接触する突起４４２で構築される。したがって空洞４４４は突起４４２間に形成され、その結果それら突起４４２間の場所で明るさ向上層４３２に入ってくる光は非接触インターフェースを通って入る。
【００５６】
空洞を形成する、したがって明るさ向上層に入る光にインターフェースを与える他の方法を用いることもできる。例えば明るさ向上層４３２は、その接着剤４３４が突起で構築される平坦な下側表面４４０を有することができる。これらのまた別の方法が、本願の所有者が共同所有する米国特許出願公開第２０００／０２２３２１６Ａ１号明細書中で考察されており、この特許は本明細書中に参照により援用される。本明細書中で検討されるディフューザープレートの実施形態のどれも、明るさ向上層に入る光のために非接触インターフェースを設けるようにすることができる。
【００５７】
任意選択で反射偏光子４３６を明るさ向上層４３２の構造化表面に取り付けることができる。明るさ向上層の構造化表面への光学フィルムの取付けについては、本願の所有者が共同所有する米国特許出願第１０／４３９，４５０号明細書中にさらに記載されており、この特許出願は本明細書中に参照により援用される。
【００５８】
ディフューザープレート４５０の具体例としての別の実施形態を図４Ｅに図式的に示す。この実施形態では空洞４５２が、明るさ向上層４１０と、光がそこからこの明るさ向上層４１０へ進む層、この場合はディフューザー層４０４との間に形成される。空洞４５２は、プレート４５０の縁部を取り巻いて、ディフューザー層４０４と明るさ向上層４１０との間に接着剤の層４５４を設けることによって形成することができる。任意選択で反射偏光子４０６を明るさ向上層４１０の上方に設け、その反射偏光子をこの明るさ向上層４１０に取り付けてもよい。この実施形態の変形形態では明るさ向上層４１０を、その上側に明るさ向上構造体を有する反射偏光子と取り替えることができる。
【００５９】
ディフューザープレート４６０の具体例としての別の実施形態を図４Ｆに図式的に示す。この実施形態では空洞４６２が、明るさ向上層４１０とディフューザー層４０４との間に形成される。このディフューザー層４０４は、ディフューザープレート４６０の縁部で中央領域よりも高くてもよい接着剤として設けられる。この接着剤の縁の部分４６４が明るさ向上層４１０に付着する。中間層４６６、例えば空白の緩衝層または反射偏光子を空洞４６２中に設けることもできる。この特殊な実施形態では接着剤の縁の部分４６４が中間層４６６よりも高い。
【００６０】
幾つかの実施形態では、このまた他の実施形態においてその反射偏光子とＬＣＤパネルとの間に置かれる光学層が偏光保存性であることは制約ではないが望ましい。これは、反射偏光子によって偏光された光の偏光に及ぼす悪影響を避けまたは減らす。したがってこの実施形態では明るさ向上層４１０が複屈折を殆どまたはまったく示さないことが好ましいことになる。
【００６１】
図４Ｇに図式的に示すディフューザープレート４７０の具体例としての別の実施形態では、縁の部分４６４が中間層４６６より高くない。したがって明るさ向上層４１０を縁の部分４６４に取り付ける場合、高い中間層４６６ほどその明るさ向上層４１０を弓形に曲げて、中間層４６６と明るさ向上層４１０との間に空洞４７２を生じさせる。
【００６２】
好適なディフューザー層４０４の一例はアクリル発泡テープであり、この発泡テープは中間層４６６をその発泡テープ中に押し込むと変形し、中間層４６６が座る窪んだ領域を生み出す。光管理フィルム配列４７５の具体例としての別の実施形態を図４Ｈに図式的に示す。この実施形態では中間層４６６をディフューザー層４７６上に配置する。中間層４６６がその中に位置する窪んだ領域４７９を形成する粘着テープ４７８をそのディフューザー層４７６の縁部に配置し、その中間層４６６を覆って明るさ向上層４１０を配置する。
【００６３】
具体例としての幾つかの実施形態では、ディフューザーフィルムと他のフィルムを一緒に取り付けることができ、それらは基板に取り付けてもよいが必ずしもそれを必要としない。例えば図４Ｉにおいてディフューザープレート４８０の実施形態は、反射偏光子４０６が上側の層としてディフューザー層４０４の片面に取り付けられたフィルムアセンブリ４８４を含む。このディフューザー層４０４は、例えば拡散性接着剤またはアクリル発泡テープであることができる。他の具体例としての実施形態ではディフューザー層４０４は、反射偏光子４０６をディフューザー層４０４に取り付ける接着剤層（図示せず）を備えた非接着剤層であることもできる。任意選択の下側の層４８２、例えば透明ポリマー層をディフューザー層４０４の底部のもう一方の面に取り付けることもできる。反射偏光子４０６、ディフューザー層４０４、および含まれる場合には任意選択の下側の層４８２を備えたアセンブリ４８４を基板４０２と共に配置してもよい。このアセンブリ４８４は基板４０２に取り付けてもよいが、基板４０２に取り付ける必要はない。
【００６４】
図４Ｊに図式的に示す具体例としての別の実施形態ではフィルム４８５のアセンブリは、任意選択の透明な下側の層４８２に取り付けられたディフューザー層４０４を含む。中間層４８６は、ディフューザー層４０４の上側の面に取り付けられる。この中間層４８６は、例えば透明な層または反射偏光フィルムであることができる。この透明な層は、片面または両面につや消し面を有することもできる。中間層４８６を押し下げてディフューザー層４０４中に入れることができる。例えばディフューザー層４０４が発泡テープの場合、発泡テープが変形して中間層４８６が位置する押し下げられた領域を生ずるように中間層４８６を発泡テープ中に押し込むことができる。中間層４８６の横方向の広がりはディフューザー層４０４よりも小さく、その結果、ディフューザー層４０４の非変形部分４８７が上側の層４８８の支持体として働く。上側の層４８８はプリズム状明るさ向上層であってもよく、またプリズム状明るさ向上フィルムと反射偏光子の組合せであってもよい。反射偏光子の上方のプリズム状明るさ向上フィルムの一例は、ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーによって製造されているＢＥＦ−ＲＰフィルムである。中間層４８６と上側の層４８８との間に間隙が形成されてもよい。
【００６５】
フィルムのアセンブリ４８５は基板４０２に取り付けてもよいが、基板４０２に取り付ける必要はない。
【００６６】
図４Ｋに図式的に示す具体例としての別の実施形態では、フィルムのアセンブリ４９０は、任意選択の透明な下側の層４８２に取り付けられたディフューザー層４０４を含む。中間層４８６はディフューザー層４０４の上側に取り付けられる。中間層４８６は透明な層であってもよく、片面または両面につや消し表面を有しても有さなくてもよい。プリズム状明るさ向上フィルム４１０は中間層の上方に位置する。中間層４８６およびプリズム状明るさ向上フィルム４１０をそれぞれ押し下げてディフューザー層４０４中に入れることができ、その結果、中間層４８６およびプリズム状明るさ向上フィルム４１０が位置する陥没部を伴ってディフューザー層４０４は変形する。
【００６７】
幾つかの実施形態では間隙４９４が中間層４８６とプリズム状明るさ向上フィルム４１０との間に存在することが望ましい場合もある。間隙４９４は、中間層４８６とプリズム状明るさ向上フィルム４１０との間に置かれたスペーサー４９２によって生じさせることもできる。スペーサー４９２は、例えば一定の長さのテープまたは似た材料の薄い細片であることができる。スペーサーを有さない他の実施形態では表面４８６ａの若干の部分は明るさ向上フィルム４１０と接触してもよいが、表面４８６ａの他の部分は明るさ向上フィルム４１０と接触しない。例えば表面４８６ａまたは明るさ向上フィルムの下側の表面のどちらかのつや消し仕上げなどの粗面は、結果として中間層４８６とプリズム状明るさ向上層との間で粗面の尖端においてのみ接触を生じ、尖端間のそれらの区域間に空洞を残す。
【００６８】
反射偏光子層４０６は、プリズム状明るさ向上フィルム４１０の上方に配置される。反射偏光子層４０６はディフューザー層４０４の非変形部分４８７にのみ取り付けられてもよく、また上記で図４Ｄおよび４Ｅに関して述べたようにプリズム状明るさ向上フィルム４１０に取り付けられてもよい。
【００６９】
フィルム４９０のアセンブリを基板４０２に取り付けることもできるが、基板４０２に取り付けられる必要はない。
【００７０】
具体例としての幾つかの実施形態ではＬＣＤパネルの下側のプレート自体をディフューザー層および他の光学層を支える基板として用いることができる。図５ＡにＬＣＤパネル１０２がＬＣ層１０４および上側と下側のプレート１０６ａ、１０６ｂを含むそのようなディスプレイアセンブリ５００の具体例としての一実施形態を図式的に示す。プレート１０６ａ、１０６ｂは一般にはガラスまたは厚いポリマーから作られ、また吸収偏光子を含むこともできる。光管理装置５０２を下側のプレート１０６ｂに取り付けることができる。この光管理装置５０２はディフューザー層５０４を含み、さらに他の光学層を含むこともできる。例えば光管理装置５０２は、さらに明るさ向上層５０６および反射偏光子５０８を含むことができる。明るさ向上層５０６を含む場合、上記方法のいずれかを用いて空洞５１０をその下側の表面に形成することができる。例えば光管理装置５０２の縁部を取り巻く接着剤の層５１２を用いて空洞５１０を設けることができる。この光管理装置５０２は、別の接着剤層５１４を用いて下側のプレート１０６ｂに取り付けることができる。この光管理装置５０２はまた、パネル１０２に取り付けられない装置として準備することもできる。
【００７１】
他の層が、ＬＣＤパネル１０２に取り付けられた光管理装置５０２中にさらに存在してもよい。例えば、追加の基板を光管理装置５０２内に置くことができる。
【００７２】
図５Ｂに図式的に示すディスプレイアセンブリ５２０の具体例としての別の実施形態ではディフューザー層５２２、例えば拡散性接着剤の層またはアクリル発泡テープは、反射偏光子層５０８がそのディフューザー層５２２の下側の表面に取り付けられた状態で下側の偏光子１０６ｂに直接取り付けられる。この実施形態においてディフューザー層が偏光保存性であることが望ましい場合もある。図５Ｃに図式的に示すディスプレイアセンブリ５３０の具体例としての別の実施形態では反射偏光子層５０８をディフューザー層５２２とディスプレイパネル１０２との間に配置することができる。他の光管理フィルムが、反射偏光子層５０８およびディフューザー層５２２を備えることもできる。
【００７３】
本明細書中で平面蛍光ランプ（ＦＦＬ）と呼ぶ蛍光光源のなかにはディフューザー層および他の光学層を取り付けるために用いることができる二次元の平面または表面を与えるものもある。これらの型の光源はまた、平面放電型蛍光ランプおよび二次元一体型蛍光ランプ（ＴＩＦＬ）などの他の名称によっても知られている。幾つかのＦＦＬは水銀放電由来のＵＶ出力を蛍光性に変換することに基づいているが、他のＦＦＬは或る他の材料の放電を使用する。例えば、ドイツ国ミュンヘンのオスラム・ＧｍｂＨ（Ｏｓｒａｍ ＧｍｂＨ，Ｍｕｎｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手できるプラノンＩＩ（Ｐｌａｎｏｎ ＩＩ）ランプは、キセノンエキシマー放電に基づく二次元蛍光ランプである。
【００７４】
図６ＡにＦＦＬ６０２上の一体化されたディフューザー層６０６および任意選択で他の光学層を含む光管理装置６０４の具体例としての一実施形態を図式的に示す。一体型光源６００のこの実施形態ではそのＦＦＬ６０２は、実質的に平坦な上側表面６０３を有する。この光管理装置６０４は、任意選択で他の層、例えば反射偏光子６０８および／または明るさ向上層６１０を含むことができ、その１つ以上はディフューザー層６０６に取り付けられている。図示した具体例としての実施形態では、反射偏光子６０８はディフューザー層６０６に取り付けられている。このディフューザー層６０６は接着剤層であってもよく、また追加の接着剤層（図示せず）を用いてその反射偏光子６０８をディフューザー層６０６に取り付けてもよい。
【００７５】
明るさ向上層６１０は自立構造であってもよく、また上記の方法のいずれかを用いて光管理装置６０４中の他の層の１層または２層に取り付けられてもよい。例えば図６Ｂに図式的に示す一体型光源６２０の具体例としての実施形態では、明るさ向上層６２２は反射偏光子６０８とディフューザー層６０６との間に位置付けられ、空洞６２６を実現するようにされた下側表面６２４、ディフューザー層６０６、および明るさ向上層６２２を有する。
【００７６】
ＦＦＬは、平坦な上側表面である必要はない。例えば図６Ｃに図式的に示す一体型光源６４０の実施形態では光管理装置６４４は、リブ付き上側表面６４６を有するＦＦＬ６４２に取り付けられる。ディフューザー層６０６は、このような表面６４６のリブに取り付けることができる。
【実施例】
【００７７】
本発明の開示に従って製造される複数種のディフューザープレート試料を調製し、それらの性能を市販のＬＣＤ−ＴＶ中で使用されているディフューザープレートの性能と比較した。これらディフューザープレートをシングルパス光透過および反射について、また明るさおよび一様性について試験した。
【００７８】
試料Ｓ１〜Ｓ２７および対照試料Ｃ−１とＣ２に対するディフューザープレートおよび基板材料の光の透過および反射の測定は、メリーランド州シルバースプリングのビーワイケイ・ガードナー（ＢＹＫ Ｇａｒｄｎｅｒ，Ｓｉｌｖｅｒ Ｓｐｒｉｎｇ、Ｍａｒｙｌａｎｄ）によって供給されたビーワイケイ・ガードナー・ヘイズ−ガード・プラス（ＢＹＫ Ｇａｒｄｎｅｒ Ｈａｚｅ−Ｇａｒｄ Ｐｌｕｓ）実験用器具、カタログ番号４７２３を用いて行った。透過およびヘイズのレベルは、「透明なプラスチックに対するヘイズおよび視感透過率の標準試験法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｈａｚｅ ａｎｄ Ｌｕｍｉｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）」という標題のＡＳＴＭ−Ｄ１００３−００に従って収集した。実験用器具は測定の間ずっと空気に対して参照された。透過およびヘイズのすべての測定においてディフューザープレートのＤ１側が透明ポートと同じ側に位置決めされ、またディフューザープレートのＤ２側がヘイズポートに面した。
【００７９】
試料Ｓ１〜Ｓ２７および対照試料Ｃ−１とＣ２の明るさおよび一様性の測定は、特に設計されたＬＣＤ−ＴＶの実験用テストベッド上で行った。図７に図式的に示したこのテストベッド装置７００は２つの機能部分、すなわちｉ）図７中で要素７０２として示される２２インチサムスン（Ｓａｍｓｕｎｇ）ＬＣＤ−ＴＶ、ＬＴＮ２２６Ｗ型、型式ＬＴＮ２２６ＷＸ／ＸＡＡ、およびｉｉ）角度計の載物台７０４を用いた。この角度計７０４は、ＴＶ ７０２が水平姿勢（フィルム装着のために用いられ、破線で示す）から測定のための垂直姿勢へ移動することを可能にした。この機構は、様々なディフューザーパネル７０６の装着および試験が便利なように設けられた。ＬＣＤ−ＴＶ ７０２は、ワシントン州ドゥヴァールのラジアント・イメージング（Ｒａｄｉａｎｔ Ｉｍａｇｉｎｇ，ＤｕＶａｌｌ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ）から得られるプロメトリック（Ｐｒｏｍｅｔｒｉｃ）ＣＣＤカメラ、１６１１１型（図７中で要素７０８として示す）から約〜１５フィート（約４．６ｍ）に位置した。このカメラは、ラジアント・イメージング・オプチカル・フィルター、７２ｍｍＮＤ２．０を備える。このプロメトリックカメラの輝度は、フォート・リサーチ（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ）ＰＲ６５０（カリフォルニア州チャッツワース（Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ，ＣＡ）、ＳＳＮ：６０９６４５０２）を用いて校正した。下記に記録した測定値についてはＬＣパネルおよび吸収偏光子をＬＣＤ−ＴＶから取り外し、様々なディフューザーパネルをそのＬＣＤ−ＴＶのバックライトと共に用いた。このＬＣＤ−ＴＶのバックライトは、８個の平行なＣＣＦＬランプからなる機構を含む。
【００８０】
このデータを或るｘ座標全体にわたって平均し、単位ニトで輝度として記録するとともにディフューザープレート全体の明るさの標準偏差をその同じデータに関して集めて一様性に関する計量を可能にした。
【００８１】
ディフューザープレート試料および対照試料のそれぞれの構造的および光学的性質を下記の表Ｉにまとめ、また図８Ａに明るさの一様性の値を全体の明るさに対してグラフで示す。表Ｉにおいて各横列は個別試料についてのデータを示す。対照試料Ｃ１およびＣ２を最初に列挙する。
【００８２】
縦欄「基板」には使用する基板の種類を列挙する。縦欄「厚さ」はその基板の厚さを示す。縦欄「Ｄ１」には、ランプと反対の方向を向いている基板面上で使用されるディフューザー層の種類を列挙する。縦欄「Ｄ２」には、ランプに面する基板面上で使用されるディフューザー層の種類を列挙する。基板が単一のディフューザー層を備える場合、その光学的性質はランプと反対の方向を向いているディフューザー層で測定した。縦欄「輝度」は、そのディフューザープレートを透過した光について測定した単位ニトの全輝度を示す。縦欄「一様性」には、そのディフューザープレートの端から端まで測定した明るさの標準偏差をこれもまた単位ニトで列挙する。「σ／ｘ」と標記された縦欄には、一様性を輝度で割った比、換言すれば相対的一様性を列挙する。縦欄「透過」には、そのディフューザープレートを通り抜けるシングルパス透過率を列挙する。これは、そのディフューザープレート全体にわたって平均したシングルパス透過率の値である。そのプレートが均質な拡散特性を有する場合、任意の一点における透過率はその空間的に平均された透過率に等しい。そのプレートが不均一な拡散特性を有する、すなわち印刷型パターンディフューザーを有するような場合、任意の一点における透過率はその空間的に平均された透過率と同一である必要はない。縦欄「ヘイズ」には、ディフューザープレートを透過した拡散光を、ディフューザープレートを透過した全部の光で割った比を百分率として列挙する。
【００８３】
【表１】
【００８４】
対照試料Ｃ１
対照試料１（Ｃ１）は、２２インチサムスンＬＣＤ−ＴＶ（ＬＴＮ２２６Ｗ型）を伴うサムスンの形模様付ディフューザープレートである。このディフューザープレートはＰＭＭＡでできた厚さ２ｍｍのプレートであり、ＣａＣＯ3拡散粒子を含有した。さらにこのプレートは、サムスンＬＣＤ−ＴＶのＣＣＦＬ電球に位置合わせされる印刷した形模様を持つ。対照試料１は、高性能ＬＣＤ−ＴＶのディフューザープレートを代表するものとする。
【００８５】
対照試料Ｃ２
対照試料２は、シャープ（Ｓｈａｒｐ）３０インチＬＣＤ−ＴＶ、型番号ＬＣ−３０ＨＶ２Ｕを伴うディフューザープレートである。このディフューザープレートは、拡散粒子として５μｍガラス球を含有するＰＭＭＡの厚さ２ｍｍのプレートから形成された。このディフューザープレートは印刷した形模様を持たない。対照試料２は、標準的なＬＣＤ−ＴＶのディフューザープレートを代表するものとする。
【００８６】
試料Ｓ１〜Ｓ３（ＬＣＤガラス上の片面ディフューザー）
試料Ｓ１〜Ｓ３は、厚さ１ｍｍのＬＣＤガラス基板（コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）１７３７Ｆ）および様々なディフューザーフィルムに基づく片側ディフューザーのラミネートである。これらガラスプレートは、サムスン２２インチＬＣＤ−ＴＶに合うように大きさを調整した（１９．５８インチ×１１．１８インチで、両方の水平な縁の中央に０．１インチ×１インチのノッチを有する）。これらの試料は、Ｃ１およびＣ２と同じ大きさを有した。試料Ｓ１〜Ｓ３のガラスプレートに、それぞれ３Ｍスコッチカル（登録商標）拡散フィルム７７２５−３１４、３６３５−７０、および３６３５−３０（すべてミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーから入手できる）を貼り合わせた。これらディフューザーフィルムは、試料の幅全体にわたって一様な拡散特性を提供する。
【００８７】
Ｓ１〜Ｓ３ディフューザープレートの端から端まで測定した明るさを、プレートの端から端までの位置の関数として、比較用に示す対照試料Ｃ１の結果と共に図８Ｂに示す。これら試料のシングルパス透過率はＳ１からＳ３へ減少する。プレートの透過が低下するにつれて明るさの値もまた低下する。しかしプレートを通り抜ける照明は、シングルパス透過率が小さいほどより一様（低σ）になる。
【００８８】
試料Ｓ５〜Ｓ１０（ＬＣＤガラス上の両面ディフューザー）
試料Ｓ５、Ｓ８，およびＳ１０は、ディフューザーフィルムをディフューザープレートの両面に貼り合わせたことを除いて試料Ｓ１〜Ｓ３と同じ方法で調製した。試料Ｓ５、Ｓ８、およびＳ１０は対称的、言い換えればそのディフューザー層が基板の両面で同一である。このディフューザーフィルムは、試料の幅全体にわたって一様な拡散特性を与えた。
【００８９】
試料Ｓ６、Ｓ７、およびＳ９は非対称的であり、基板のそれぞれの面に相異なるディフューザーを用いた。試料Ｓ６およびＳ７は、その第二ディフューザー層Ｄ２にＳ６の場合は３６３５−７０、またＳ７の場合は３６３５−３０を加えたことを除いてＳ１と同じ方法で調製した。試料９は、Ｄ２層として３６３５−３０ディフューザー層を加えたことを除いてＳ９と同じ方法で調製した。
【００９０】
試料Ｓ５、Ｓ８、およびＳ１０を通り抜ける明るさは、図９にそのプレートの端から端までの位置の関数として、Ｃ１の測定値と共に示した。Ｓ８の性能はＣ１の性能と最もぴったり一致し、Ｓ８の輝度の値はＣ１の５４２２ニトと比べて５１７５ニトであり、また相対的一様性はＣ１の１．３％およびＣ２の４．７％と比べて１．７％である。これらのデータは、本発明の開示に従って製作されるディフューザープレートを、ディフューザープレートのラミネートの適切な設計によって形模様付ディフューザープレートと似た光学的性質を有するように設計することができることを実証している。
【００９１】
この一組の実施例は、最適化された光管理アセンブリを、これら向上層を備えたディフューザー素子の適切な設計によって実現することができることを実証している。積層試料Ｓ２およびＳ８の光学的性能が、高品質ディフューザーＣ１と互角に近いことを理解することが重要である。Ｃ１は高い一様性を達成するために形模様付ディフューザーを備え、これがそのディフューザープレートのコストを増加させる。これとは対照的に積層試料Ｓ２およびＳ８は均質なディフューザーを使用する。
【００９２】
試料Ｓ１９、Ｓ２１、およびＳ２６（様々な材料上の片面ディフューザー）
試料Ｓ１９、Ｓ２１、およびＳ２６は、Ｓ１９が厚さ２ｍｍのレキサン（Ｌｅｘａｎ）ポリカーボナート（ＰＣ）の基板を使用し、Ｓ２１が厚さ２ｍｍのＰＭＭＡの基板を使用し、またＳ２６がフロートガラス（カリフォルニア州ロサンジェルスのインダストリアル・ガラス・プロダクツ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｇｌａｓｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｌｏｓ Ａｎｇｅｌｅｓ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ））の１ｍｍシートを使用したことを除いてＳ２と同じ方法で作製した。プレートの端から端までの明るさの測定値をＳ１９、Ｓ２１、およびＳ２６について、その対応するＳ２の測定値と共に図１０に示す。一様性のレベルはすべての３試料で似ているが、ＰＣプレートを通り抜けたシングルパス透過率は比較的低かった。これらの結果は、そのプレート材料がディフューザープレートを設計する上での重要な変数である可能性があることを示唆している。
【００９３】
試料Ｓ２０、Ｓ２２、およびＳ２７（ＰＣおよびＰＭＭＡ上の両面ディフューザー）
試料Ｓ２０、Ｓ２２、およびＳ２７は、Ｓ２０が厚さ２ｍｍのレキサンＰＣの基板を使用し、Ｓ２２が厚さ２ｍｍのＰＭＭＡの基板を使用し、またＳ２６がフロートガラス（カリフォルニア州ロサンジェルスのインダストリアル・ガラス・プロダクツ）の１ｍｍシートを使用したことを除いてＳ８と同じ方法で作った。プレートの端から端までの明るさの測定値をＳ２０、Ｓ２２、およびＳ２７について、その対応するＳ８の測定値と共に図１１に示す。一様性のレベルはすべての３試料で似ているが、ＰＣプレートを通り抜けたシングルパス透過率は比較的低かった。
【００９４】
ＢＥＦ／ＲＰを備えた選ばれた試料
試料Ｃ−１、Ｃ−２、Ｓ１〜Ｓ１０、Ｓ１９〜Ｓ２２、Ｓ２６およびＳ２７を、そのディフューザープレートの上方にビキュイティ（登録商標）ＤＢＥＦ−４４０反射偏光子（ＲＰ）の層およびビキュイティ（登録商標）ＢＥＦ−３Ｔプリズム状明るさ向上フィルム（ＢＥＦ）の層（これら両フィルムともミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーから入手できる）を置くことによって修正した。明るさは、そのディスプレイ全体にわたる位置の関数として測定した。それらの結果、すなわちこれらの測定値の幾つかを表ＩＩにまとめる。表ＩＩは、輝度および明るさの一様性を、ディスプレイ全体にわたる輝度レベルの標準偏差σおよび相対的一様性σ／ｘによって示す。比較のために明るさ向上フィルムおよび反射偏光子なしに貼り合わせた場合のディフューザープレートの相対的一様性を、σ／ｘ（Ｄ）のしるしを付けた最後の縦欄に示す。図１２は、一様性と輝度の関係を描いたグラフを示す。
【００９５】
透過光の均質性は、Ｓ８を除いては明るさ向上フィルムおよび反射偏光子を加えたすべての試料について改善された。しかしＳ試料群のうちの幾つかの均質性は、その対照試料群よりも改善された。例えばＳ２試料の均質性は２８６ニトから１００ニト未満まで改善され、また相対的一様性は５．２％から１．５％まで改善され、これはＣ２の場合よりもすぐれていた。Ｓ２の輝度は、ほぼＣ１と同じであった。
【００９６】
ディスプレイの端から端までの位置の関数としての輝度をＳ２、Ｓ８、Ｃ１、およびＣ２について図１３に示す。これらの試料は、それぞれ軸上利得値１．７６、１．７０、１．７８、および１．９０を持つ。Ｃ２は、修正型Ｓ２よりも高い全体的透過率を示したが、一様性はより低かった。
【００９７】
【表２】
【００９８】
輝度の一様性の検討を約７７％〜９２％の範囲の透過率の様々な値について行った。Ｓ１に似ているが、スコッチカル（登録商標）エレクトロカット（登録商標）グラフィックフィルム７７２５−３１４型のディフューザー層の追加の層を備えた様々な試料を作製した。これらの試料Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄの性能を下記表ＩＩＩ中に列記する。試料Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄは、基板の各面にそれぞれ２〜５層のディフューザー（全体で４〜１０層）を有する。
【００９９】
【表３】
【０１００】
σ／ｘに関するこれらの結果もまた、シングルパス透過率Ｔの関数として図１９に示した。この７７２５−３１４ディフューザー層は約２％の吸収率を有するので、試料Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄの透過率はＳ１の透過率と比べて減少した。しかしそのσ／ｘの値はきわめてすぐれており、大部分の場合１％未満であり、これは均質なディフューザー層が形模様付ディフューザーに近い一様性の値を実現することができることを示している。
【０１０１】
従来の知識では、照明の一様性の向上が比較的低いシングルパス透過率、一般には約７０％以下を意味する比較的高レベルの拡散を用いて達成されると考える。図１９に示した結果は、ディフューザーが明るさ向上層と一緒に使用される場合はこの従来の知識が人を誤らせること、また高い照明一様性が、７０％を超えるシングルパス透過率を有する均質なディフューザーを用いて達成できることを示している。実際に、ディフューザーが均質な場合、その相対的一様性は７５％〜９０％の範囲において最大である。明るさ向上層がそのディフューザーによって拡散される光と或る特定の角度において選択的に相互作用するので、高レベルの一様性が高い拡散透過の場合でも可能であると考えられる。したがってディフューザープレート中のシングルパス透過率の好ましい値は７５％、８０％、または８５％より大きくてもよく、シングルパス透過率の範囲は７２％〜９５％の範囲内、より好ましくは７５％〜９０％の範囲内にあることができる。これらのシングルパス透過率の値は、光源とＬＣＤパネルとの間に配置される一組の光管理層中に存在するすべてのディフューザー層の組合せを通り抜けるそのシングルパス透過に対応している。
【０１０２】
さらなる実施例（ＰＭＭＡ上の片面アクリル発泡テープ）
追加の実施例、すなわち厚さ３ｍｍのＰＭＭＡ基板上にディフューザー層としてアクリル発泡テープ（ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーから入手できるＶＨＢ４６４３テープ）の０．４ｍｍの層を有する試料Ｓ２８を調製した。このアクリル発泡テープの拡散特性は均質であった。この試料の性能を、追加の対照試料Ｃ３と比較して表ＩＩＩに示す。この対照試料は、ＳＥＣの４０インチＬＣＤ−ＴＶ、型式番号４００Ｗ１から取ったディフューザープレートであり、拡散粒子を含有する厚さ３ｍｍのＰＭＭＡ基板を基材とする。
【０１０３】
【表４】
【０１０４】
このシングルパス透過率およびヘイズはシングルパス測定として行ったが、輝度の残りの測定はＳＥＣテレビジョン上の定位置のディフューザープレートでテレビジョンのランプを用いて行った。輝度はディフューザープレートおよび他の光管理層の様々な配置で測定した。３番目の横列はディフューザープレート単独の輝度を示す。比較例Ｃ３の場合、ディフューザープレートはディフューザー粒子を含有するＰＭＭＡシートである。Ｓ２８の場合、ディフューザープレートはアクリル発泡テープが片面に装着された厚さ３ｍｍのＰＭＭＡプレートである。
【０１０５】
４番目の横列はこのディフューザープレートを明るさ向上フィルム（ＢＥＦ）（ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーによって生産されるビキュイティ（登録商標）ＢＥＦ−３Ｔフィルム）と併用した場合の輝度を示す。５番目の横列はこのディフューザープレートを、ＬＣパネル中で使用される吸収偏光子と併用した場合の輝度を示す。６番目の横列はこのディフューザープレートを、ＢＥＦおよび吸収偏光子と併用した場合の輝度を示す。７番目の横列はこのディフューザープレートを、ＢＥＦ、反射偏光子（ビキュイティ（登録商標）ＤＢＥＦ−４４０ＭＯＦ反射偏光子）、および吸収偏光子と併用した場合の輝度を示す。
【０１０６】
Ｓ２８のシングルパス透過率は、Ｃ３のシングルパス透過率よりも多少低いが、似たレベルのヘイズを有する。さらにＳ２８の照明性能はＣ３よりも数パーセント低いに過ぎず、このことはＳ２８の透過率がこの試験のために最適化されていないので意義深い。Ｓ２８およびＣ３からの出力を示すコノスコープの図を、それぞれ図１４Ａおよび１４Ｂに示す。アクリル発泡テープディフューザープレートは、Ｃ３に似たほぼ等方性分布を有する。したがって許容し得る光学的特性が、さらなる最適化により、ディフューザーとしてアクリル発泡テープを用いた実現可能なディフューザープレートにおいて達成できると考えられる。
【０１０７】
本発明のディフューザープレートは、様々な方法を用いて製作することができる。次に一つの特定の方法を、図１５Ａおよび１５Ｂを参照して考察する。この方法ではまず複数枚の可撓性フィルム、例えばディフューザー、反射偏光子、および／または明るさ向上フィルムを一体に貼り合わせる。これらフィルムは直接一体に貼り合わせることもでき、また１層以上の中間接着剤層を用いて貼り合わせることもできる。この例示的実施形態では図１５Ａに図式的に示すように、第一フィルム１５０２および第二フィルム１５０４はそれぞれのロール１５０６および１５０８を離れ、貼合せロール１５１０中で貼り合わされる。次いでこの積層ウェブ１５１２は、巻取ロール１５１４に巻き付けることができる。この積層ウェブ１５１２は、３枚以上のフィルムのラミネートであってもよい。
【０１０８】
次いで図１５Ｂに図式的に示すように、この積層ウェブ１５１２を巻取ロール１５１４から巻き戻し、第二貼合せロール１５１８を介して一連の基板パネル１５１６上へ貼り合わせる。基板パネル１５１６に貼り合わせるのに適切な積層ウェブ１５１２の長さを形成するために、それが巻取ロール１５１４から離れるにつれて切刃１５２０を用いてその積層ウェブ１５１２をキスカットすることができる。代わりにこの切刃１５２０をその積層済みシートを経て完成カット品を作製するために用いることもできる。
【０１０９】
次にディフューザープレートを製作するための別の方法を、図１６Ａおよび１６Ｂを参照して考察する。この方法ではまず複数枚の可撓性フィルム、例えばディフューザーフィルム、反射偏光子層、および／または明るさ向上フィルムを一体に貼り合わせる。これらフィルムは直接一体に貼り合わせることもでき、また１層以上の中間接着剤層を用いて貼り合わせることもできる。この例示的実施形態では図１６Ａに図式的に示すように、第一フィルム１５５２および第二フィルム１５５４はそれぞれのロール１５５６および１５５８を離れ、貼合せロール１５６０中で貼り合わされる。次いでこの積層ウェブ１５６２を刃具１５６４で切断して所望の長さの調製済み積層シート１５６６にする。この調製済み積層シート１５６６を、積み上げられた山１５６８に形づくることができる。
【０１１０】
次いでこの積み上げられた山１５６８から個々の積層シート１５６６をコンベヤシステムによってそれぞれの基板パネル１５７０上へ供給することができる。このコンベヤシステムは、積層シート１５６６をそれらそれぞれのパネル１５７０と正確に位置合わせすることを確実にする。次いでこの積層シート１５６６を、例えば貼合せロール１５７２を用いて基板パネル１５７０に貼り合わせることができる。
【０１１１】
次に本発明に従ってディフューザープレートを製作するための別の方法を、図１７を参照して述べる。基板パネル１７０２は貼り合わせの段階１７０４に供給され、そこで複数枚のフィルムと貼り合わされる。例示的実施形態ではこの基板パネル１７０２を、それぞれのロール１７０６ａ、１７０８ｂから取り出すことができる２枚のフィルム１７０６、１７０８と貼り合わせる。この基板パネル１７０２は、任意選択で貼合わせの前に、例えば除去ロール１７１０を用いてプレマスクを取り除くことによってそのプレマスクを取り除かれてもよい。同様に、フィルム１７０６、１７０８の少なくとも一方が、例えばプレマスク除去ローラー１７１２によってそのプレマスクを取り除かれてもよい。
【０１１２】
パネル１７０２に同時に貼り合わされる１枚以上のフィルムが存在することができる。パネル１７０２に貼り合わされるこれらフィルムは、ディフューザー層、反射偏光子、および／または明るさ向上層を含むことができる。例えば、その上側の層１７０６が反射偏光子または明るさ向上層であるか、あるいは反射偏光子と明るさ向上層の予成形組合せ体であると同時に、その中間層１７０８がアクリル発泡テープなどのディフューザー層であることができる。
【０１１３】
この貼り合わせの段階を通過した後、その貼り合わされたパネルは加工のステップ、例えばフィルムの縁部を裁ち落とし、位置合わせノッチをその縁部に切り込むステップ１７１４に進む。この加工のステップの後、パネルは出荷の段階１７１６に進み、例えばそこで積み重ねられ、発送の準備をすることができる。
【０１１４】
次に本発明に従ってディフューザープレートを製作するための別の方法を、図１８Ａおよび１８Ｂを参照して考察する。この方法では複数枚の可撓性フィルム、例えばディフューザー、反射偏光子、および／または明るさ向上層を、基板に貼り合わせるのに先立って最初に一体に貼り合わせる。これらフィルムは直接互いに貼り合わせることもでき、また１層以上の中間接着剤層を用いて貼り合わせることもできる。この方法を用いて、例えば図４Ｆおよび４Ｇに示したディフューザープレートの実施形態を作製することができる。
【０１１５】
図１８Ａに示す方法では第一フィルム１８０２、例えばディフューザーシートと、第二フィルム１８０４、例えば明るさ向上層とをそれぞれのロール１８０６および１８０８から離し、中間層１８１０をこれら２枚のフィルム１８０２と１８０４との間のシートとして置く。これら３層１８０２、１８０４、および１８１０を貼合せロール１８１２中で貼り合わせて一体にして積層ウェブ１８１４を形成する。次いでこの積層ウェブ１８１４を切刃１８１６によりシートに裁断して積層シート１８１８の積み重ねた山を形成する。次いでこの積層シート１８１８を、例えば図１６Ｂに示す工程と似た工程でそれぞれの基板に貼ることができる。
【０１１６】
図１８Ａに示す工程の変型では積層ウェブ１８１４をばらばらのシートに裁断しないでロール１８２０に巻き戻す。次いでこの巻かれた積層ウェブ１８１４を、例えば図１５Ｂに示す方法と似た方法を用いて基板に貼ることができる。
【０１１７】
次にディフューザーアセンブリを製作するための別の方法を、図２０Ａ〜２０Ｃを参照して考察する。この方法はディフューザーアセンブリの様々な構成を作るために用いることができるが、図４Ｈに示すような比較的複雑な構成を有するディフューザーアセンブリを製作するのに特に有用であると考えられる。
【０１１８】
このディフューザーアセンブリは複数の段階で組み立てられる。図２０Ａは第一サブアセンブリ２０００の構築を示し、これは中間層２００２、スペーサー２００４、プリズム状明るさ向上フィルム２００６、およびこのプリズム状明るさ向上フィルム２００６を覆うプレマスク２００８を含む。この第一サブアセンブリ２０００を製作するための一つの方法は次のとおりである。プリズム状明るさ向上フィルム２０１０（プレマスク付き）、接着テープ２０１２、２０１４、および中間層フィルム２０１６をそれぞれのロールから引き出す。中間層フィルム２０１６は、例えば透明な層でも反射偏光子でもよい。貼合せロール２０１８を用いてこれらフィルム２０１０、２０１６および接着テープ２０１２、２０１４を貼り合わせて一体にして積層フィルム２０２０を形成する。この連続した積層フィルム２０２０を加工ステーション２０２２において個々のシートに加工して第一サブアセンブリ２０００の積み重ねられた山を形成する。個々のサブアセンブリ２０００を図式的に図２０Ｂに示す。
【０１１９】
図２０Ｃに図式的に示すように透明なフィルム２０３６とテーププレマスク層２０３２との間に拡散テープ２０３４を貼り合わせて図２０Ｄの第二サブアセンブリ２０３０を形成する。この第二サブアセンブリ２０３０は、貼合せロール２０３８を用いてプレマスク２０３２付きの拡散テープフィルム２０３４を透明なフィルム２０３６に貼り合わせることによって形成することができる。このラミネートを巻いて第二サブアセンブリ積層ロール２０４０の形にすることができる。
【０１２０】
シートの形態の、プレマスク２００８が取り除かれた第一サブアセンブリ２０００を、例えば図２０Ｅに図式的に示すように連続形態の第二サブアセンブリ２０３０に貼る。プレマスク２０３２を第二サブアセンブリから取り除き、貼合せロール２０５０で第一サブアセンブリの中間層２００２に貼り合わせる。ディフューザー層２０３４が、例えば発泡テープの場合のように変形性である場合、この貼り合せのステップでは第二サブアセンブリ２０００がこのディフューザー層２０３４中に無理に押し込まれることになる。別の層２０５２、例えば反射偏光子層がまた、プリズム状明るさ向上層２０１０を覆って貼り合わせられてもよく、図２０Ｅに図式的に示すようにラミネート形態の最終ディフューザーアセンブリ２０５４を形成する。このディフューザーアセンブリは、アセンブリロール２０５６上に集めることができる。
【０１２１】
ディフューザーアセンブリを製造するための別の技術を、図２１Ａ〜２１Ｄ、図２２Ａおよび２２Ｂを参照して述べる。この技術ではそのディフューザーアセンブリ中の周囲の層よりも小さい中間層２１０２を、キスカット技術を用いてまず形成する。図２１Ａ中のキスカット工程の各段階についてそのラミネートの初めから終りまでの断面を図２１Ｂ〜２１Ｄに示す。中間層２１０２は、例えば反射偏光子層または透明層であることができる。図２１Ｂに示すように上側および下側のプレマスク２１０４、２１０６付の中間層２１０２は、貼合せロール２１１０において下側の保護層２１０８、例えばＰＥＴのフィルムに貼り合わせられる。裁断ステーション２１１２においてキスカットは、上側プレマスク層２１０４および中間層２１０２を貫いて行われる（図２１Ｃ）。側縁部のトリミング屑２１１４を取り除き、次いで上側の保護層２１１６をこのキスカット構造体に貼り合わせる。得られた貼合せサブアセンブリ２１１８（図２１Ｄ）は、ロール２１２０上に集めることができる。
【０１２２】
次いでこの貼合せサブアセンブリ２１１８を積層工程、すなわち図２２Ａに図式的に示した例示的な工程において使用して三層アセンブリを形成することができる。まずこの貼合せサブアセンブリ２１１８から上側の保護層２１１６および上側のプレマスク２１０４を剥がし、次いで、例えば拡散テープなどのディフューザー層か、または透明層であることができる第一層２１２２に貼り合わせることができる。次いで下側の保護層２１０８および下側のプレマスクをその中間層２１０２から剥ぎ去り、それに第三層２１２４を貼り合わせる。この第三層は、例えばプリズム状明るさ向上フィルムであることができる。次いでこの三層貼合せアセンブリ２１２６（図２２Ｂ）をロール２１２８に巻くことができる。
【０１２３】
本発明は、上記の特定の実施例に限定されると考えるべきではなく、添付の特許請求の範囲中で公正に述べられる本発明のすべての態様にわたると理解すべきである。例えば、光管理フィルム配列中のディフューザー層を通り抜けるシングルパス透過率の値は、４０％〜９５％の範囲内にあってもよく、またこの範囲外にあってもよい。様々な修正形態、等効の方法、および本発明を適用することが可能な非常に多くの構造が、本明細書の検討に関して本発明が対象とする当業者には容易に明らかなはずである。例えば自立構造の光学フィルムもまた、他の光学層と共に取り付けられたディフューザープレートと一緒にＬＣＤデバイス内で使用することができる。本特許請求の範囲は、このような修正形態およびデバイスを対象として含むものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスプレイに関し、より具体的には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モニターおよびＬＣＤテレビジョンに使用することができるＬＣＤに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルド計算器、ディジタル時計、およびテレビジョンなどのデバイスに用いられる光ディスプレイである。ＬＣＤのなかには、そのディスプレイの側面に配置された光源を含み、光ガイドがその光を光源からＬＣＤパネルの背後へ導くように位置付けられているものもある。他のＬＣＤ、例えばある種のＬＣＤモニターおよびＬＣＤテレビジョン（ＬＣＤ−ＴＶ）は、そのＬＣＤパネルの背後に位置付けられた複数個の光源を用いて直接照らす。そのディスプレイの側面に沿って光源を配置するために利用できる地所は表示画面サイズとともに直線的に増加するに過ぎないのに、ある一定レベルのディスプレイの明るさを達成するための光出力の要求条件はその表示画面サイズの二乗で増加するので、この機構はディスプレイが大きいほどますます当たり前になっている。さらにＬＣＤ−ＴＶなどのＬＣＤ用途のなかには、そのディスプレイが他の用途よりも離れた距離から見るのに十分な明るさであり、それらＬＣＤ−ＴＶに対する視角の必要条件が一般にＬＣＤモニターおよび手持ち型デバイスに対するものと異なることを必要とするものもある。
【０００３】
一部のＬＣＤモニターおよび大部分のＬＣＤ−ＴＶは、一般に背後から複数個の冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）によって照らされる。これらの光源は直線上に並んでおり、そのディスプレイの全幅にわたって広がり、その結果そのディスプレイの背面は、暗い領域によって分離された一連の明るい縞によって照らされる。このような照明の輪郭は望ましいものではなく、したがってディフューザープレートがＬＣＤデバイスの背面における照明の輪郭を滑らかにするために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０１１８８０５Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８８２，７７４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，８６７，３１６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，８２５，５４３号明細書
【特許文献５】米国特許第５，７５１，３８８号明細書
【特許文献６】米国特許第６，１２２，１０３号明細書
【特許文献７】米国特許第５，７９３，４５６号明細書
【特許文献８】米国特許公開第２０００／０１５９０１９号明細書
【特許文献９】米国特許第６，６１３，６１９号明細書
【特許文献１０】国際公開第９９／５６１５８号パンフレット
【特許文献１１】国際公開第９７／０１６１０号パンフレット
【特許文献１２】米国特許出願公開第２０００／０２２３２１６Ａ１号明細書
【特許文献１３】米国特許出願第１０／４３９，４５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、ＬＣＤ−ＴＶのディフューザープレートは、ガラス、ポリスチレンビード、およびＣａＣＯ3粒子を含めた様々な分散相を有するポリメチルメタクリラート（ＰＭＭＡ）のポリマー母材を使用している。これらのプレートはランプの高温にさらされたのち変形または反ることが多い。さらに拡散プレートのなかには、ＬＣＤパネルの背面における照明の輪郭をより均一にしようとしてその幅全体にわたって空間的に異なる拡散特性を備えたものもある。このような一様でないディフューザーは印刷型パターンディフューザーと呼ばれることがある。これらは製造に費用がかかり、かつ組立時にその拡散用の形模様を照明源に位置合わせしなければならないので製造コストを増加させる。さらにディフューザープレートは、拡散粒子をそのポリマー母材全体に一様に分配するようにカスタマイズされた押出し配合を必要とし、これがさらにコストを増加させる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態は、光源と、上側のプレート、下側のプレート、およびこの上側のプレートと下側のプレートとの間に配置された液晶層を含むＬＣＤパネルとを有する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置に関する。この下側のプレートは光源に面し、吸収偏光子を含む。光源が光管理フィルム（ｌｉｇｈｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｉｌｍ）配列を介してＬＣＤパネルを照らすように、光管理フィルム配列が光源とＬＣＤパネルとの間に配置される。この光管理フィルム配列はＬＣＤパネルの下側のプレートに取り付けられ、その光管理フィルム配列は少なくとも第一ディフューザー層を含む。
【０００７】
本発明の別の実施形態は、光源およびＬＣＤパネルを含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置に関する。光源がこの光管理層配列を介してＬＣＤパネルを照らすように、光管理層配列がその光源とＬＣＤパネルとの間に配置される。この光管理層配列は、ディフューザープレートと、明るさ向上層および反射偏光子のうちの少なくとも一方とを含む。このディフューザープレートは、その１個以上の光源からＬＣＤパネルに向かって伝搬する光を拡散させる第一のディフューザー層に取り付けられたほぼ透明な基板を有する。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、片側に窪んだ領域を有する第一光学層と、そのくぼんだ領域内に配置された第二光学層とを含む光管理光学フィルム配列に関する。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、ディスプレイパネルと、そのディスプレイパネルの背後に配置された光源とを含むディスプレイ装置に関する。光管理層配列が、光源とディスプレイパネルとの間に配置される。この光管理層配列は、片側に窪んだ領域と、そのくぼんだ領域内に配置された第二光学層とを含む。
【００１０】
本発明の上記概要は、例示のそれぞれの実施形態または本発明のあらゆる具体化について述べることを意図していない。下記の図およびその詳細な説明が、これらの実施形態をより詳細に例示する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の原理によるディフューザープレートを使用することができるバックリット液晶ディスプレイデバイスを図式的に示す図である。
【図２Ａ】本発明の原理による片面ディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図２Ｂ】本発明の原理による片面ディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図３Ａ】本発明の原理による両面ディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図３Ｂ】本発明の原理による両面ディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図３Ｃ】本発明の原理による二枚重ねの基板を有するディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図３Ｄ】本発明の原理による二枚重ねの基板を有するディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ａ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｂ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｃ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｄ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｅ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｆ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｇ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｈ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｉ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｊ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図４Ｋ】本発明の原理による、追加の光管理層を組み込んだディフューザープレートの実施形態を図式的に示す図である。
【図５Ａ】本発明の原理による、液晶パネルの下側のプレートに取り付けられたディフューザーアセンブリの具体例としての実施形態を図式的に示す図である。
【図５Ｂ】本発明の原理による、液晶パネルの下側のプレートに取り付けられたディフューザーアセンブリの具体例としての実施形態を図式的に示す図である。
【図５Ｃ】本発明の原理による、液晶パネルの下側のプレートに取り付けられたディフューザーアセンブリの具体例としての実施形態を図式的に示す図である。
【図６Ａ】本発明の原理による、平面蛍光光源に取り付けられたディフューザーアセンブリの実施形態を図式的に示す図である。
【図６Ｂ】本発明の原理による、平面蛍光光源に取り付けられたディフューザーアセンブリの実施形態を図式的に示す図である。
【図６Ｃ】本発明の原理による、平面蛍光光源に取り付けられたディフューザーアセンブリの実施形態を図式的に示す図である。
【図７】試料ディフューザープレートを光学的に試験するために用いられる実験の構成を図式的に示す図である。
【図８Ａ】対照試料、および本発明の原理に従って製作した実施例のディフューザープレートについての明るさの一様性と全体の明るさの関係を示すグラフである。
【図８Ｂ】対照試料および試料ディフューザープレートＳ１〜Ｓ４についてスクリーンの端から端までの位置の関数としての輝度を示すグラフである。
【図９】対照試料および試料ディフューザープレートＳ５、Ｓ８、およびＳ１０についてスクリーンの端から端までの位置の関数としての輝度を示すグラフである。
【図１０】試料ディフューザープレートＳ２、Ｓ１９、Ｓ２１、およびＳ２６についてスクリーンの端から端までの位置の関数としての輝度を示すグラフである。
【図１１】試料ディフューザープレートＳ８、Ｓ２０、Ｓ２２、およびＳ２７についてスクリーンの端から端までの位置の関数としての輝度を示すグラフである。
【図１２】明るさ向上層および反射偏光子と共に使用した場合の対照試料および本発明の原理に従って製作した実施例のディフューザープレートについての明るさの一様性と全体の明るさの関係を示すグラフである。
【図１３】明るさ向上層および反射偏光子と共に使用した場合の２つの対照試料および試料ディフューザープレートＳ２およびＳ８についてスクリーンの端から端までの位置の関数としての輝度を示すグラフである。
【図１４Ａ】試料Ｓ２８についてのコノスコープ線図である。
【図１４Ｂ】対照試料Ｃ３についてのコノスコープ線図である。
【図１５Ａ】本発明によるディフューザープレートを製作するための機構の一実施形態を図式的に示す図である。
【図１５Ｂ】本発明によるディフューザープレートを製作するための機構の一実施形態を図式的に示す図である。
【図１６Ａ】本発明によるディフューザープレートを製作するための機構の別の実施形態を図式的に示す図である。
【図１６Ｂ】本発明によるディフューザープレートを製作するための機構の別の実施形態を図式的に示す図である。
【図１７】本発明によるディフューザープレートを製作するための機構の別の実施形態を図式的に示す図である。
【図１８Ａ】本発明のディフューザープレートに使用される貼合せアセンブリを製作するための機構の他の実施形態を図式的に示す図である。
【図１８Ｂ】本発明のディフューザープレートに使用される貼合せアセンブリを製作するための機構の他の実施形態を図式的に示す図である。
【図１９】幾つかの試料の一様なディフューザープレートについて、またプリントディフューザープレートについてそのディフューザープレートを通り抜けるシングルパス透過率の関数として描いた明るさの一様性を示すグラフである。
【図２０Ａ】本発明の原理によるディフューザーアセンブリを製作するための機構の実施形態を図式的に示す図である。
【図２０Ｂ】それぞれ図２０Ａ、２０Ｃ、および２０Ｅに示す機構を用いて製造したディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【図２０Ｃ】本発明の原理によるディフューザーアセンブリを製作するための機構の実施形態を図式的に示す図である。
【図２０Ｄ】それぞれ図２０Ａ、２０Ｃ、および２０Ｅに示す機構を用いて製造したディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【図２０Ｅ】本発明の原理によるディフューザーアセンブリを製作するための機構の実施形態を図式的に示す図である。
【図２０Ｆ】それぞれ図２０Ａ、２０Ｃ、および２０Ｅに示す機構を用いて製造したディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【図２１Ａ】本発明の原理によるディフューザーアセンブリを製作するための機構の別の実施形態を図式的に示す図である。
【図２１Ｂ】図２１Ａおよび２２Ａに示す機構に沿った異なる場所における製造の様々な段階でのディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【図２１Ｃ】図２１Ａおよび２２Ａに示す機構に沿った異なる場所における製造の様々な段階でのディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【図２１Ｄ】図２１Ａおよび２２Ａに示す機構に沿った異なる場所における製造の様々な段階でのディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【図２２Ａ】本発明の原理によるディフューザーアセンブリを製作するための機構の別の実施形態を図式的に示す図である。
【図２２Ｂ】図２１Ａおよび２２Ａに示す機構に沿った異なる場所における製造の様々な段階でのディフューザーアセンブリを図式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、添付の図面に関して本発明の様々な実施形態の下記の詳細な説明を考慮してより完全に理解することができる。
【００１３】
本発明は様々な修正形態および代替形態に従うが、それらの特定なものを図面中に例として示し、また詳細に記述することにする。しかし本発明は、それら記述された特定の実施形態に本発明を限定するものと理解されるべきではない。それどころか本発明は、別添の特許請求の範囲によって規定される本発明の精神および範囲内にあるすべての修正形態、等価物、および代替物を対象として含むべきである。
【００１４】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ、すなわちＬＣディスプレイ）に応用可能であり、具体的には背後から直接照らされる、例えばＬＣＤモニターおよびＬＣＤテレビジョン（ＬＣＤ−ＴＶ）中で使用されるようなＬＣＤに応用可能である。
【００１５】
現在、ＬＣＤ−ＴＶ中で使用されているディフューザープレートは、ポリマー母材、例えば剛性シートとして形成されたポリメチルメタクリラート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボナート（ＰＣ）、またはシクロオレフィン類を基材にしている。このシートは拡散粒子、例えば有機粒子、無機粒子、または空洞（気泡）を含有する。これらのプレートは、ディスプレイを照らすために使用される光源の高温にさらされたのち変形または反ることが多い。これらのプレートはまた、最終のディスプレイデバイスにおいて製造し、組み立てるのにより一層費用がかかる。
【００１６】
本発明は、ＬＣＤパネル自体と光源との間に位置付けられた光管理層配列を有する直接照明ＬＣＤデバイスに関する。この光管理層配列は、剛性の有機または無機基板と、その基板の片面に直接隣接し、特定の透過およびヘイズレベルを持つポリマー体積の拡散用シートとを有するディフューザープレートを含む。別のポリマー体積の拡散用シートを基板のもう一方の面上に配置することもできる。各構成部品の透過およびヘイズレベルは、明るさがそのディスプレイ全体にわたって比較的均一な直接照光ＬＣディスプレイを実現するように設計される。
【００１７】
本発明のディフューザープレートは製造が容易であり、また製造に使用される材料および工程に高度の柔軟性を与える。本発明によるディフューザープレートでは構造的要件と光学的要件は分離され、その基板が構造的性能を与え、またその取り付けられたディフューザー層または層群が光学的性能を与える。これらの機能を分離することによって普通の透明な材料および普通のディフューザーシートを使用するコスト的利点を利用して全体的コストを下げることができる。これはまた、低コストで反りにくいプレート、例えばガラスプレートを導入することを可能にする。さらに、ディフューザーをそのプレートとは別個の層中に収容する場合、その拡散特性をより正確に制御することが容易である。また形模様付ディフューザーフィルムを形模様付きの剛性のある大きなディフューザープレートよりも低費用で利用することができる。
【００１８】
直接照光ＬＣディスプレイ１００の具体例としての実施形態の模式化した分解図を図１に示す。このようなディスプレイデバイス１００は、例えばＬＣＤモニターまたはＬＣＤ−ＴＶに用いることができる。ディスプレイデバイス１００は、一般にはパネルプレート１０６間に配置されたＬＣの層１０４を備えたＬＣパネル１０２の使用に基づいている。プレート１０６はガラスでできていることが多く、ＬＣ層１０４中の液晶の向きを制御するためにそれらの内面に電極構造体およびアライメント層を含むことができる。その電極構造体は、一般にはＬＣパネルの画素、すなわち液晶の向きを隣接する部分とは無関係に制御することができるＬＣ層の部分を画定するように配列される。またカラーフィルターを、表示される像に色付けするための１枚以上のプレート１０６と共に含めることもできる。
【００１９】
上側の吸収偏光子１０８はＬＣ層１０４の上方に配置され、また下側の吸収偏光子１１０はＬＣ層１０４の下方に配置される。例示の実施形態ではこれら上側および下側の吸収偏光子は、ＬＣパネル１０２の外側に位置する。吸収偏光子１０８、１１０とＬＣパネル１０２とが組み合わさって、ディスプレイ１００を通り抜けるバックライト１１２から観察者への光の透過を制御する。幾つかのＬＣディスプレイでは吸収偏光子１０８、１１０は、それらの透過軸が直角な状態に配列することもできる。それは、ＬＣ層１０４の画素が活性化していない場合には、それを通過する光の偏光を変えることができない。したがって下側の吸収偏光子１１０を通過する光は、吸収偏光子１０８、１１０が直角に位置合わせされている場合には、上側の吸収偏光子１０８によって吸収される。これに反して画素が活性化している場合には、それを通過する光の偏光は回転し、その結果、下側の吸収偏光子１１０を透過する光の少なくとも一部もまた上側の吸収偏光子１０８も透過する。例えば制御器１１４によるＬＣ層１０４の個別の画素の選択的活性化の結果、光が或る所望の個所でディスプレイから出ることによって観察者によって見られる像の形成をもたらす。この制御器には、例えばコンピュータか、またはテレビジョン画像を受信し表示するテレビジョン制御器を挙げることができる。例えばディスプレイ表面に機械的および／または環境的保護を与えるために上側の吸収偏光子１０８を覆って１層以上の光学層１０９を設けることができる。具体例としての一実施形態では層１０９は、吸収偏光子１０８を覆うハードコートを含むことができる。
【００２０】
ＬＣディスプレイの幾つかの型は上記のものとは異なるやり方で動作することができることが分かるはずである。例えば吸収偏光子は平行に整列させてもよく、またＬＣパネルは活性化していない状態のときにその光の偏光を回転させてもよい。それにもかかわらずこのようなディスプレイの基本構造は、依然として上記のものに似ている。
【００２１】
バックライト１１２は、ＬＣパネル１０２を照らす光を発生する複数個の光源１１６を含む。ＬＣＤ−ＴＶまたはＬＣＤモニターに使用される光源１１６は、ディスプレイデバイス１００の端から端まで届く直線上に並んだ冷陰極蛍光ランプであることが多い。しかしながら白熱電球もしくはアーク灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、平面蛍光パネル、または外部蛍光ランプなどの他の型の光源を用いることもできる。光源のこのリストは、限定的または網羅的であることを意図しておらず、単なる具体例であるに過ぎない。
【００２２】
バックライト１１２はまた、光源１１６から下方に、ＬＣパネル１０２から離れる方向へ伝搬する光を反射させるためのレフレクター１１８を含む。レフレクター１１８はまた、下記で説明するようにディスプレイデバイス１００内で光を再利用させるのに役立つ場合もある。レフレクター１１８は、鏡面反射体であってもよく、また拡散反射体であってもよい。レフレクター１１８として使用することができる鏡面反射体の一例は、ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手できるビキュイティ（登録商標）高度鏡面反射（ＥＳＲ）フィルム（ＶｉｋｕｉｔｉTM Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ（ＥＳＲ）ｆｉｌｍ）である。好適な拡散反射体の例には、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの拡散反射粒子を充填したポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリカーボナート（ＰＣ）、ポリプロピレン、ポリスチレンなどのポリマーが挙げられる。微孔質材料およびフィブリル含有材料を含む拡散反射体の他の例は、本願の所有者が共同所有する米国特許出願公開第２００３／０１１８８０５Ａ１号明細書中で考察されており、この特許出願は本明細書中に参照により援用される。
【００２３】
光管理層配列１２０は、バックライト１１２とＬＣパネル１０２との間に位置付けられる。これら光管理層は、ディスプレイデバイス１００の動作を改善するようにバックライト１１２から伝搬する光に作用する。例えば、光管理層配列１２０はディフューザープレート１２２を含むことができる。ディフューザープレート１２２は光源から受ける光を拡散させるために用いられ、ＬＣパネル１０２上に入射する照明光の均一性の増大をもたらす。その結果、これはより一様で明るいと観察者が分かる像をもたらす。
【００２４】
光管理層配列１２０はまた、反射偏光子１２４を含むこともできる。光源１１６は一般に偏光していない光を生ずるが、下側の吸収偏光子１１０は単偏光状態のみを透過させるので、光源１１６が発生する光の約半分はＬＣ層１０４まで透過してこない。しかしながら反射偏光子１２４を用いて普通なら下側の吸収偏光子中で吸収されるはずの光を反射させることができるので、この光を反射偏光子１２４とレフレクター１１８との間の反射によって再利用することができる。反射偏光子１２４によって反射される光の少なくとも一部は偏光を解消され、続いて反射偏光子１２４および下側の吸収偏光子１１０を通ってＬＣ層１０４へ向けて透過する偏光状態で反射偏光子１２４に戻すことができる。この方法では反射偏光子１２４を用いて、光源１１６によって放射された、ＬＣ層１０４に達する光の分率を増すことができるので、ディスプレイデバイス１００によって生じる像がより明るくなる。
【００２５】
任意の適切な種類の反射偏光子、例えば多層光学フィルム（ＭＯＦ）反射偏光子、ならびに連続／分散相偏光子、ワイヤグリッド反射偏光子、またはコレステリック反射偏光子などの拡散反射偏光フィルム（ＤＲＰＦ）を用いることができる。
【００２６】
ＭＯＦおよび連続／分散相偏光子の両方は、少なくとも２種類の材料、一般には高分子材料間の屈折率の差に依拠して或る偏光状態の光を選択的に反射させると同時に直交する偏光状態の光を透過させる。ＭＯＦ反射偏光子の幾つかの例は、本願の所有者が共同所有する米国特許第５，８８２，７７４号明細書中に記載されており、この特許は本明細書中に参照により援用される。ＭＯＦ反射偏光子の市販例には、拡散性表面を含むビキュイティ（登録商標）ＤＢＥＦ−Ｄ２００およびＤＢＥＦ−Ｄ４４０複数層反射偏光子が挙げられ、ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーから入手できる。
【００２７】
本発明と関連して役立つＤＲＰＦの例には、これもまた本明細書中に参照により援用され、本願の所有者が共同所有する米国特許第５，８２５，５４３号明細書中に記載されている連続／分散相偏光子、および例えばこれもまた本明細書中に参照により援用され、本願の所有者が共同所有する米国特許第５，８６７，３１６号明細書中に記載されている拡散反射多層偏光子が挙げられる。ＤＲＰＦの他の例は、米国特許第５，７５１，３８８号明細書に記載されている。
【００２８】
本発明と関連して役立つワイヤグリッド偏光子の幾つかの例には、米国特許第６，１２２，１０３号明細書に記載されているものが挙げられる。ワイヤグリッド偏光子は、とりわけユタ州オレムのモクステック・インコーポレーテッド（Ｍｏｘｔｅｋ Ｉｎｃ．，Ｏｒｅｍ，Ｕｔａｈ）から市販されている。
【００２９】
本発明と関連して役立つコレステリック偏光子の幾つかの例には、例えば米国特許第５，７９３，４５６号明細書および米国特許公開第２０００／０１５９０１９号明細書に記載のものが挙げられる。コレステリック偏光子は、そのコレステリック偏光子を透過した光が直線偏光に変換されるように、出力側に四分の一波長遅れ層と一緒に設けられることが多い。
【００３０】
光管理層配列１２０はまた、明るさ向上層１２８を含むこともできる。明るさ向上層は、そのディスプレイの軸により近い方向に軸外れ光の向きを変える表面構造を含むものである。これはＬＣ層１０４を通って軸上に伝搬する光の量を増加させ、こうして観察者が見る像の明るさを増す。一例はプリズム状明るさ向上層であり、これは屈折と反射を介してその照明光の向きを変える複数個のプリズムリッジを有する。ディスプレイデバイスに使用することができるプリズム状明るさ向上層の例には、ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーから入手できるプリズムフィルムのビキュイティ（登録商標）ＢＥＦＩＩおよびＢＥＦＩＩＩの製品系列が挙げられ、これらにはＢＥＦＩＩ９０／２４、ＢＥＦＩＩ９０／５０、ＢＥＦＩＩＩＭ９０／５０、およびＢＥＦＩＩＩＴが含まれる。
【００３１】
ＬＣＤ−ＴＶに用いられる従来のディフューザープレートとは違って本発明の実施形態によるディフューザープレートは、別々の構造部材および拡散用部材を有する。ディフューザープレート２００の具体例としての一実施形態を図２Ａに図式的に示す。このディフューザープレート２００は、基板２０２およびその基板に取り付けられたディフューザー層２０４を有する。
【００３２】
基板２０２は、自立構造の材料のシートであり、それが取り付けられる層に支えを与えるために用いられる。ラミネート中の層のそれぞれがそのラミネートの剛性に貢献しているが、基板はその剛性に最も貢献する層であり、すなわちラミネートのその他の層のどれよりも大きな曲げ抵抗性を与える。基板は、ある程度まで撓んでもよいが、それ自体の重量で著しくは変形しない。基板２０２は、そのディスプレイのサイズによっては、例えば数ｍｍの厚さまで可能である。具体例としての一実施形態では３０インチＬＣＤ−ＴＶは厚さ２ｍｍを有する。別の例示的な実施形態では、４０インチＬＣＤ−ＴＶは３ｍｍ厚のバルクディフューザープレートを有する。
【００３３】
基板２０２は、可視光に対して実質上透明な任意の材料、例えばガラスおよびポリマーを含めた有機または無機材料から作ることができる。好適なガラスには、フロートガラス、すなわちフロート法を用いて作られるガラス、またはその厚さおよび純度などの特性がフロートガラスよりも一層良く管理されるＬＣＤガラスと呼ばれるＬＣＤ品位ガラスが挙げられる。ＬＣＤガラスを形成する一つの方法は、ローラー間でガラスを形成することである。
【００３４】
ディフューザープレートおよび１層以上の他の光管理層は、バックライトとＬＣＤパネルとの間に配置される光管理装置中に内蔵することができる。この光管理装置は、そのディフューザープレートおよびその１層または他の光管理層を保持するための安定な構造を与える。この構造は、特にその支持用基板がガラスなどの耐撓み性材料から形成される場合、従来のディフューザープレートよりも撓む傾向が少ない。また、単一の一体型装置として１層以上の他の光管理層と共に取り付けられたディフューザープレートをディスプレイ製造業者に供給できることは、そのディスプレイの組み立ての単純化をもたらす。
【００３５】
好適なポリマー材料は、非晶質でも半結晶性でもよく、またホモポリマー、コポリマー、またはそれらのブレンドを含むこともできる。ポリマー発泡体もまた使用することができる。ポリマー材料の例には、これらには限定されないがポリ（カーボナート）（ＰＣ）、ポリ（スチレン）（ＰＳ）、アクリラート類、例えばニュージャージー州ロッカウェイのサイロ・インダストリーズ（Ｃｙｒｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｒｏｃｋａｗａｙ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）によりアクリライト（ＡＣＲＹＬＩＴＥ）（登録商標）のブランドで供給されるアクリルシート、アクリル酸イソオクチル／アクリル酸などのアクリルコポリマー、ポリ（メタクリラート）（ＰＭＭＡ）、ＰＭＭＡコポリマー、シクロオレフィン類、シクロオレフィンコポリマー、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、スチレンアクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）、エポキシ類、ポリ（ビニルシクロヘキサン）、ＰＭＭＡ／ポリ（フッ化ビニル）ブレンド、アタクチックポリ（プロピレン）、ポリ（フェニレンオキシド）アロイ、スチレン系ブロックコポリマー、ポリイミド、ポリスルホン、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）、ポリウレタン類、ポリ（カーボナート）／脂肪族ＰＥＴブレンド、ならびに半結晶性ポリマー、例えばポリ（エチレン）、ポリ（プロピレン）、ポリ（エチレンテレフタラート）（ＰＥＴ）、ポリ（エチレンナフタラート）（ＰＥＮ）、ポリアミド、イオノマー類、酢酸ビニル／ポリエチレンコポリマー、酢酸酪酸セルロース、フルオロポリマー類、ポリ（スチレン）−ポリ（エチレン）コポリマー、およびＰＥＴとＰＥＮのコポリマーなどが挙げられる。
【００３６】
基板２０２の片面または両面につや消し仕上げを施すこともできる。
【００３７】
ディフューザー層２０４の具体例としての実施形態は、拡散粒子を含有するポリマー母材を含む。このポリマー母材は、可視光に対して実質上透明な任意の好適な種類のポリマー、例えば上記で列挙したポリマー材料のいずれかであることができる。
【００３８】
この拡散粒子は、拡散光に対して有効な任意の種類の粒子、例えば屈折率が周囲のポリマー母材、拡散反射粒子、またはその母材中の空洞または泡とは異なる透明な粒子であることができる。好適なこれら透明な粒子の例には、固体または中空の無機粒子、例えばガラスビーズまたはガラスの殻と、固体または中空ポリマー粒子、例えば固体ポリマー球またはポリマーの中空の殻とが挙げられる。好適な拡散反射粒子の例には、二酸化チタン（ＴｉＯ2）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4）などの粒子が挙げられる。さらに光を拡散させるためにポリマー母材中の空洞を用いることもできる。このような空洞は気体、例えば空気または二酸化炭素で満たすことができる。ディフューザー層に使用するのに適した市販の材料には、ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーから入手できる３Ｍ（登録商標）スコッチカル（登録商標）ディフューザーフィルム（３ＭTMＳｃｏｔｃｈｃａｌTMＤｉｆｆｕｓｅｒ Ｆｉｌｍ）タイプ３６３５−７０および３６３５−３０と、３Ｍ（登録商標）スコッチカル（登録商標）エレクトロカット（登録商標）グラフィックフィルム（３ＭTMＳｃｏｔｃｈｃａｌTMＥｌｅｃｔｒｏＣｕｔTMＧｒａｐｈｉｃ Ｆｉｌｍ）タイプ７７２５−３１４が挙げられる。他の市販のディフューザーには、３Ｍ（登録商標）ＶＨＢ（登録商標）アクリルフォームテープ（３ＭTMＶＨＢTMＡｃｒｙｌｉｃ Ｆｏａｍ Ｔａｐｅ）Ｎｏ．４９２０などのアクリル発泡テープが挙げられる。
【００３９】
ディフューザー層２０４は、例えばそのディフューザー層２０４のポリマー母材が接着剤である場合、基板２０２の表面に直接塗布することができる。具体例としての別の実施形態ではディフューザー層２０４は、図２Ｂに図式的に示すように接着剤層２０６を用いて基板２０２の表面に付着させることもできる。具体例としての幾つかの実施形態ではディフューザー層２０４は、その幅全体にわたって均質な拡散特性を有する。換言すればそのディフューザーを通過する光が受ける拡散の量はそのディフューザー層の幅の至る所で同一である。
【００４０】
ディフューザー層２０４は、任意選択で追加の形模様付ディフューザー層２０４ａを補足することができる。この形模様付ディフューザー層２０４ａには、例えば二酸化チタン（ＴｉＯ2）の粒子などのディフューザーの形模様付拡散面または印刷された層が挙げられる。この形模様付ディフューザー層２０４ａは、基板２０２上、ディフューザー層２０４と基板２０２との間、またはこのディフューザー層２０４の上方にあることができる。図２Ａに示すようにこの形模様付ディフューザー層２０４ａは、例えばそのディフューザー層２０４上に、またはそのディフューザー層２０４の上方にあるシート上に印刷することもできる。
【００４１】
このディフューザープレートは、その層のうちの紫外（ＵＶ）光の作用に対して抵抗力を示す１層中にＵＶ吸収材料または材料群を加えることによってＵＶ光から保護を与えることができる。具体的にはディフューザープレートの層のうちの１層、例えば基板２０２がＵＶ吸収材料を含むことができ、またそのディフューザープレートがＵＶ吸収材料の独立した層を含むことができる。好適なＵＶ吸収化合物は、例えばデラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ．）のサイテック・テクノロジー・コーポレーション（Ｃｙｔｅｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手できるサイアソーブ（Ｃｙａｓｏｒｂ）（登録商標）ＵＶ−１１６４、およびニューヨーク州タリータウン（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，Ｎ．Ｙ．）のチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から入手できるチヌビン（Ｔｉｎｕｖｉｎ）（登録商標）１５７７を含めて市販されている。このディフューザープレートはまた、ＵＶ光を可視光に変換する明るさ向上蛍光体を含むこともできる。
【００４２】
他の材料をこのディフューザープレートの層の１層以上中に加えてＵＶ光の悪影響を低減することができる。このような材料の一例はヒンダードアミン光安定性組成物（ＨＡＬＳ）である。一般には大部分の有用なＨＡＬＳは、テトラメチルピペリジンから誘導されるもの、および高分子量第三アミンと考えることができるものである。好適なＨＡＬＳ組成物は、例えばニューヨーク州タリータウンのチバ・スペシャルティ・ケミカルズ・コーポレーションから商品名「チヌビン」で市販されている。そのような有用なＨＡＬＳ組成物の一つはチヌビン６２２である。ＵＶ吸収材料およびＨＡＬＳは、本願の所有者が共同所有する米国特許第６，６１３，６１９号明細書中にさらに記載されており、この特許は本明細書中に参照により援用される。
【００４３】
他の具体例としての実施形態では図３Ａに図式的に示すように、ディフューザープレート３００は基板３０２の一方の面に第一ディフューザー層３０４ａと、別の面に第二ディフューザー層３０４ｂとを有する二面をもつ。ディフューザー層３０４ａおよび３０４ｂは、図３Ａに示すように基板３０２のそれぞれの面に直接貼ることもでき、また図３Ｂに図式的に示すように接着剤の層３０６ａ、３０６ｂを用いて付着させることもできる。
【００４４】
この両面型ディフューザープレート３００は、その２つのディフューザー層３０４ａ、３０４ｂが同一の拡散特性を有して対称的であることもでき、またそのディフューザー層３０４ａ、３０４ｂが相異なる拡散特性を有して非対称であることもできる。例えばこのディフューザー層３０４ａは、その第二ディフューザー層３０４ｂとは異なる透過またはヘイズレベルを持つこともでき、また異なる厚さのものであることもできる。
【００４５】
他の具体例としての実施形態ではディフューザープレートは、２枚以上の基板を含むことができる。このような実施形態の一つを図３Ｃに図式的に示し、第一および第二基板３０２ａおよび３０２ｂで構成されたディフューザープレート３２０を示す。ディフューザープレート３２０中の他の光学層は、それら他の光学層が基板３０２ａ、３０２ｂ間に配置されて対称的であることもでき、またその他の光学層のうちの１層以上が基板３０２ａ、３０２ｂのうちの一方の反対側に配置されて非対称であることもできる。図３Ｃに示す具体例としての実施形態ではディフューザー層３０６は基板３０２ａ、３０２ｂ間に配置され、接着剤層３０６ａ、３０６ｂを介して２枚の基板３０２ａ、３０２ｂに取り付けることができる。ディフューザー層３０４が接着剤層である別の方法では、接着剤層３０６ａ、３０６ｂを省くことができる。
【００４６】
ディフューザープレート３４０の具体例としての別の実施形態を図３Ｄに図式的に示す。このディフューザープレート３４０は２枚の基板３０２ａ、３０２ｂを含み、その基板３０２ａ、３０２ｂ間にディフューザー層３０４と反射偏光子３０８を備える。この特殊な実施形態ではディフューザー層３０４はまた接着剤層でもあり、したがってそのディフューザー層３０４を用いて反射偏光子３０８を下側の基板３０２ａに取り付けることができる。別の接着剤層３０６を反射偏光子３０８と上側の基板３０２ｂとの間に配置することもできる。
【００４７】
２枚の基板を有するディフューザープレートの他の配置もまた用いることができる。例えば明るさ向上層などの追加の光学層をこれら基板間に置くことができる。さらにこれら基板の一方がディスプレイの別の素子のプレートを備えることもできる。例えばディフューザー層の上側の基板が液晶ディスプレイパネルの下側のプレートを備えることもでき、また下側の基板が平面蛍光ディスプレイのプレートを備えることもできる。これらの配置の両方を下記でさらに述べる。
【００４８】
ディフューザープレートの具体例としての他の実施形態もまた、追加の光管理層を組み込むことができる。例えば、図４Ａに図式的に示すようにディフューザープレート４００は、ディフューザー層４０４の片面に取り付けられた基板を含み、そのディフューザー層４０４のもう一方の面に反射偏光子４０６を取り付けることができる。反射偏光子４０６は、この図示の実施形態に示すように任意選択の接着剤の層４０８を用いて取り付けることができる。任意選択で反射偏光子４０６を覆って塗膜４０９を設けることもできる。例えば、塗膜４０９は保護用のハードコート層であることができる。
【００４９】
具体例としての別の実施形態（図示しない）では、ディフューザー４０４と反射偏光子４０６との間の接着剤の層４０８を必要とせずにそのディフューザー層４０４と反射偏光子４０６を複合層として共押出することができる。次いでこのディフューザー４０４と反射偏光子４０６の複合層を、例えば接着剤層により基板４０２に装着することができる。
【００５０】
具体例としての別の実施形態では、図４Ｂに示すようにディフューザー層４０４が接着剤層であり、それを用いて反射偏光子４０６を基板４０２に装着することができる。
【００５１】
他の実施形態ではディフューザー層４０４それ自体が拡散性接着剤層を構成することができ、その場合、反射偏光子４０６はディフューザー層４０４に直接取り付けられる。接着性ディフューザー層は、参照により本明細書中に援用される国際公開第９９／５６１５８号パンフレットおよび同第９７／０１６１０号パンフレット中でより詳細に考察されている。接着性ディフューザー層は、本明細書中で検討されるディフューザープレートの実施形態のいずれにも用いることができる。
【００５２】
さらに、プリズム状明るさ向上層などの明るさ向上層４１２を、任意選択でディフューザープレート４００と共に用いることができる。図４Ｃに図式的に示すように、明るさ向上層４１０を、例えば接着剤層４１２を介して用いることにより反射偏光子４０６に取り付けることができる。他の具体例としての実施形態では明るさ向上層４１０は、反射偏光子４０６に取り付けるのではなく、反射偏光子４０６と明るさ向上層４１０との間の空洞によりディフューザープレート４００に対して自立構造であってもよい。
【００５３】
図４Ｄに図式的に示す具体例としての別の実施形態４３０では、明るさ向上層４３２をディフューザー層４０４に取り付けることができる。この明るさ向上層４３２は、例えばそのディフューザー層４０４が接着性であるか、または接着剤の中間層４３４を用いてディフューザー層４０４に取り付けることができる場合、ディフューザー層４０４に直接取り付けることができる。
【００５４】
具体例としての幾つかの実施形態では、少なくとも光の一部が、非接触インターフェースまたは屈折率差が大きいインターフェースを通って明るさ向上層４３２に入ることが望ましい場合もある。したがって低屈折率材料、例えばフッ素化ポリマーの層を、明るさ向上層とその明るさ向上層の下の次の層との間に置くことができる。
【００５５】
具体例としての別の実施形態では空洞を、明るさ向上層４３２とその明るさ向上層より下の層との間に設けることができる。この空洞を設ける一つの方法は、明るさ向上層４３２とその明るさ向上層より下の層の対向する面の一方または両方の上に構造体を囲い込むことである。図示した実施形態では明るさ向上層４３２の下側の層４４０は、接着剤４３４と接触する突起４４２で構築される。したがって空洞４４４は突起４４２間に形成され、その結果それら突起４４２間の場所で明るさ向上層４３２に入ってくる光は非接触インターフェースを通って入る。
【００５６】
空洞を形成する、したがって明るさ向上層に入る光にインターフェースを与える他の方法を用いることもできる。例えば明るさ向上層４３２は、その接着剤４３４が突起で構築される平坦な下側表面４４０を有することができる。これらのまた別の方法が、本願の所有者が共同所有する米国特許出願公開第２０００／０２２３２１６Ａ１号明細書中で考察されており、この特許は本明細書中に参照により援用される。本明細書中で検討されるディフューザープレートの実施形態のどれも、明るさ向上層に入る光のために非接触インターフェースを設けるようにすることができる。
【００５７】
任意選択で反射偏光子４３６を明るさ向上層４３２の構造化表面に取り付けることができる。明るさ向上層の構造化表面への光学フィルムの取付けについては、本願の所有者が共同所有する米国特許出願第１０／４３９，４５０号明細書中にさらに記載されており、この特許出願は本明細書中に参照により援用される。
【００５８】
ディフューザープレート４５０の具体例としての別の実施形態を図４Ｅに図式的に示す。この実施形態では空洞４５２が、明るさ向上層４１０と、光がそこからこの明るさ向上層４１０へ進む層、この場合はディフューザー層４０４との間に形成される。空洞４５２は、プレート４５０の縁部を取り巻いて、ディフューザー層４０４と明るさ向上層４１０との間に接着剤の層４５４を設けることによって形成することができる。任意選択で反射偏光子４０６を明るさ向上層４１０の上方に設け、その反射偏光子をこの明るさ向上層４１０に取り付けてもよい。この実施形態の変形形態では明るさ向上層４１０を、その上側に明るさ向上構造体を有する反射偏光子と取り替えることができる。
【００５９】
ディフューザープレート４６０の具体例としての別の実施形態を図４Ｆに図式的に示す。この実施形態では空洞４６２が、明るさ向上層４１０とディフューザー層４０４との間に形成される。このディフューザー層４０４は、ディフューザープレート４６０の縁部で中央領域よりも高くてもよい接着剤として設けられる。この接着剤の縁の部分４６４が明るさ向上層４１０に付着する。中間層４６６、例えば空白の緩衝層または反射偏光子を空洞４６２中に設けることもできる。この特殊な実施形態では接着剤の縁の部分４６４が中間層４６６よりも高い。
【００６０】
幾つかの実施形態では、このまた他の実施形態においてその反射偏光子とＬＣＤパネルとの間に置かれる光学層が偏光保存性であることは制約ではないが望ましい。これは、反射偏光子によって偏光された光の偏光に及ぼす悪影響を避けまたは減らす。したがってこの実施形態では明るさ向上層４１０が複屈折を殆どまたはまったく示さないことが好ましいことになる。
【００６１】
図４Ｇに図式的に示すディフューザープレート４７０の具体例としての別の実施形態では、縁の部分４６４が中間層４６６より高くない。したがって明るさ向上層４１０を縁の部分４６４に取り付ける場合、高い中間層４６６ほどその明るさ向上層４１０を弓形に曲げて、中間層４６６と明るさ向上層４１０との間に空洞４７２を生じさせる。
【００６２】
好適なディフューザー層４０４の一例はアクリル発泡テープであり、この発泡テープは中間層４６６をその発泡テープ中に押し込むと変形し、中間層４６６が座る窪んだ領域を生み出す。光管理フィルム配列４７５の具体例としての別の実施形態を図４Ｈに図式的に示す。この実施形態では中間層４６６をディフューザー層４７６上に配置する。中間層４６６がその中に位置する窪んだ領域４７９を形成する粘着テープ４７８をそのディフューザー層４７６の縁部に配置し、その中間層４６６を覆って明るさ向上層４１０を配置する。
【００６３】
具体例としての幾つかの実施形態では、ディフューザーフィルムと他のフィルムを一緒に取り付けることができ、それらは基板に取り付けてもよいが必ずしもそれを必要としない。例えば図４Ｉにおいてディフューザープレート４８０の実施形態は、反射偏光子４０６が上側の層としてディフューザー層４０４の片面に取り付けられたフィルムアセンブリ４８４を含む。このディフューザー層４０４は、例えば拡散性接着剤またはアクリル発泡テープであることができる。他の具体例としての実施形態ではディフューザー層４０４は、反射偏光子４０６をディフューザー層４０４に取り付ける接着剤層（図示せず）を備えた非接着剤層であることもできる。任意選択の下側の層４８２、例えば透明ポリマー層をディフューザー層４０４の底部のもう一方の面に取り付けることもできる。反射偏光子４０６、ディフューザー層４０４、および含まれる場合には任意選択の下側の層４８２を備えたアセンブリ４８４を基板４０２と共に配置してもよい。このアセンブリ４８４は基板４０２に取り付けてもよいが、基板４０２に取り付ける必要はない。
【００６４】
図４Ｊに図式的に示す具体例としての別の実施形態ではフィルム４８５のアセンブリは、任意選択の透明な下側の層４８２に取り付けられたディフューザー層４０４を含む。中間層４８６は、ディフューザー層４０４の上側の面に取り付けられる。この中間層４８６は、例えば透明な層または反射偏光フィルムであることができる。この透明な層は、片面または両面につや消し面を有することもできる。中間層４８６を押し下げてディフューザー層４０４中に入れることができる。例えばディフューザー層４０４が発泡テープの場合、発泡テープが変形して中間層４８６が位置する押し下げられた領域を生ずるように中間層４８６を発泡テープ中に押し込むことができる。中間層４８６の横方向の広がりはディフューザー層４０４よりも小さく、その結果、ディフューザー層４０４の非変形部分４８７が上側の層４８８の支持体として働く。上側の層４８８はプリズム状明るさ向上層であってもよく、またプリズム状明るさ向上フィルムと反射偏光子の組合せであってもよい。反射偏光子の上方のプリズム状明るさ向上フィルムの一例は、ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーによって製造されているＢＥＦ−ＲＰフィルムである。中間層４８６と上側の層４８８との間に間隙が形成されてもよい。
【００６５】
フィルムのアセンブリ４８５は基板４０２に取り付けてもよいが、基板４０２に取り付ける必要はない。
【００６６】
図４Ｋに図式的に示す具体例としての別の実施形態では、フィルムのアセンブリ４９０は、任意選択の透明な下側の層４８２に取り付けられたディフューザー層４０４を含む。中間層４８６はディフューザー層４０４の上側に取り付けられる。中間層４８６は透明な層であってもよく、片面または両面につや消し表面を有しても有さなくてもよい。プリズム状明るさ向上フィルム４１０は中間層の上方に位置する。中間層４８６およびプリズム状明るさ向上フィルム４１０をそれぞれ押し下げてディフューザー層４０４中に入れることができ、その結果、中間層４８６およびプリズム状明るさ向上フィルム４１０が位置する陥没部を伴ってディフューザー層４０４は変形する。
【００６７】
幾つかの実施形態では間隙４９４が中間層４８６とプリズム状明るさ向上フィルム４１０との間に存在することが望ましい場合もある。間隙４９４は、中間層４８６とプリズム状明るさ向上フィルム４１０との間に置かれたスペーサー４９２によって生じさせることもできる。スペーサー４９２は、例えば一定の長さのテープまたは似た材料の薄い細片であることができる。スペーサーを有さない他の実施形態では表面４８６ａの若干の部分は明るさ向上フィルム４１０と接触してもよいが、表面４８６ａの他の部分は明るさ向上フィルム４１０と接触しない。例えば表面４８６ａまたは明るさ向上フィルムの下側の表面のどちらかのつや消し仕上げなどの粗面は、結果として中間層４８６とプリズム状明るさ向上層との間で粗面の尖端においてのみ接触を生じ、尖端間のそれらの区域間に空洞を残す。
【００６８】
反射偏光子層４０６は、プリズム状明るさ向上フィルム４１０の上方に配置される。反射偏光子層４０６はディフューザー層４０４の非変形部分４８７にのみ取り付けられてもよく、また上記で図４Ｄおよび４Ｅに関して述べたようにプリズム状明るさ向上フィルム４１０に取り付けられてもよい。
【００６９】
フィルム４９０のアセンブリを基板４０２に取り付けることもできるが、基板４０２に取り付けられる必要はない。
【００７０】
具体例としての幾つかの実施形態ではＬＣＤパネルの下側のプレート自体をディフューザー層および他の光学層を支える基板として用いることができる。図５ＡにＬＣＤパネル１０２がＬＣ層１０４および上側と下側のプレート１０６ａ、１０６ｂを含むそのようなディスプレイアセンブリ５００の具体例としての一実施形態を図式的に示す。プレート１０６ａ、１０６ｂは一般にはガラスまたは厚いポリマーから作られ、また吸収偏光子を含むこともできる。光管理装置５０２を下側のプレート１０６ｂに取り付けることができる。この光管理装置５０２はディフューザー層５０４を含み、さらに他の光学層を含むこともできる。例えば光管理装置５０２は、さらに明るさ向上層５０６および反射偏光子５０８を含むことができる。明るさ向上層５０６を含む場合、上記方法のいずれかを用いて空洞５１０をその下側の表面に形成することができる。例えば光管理装置５０２の縁部を取り巻く接着剤の層５１２を用いて空洞５１０を設けることができる。この光管理装置５０２は、別の接着剤層５１４を用いて下側のプレート１０６ｂに取り付けることができる。この光管理装置５０２はまた、パネル１０２に取り付けられない装置として準備することもできる。
【００７１】
他の層が、ＬＣＤパネル１０２に取り付けられた光管理装置５０２中にさらに存在してもよい。例えば、追加の基板を光管理装置５０２内に置くことができる。
【００７２】
図５Ｂに図式的に示すディスプレイアセンブリ５２０の具体例としての別の実施形態ではディフューザー層５２２、例えば拡散性接着剤の層またはアクリル発泡テープは、反射偏光子層５０８がそのディフューザー層５２２の下側の表面に取り付けられた状態で下側の偏光子１０６ｂに直接取り付けられる。この実施形態においてディフューザー層が偏光保存性であることが望ましい場合もある。図５Ｃに図式的に示すディスプレイアセンブリ５３０の具体例としての別の実施形態では反射偏光子層５０８をディフューザー層５２２とディスプレイパネル１０２との間に配置することができる。他の光管理フィルムが、反射偏光子層５０８およびディフューザー層５２２を備えることもできる。
【００７３】
本明細書中で平面蛍光ランプ（ＦＦＬ）と呼ぶ蛍光光源のなかにはディフューザー層および他の光学層を取り付けるために用いることができる二次元の平面または表面を与えるものもある。これらの型の光源はまた、平面放電型蛍光ランプおよび二次元一体型蛍光ランプ（ＴＩＦＬ）などの他の名称によっても知られている。幾つかのＦＦＬは水銀放電由来のＵＶ出力を蛍光性に変換することに基づいているが、他のＦＦＬは或る他の材料の放電を使用する。例えば、ドイツ国ミュンヘンのオスラム・ＧｍｂＨ（Ｏｓｒａｍ ＧｍｂＨ，Ｍｕｎｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手できるプラノンＩＩ（Ｐｌａｎｏｎ ＩＩ）ランプは、キセノンエキシマー放電に基づく二次元蛍光ランプである。
【００７４】
図６ＡにＦＦＬ６０２上の一体化されたディフューザー層６０６および任意選択で他の光学層を含む光管理装置６０４の具体例としての一実施形態を図式的に示す。一体型光源６００のこの実施形態ではそのＦＦＬ６０２は、実質的に平坦な上側表面６０３を有する。この光管理装置６０４は、任意選択で他の層、例えば反射偏光子６０８および／または明るさ向上層６１０を含むことができ、その１つ以上はディフューザー層６０６に取り付けられている。図示した具体例としての実施形態では、反射偏光子６０８はディフューザー層６０６に取り付けられている。このディフューザー層６０６は接着剤層であってもよく、また追加の接着剤層（図示せず）を用いてその反射偏光子６０８をディフューザー層６０６に取り付けてもよい。
【００７５】
明るさ向上層６１０は自立構造であってもよく、また上記の方法のいずれかを用いて光管理装置６０４中の他の層の１層または２層に取り付けられてもよい。例えば図６Ｂに図式的に示す一体型光源６２０の具体例としての実施形態では、明るさ向上層６２２は反射偏光子６０８とディフューザー層６０６との間に位置付けられ、空洞６２６を実現するようにされた下側表面６２４、ディフューザー層６０６、および明るさ向上層６２２を有する。
【００７６】
ＦＦＬは、平坦な上側表面である必要はない。例えば図６Ｃに図式的に示す一体型光源６４０の実施形態では光管理装置６４４は、リブ付き上側表面６４６を有するＦＦＬ６４２に取り付けられる。ディフューザー層６０６は、このような表面６４６のリブに取り付けることができる。
【実施例】
【００７７】
本発明の開示に従って製造される複数種のディフューザープレート試料を調製し、それらの性能を市販のＬＣＤ−ＴＶ中で使用されているディフューザープレートの性能と比較した。これらディフューザープレートをシングルパス光透過および反射について、また明るさおよび一様性について試験した。
【００７８】
試料Ｓ１〜Ｓ２７および対照試料Ｃ−１とＣ２に対するディフューザープレートおよび基板材料の光の透過および反射の測定は、メリーランド州シルバースプリングのビーワイケイ・ガードナー（ＢＹＫ Ｇａｒｄｎｅｒ，Ｓｉｌｖｅｒ Ｓｐｒｉｎｇ、Ｍａｒｙｌａｎｄ）によって供給されたビーワイケイ・ガードナー・ヘイズ−ガード・プラス（ＢＹＫ Ｇａｒｄｎｅｒ Ｈａｚｅ−Ｇａｒｄ Ｐｌｕｓ）実験用器具、カタログ番号４７２３を用いて行った。透過およびヘイズのレベルは、「透明なプラスチックに対するヘイズおよび視感透過率の標準試験法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｈａｚｅ ａｎｄ Ｌｕｍｉｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）」という標題のＡＳＴＭ−Ｄ１００３−００に従って収集した。実験用器具は測定の間ずっと空気に対して参照された。透過およびヘイズのすべての測定においてディフューザープレートのＤ１側が透明ポートと同じ側に位置決めされ、またディフューザープレートのＤ２側がヘイズポートに面した。
【００７９】
試料Ｓ１〜Ｓ２７および対照試料Ｃ−１とＣ２の明るさおよび一様性の測定は、特に設計されたＬＣＤ−ＴＶの実験用テストベッド上で行った。図７に図式的に示したこのテストベッド装置７００は２つの機能部分、すなわちｉ）図７中で要素７０２として示される２２インチサムスン（Ｓａｍｓｕｎｇ）ＬＣＤ−ＴＶ、ＬＴＮ２２６Ｗ型、型式ＬＴＮ２２６ＷＸ／ＸＡＡ、およびｉｉ）角度計の載物台７０４を用いた。この角度計７０４は、ＴＶ ７０２が水平姿勢（フィルム装着のために用いられ、破線で示す）から測定のための垂直姿勢へ移動することを可能にした。この機構は、様々なディフューザーパネル７０６の装着および試験が便利なように設けられた。ＬＣＤ−ＴＶ ７０２は、ワシントン州ドゥヴァールのラジアント・イメージング（Ｒａｄｉａｎｔ Ｉｍａｇｉｎｇ，ＤｕＶａｌｌ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ）から得られるプロメトリック（Ｐｒｏｍｅｔｒｉｃ）ＣＣＤカメラ、１６１１１型（図７中で要素７０８として示す）から約〜１５フィート（約４．６ｍ）に位置した。このカメラは、ラジアント・イメージング・オプチカル・フィルター、７２ｍｍＮＤ２．０を備える。このプロメトリックカメラの輝度は、フォート・リサーチ（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ）ＰＲ６５０（カリフォルニア州チャッツワース（Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ，ＣＡ）、ＳＳＮ：６０９６４５０２）を用いて校正した。下記に記録した測定値についてはＬＣパネルおよび吸収偏光子をＬＣＤ−ＴＶから取り外し、様々なディフューザーパネルをそのＬＣＤ−ＴＶのバックライトと共に用いた。このＬＣＤ−ＴＶのバックライトは、８個の平行なＣＣＦＬランプからなる機構を含む。
【００８０】
このデータを或るｘ座標全体にわたって平均し、単位ニトで輝度として記録するとともにディフューザープレート全体の明るさの標準偏差をその同じデータに関して集めて一様性に関する計量を可能にした。
【００８１】
ディフューザープレート試料および対照試料のそれぞれの構造的および光学的性質を下記の表Ｉにまとめ、また図８Ａに明るさの一様性の値を全体の明るさに対してグラフで示す。表Ｉにおいて各横列は個別試料についてのデータを示す。対照試料Ｃ１およびＣ２を最初に列挙する。
【００８２】
縦欄「基板」には使用する基板の種類を列挙する。縦欄「厚さ」はその基板の厚さを示す。縦欄「Ｄ１」には、ランプと反対の方向を向いている基板面上で使用されるディフューザー層の種類を列挙する。縦欄「Ｄ２」には、ランプに面する基板面上で使用されるディフューザー層の種類を列挙する。基板が単一のディフューザー層を備える場合、その光学的性質はランプと反対の方向を向いているディフューザー層で測定した。縦欄「輝度」は、そのディフューザープレートを透過した光について測定した単位ニトの全輝度を示す。縦欄「一様性」には、そのディフューザープレートの端から端まで測定した明るさの標準偏差をこれもまた単位ニトで列挙する。「σ／ｘ」と標記された縦欄には、一様性を輝度で割った比、換言すれば相対的一様性を列挙する。縦欄「透過」には、そのディフューザープレートを通り抜けるシングルパス透過率を列挙する。これは、そのディフューザープレート全体にわたって平均したシングルパス透過率の値である。そのプレートが均質な拡散特性を有する場合、任意の一点における透過率はその空間的に平均された透過率に等しい。そのプレートが不均一な拡散特性を有する、すなわち印刷型パターンディフューザーを有するような場合、任意の一点における透過率はその空間的に平均された透過率と同一である必要はない。縦欄「ヘイズ」には、ディフューザープレートを透過した拡散光を、ディフューザープレートを透過した全部の光で割った比を百分率として列挙する。
【００８３】
【表１】
【００８４】
対照試料Ｃ１
対照試料１（Ｃ１）は、２２インチサムスンＬＣＤ−ＴＶ（ＬＴＮ２２６Ｗ型）を伴うサムスンの形模様付ディフューザープレートである。このディフューザープレートはＰＭＭＡでできた厚さ２ｍｍのプレートであり、ＣａＣＯ3拡散粒子を含有した。さらにこのプレートは、サムスンＬＣＤ−ＴＶのＣＣＦＬ電球に位置合わせされる印刷した形模様を持つ。対照試料１は、高性能ＬＣＤ−ＴＶのディフューザープレートを代表するものとする。
【００８５】
対照試料Ｃ２
対照試料２は、シャープ（Ｓｈａｒｐ）３０インチＬＣＤ−ＴＶ、型番号ＬＣ−３０ＨＶ２Ｕを伴うディフューザープレートである。このディフューザープレートは、拡散粒子として５μｍガラス球を含有するＰＭＭＡの厚さ２ｍｍのプレートから形成された。このディフューザープレートは印刷した形模様を持たない。対照試料２は、標準的なＬＣＤ−ＴＶのディフューザープレートを代表するものとする。
【００８６】
試料Ｓ１〜Ｓ３（ＬＣＤガラス上の片面ディフューザー）
試料Ｓ１〜Ｓ３は、厚さ１ｍｍのＬＣＤガラス基板（コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）１７３７Ｆ）および様々なディフューザーフィルムに基づく片側ディフューザーのラミネートである。これらガラスプレートは、サムスン２２インチＬＣＤ−ＴＶに合うように大きさを調整した（１９．５８インチ×１１．１８インチで、両方の水平な縁の中央に０．１インチ×１インチのノッチを有する）。これらの試料は、Ｃ１およびＣ２と同じ大きさを有した。試料Ｓ１〜Ｓ３のガラスプレートに、それぞれ３Ｍスコッチカル（登録商標）拡散フィルム７７２５−３１４、３６３５−７０、および３６３５−３０（すべてミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーから入手できる）を貼り合わせた。これらディフューザーフィルムは、試料の幅全体にわたって一様な拡散特性を提供する。
【００８７】
Ｓ１〜Ｓ３ディフューザープレートの端から端まで測定した明るさを、プレートの端から端までの位置の関数として、比較用に示す対照試料Ｃ１の結果と共に図８Ｂに示す。これら試料のシングルパス透過率はＳ１からＳ３へ減少する。プレートの透過が低下するにつれて明るさの値もまた低下する。しかしプレートを通り抜ける照明は、シングルパス透過率が小さいほどより一様（低σ）になる。
【００８８】
試料Ｓ５〜Ｓ１０（ＬＣＤガラス上の両面ディフューザー）
試料Ｓ５、Ｓ８，およびＳ１０は、ディフューザーフィルムをディフューザープレートの両面に貼り合わせたことを除いて試料Ｓ１〜Ｓ３と同じ方法で調製した。試料Ｓ５、Ｓ８、およびＳ１０は対称的、言い換えればそのディフューザー層が基板の両面で同一である。このディフューザーフィルムは、試料の幅全体にわたって一様な拡散特性を与えた。
【００８９】
試料Ｓ６、Ｓ７、およびＳ９は非対称的であり、基板のそれぞれの面に相異なるディフューザーを用いた。試料Ｓ６およびＳ７は、その第二ディフューザー層Ｄ２にＳ６の場合は３６３５−７０、またＳ７の場合は３６３５−３０を加えたことを除いてＳ１と同じ方法で調製した。試料９は、Ｄ２層として３６３５−３０ディフューザー層を加えたことを除いてＳ９と同じ方法で調製した。
【００９０】
試料Ｓ５、Ｓ８、およびＳ１０を通り抜ける明るさは、図９にそのプレートの端から端までの位置の関数として、Ｃ１の測定値と共に示した。Ｓ８の性能はＣ１の性能と最もぴったり一致し、Ｓ８の輝度の値はＣ１の５４２２ニトと比べて５１７５ニトであり、また相対的一様性はＣ１の１．３％およびＣ２の４．７％と比べて１．７％である。これらのデータは、本発明の開示に従って製作されるディフューザープレートを、ディフューザープレートのラミネートの適切な設計によって形模様付ディフューザープレートと似た光学的性質を有するように設計することができることを実証している。
【００９１】
この一組の実施例は、最適化された光管理アセンブリを、これら向上層を備えたディフューザー素子の適切な設計によって実現することができることを実証している。積層試料Ｓ２およびＳ８の光学的性能が、高品質ディフューザーＣ１と互角に近いことを理解することが重要である。Ｃ１は高い一様性を達成するために形模様付ディフューザーを備え、これがそのディフューザープレートのコストを増加させる。これとは対照的に積層試料Ｓ２およびＳ８は均質なディフューザーを使用する。
【００９２】
試料Ｓ１９、Ｓ２１、およびＳ２６（様々な材料上の片面ディフューザー）
試料Ｓ１９、Ｓ２１、およびＳ２６は、Ｓ１９が厚さ２ｍｍのレキサン（Ｌｅｘａｎ）ポリカーボナート（ＰＣ）の基板を使用し、Ｓ２１が厚さ２ｍｍのＰＭＭＡの基板を使用し、またＳ２６がフロートガラス（カリフォルニア州ロサンジェルスのインダストリアル・ガラス・プロダクツ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｇｌａｓｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｌｏｓ Ａｎｇｅｌｅｓ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ））の１ｍｍシートを使用したことを除いてＳ２と同じ方法で作製した。プレートの端から端までの明るさの測定値をＳ１９、Ｓ２１、およびＳ２６について、その対応するＳ２の測定値と共に図１０に示す。一様性のレベルはすべての３試料で似ているが、ＰＣプレートを通り抜けたシングルパス透過率は比較的低かった。これらの結果は、そのプレート材料がディフューザープレートを設計する上での重要な変数である可能性があることを示唆している。
【００９３】
試料Ｓ２０、Ｓ２２、およびＳ２７（ＰＣおよびＰＭＭＡ上の両面ディフューザー）
試料Ｓ２０、Ｓ２２、およびＳ２７は、Ｓ２０が厚さ２ｍｍのレキサンＰＣの基板を使用し、Ｓ２２が厚さ２ｍｍのＰＭＭＡの基板を使用し、またＳ２６がフロートガラス（カリフォルニア州ロサンジェルスのインダストリアル・ガラス・プロダクツ）の１ｍｍシートを使用したことを除いてＳ８と同じ方法で作った。プレートの端から端までの明るさの測定値をＳ２０、Ｓ２２、およびＳ２７について、その対応するＳ８の測定値と共に図１１に示す。一様性のレベルはすべての３試料で似ているが、ＰＣプレートを通り抜けたシングルパス透過率は比較的低かった。
【００９４】
ＢＥＦ／ＲＰを備えた選ばれた試料
試料Ｃ−１、Ｃ−２、Ｓ１〜Ｓ１０、Ｓ１９〜Ｓ２２、Ｓ２６およびＳ２７を、そのディフューザープレートの上方にビキュイティ（登録商標）ＤＢＥＦ−４４０反射偏光子（ＲＰ）の層およびビキュイティ（登録商標）ＢＥＦ−３Ｔプリズム状明るさ向上フィルム（ＢＥＦ）の層（これら両フィルムともミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーから入手できる）を置くことによって修正した。明るさは、そのディスプレイ全体にわたる位置の関数として測定した。それらの結果、すなわちこれらの測定値の幾つかを表ＩＩにまとめる。表ＩＩは、輝度および明るさの一様性を、ディスプレイ全体にわたる輝度レベルの標準偏差σおよび相対的一様性σ／ｘによって示す。比較のために明るさ向上フィルムおよび反射偏光子なしに貼り合わせた場合のディフューザープレートの相対的一様性を、σ／ｘ（Ｄ）のしるしを付けた最後の縦欄に示す。図１２は、一様性と輝度の関係を描いたグラフを示す。
【００９５】
透過光の均質性は、Ｓ８を除いては明るさ向上フィルムおよび反射偏光子を加えたすべての試料について改善された。しかしＳ試料群のうちの幾つかの均質性は、その対照試料群よりも改善された。例えばＳ２試料の均質性は２８６ニトから１００ニト未満まで改善され、また相対的一様性は５．２％から１．５％まで改善され、これはＣ２の場合よりもすぐれていた。Ｓ２の輝度は、ほぼＣ１と同じであった。
【００９６】
ディスプレイの端から端までの位置の関数としての輝度をＳ２、Ｓ８、Ｃ１、およびＣ２について図１３に示す。これらの試料は、それぞれ軸上利得値１．７６、１．７０、１．７８、および１．９０を持つ。Ｃ２は、修正型Ｓ２よりも高い全体的透過率を示したが、一様性はより低かった。
【００９７】
【表２】
【００９８】
輝度の一様性の検討を約７７％〜９２％の範囲の透過率の様々な値について行った。Ｓ１に似ているが、スコッチカル（登録商標）エレクトロカット（登録商標）グラフィックフィルム７７２５−３１４型のディフューザー層の追加の層を備えた様々な試料を作製した。これらの試料Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄの性能を下記表ＩＩＩ中に列記する。試料Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄは、基板の各面にそれぞれ２〜５層のディフューザー（全体で４〜１０層）を有する。
【００９９】
【表３】
【０１００】
σ／ｘに関するこれらの結果もまた、シングルパス透過率Ｔの関数として図１９に示した。この７７２５−３１４ディフューザー層は約２％の吸収率を有するので、試料Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄの透過率はＳ１の透過率と比べて減少した。しかしそのσ／ｘの値はきわめてすぐれており、大部分の場合１％未満であり、これは均質なディフューザー層が形模様付ディフューザーに近い一様性の値を実現することができることを示している。
【０１０１】
従来の知識では、照明の一様性の向上が比較的低いシングルパス透過率、一般には約７０％以下を意味する比較的高レベルの拡散を用いて達成されると考える。図１９に示した結果は、ディフューザーが明るさ向上層と一緒に使用される場合はこの従来の知識が人を誤らせること、また高い照明一様性が、７０％を超えるシングルパス透過率を有する均質なディフューザーを用いて達成できることを示している。実際に、ディフューザーが均質な場合、その相対的一様性は７５％〜９０％の範囲において最大である。明るさ向上層がそのディフューザーによって拡散される光と或る特定の角度において選択的に相互作用するので、高レベルの一様性が高い拡散透過の場合でも可能であると考えられる。したがってディフューザープレート中のシングルパス透過率の好ましい値は７５％、８０％、または８５％より大きくてもよく、シングルパス透過率の範囲は７２％〜９５％の範囲内、より好ましくは７５％〜９０％の範囲内にあることができる。これらのシングルパス透過率の値は、光源とＬＣＤパネルとの間に配置される一組の光管理層中に存在するすべてのディフューザー層の組合せを通り抜けるそのシングルパス透過に対応している。
【０１０２】
さらなる実施例（ＰＭＭＡ上の片面アクリル発泡テープ）
追加の実施例、すなわち厚さ３ｍｍのＰＭＭＡ基板上にディフューザー層としてアクリル発泡テープ（ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーから入手できるＶＨＢ４６４３テープ）の０．４ｍｍの層を有する試料Ｓ２８を調製した。このアクリル発泡テープの拡散特性は均質であった。この試料の性能を、追加の対照試料Ｃ３と比較して表ＩＩＩに示す。この対照試料は、ＳＥＣの４０インチＬＣＤ−ＴＶ、型式番号４００Ｗ１から取ったディフューザープレートであり、拡散粒子を含有する厚さ３ｍｍのＰＭＭＡ基板を基材とする。
【０１０３】
【表４】
【０１０４】
このシングルパス透過率およびヘイズはシングルパス測定として行ったが、輝度の残りの測定はＳＥＣテレビジョン上の定位置のディフューザープレートでテレビジョンのランプを用いて行った。輝度はディフューザープレートおよび他の光管理層の様々な配置で測定した。３番目の横列はディフューザープレート単独の輝度を示す。比較例Ｃ３の場合、ディフューザープレートはディフューザー粒子を含有するＰＭＭＡシートである。Ｓ２８の場合、ディフューザープレートはアクリル発泡テープが片面に装着された厚さ３ｍｍのＰＭＭＡプレートである。
【０１０５】
４番目の横列はこのディフューザープレートを明るさ向上フィルム（ＢＥＦ）（ミネソタ州セントポールのスリー・エム・カンパニーによって生産されるビキュイティ（登録商標）ＢＥＦ−３Ｔフィルム）と併用した場合の輝度を示す。５番目の横列はこのディフューザープレートを、ＬＣパネル中で使用される吸収偏光子と併用した場合の輝度を示す。６番目の横列はこのディフューザープレートを、ＢＥＦおよび吸収偏光子と併用した場合の輝度を示す。７番目の横列はこのディフューザープレートを、ＢＥＦ、反射偏光子（ビキュイティ（登録商標）ＤＢＥＦ−４４０ＭＯＦ反射偏光子）、および吸収偏光子と併用した場合の輝度を示す。
【０１０６】
Ｓ２８のシングルパス透過率は、Ｃ３のシングルパス透過率よりも多少低いが、似たレベルのヘイズを有する。さらにＳ２８の照明性能はＣ３よりも数パーセント低いに過ぎず、このことはＳ２８の透過率がこの試験のために最適化されていないので意義深い。Ｓ２８およびＣ３からの出力を示すコノスコープの図を、それぞれ図１４Ａおよび１４Ｂに示す。アクリル発泡テープディフューザープレートは、Ｃ３に似たほぼ等方性分布を有する。したがって許容し得る光学的特性が、さらなる最適化により、ディフューザーとしてアクリル発泡テープを用いた実現可能なディフューザープレートにおいて達成できると考えられる。
【０１０７】
本発明のディフューザープレートは、様々な方法を用いて製作することができる。次に一つの特定の方法を、図１５Ａおよび１５Ｂを参照して考察する。この方法ではまず複数枚の可撓性フィルム、例えばディフューザー、反射偏光子、および／または明るさ向上フィルムを一体に貼り合わせる。これらフィルムは直接一体に貼り合わせることもでき、また１層以上の中間接着剤層を用いて貼り合わせることもできる。この例示的実施形態では図１５Ａに図式的に示すように、第一フィルム１５０２および第二フィルム１５０４はそれぞれのロール１５０６および１５０８を離れ、貼合せロール１５１０中で貼り合わされる。次いでこの積層ウェブ１５１２は、巻取ロール１５１４に巻き付けることができる。この積層ウェブ１５１２は、３枚以上のフィルムのラミネートであってもよい。
【０１０８】
次いで図１５Ｂに図式的に示すように、この積層ウェブ１５１２を巻取ロール１５１４から巻き戻し、第二貼合せロール１５１８を介して一連の基板パネル１５１６上へ貼り合わせる。基板パネル１５１６に貼り合わせるのに適切な積層ウェブ１５１２の長さを形成するために、それが巻取ロール１５１４から離れるにつれて切刃１５２０を用いてその積層ウェブ１５１２をキスカットすることができる。代わりにこの切刃１５２０をその積層済みシートを経て完成カット品を作製するために用いることもできる。
【０１０９】
次にディフューザープレートを製作するための別の方法を、図１６Ａおよび１６Ｂを参照して考察する。この方法ではまず複数枚の可撓性フィルム、例えばディフューザーフィルム、反射偏光子層、および／または明るさ向上フィルムを一体に貼り合わせる。これらフィルムは直接一体に貼り合わせることもでき、また１層以上の中間接着剤層を用いて貼り合わせることもできる。この例示的実施形態では図１６Ａに図式的に示すように、第一フィルム１５５２および第二フィルム１５５４はそれぞれのロール１５５６および１５５８を離れ、貼合せロール１５６０中で貼り合わされる。次いでこの積層ウェブ１５６２を刃具１５６４で切断して所望の長さの調製済み積層シート１５６６にする。この調製済み積層シート１５６６を、積み上げられた山１５６８に形づくることができる。
【０１１０】
次いでこの積み上げられた山１５６８から個々の積層シート１５６６をコンベヤシステムによってそれぞれの基板パネル１５７０上へ供給することができる。このコンベヤシステムは、積層シート１５６６をそれらそれぞれのパネル１５７０と正確に位置合わせすることを確実にする。次いでこの積層シート１５６６を、例えば貼合せロール１５７２を用いて基板パネル１５７０に貼り合わせることができる。
【０１１１】
次に本発明に従ってディフューザープレートを製作するための別の方法を、図１７を参照して述べる。基板パネル１７０２は貼り合わせの段階１７０４に供給され、そこで複数枚のフィルムと貼り合わされる。例示的実施形態ではこの基板パネル１７０２を、それぞれのロール１７０６ａ、１７０８ｂから取り出すことができる２枚のフィルム１７０６、１７０８と貼り合わせる。この基板パネル１７０２は、任意選択で貼合わせの前に、例えば除去ロール１７１０を用いてプレマスクを取り除くことによってそのプレマスクを取り除かれてもよい。同様に、フィルム１７０６、１７０８の少なくとも一方が、例えばプレマスク除去ローラー１７１２によってそのプレマスクを取り除かれてもよい。
【０１１２】
パネル１７０２に同時に貼り合わされる１枚以上のフィルムが存在することができる。パネル１７０２に貼り合わされるこれらフィルムは、ディフューザー層、反射偏光子、および／または明るさ向上層を含むことができる。例えば、その上側の層１７０６が反射偏光子または明るさ向上層であるか、あるいは反射偏光子と明るさ向上層の予成形組合せ体であると同時に、その中間層１７０８がアクリル発泡テープなどのディフューザー層であることができる。
【０１１３】
この貼り合わせの段階を通過した後、その貼り合わされたパネルは加工のステップ、例えばフィルムの縁部を裁ち落とし、位置合わせノッチをその縁部に切り込むステップ１７１４に進む。この加工のステップの後、パネルは出荷の段階１７１６に進み、例えばそこで積み重ねられ、発送の準備をすることができる。
【０１１４】
次に本発明に従ってディフューザープレートを製作するための別の方法を、図１８Ａおよび１８Ｂを参照して考察する。この方法では複数枚の可撓性フィルム、例えばディフューザー、反射偏光子、および／または明るさ向上層を、基板に貼り合わせるのに先立って最初に一体に貼り合わせる。これらフィルムは直接互いに貼り合わせることもでき、また１層以上の中間接着剤層を用いて貼り合わせることもできる。この方法を用いて、例えば図４Ｆおよび４Ｇに示したディフューザープレートの実施形態を作製することができる。
【０１１５】
図１８Ａに示す方法では第一フィルム１８０２、例えばディフューザーシートと、第二フィルム１８０４、例えば明るさ向上層とをそれぞれのロール１８０６および１８０８から離し、中間層１８１０をこれら２枚のフィルム１８０２と１８０４との間のシートとして置く。これら３層１８０２、１８０４、および１８１０を貼合せロール１８１２中で貼り合わせて一体にして積層ウェブ１８１４を形成する。次いでこの積層ウェブ１８１４を切刃１８１６によりシートに裁断して積層シート１８１８の積み重ねた山を形成する。次いでこの積層シート１８１８を、例えば図１６Ｂに示す工程と似た工程でそれぞれの基板に貼ることができる。
【０１１６】
図１８Ａに示す工程の変型では積層ウェブ１８１４をばらばらのシートに裁断しないでロール１８２０に巻き戻す。次いでこの巻かれた積層ウェブ１８１４を、例えば図１５Ｂに示す方法と似た方法を用いて基板に貼ることができる。
【０１１７】
次にディフューザーアセンブリを製作するための別の方法を、図２０Ａ〜２０Ｃを参照して考察する。この方法はディフューザーアセンブリの様々な構成を作るために用いることができるが、図４Ｈに示すような比較的複雑な構成を有するディフューザーアセンブリを製作するのに特に有用であると考えられる。
【０１１８】
このディフューザーアセンブリは複数の段階で組み立てられる。図２０Ａは第一サブアセンブリ２０００の構築を示し、これは中間層２００２、スペーサー２００４、プリズム状明るさ向上フィルム２００６、およびこのプリズム状明るさ向上フィルム２００６を覆うプレマスク２００８を含む。この第一サブアセンブリ２０００を製作するための一つの方法は次のとおりである。プリズム状明るさ向上フィルム２０１０（プレマスク付き）、接着テープ２０１２、２０１４、および中間層フィルム２０１６をそれぞれのロールから引き出す。中間層フィルム２０１６は、例えば透明な層でも反射偏光子でもよい。貼合せロール２０１８を用いてこれらフィルム２０１０、２０１６および接着テープ２０１２、２０１４を貼り合わせて一体にして積層フィルム２０２０を形成する。この連続した積層フィルム２０２０を加工ステーション２０２２において個々のシートに加工して第一サブアセンブリ２０００の積み重ねられた山を形成する。個々のサブアセンブリ２０００を図式的に図２０Ｂに示す。
【０１１９】
図２０Ｃに図式的に示すように透明なフィルム２０３６とテーププレマスク層２０３２との間に拡散テープ２０３４を貼り合わせて図２０Ｄの第二サブアセンブリ２０３０を形成する。この第二サブアセンブリ２０３０は、貼合せロール２０３８を用いてプレマスク２０３２付きの拡散テープフィルム２０３４を透明なフィルム２０３６に貼り合わせることによって形成することができる。このラミネートを巻いて第二サブアセンブリ積層ロール２０４０の形にすることができる。
【０１２０】
シートの形態の、プレマスク２００８が取り除かれた第一サブアセンブリ２０００を、例えば図２０Ｅに図式的に示すように連続形態の第二サブアセンブリ２０３０に貼る。プレマスク２０３２を第二サブアセンブリから取り除き、貼合せロール２０５０で第一サブアセンブリの中間層２００２に貼り合わせる。ディフューザー層２０３４が、例えば発泡テープの場合のように変形性である場合、この貼り合せのステップでは第二サブアセンブリ２０００がこのディフューザー層２０３４中に無理に押し込まれることになる。別の層２０５２、例えば反射偏光子層がまた、プリズム状明るさ向上層２０１０を覆って貼り合わせられてもよく、図２０Ｅに図式的に示すようにラミネート形態の最終ディフューザーアセンブリ２０５４を形成する。このディフューザーアセンブリは、アセンブリロール２０５６上に集めることができる。
【０１２１】
ディフューザーアセンブリを製造するための別の技術を、図２１Ａ〜２１Ｄ、図２２Ａおよび２２Ｂを参照して述べる。この技術ではそのディフューザーアセンブリ中の周囲の層よりも小さい中間層２１０２を、キスカット技術を用いてまず形成する。図２１Ａ中のキスカット工程の各段階についてそのラミネートの初めから終りまでの断面を図２１Ｂ〜２１Ｄに示す。中間層２１０２は、例えば反射偏光子層または透明層であることができる。図２１Ｂに示すように上側および下側のプレマスク２１０４、２１０６付の中間層２１０２は、貼合せロール２１１０において下側の保護層２１０８、例えばＰＥＴのフィルムに貼り合わせられる。裁断ステーション２１１２においてキスカットは、上側プレマスク層２１０４および中間層２１０２を貫いて行われる（図２１Ｃ）。側縁部のトリミング屑２１１４を取り除き、次いで上側の保護層２１１６をこのキスカット構造体に貼り合わせる。得られた貼合せサブアセンブリ２１１８（図２１Ｄ）は、ロール２１２０上に集めることができる。
【０１２２】
次いでこの貼合せサブアセンブリ２１１８を積層工程、すなわち図２２Ａに図式的に示した例示的な工程において使用して三層アセンブリを形成することができる。まずこの貼合せサブアセンブリ２１１８から上側の保護層２１１６および上側のプレマスク２１０４を剥がし、次いで、例えば拡散テープなどのディフューザー層か、または透明層であることができる第一層２１２２に貼り合わせることができる。次いで下側の保護層２１０８および下側のプレマスクをその中間層２１０２から剥ぎ去り、それに第三層２１２４を貼り合わせる。この第三層は、例えばプリズム状明るさ向上フィルムであることができる。次いでこの三層貼合せアセンブリ２１２６（図２２Ｂ）をロール２１２８に巻くことができる。
【０１２３】
本発明は、上記の特定の実施例に限定されると考えるべきではなく、添付の特許請求の範囲中で公正に述べられる本発明のすべての態様にわたると理解すべきである。例えば、光管理フィルム配列中のディフューザー層を通り抜けるシングルパス透過率の値は、４０％〜９５％の範囲内にあってもよく、またこの範囲外にあってもよい。様々な修正形態、等効の方法、および本発明を適用することが可能な非常に多くの構造が、本明細書の検討に関して本発明が対象とする当業者には容易に明らかなはずである。例えば自立構造の光学フィルムもまた、他の光学層と共に取り付けられたディフューザープレートと一緒にＬＣＤデバイス内で使用することができる。本特許請求の範囲は、このような修正形態およびデバイスを対象として含むものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接照明液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
光源と、
ＬＣＤパネルと、
光管理層配列であって、前記光管理層配列を介して前記光源が前記ＬＣＤパネルを照らすように前記光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置され、前記光管理層配列がディフューザープレート、明るさ向上層、および反射偏光子を含み、前記ディフューザープレートが前記明るさ向上層および前記反射偏光子よりも１個以上の前記光源の近くに配置され、前記ディフューザープレートが、前記光源から前記ＬＣＤパネルに向かって伝搬する光を拡散させる第一の拡散層に取り付けられているほぼ透明な基板を含む、光管理層配列と、
を備える装置。
【請求項２】
前記第一のディフューザー層が拡散粒子の分散相を有する母材を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第一のディフューザー層が前記基板に直接取り付けられる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第一のディフューザー層が、前記第一のディフューザー層と前記基板との間に配置された接着剤層を介して前記基板に取り付けられる、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記光源が複数個の光源を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記光管理層配列が空間的に均質な拡散特性を与える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記基板がガラスのシートを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第一のディフューザー層が、前記光源のアレイの方を向いている前記基板の面上に設けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第一のディフューザー層が、前記光源のアレイと反対の方向を向いている前記基板の面上に設けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記第一の拡散層が前記光源のアレイの方を向いている前記基板の面上に設けられ、かつ前記ディフューザープレートが前記光源のアレイと反対の方向を向いている前記基板の面上に設けられた第二のディフューザー層をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記明るさ向上層の第一の面が前記ディフューザープレートに取り付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記反射偏光子が前記明るさ向上層の第二の面に取り付けられる、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記反射偏光子の第一の面が前記ディフューザープレートに取り付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記明るさ向上層が前記反射偏光子の第二の面に取り付けられる、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記反射偏光子が複数層光学フィルム反射偏光子を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記ディフューザーが約７２％〜９５％の範囲内のシングルパス光透過率を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記ディフューザーが約７５％〜９０％の範囲内のシングルパス光透過率を有する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
σ／ｘの値が１．５％未満（ただし、ｘは前記光管理層配列から前記ＬＣＤパネルへ進む照明光のレベルであって、前記ＬＣＤパネル全体にわたって平均したものであり、またσは前記光管理層配列全体にわたる照明光のレベルの二乗平均平方根偏差である）であり、かつ前記ディフューザープレートが少なくとも７２％のシングルパス透過率を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記σ／ｘの値が１．３％未満であり、かつ前記ディフューザープレートが少なくとも７５％のシングルパス透過率を有する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記ＬＣＤパネルによって表示される像を制御するように結合された制御器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記制御器がコンピュータを備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記制御器がテレビジョン制御器を含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
直接照明液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
光源と、
ＬＣＤパネルと、
光管理層配列であって、前記光管理層配列を介して前記光源が前記ＬＣＤパネルを照らすように前記光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置され、前記光管理層配列は少なくとも１層のディフューザー層と明るさ向上層とを含み、前記ディフューザー層を通り抜けるシングルパス透過率が約７５％を超える、光管理層配列と、
を備える装置。
【請求項２４】
前記少なくとも１層のディフューザー層を通り抜ける前記シングルパス透過率が約８０％を超える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記少なくとも１層のディフューザー層を通り抜ける前記シングルパス透過率が約８５％を超える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記シングルパス透過率が前記ディフューザー層の幅全体にわたって平均される、請求項２３に記載の装置。
【請求項２７】
σ／ｘの値が１．５％未満（ただし、ｘは前記光管理層配列から前記ＬＣＤパネルへ進む照明光のレベルであって、ＬＣＤパネル全体にわたって平均したものであり、またσは前記光管理層配列全体にわたる照明光のレベルの二乗平均平方根偏差である）である、請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
σ／ｘの値が１．３％未満である、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
σ／ｘの値が１．０％未満である、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記少なくとも１層のディフューザー層が、拡散粒子の分散相を有する母材を含む、請求項２３に記載の装置。
【請求項３１】
前記光管理層配列が透明な基板をさらに含む、請求項２３に記載の装置。
【請求項３２】
前記少なくとも１層のディフューザー層が、前記基板に取り付けられた第一のディフューザー層を含む、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記基板がガラスのシートを含む、請求項３１に記載の装置。
【請求項３４】
前記少なくとも１層のディフューザー層が、空間的に均質な拡散特性を有する、請求項２３に記載の装置。
【請求項３５】
前記少なくとも１層のディフューザー層が、少なくとも２層のディフューザー層を備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項３６】
前記明るさ向上層が、少なくとも１層のディフューザー層を含む光学層の積層体に取り付けられる、請求項２３に記載の装置。
【請求項３７】
前記光管理層配列が反射偏光子をさらに含む、請求項２３に記載の装置。
【請求項３８】
前記反射偏光子が一体に貼り合わされた光学層の積層体に取り付けられ、前記光学層の積層体が１層以上のディフューザー層と基板とを少なくとも含む、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記光源が複数個の光源を含む、請求項２３に記載の装置。
【請求項４０】
前記ＬＣＤパネルによって表示される像を制御するように結合された制御器をさらに備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項４１】
前記制御器がコンピュータを備える、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記制御器がテレビジョン制御器を含む、請求項４０に記載の装置。
【請求項４３】
直接照明液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
上側の表面を有する平面蛍光光源であって、前記平面蛍光光源がその上側の表面を通じて光を放射することができる、蛍光光源と、
ＬＣＤパネルと、
前記平面蛍光光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置された光管理層配列であって、前記光管理層配列が少なくとも第一ディフューザー層および明るさ向上層を含み、前記光管理層の少なくとも１層が前記平面蛍光光源の上側の表面に取り付けられている、光管理層配列と
を含む装置。
【請求項４４】
前記第一ディフューザー層が前記平面蛍光光源の上側の表面に取り付けられる、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記第一ディフューザー層が前記平面蛍光光源の上側の表面に直接取り付けられる、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記第一ディフューザー層が前記平面蛍光光源の上側の表面に接着剤層を介して取り付けられる、請求項４４に記載の装置。
【請求項４７】
前記明るさ向上層および反射偏光子のうちの一方が前記第一ディフューザー層に取り付けられ、前記第一ディフューザー層が前記平面蛍光光源と、前記明るさ向上層および前記反射偏光子のうちの前記一方との間にある、請求項４４に記載の装置。
【請求項４８】
前記光管理層配列が空間的に均質な拡散特性を与える、請求項４３に記載の装置。
【請求項４９】
前記光管理層配列が一体になった、前記拡散層、前記明るさ向上層および反射偏光子を含む積層体を含み前記積層体が前記平面蛍光光源に取り付けられる、請求項４３に記載の装置。
【請求項５０】
前記反射偏光子が、前記明るさ向上フィルムよりも前記ＬＣＤパネルの近くにある、請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
前記明るさ向上フィルムが、前記反射偏光子よりも前記ＬＣＤパネルの近くにある、請求項４９に記載の装置。
【請求項５２】
前記光管理フィルム配列中の前記第一ディフューザー層および他のすべてのディフューザー層を通り抜ける前記シングルパス透過率が約７２％〜９５％の範囲にある、請求項４３に記載の装置。
【請求項５３】
前記シングルパス透過率が約７５％〜９０％の範囲にある、請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
σ／ｘの値が１．５％未満（ただし、ｘは前記光管理フィルム配列から前記ＬＣＤパネルへ進む照明光のレベルであって、ＬＣＤパネル全体にわたって平均したものであり、またσは前記光管理フィルム配列全体にわたる照明光のレベルの二乗平均平方根偏差である）であり、かつ前記第一ディフューザー層が少なくとも７２％のシングルパス透過率を有する、請求項４３に記載の装置。
【請求項５５】
前記σ／ｘの値が１．３％未満であり、かつ前記ディフューザープレートが少なくとも７５％のシングルパス透過率を有する、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
前記ＬＣＤパネルによって表示される像を制御するように結合された制御器をさらに備える、請求項４３に記載の装置。
【請求項５７】
前記制御器がコンピュータを備える、請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
前記制御器がテレビジョン制御器を含む、請求項５６に記載の装置。
【請求項５９】
直接照明液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
光源と、
ＬＣＤパネルであって、上側のプレート、下側のプレート、および前記上側と下側のプレート間に配置された液晶層を備え、前記下側のプレートが前記光源に面し、前記下側のプレートが吸収偏光子を含む、ＬＣＤパネルと、
光管理フィルム配列であって、前記光管理フィルム配列を介して前記光源が前記ＬＣＤパネルを照らすように前記光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置され、前記光管理フィルム配列が少なくとも第一ディフューザー層を含み、前記少なくとも第一ディフューザー層が前記ＬＣＤパネルの前記下側のプレートの下側の表面に取り付けられる、機構と、
を備える装置。
【請求項６０】
前記光管理フィルム配列が、前記下側のプレートに取り付けられた反射偏光子をさらに含む、請求項５９に記載の装置。
【請求項６１】
前記光管理フィルム配列が、前記下側のプレートに取り付けられた明るさ向上層をさらに含む、請求項５９に記載の装置。
【請求項６２】
前記光管理フィルム配列が、一体になった少なくとも明るさ向上層と反射偏光子の積層体を含み、前記積層体が前記ＬＣＤパネルの前記下側のプレートに取り付けられる、請求項５９に記載の装置。
【請求項６３】
前記積層体が前記第一ディフューザー層を含む、請求項６２に記載の装置。
【請求項６４】
前記光管理フィルム配列が空間的に均質な拡散特性を与える、請求項５９に記載の装置。
【請求項６５】
前記光管理フィルム配列中の前記第一ディフューザー層および他のすべてのディフューザーを通り抜ける前記シングルパス透過率が約７２％〜９５％の範囲にある、請求項５９に記載の装置。
【請求項６６】
前記シングルパス透過率が約８５％〜９０％の範囲にある、請求項６５に記載の装置。
【請求項６７】
σ／ｘの値が１．５％未満（ただし、ｘは前記光管理フィルム配列から前記ＬＣＤパネルへ進む照明光のレベルであって、ＬＣＤパネル全体にわたって平均したものであり、またσは前記光管理フィルム配列全体にわたる照明光のレベルの二乗平均平方根偏差である）である、請求項５９に記載の装置。
【請求項６８】
前記光管理フィルム配列中の前記第一ディフューザー層および他のすべてのディフューザーを通り抜ける前記シングルパス透過率が約７２％〜９５％の範囲にある、請求項６７に記載の装置。
【請求項６９】
前記σ／ｘの値が１．３％未満であり、かつ前記ディフューザープレートが少なくとも７５％のシングルパス透過率を有する、請求項６７に記載の装置。
【請求項７０】
前記光管理フィルム配列が、前記ＬＣＤパネルの前記下側のプレートに取り付けられた反射偏光子および明るさ向上層をさらに含み、前記反射偏光子が前記明るさ向上層と前記下側のパネルとの間に配置される、請求項５９に記載の装置。
【請求項７１】
前記光管理フィルム配列が、前記ＬＣＤパネルの前記下側のプレートに取り付けられた明るさ向上層および反射偏光子をさらに含み、前記明るさ向上層が前記反射偏光子と前記下側のパネルとの間に配置される、請求項５９に記載の装置。
【請求項７２】
前記ＬＣＤパネルによって表示される像を制御するように結合された制御器をさらに備える、請求項５９に記載の装置。
【請求項７３】
前記制御器がコンピュータを備える、請求項７２に記載の装置。
【請求項７４】
前記制御器がテレビジョン制御器を含む、請求項７２に記載の装置。
【請求項７５】
直接照明液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
光源と、
ＬＣＤパネルと、
光管理層配列であって、前記光管理層配列を介して前記光源が前記ＬＣＤパネルを照らすように前記光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置され、前記光管理層配列がディフューザープレートと、明るさ向上層および反射偏光子のうちの少なくとも一方とを含み、前記ディフューザープレートが、１個以上の前記光源から前記ＬＣＤパネルに向かって伝搬する光を拡散させる第一のディフューザー層に取り付けられたほぼ透明な基板を含む、光管理層配列と
を備える装置。
【請求項７６】
前記明るさ向上層および反射偏光子のうちの少なくとも一方が前記ディフューザープレートに取り付けられる、請求項７５に記載の装置。
【請求項７７】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
光源と、
ＬＣＤパネルであって、上側のプレート、下側のプレート、および前記上側と下側のプレート間に配置された液晶層を備え、前記下側のプレートが前記光源に面し、前記下側のプレートが吸収偏光子を含む、ＬＣＤパネルと、
光管理フィルム配列であって、前記光管理フィルム配列を介して前記光源が前記ＬＣＤパネルを照らすように前記光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置され、前記光管理フィルム配列が前記ＬＣＤパネルの前記下側のプレートに取り付けられ、前記光管理フィルム配列が少なくとも第一ディフューザー層を含む、光管理フィルム配列と
を含む装置。
【請求項７８】
前記光管理フィルム配列が、前記ディフューザー層に加えて少なくとも１層の他の層を含み、前記光管理フィルム配列のフィルムが一体に貼り合わせられる、請求項７７に記載の装置。
【請求項７９】
前記光管理フィルム配列が反射偏光子をさらに含む、請求項７８に記載の装置。
【請求項８０】
前記光管理フィルム配列がプリズム状明るさ向上層をさらに含む、請求項７８に記載の装置。
【請求項８１】
前記光管理フィルム配列が、少なくともプリズム状明るさ向上層および反射偏光子の積層体をさらに含む、請求項７８に記載の装置。
【請求項８２】
前記光管理フィルム配列が空間的に均質な拡散特性を与える、請求項７７に記載の装置。
【請求項８３】
前記光管理フィルム配列を通過する光の拡散が、前記シングルパス透過率を約７２％〜９５％に抑える、請求項７７に記載の装置。
【請求項８４】
前記シングルパス透過率が約８５％〜９０％の範囲にある、請求項８３に記載の装置。
【請求項８５】
σ／ｘの値が２．５％未満（ただし、ｘは前記光管理フィルム配列から前記ＬＣＤパネルへ進む照明光のレベルであって、ＬＣＤパネル全体にわたって平均したものであり、またσは前記光管理フィルム配列全体にわたる照明光のレベルの二乗平均平方根偏差である）である、請求項７７に記載の装置。
【請求項８６】
前記光管理フィルム配列中の前記第一ディフューザー層および他のすべてのディフューザーを通り抜ける前記シングルパス透過率が約７２％〜９５％の範囲にある、請求項８５に記載の装置。
【請求項８７】
前記σ／ｘの値が２％未満であり、かつ前記ディフューザープレートが少なくとも７５％のシングルパス透過率を有する、請求項８５に記載の装置。
【請求項８８】
前記ＬＣＤパネルによって表示される像を制御するように結合された制御器をさらに備える、請求項７７に記載の装置。
【請求項８９】
前記制御器がコンピュータを備える、請求項８８に記載の装置。
【請求項９０】
前記制御器がテレビジョン制御器を含む、請求項８８に記載の装置。
【請求項９１】
前記光源が前記ＬＣＤパネルを背面から照らすように配置される、請求項７７に記載の装置。
【請求項９２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
光源と、
ＬＣＤパネルと、
光管理層配列であって、前記光管理層配列を介して前記光源が前記ＬＣＤパネルを照らすように前記光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置され、前記光管理層配列は一体になったディフューザープレートと、明るさ向上層および反射偏光子のうちの少なくとも一方とを含み、前記ディフューザープレートが、１個以上の前記光源から前記ＬＣＤパネルに向かって伝搬する光を拡散させる第一のディフューザー層に取り付けられたほぼ透明な基板を含む、光管理フィルム配列と
を備える装置。
【請求項９３】
前記明るさ向上層および反射偏光子のうちの少なくとも一方が前記ディフューザープレートに取り付けられる、請求項９２に記載の装置。
【請求項９４】
一方の面に窪んだ領域を有する第一光学層と、
前記窪んだ領域内に配置される第二光学層と
を含む光管理光学フィルム配列。
【請求項９５】
前記第一光学層がディフューザー層である、請求項９４に記載の配列。
【請求項９６】
前記第一光学層が変形可能な材料を含み、前記第二光学層が前記変形可能な材料中に押し込まれる、請求項９４に記載の配列。
【請求項９７】
前記第一光学層が、第一材料の層と、前記窪んだ領域を形成するように前記第一材料の層の外周縁部に配置された外周材料とを含む、請求項９４に記載の配列。
【請求項９８】
前記第二光学層が前記第一光学層に取り付けられる、請求項９４に記載の配列。
【請求項９９】
前記第二光学層が透明な光学層である、請求項９４に記載の配列。
【請求項１００】
前記第二光学層が反射偏光子である、請求項９４に記載の配列。
【請求項１０１】
前記窪んだ領域を覆って配置されるプリズム状明るさ向上層をさらに含む、請求項９４に記載の配列。
【請求項１０２】
前記プリズム状明るさ向上層が外周縁部で前記ディフューザー層に取り付けられる、請求項１０１に記載の配列。
【請求項１０３】
前記プリズム状明るさ向上層が、前記第一光学層に面する第一の表面と、前記第一光学層と反対の方向を向いた構造化表面とを有し、前記機構が前記プリズム状明るさ向上層の前記構造化表面に取り付けられた反射偏光子をさらに含む、請求項１０１に記載の配列。
【請求項１０４】
前記第二光学層が前記窪み領域の深さよりも大きい厚さを有する、請求項１０１に記載の配列。
【請求項１０５】
前記第二光学層が前記窪み領域の深さよりも小さい厚さを有する、請求項１０１に記載の配列。
【請求項１０６】
前記窪み領域中に配置されたプリズム状明るさ向上層をさらに含む、請求項９４に記載の配列。
【請求項１０７】
前記プリズム状明るさ向上層を前記第二光学層から隔離する１つ以上のスペーサーをさらに含む、請求項１０６に記載の配列。
【請求項１０８】
反射偏光層をさらに含み、前記プリズム状明るさ向上層が前記第二光学層と前記反射偏光層との間に配置される、請求項１０６に記載の配列。
【請求項１０９】
前記反射偏光層が、少なくとも１ヶ所の外周縁部で前記第一光学層に取り付けられる、請求項１０８に記載の配列。
【請求項１１０】
前記第一光学層の第二の面に取り付けられた透明な層をさらに含む、請求項９４に記載の配列。
【請求項１１１】
前記第一光学層の第二の面に取り付けられた剛性の基板をさらに含む、請求項９４に記載の配列。
【請求項１１２】
ディスプレイ装置において、
ディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの背後に配置された光源と、
前記光源と前記ディスプレイパネルとの間に配置された光管理層配列であって、前記光管理層配列が一方の面に窪み領域を有する第一光学層および前記窪み領域内に配置された第二光学層を含む、光管理層配列と
を備える装置。
【請求項１１３】
前記光源が複数個の光源を含む、請求項１１２に記載の装置。
【請求項１１４】
前記ディスプレイパネルが液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルを含む、請求項１１２に記載の装置。
【請求項１１５】
前記ディスプレイパネルによって表示される像を制御するように結合された制御器をさらに備える、請求項１１２に記載の装置。
【請求項１１６】
前記制御器がコンピュータを備える、請求項１１５に記載の装置。
【請求項１１７】
前記制御器がテレビジョン制御器を含む、請求項１１５に記載の装置。
【請求項１１８】
前記第一光学層および前記第二光学層が前記ディスプレイパネルに取り付けられる、請求項１１２に記載の装置。
【請求項１１９】
前記第一光学層および前記第二光学層が透明基板に取り付けられる、請求項１１２に記載の装置。
【請求項１２０】
前記第一光学層がディフューザー層を含む、請求項１１２に記載の装置。
【請求項１】
直接照明液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
光源と、
ＬＣＤパネルと、
光管理層配列であって、前記光管理層配列を介して前記光源が前記ＬＣＤパネルを照らすように前記光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置され、前記光管理層配列がディフューザープレート、明るさ向上層、および反射偏光子を含み、前記ディフューザープレートが前記明るさ向上層および前記反射偏光子よりも１個以上の前記光源の近くに配置され、前記ディフューザープレートが、前記光源から前記ＬＣＤパネルに向かって伝搬する光を拡散させる第一の拡散層に取り付けられているほぼ透明な基板を含む、光管理層配列と、
を備える装置。
【請求項２】
前記第一のディフューザー層が拡散粒子の分散相を有する母材を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第一のディフューザー層が前記基板に直接取り付けられる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第一のディフューザー層が、前記第一のディフューザー層と前記基板との間に配置された接着剤層を介して前記基板に取り付けられる、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記光源が複数個の光源を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記光管理層配列が空間的に均質な拡散特性を与える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記基板がガラスのシートを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第一のディフューザー層が、前記光源のアレイの方を向いている前記基板の面上に設けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第一のディフューザー層が、前記光源のアレイと反対の方向を向いている前記基板の面上に設けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記第一の拡散層が前記光源のアレイの方を向いている前記基板の面上に設けられ、かつ前記ディフューザープレートが前記光源のアレイと反対の方向を向いている前記基板の面上に設けられた第二のディフューザー層をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記明るさ向上層の第一の面が前記ディフューザープレートに取り付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記反射偏光子が前記明るさ向上層の第二の面に取り付けられる、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記反射偏光子の第一の面が前記ディフューザープレートに取り付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記明るさ向上層が前記反射偏光子の第二の面に取り付けられる、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記反射偏光子が複数層光学フィルム反射偏光子を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記ディフューザーが約７２％〜９５％の範囲内のシングルパス光透過率を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記ディフューザーが約７５％〜９０％の範囲内のシングルパス光透過率を有する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
σ／ｘの値が１．５％未満（ただし、ｘは前記光管理層配列から前記ＬＣＤパネルへ進む照明光のレベルであって、前記ＬＣＤパネル全体にわたって平均したものであり、またσは前記光管理層配列全体にわたる照明光のレベルの二乗平均平方根偏差である）であり、かつ前記ディフューザープレートが少なくとも７２％のシングルパス透過率を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記σ／ｘの値が１．３％未満であり、かつ前記ディフューザープレートが少なくとも７５％のシングルパス透過率を有する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記ＬＣＤパネルによって表示される像を制御するように結合された制御器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記制御器がコンピュータを備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記制御器がテレビジョン制御器を含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
直接照明液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
光源と、
ＬＣＤパネルと、
光管理層配列であって、前記光管理層配列を介して前記光源が前記ＬＣＤパネルを照らすように前記光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置され、前記光管理層配列は少なくとも１層のディフューザー層と明るさ向上層とを含み、前記ディフューザー層を通り抜けるシングルパス透過率が約７５％を超える、光管理層配列と、
を備える装置。
【請求項２４】
前記少なくとも１層のディフューザー層を通り抜ける前記シングルパス透過率が約８０％を超える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記少なくとも１層のディフューザー層を通り抜ける前記シングルパス透過率が約８５％を超える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記シングルパス透過率が前記ディフューザー層の幅全体にわたって平均される、請求項２３に記載の装置。
【請求項２７】
σ／ｘの値が１．５％未満（ただし、ｘは前記光管理層配列から前記ＬＣＤパネルへ進む照明光のレベルであって、ＬＣＤパネル全体にわたって平均したものであり、またσは前記光管理層配列全体にわたる照明光のレベルの二乗平均平方根偏差である）である、請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
σ／ｘの値が１．３％未満である、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
σ／ｘの値が１．０％未満である、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記少なくとも１層のディフューザー層が、拡散粒子の分散相を有する母材を含む、請求項２３に記載の装置。
【請求項３１】
前記光管理層配列が透明な基板をさらに含む、請求項２３に記載の装置。
【請求項３２】
前記少なくとも１層のディフューザー層が、前記基板に取り付けられた第一のディフューザー層を含む、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記基板がガラスのシートを含む、請求項３１に記載の装置。
【請求項３４】
前記少なくとも１層のディフューザー層が、空間的に均質な拡散特性を有する、請求項２３に記載の装置。
【請求項３５】
前記少なくとも１層のディフューザー層が、少なくとも２層のディフューザー層を備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項３６】
前記明るさ向上層が、少なくとも１層のディフューザー層を含む光学層の積層体に取り付けられる、請求項２３に記載の装置。
【請求項３７】
前記光管理層配列が反射偏光子をさらに含む、請求項２３に記載の装置。
【請求項３８】
前記反射偏光子が一体に貼り合わされた光学層の積層体に取り付けられ、前記光学層の積層体が１層以上のディフューザー層と基板とを少なくとも含む、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記光源が複数個の光源を含む、請求項２３に記載の装置。
【請求項４０】
前記ＬＣＤパネルによって表示される像を制御するように結合された制御器をさらに備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項４１】
前記制御器がコンピュータを備える、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記制御器がテレビジョン制御器を含む、請求項４０に記載の装置。
【請求項４３】
直接照明液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
上側の表面を有する平面蛍光光源であって、前記平面蛍光光源がその上側の表面を通じて光を放射することができる、蛍光光源と、
ＬＣＤパネルと、
前記平面蛍光光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置された光管理層配列であって、前記光管理層配列が少なくとも第一ディフューザー層および明るさ向上層を含み、前記光管理層の少なくとも１層が前記平面蛍光光源の上側の表面に取り付けられている、光管理層配列と
を含む装置。
【請求項４４】
前記第一ディフューザー層が前記平面蛍光光源の上側の表面に取り付けられる、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記第一ディフューザー層が前記平面蛍光光源の上側の表面に直接取り付けられる、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記第一ディフューザー層が前記平面蛍光光源の上側の表面に接着剤層を介して取り付けられる、請求項４４に記載の装置。
【請求項４７】
前記明るさ向上層および反射偏光子のうちの一方が前記第一ディフューザー層に取り付けられ、前記第一ディフューザー層が前記平面蛍光光源と、前記明るさ向上層および前記反射偏光子のうちの前記一方との間にある、請求項４４に記載の装置。
【請求項４８】
前記光管理層配列が空間的に均質な拡散特性を与える、請求項４３に記載の装置。
【請求項４９】
前記光管理層配列が一体になった、前記拡散層、前記明るさ向上層および反射偏光子を含む積層体を含み前記積層体が前記平面蛍光光源に取り付けられる、請求項４３に記載の装置。
【請求項５０】
前記反射偏光子が、前記明るさ向上フィルムよりも前記ＬＣＤパネルの近くにある、請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
前記明るさ向上フィルムが、前記反射偏光子よりも前記ＬＣＤパネルの近くにある、請求項４９に記載の装置。
【請求項５２】
前記光管理フィルム配列中の前記第一ディフューザー層および他のすべてのディフューザー層を通り抜ける前記シングルパス透過率が約７２％〜９５％の範囲にある、請求項４３に記載の装置。
【請求項５３】
前記シングルパス透過率が約７５％〜９０％の範囲にある、請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
σ／ｘの値が１．５％未満（ただし、ｘは前記光管理フィルム配列から前記ＬＣＤパネルへ進む照明光のレベルであって、ＬＣＤパネル全体にわたって平均したものであり、またσは前記光管理フィルム配列全体にわたる照明光のレベルの二乗平均平方根偏差である）であり、かつ前記第一ディフューザー層が少なくとも７２％のシングルパス透過率を有する、請求項４３に記載の装置。
【請求項５５】
前記σ／ｘの値が１．３％未満であり、かつ前記ディフューザープレートが少なくとも７５％のシングルパス透過率を有する、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
前記ＬＣＤパネルによって表示される像を制御するように結合された制御器をさらに備える、請求項４３に記載の装置。
【請求項５７】
前記制御器がコンピュータを備える、請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
前記制御器がテレビジョン制御器を含む、請求項５６に記載の装置。
【請求項５９】
直接照明液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
光源と、
ＬＣＤパネルであって、上側のプレート、下側のプレート、および前記上側と下側のプレート間に配置された液晶層を備え、前記下側のプレートが前記光源に面し、前記下側のプレートが吸収偏光子を含む、ＬＣＤパネルと、
光管理フィルム配列であって、前記光管理フィルム配列を介して前記光源が前記ＬＣＤパネルを照らすように前記光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置され、前記光管理フィルム配列が少なくとも第一ディフューザー層を含み、前記少なくとも第一ディフューザー層が前記ＬＣＤパネルの前記下側のプレートの下側の表面に取り付けられる、機構と、
を備える装置。
【請求項６０】
前記光管理フィルム配列が、前記下側のプレートに取り付けられた反射偏光子をさらに含む、請求項５９に記載の装置。
【請求項６１】
前記光管理フィルム配列が、前記下側のプレートに取り付けられた明るさ向上層をさらに含む、請求項５９に記載の装置。
【請求項６２】
前記光管理フィルム配列が、一体になった少なくとも明るさ向上層と反射偏光子の積層体を含み、前記積層体が前記ＬＣＤパネルの前記下側のプレートに取り付けられる、請求項５９に記載の装置。
【請求項６３】
前記積層体が前記第一ディフューザー層を含む、請求項６２に記載の装置。
【請求項６４】
前記光管理フィルム配列が空間的に均質な拡散特性を与える、請求項５９に記載の装置。
【請求項６５】
前記光管理フィルム配列中の前記第一ディフューザー層および他のすべてのディフューザーを通り抜ける前記シングルパス透過率が約７２％〜９５％の範囲にある、請求項５９に記載の装置。
【請求項６６】
前記シングルパス透過率が約８５％〜９０％の範囲にある、請求項６５に記載の装置。
【請求項６７】
σ／ｘの値が１．５％未満（ただし、ｘは前記光管理フィルム配列から前記ＬＣＤパネルへ進む照明光のレベルであって、ＬＣＤパネル全体にわたって平均したものであり、またσは前記光管理フィルム配列全体にわたる照明光のレベルの二乗平均平方根偏差である）である、請求項５９に記載の装置。
【請求項６８】
前記光管理フィルム配列中の前記第一ディフューザー層および他のすべてのディフューザーを通り抜ける前記シングルパス透過率が約７２％〜９５％の範囲にある、請求項６７に記載の装置。
【請求項６９】
前記σ／ｘの値が１．３％未満であり、かつ前記ディフューザープレートが少なくとも７５％のシングルパス透過率を有する、請求項６７に記載の装置。
【請求項７０】
前記光管理フィルム配列が、前記ＬＣＤパネルの前記下側のプレートに取り付けられた反射偏光子および明るさ向上層をさらに含み、前記反射偏光子が前記明るさ向上層と前記下側のパネルとの間に配置される、請求項５９に記載の装置。
【請求項７１】
前記光管理フィルム配列が、前記ＬＣＤパネルの前記下側のプレートに取り付けられた明るさ向上層および反射偏光子をさらに含み、前記明るさ向上層が前記反射偏光子と前記下側のパネルとの間に配置される、請求項５９に記載の装置。
【請求項７２】
前記ＬＣＤパネルによって表示される像を制御するように結合された制御器をさらに備える、請求項５９に記載の装置。
【請求項７３】
前記制御器がコンピュータを備える、請求項７２に記載の装置。
【請求項７４】
前記制御器がテレビジョン制御器を含む、請求項７２に記載の装置。
【請求項７５】
直接照明液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
光源と、
ＬＣＤパネルと、
光管理層配列であって、前記光管理層配列を介して前記光源が前記ＬＣＤパネルを照らすように前記光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置され、前記光管理層配列がディフューザープレートと、明るさ向上層および反射偏光子のうちの少なくとも一方とを含み、前記ディフューザープレートが、１個以上の前記光源から前記ＬＣＤパネルに向かって伝搬する光を拡散させる第一のディフューザー層に取り付けられたほぼ透明な基板を含む、光管理層配列と
を備える装置。
【請求項７６】
前記明るさ向上層および反射偏光子のうちの少なくとも一方が前記ディフューザープレートに取り付けられる、請求項７５に記載の装置。
【請求項７７】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
光源と、
ＬＣＤパネルであって、上側のプレート、下側のプレート、および前記上側と下側のプレート間に配置された液晶層を備え、前記下側のプレートが前記光源に面し、前記下側のプレートが吸収偏光子を含む、ＬＣＤパネルと、
光管理フィルム配列であって、前記光管理フィルム配列を介して前記光源が前記ＬＣＤパネルを照らすように前記光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置され、前記光管理フィルム配列が前記ＬＣＤパネルの前記下側のプレートに取り付けられ、前記光管理フィルム配列が少なくとも第一ディフューザー層を含む、光管理フィルム配列と
を含む装置。
【請求項７８】
前記光管理フィルム配列が、前記ディフューザー層に加えて少なくとも１層の他の層を含み、前記光管理フィルム配列のフィルムが一体に貼り合わせられる、請求項７７に記載の装置。
【請求項７９】
前記光管理フィルム配列が反射偏光子をさらに含む、請求項７８に記載の装置。
【請求項８０】
前記光管理フィルム配列がプリズム状明るさ向上層をさらに含む、請求項７８に記載の装置。
【請求項８１】
前記光管理フィルム配列が、少なくともプリズム状明るさ向上層および反射偏光子の積層体をさらに含む、請求項７８に記載の装置。
【請求項８２】
前記光管理フィルム配列が空間的に均質な拡散特性を与える、請求項７７に記載の装置。
【請求項８３】
前記光管理フィルム配列を通過する光の拡散が、前記シングルパス透過率を約７２％〜９５％に抑える、請求項７７に記載の装置。
【請求項８４】
前記シングルパス透過率が約８５％〜９０％の範囲にある、請求項８３に記載の装置。
【請求項８５】
σ／ｘの値が２．５％未満（ただし、ｘは前記光管理フィルム配列から前記ＬＣＤパネルへ進む照明光のレベルであって、ＬＣＤパネル全体にわたって平均したものであり、またσは前記光管理フィルム配列全体にわたる照明光のレベルの二乗平均平方根偏差である）である、請求項７７に記載の装置。
【請求項８６】
前記光管理フィルム配列中の前記第一ディフューザー層および他のすべてのディフューザーを通り抜ける前記シングルパス透過率が約７２％〜９５％の範囲にある、請求項８５に記載の装置。
【請求項８７】
前記σ／ｘの値が２％未満であり、かつ前記ディフューザープレートが少なくとも７５％のシングルパス透過率を有する、請求項８５に記載の装置。
【請求項８８】
前記ＬＣＤパネルによって表示される像を制御するように結合された制御器をさらに備える、請求項７７に記載の装置。
【請求項８９】
前記制御器がコンピュータを備える、請求項８８に記載の装置。
【請求項９０】
前記制御器がテレビジョン制御器を含む、請求項８８に記載の装置。
【請求項９１】
前記光源が前記ＬＣＤパネルを背面から照らすように配置される、請求項７７に記載の装置。
【請求項９２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置において、
光源と、
ＬＣＤパネルと、
光管理層配列であって、前記光管理層配列を介して前記光源が前記ＬＣＤパネルを照らすように前記光源と前記ＬＣＤパネルとの間に配置され、前記光管理層配列は一体になったディフューザープレートと、明るさ向上層および反射偏光子のうちの少なくとも一方とを含み、前記ディフューザープレートが、１個以上の前記光源から前記ＬＣＤパネルに向かって伝搬する光を拡散させる第一のディフューザー層に取り付けられたほぼ透明な基板を含む、光管理フィルム配列と
を備える装置。
【請求項９３】
前記明るさ向上層および反射偏光子のうちの少なくとも一方が前記ディフューザープレートに取り付けられる、請求項９２に記載の装置。
【請求項９４】
一方の面に窪んだ領域を有する第一光学層と、
前記窪んだ領域内に配置される第二光学層と
を含む光管理光学フィルム配列。
【請求項９５】
前記第一光学層がディフューザー層である、請求項９４に記載の配列。
【請求項９６】
前記第一光学層が変形可能な材料を含み、前記第二光学層が前記変形可能な材料中に押し込まれる、請求項９４に記載の配列。
【請求項９７】
前記第一光学層が、第一材料の層と、前記窪んだ領域を形成するように前記第一材料の層の外周縁部に配置された外周材料とを含む、請求項９４に記載の配列。
【請求項９８】
前記第二光学層が前記第一光学層に取り付けられる、請求項９４に記載の配列。
【請求項９９】
前記第二光学層が透明な光学層である、請求項９４に記載の配列。
【請求項１００】
前記第二光学層が反射偏光子である、請求項９４に記載の配列。
【請求項１０１】
前記窪んだ領域を覆って配置されるプリズム状明るさ向上層をさらに含む、請求項９４に記載の配列。
【請求項１０２】
前記プリズム状明るさ向上層が外周縁部で前記ディフューザー層に取り付けられる、請求項１０１に記載の配列。
【請求項１０３】
前記プリズム状明るさ向上層が、前記第一光学層に面する第一の表面と、前記第一光学層と反対の方向を向いた構造化表面とを有し、前記機構が前記プリズム状明るさ向上層の前記構造化表面に取り付けられた反射偏光子をさらに含む、請求項１０１に記載の配列。
【請求項１０４】
前記第二光学層が前記窪み領域の深さよりも大きい厚さを有する、請求項１０１に記載の配列。
【請求項１０５】
前記第二光学層が前記窪み領域の深さよりも小さい厚さを有する、請求項１０１に記載の配列。
【請求項１０６】
前記窪み領域中に配置されたプリズム状明るさ向上層をさらに含む、請求項９４に記載の配列。
【請求項１０７】
前記プリズム状明るさ向上層を前記第二光学層から隔離する１つ以上のスペーサーをさらに含む、請求項１０６に記載の配列。
【請求項１０８】
反射偏光層をさらに含み、前記プリズム状明るさ向上層が前記第二光学層と前記反射偏光層との間に配置される、請求項１０６に記載の配列。
【請求項１０９】
前記反射偏光層が、少なくとも１ヶ所の外周縁部で前記第一光学層に取り付けられる、請求項１０８に記載の配列。
【請求項１１０】
前記第一光学層の第二の面に取り付けられた透明な層をさらに含む、請求項９４に記載の配列。
【請求項１１１】
前記第一光学層の第二の面に取り付けられた剛性の基板をさらに含む、請求項９４に記載の配列。
【請求項１１２】
ディスプレイ装置において、
ディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの背後に配置された光源と、
前記光源と前記ディスプレイパネルとの間に配置された光管理層配列であって、前記光管理層配列が一方の面に窪み領域を有する第一光学層および前記窪み領域内に配置された第二光学層を含む、光管理層配列と
を備える装置。
【請求項１１３】
前記光源が複数個の光源を含む、請求項１１２に記載の装置。
【請求項１１４】
前記ディスプレイパネルが液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルを含む、請求項１１２に記載の装置。
【請求項１１５】
前記ディスプレイパネルによって表示される像を制御するように結合された制御器をさらに備える、請求項１１２に記載の装置。
【請求項１１６】
前記制御器がコンピュータを備える、請求項１１５に記載の装置。
【請求項１１７】
前記制御器がテレビジョン制御器を含む、請求項１１５に記載の装置。
【請求項１１８】
前記第一光学層および前記第二光学層が前記ディスプレイパネルに取り付けられる、請求項１１２に記載の装置。
【請求項１１９】
前記第一光学層および前記第二光学層が透明基板に取り付けられる、請求項１１２に記載の装置。
【請求項１２０】
前記第一光学層がディフューザー層を含む、請求項１１２に記載の装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図４Ｇ】
【図４Ｈ】
【図４Ｉ】
【図４Ｊ】
【図４Ｋ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２０Ｃ】
【図２０Ｄ】
【図２０Ｅ】
【図２０Ｆ】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２１Ｃ】
【図２１Ｄ】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図４Ｇ】
【図４Ｈ】
【図４Ｉ】
【図４Ｊ】
【図４Ｋ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２０Ｃ】
【図２０Ｄ】
【図２０Ｅ】
【図２０Ｆ】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２１Ｃ】
【図２１Ｄ】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−３２７９（Ｐ２０１２−３２７９Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５０６４（Ｐ２０１１−１９５０６４）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【分割の表示】特願２００７−５３６８４４（Ｐ２００７−５３６８４４）の分割
【原出願日】平成１７年１０月１４日（２００５．１０．１４）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【分割の表示】特願２００７−５３６８４４（Ｐ２００７−５３６８４４）の分割
【原出願日】平成１７年１０月１４日（２００５．１０．１４）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
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