JP2009506499A - 凹型半透過反射器を備えた光再利用空洞を有する直接照射型バックライト - Google Patents
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Abstract
Description
次の例が特注のLEDバックライト検査台でテストされた。検査台は対角559mm(22インチ)、16:9アスペクト比、LCDテレビ用のLEDを用いたバックライトを模擬実験する様に設計された。検査台はバックライト空洞の側壁を形成する開いた矩形箱型構造を持ち、その構造の長軸は水平に置かれた。箱型構造の内壁には、高反射拡散白色フィルムである、前述したEDR IIフィルムが並べられた。
バックライト空洞はESR背面反射器と拡散プレートの間に再利用空洞フィルムを持たずに配置された。バックライト空洞の深さは背面反射器の上部から拡散プレートの底まで28mmであった。
この例では、再利用空洞は一緒にラミネートされた前述のDRPF偏光フィルムの2層から構成され、その2層の偏光軸は互いに直交した。バックライト空洞はESR背面反射器と層状DRPFフィルムで規定された2つの個々の再利用空洞で形成され、その空洞は円弧の形をとり、その円弧の上部は背面反射器の上方におよそ18mmであった。各々の再利用空洞の幅は約121mmで、それらはバックライト空洞の中に収められ、各々の再利用空洞は上部および底部のそれぞれから約13mm、中間部では約13mmで分離された。LEDはバックライトに対して水平に向けられ、再利用空洞に平行に、再利用空洞の中に設置された。バックライト空洞の深さは背面反射器の上部から拡散プレートの底まで28mmであった。
この例では、再利用空洞は半透過反射器として立方体角部光偏向フィルムを用いて形成された。このフィルムは厚さ0.25mm(10ミル)のポリカーボネートシートの単一層であり、このシートは片面の大部分は平滑で、反対面の大部分にはプリズム状の窪みあるいはすきまのパターンが形成された。このプリズム状の窪みのパターンは、3M社から入手できる3M(商標)Scotchlite(商標)反射材料6260高光沢フィルムに用いられる角錐立方体角部配列の逆あるいは相補体であり、その角錐配列の特徴は、(三角形状の底部から立方体角部の頂部までの)高さが約0.09mm(3.5ミル)であり、底部の三角形は55、55、70度の角度を持つ傾斜した立方体角部プリズムであった。この半透過フィルムはフィルムの構造化されたすなわち窪みが形成された面がLEDに面する様に向けられた。バックライト空洞はESR背面反射器と半透過反射器で規定された2つの個々の再利用空洞で形つくられ、その空洞は円弧の形をとり、その円弧の上部は背面反射器の上方におよそ12mmであった。各々の再利用空洞の幅は約121mmで、それらはバックライト空洞の中に収められ、各々の再利用空洞は上部および底部のそれぞれから約13mm、中間部では約13mmで分離された。LEDはバックライトに対して水平に向けられ、再利用空洞に平行に、再利用空洞の中に設置された。バックライト空洞の深さは背面反射器の上部から拡散プレートの底まで28mmであった。
この例では、再利用空洞は、2層のラミネートされた、3M社から入手できる、Vikuiti(商標)BEF II 90/50線状プリズム光学フィルムから形成された。このBEF IIフィルムの第1部分は接着剤を用いてBEFIIの第2部分につけられ、第1のBEF IIフィルムの線状プリズムは第2のBEF IIフィルムの線状プリズムに直角に向けられた。米国特許 第6,846,089号(スチーブンソン(Stevenson)ら)に開示される様に、接着剤の薄い層は第1フィルムの平面側に付けられ、第2のフィルムの構造化された側を接着剤に向けてラミネートされた。接着剤層の厚さは第2フィルムのプリズムの尖端のみが接着剤層に埋まる程度であった。両方のBEF IIのプリズムはLEDの方を向き、LEDに最も近いBEF IIフィルムのプリズム方向はLED棒に平行であった。バックライト空洞はESR背面反射器とBEF IIラミネートで規定された単一の再利用空洞で形成され、その再利用空洞は単一の円弧の形をとった。円弧の頂点は背面反射器の上方へ約22mmにあった。再利用空洞の幅は約254mmで、再利用空洞はバックライト空洞の中に収められ、上部および底部のそれぞれから約13mmであった。LEDはバックライトに対して水平に向けられ、再利用空洞に平行に、再利用空洞の中に設置された。バックライト空洞の深さは背面反射器の上部から拡散プレートの底まで28mmであった。
この例では、再利用空洞は2層のラミネートされた前述のBEF II光学フィルムから形成された。このBEF IIフィルムの第1部分は接着剤を用いてBEF IIの第2部分につけられ、第1のBEFIIフィルムの線状プリズムは第2のBEF IIフィルムの線状プリズムに直角に向けられた。米国特許 第6,846,089号(スチーブンソン(Stevenson)ら)に開示される様に、接着剤の薄膜は第1フィルムの平面側につけられ、第2フィルムの構造化側はその接着剤に向けられてラミネートを構成した。接着剤層の厚さは第2フィルムのプリズムの尖端のみが接着剤層に埋まる程度であった。両方のBEF IIのプリズムはLEDの方を向き、LEDに最も近いBEF IIフィルムのプリズム方向はLED棒に平行であった。バックライト空洞はESR背面反射器と、円弧の頂点が背面反射器の上方に約18mmである様な円弧の形を持つBEF IIラミネートで規定された、2つの別々の再利用空洞で形成された。各々の再利用空洞の幅は約121mmで、それらはバックライト空洞の中に収められ、各々の再利用空洞は上部および底部のそれぞれから約13mm、中間部では約13mmで分離された。LEDはバックライトに対して水平に向けられ、再利用空洞に平行に、再利用空洞の中に配置された。バックライト空洞の深さは背面反射器の上部から拡散プレートの底まで28mmであった。
この例では、再利用空洞は前述の穿孔Vikuiti(商標)ESRフィルムから構成され、これは若干曇ったポリカーボネート基材にラミネートされた。この穿孔ESRフィルムは、表面上に実質的にランダム分布で約0.25mmから0.75mmの範囲の直径の穴を持ち、しかし、これらの穴の中心は穴と穴の間隔を約1.5mm(中心で測定)にした六角格子状に規則正しく配列された。バックライト空洞はESR背面反射器と穿孔ESRFフィルムで規定された2つの別々の再利用空洞で形成され、その再利用空洞は円弧の形をとり、その円弧の頂部は背面反射器の上方におよそ14mmであった。各々の再利用空洞は約133mm幅で、それらはバックライト空洞の中に収められ、各々の再利用空洞は上部および底部の側壁に接し、中間部では約13mmで分離された。LEDはバックライトに対して水平に向けられ、再利用空洞に平行に、再利用空洞の中に設置された。バックライト空洞の深さは背面反射器の上部から拡散プレートの底まで28mmであった。
例1〜5の結果を表1に比較する。各々のバックライト構成に対する相対的な効率パラメータは、その例の平均輝度を対照の平均輝度で割ることで計算され、ここで各々の場合の平均輝度はそれぞれのバックライト出力領域のほぼ全体に対して計算された。輝度不均一パラメータは各々のバックライト構成に対して、輝度の標準偏差をバックライト出力領域のほぼ全体における平均輝度で割って計算された。色不均一パラメーター(Δuv)は各々のバックライト構成に対して、その例の平均色から色の点状偏差として計算され、ここで色はCIEu’v’色空間で表された。すなわち、
Claims (22)
- 出力領域を有する直接照射型バックライトであって、
背面反射器と、
入射光線を部分的に透過し且つ部分的に反射する半透過反射器であって、前記背面反射器に対向する少なくとも1つの凹型構造を構成する様に形成されて、前記凹型構造と前記背面反射器との間に前記バックライトの前記出力領域を実質的に満たす1つ以上の再利用空洞を提供する半透過反射器と、
光を前記1つ以上の再利用空洞の中に注入する様に前記出力領域の後方に配置された少なくとも1つの光源とを備え、
再利用空洞の各々は、深さdと幅Wを有し、Wは、dの少なくとも2倍であるか、又は、
前記半透過反射器は、光偏向フィルム、偏光フィルム、穿孔反射フィルム、鏡面反射フィルム、およびそれらの組み合わせの群から選ばれたフィルムを備える、
直接照射型バックライト。 - 前記半透過反射器は、偏光フィルムを備える請求項1に記載のバックライト。
- 前記少なくとも1つの凹型構造は、前記1つ以上の再利用空洞の境界を形成し、再利用空洞の各々は、各々の前記境界の中に、再利用された光を実質的に閉じ込める請求項1に記載のバックライト。
- 前記少なくとも1つの光源は、複数の光源を含み、少なくとも2つの光源は、1つ以上の再利用空洞の1つの中に光を注入する請求項1に記載のバックライト。
- 前記少なくとも1つの光源が、前記1つ以上の再利用空洞の中に配置されるか、あるいは前記背面反射器の後方に配置されている請求項1に記載のバックライト。
- 再利用空洞の各々は、深さdと幅Wを有し、Wは、dの少なくとも5倍である請求項1に記載のバックライト。
- 再利用空洞の各々は、中空である請求項1に記載のバックライト。
- 前記少なくとも1つの凹型構造は、本質的に単一の凹型構造から成り、前記1つ以上の再利用空洞は本質的に単一の再利用空洞から成る請求項1に記載のバックライト。
- 前記少なくとも1つの凹型構造は、複数の凹型構造を含み、前記1つ以上の再利用空洞は、複数の再利用空洞を含んでいる請求項1に記載のバックライト。
- 前記凹型構造の各々は、第1平面内で凹型の断面形状を有し、第1平面に垂直な第2平面内で実質的に平らな断面形状を有する請求項9に記載のバックライト。
- 前記凹型構造の各々は、第1と第2の互いに垂直な平面の両方において凹型の断面形状を有する請求項9に記載のバックライト。
- 再利用空洞の各々は、前記出力領域のディメンジョンにわたって延びている請求項9に記載のバックライト。
- 前記少なくとも1つの光源は、複数個のLEDを備える請求項1に記載のバックライト。
- 前記複数個のLEDは、異なる色で発光するLEDを備える請求項13に記載のバックライト。
- 前記半透過反射器は、前記背面反射器に対向する複数個の凹型構造を構成する様に形成されて複数個の再利用空洞を提供し、再利用空洞の各々に、その再利用空洞の中に光を注入する様に前記出力領域の後方に少なくとも1つのLEDが設けられる請求項13に記載のバックライト。
- 前記半透過反射器は本質的に、半反射フィルムおよび光偏向フィルムの群から選択される構造から成る請求項1に記載のバックライト。
- 前記半透過反射器は、半反射フィルム、光偏向フィルム、およびそれらの組み合わせの群から選択される2つのフィルムを含んでいる請求項1に記載のバックライト。
- 前記半透過反射器は、刻み目が付けられたフィルムを備える請求項1に記載のバックライト。
- 前記半透過反射器は、圧縮保持されたフィルムを備える請求項1に記載のバックライト。
- ディスプレイパネルと請求項1に記載のバックライトとを備えるディスプレイシステム。
- 前記ディスプレイパネルは、液晶ディスプレイ(LCD)を備える請求項20に記載のシステム。
- 前記システムは、LCDテレビを備える請求項21に記載のシステム。
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