JP2012008600A - 表面構造化光学フィルムの積み重ね方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ディスプレイは表面構造(222)、例えばディスプレイの輝度を増すプリズム状構造化表面を有する光学フィルム(218)を含む。構造化表面を構造化表面の形状高さ未満の深さまで接着剤層内に貫入させることにより、構造化表面を接着剤層(226)を用いて第2のフィルム(220)の対向表面(228)に接着させる。接着フィルム構造はフィルムにさらなる強度を提供するとともに、ディスプレイ組立中のフィルム損傷の可能性を低減する。
【選択図】図2A
Description
図2Aに図示した構成のサンプルを、高さ12μmのプリズム状構造を有する厚さ50μmの基板を有するプリズム状構造化フィルムを用いて作製した。プリズム状特徴の頂角は約90°であった。接着剤の薄いコーティングをスリーエム・シン・ブライトネス・エンハンスメント・フィルム(3M Thin Brightness Enhancement Film(TBEF))のシートの平面側に塗布してこれらのサンプルを作製した。TBEFの第2のシートをプリズム状溝が第1のシートの溝に対しておよそ90°配向した状態で接着剤に積層した。
異なるタイプの接着剤を用いて様々な層厚さに数個の交差TBEFフィルムの積層構造を形成した。構造を通過する光の輝度を測定して接着剤のない一組の交差TBEFフィルムに対して正規化した。その結果を図5に示す。フィルムを通過する角度に対する輝度分布を測定するオートロニック・コノスコープ(Autronic Conoscope)を用いて積層構造の光学輝度を測定した。
IOA/AAならびにIOA/AAまたはIOA/MA/AAおよびUV硬化性エポキシまたはウレタンの混合物を用いて作製した積層構造のサンプルを95%の相対湿度で100℃、85℃、および65℃の温度に1週間さらすことにより積層構造の環境安定性をテストした。サンプルはすべて目視検査に合格し、分離または気泡による失敗はなかった。これは気体が非常に容易に積層物内外に移動する能力による。サンプルはすべてある程度屈曲する。カーリングはダウンウェブ方向とクロスウェブ方向との間の膨張係数の差のため発生すると考えられる。接着剤は加熱環境で移動する場合があるため屈曲はサンプル中に残る。カーリングは、高ガラス転移温度を有する接着剤を用いることにより、高度に架橋させることにより、または膨張係数を一致させることにより減少し得る。屈曲はフィルム層がディスプレイ内で平坦に保持される場合は組立の問題にはならない。
実施例2で説明した異なる積層構造の接着剤特性をテストをして剥離強度を得た。
光学利得(輝度)、視野角、干渉模様、拡散、および欠陥を隠蔽する能力などの積層構造の光学特性は、すべて接着剤および/または積層技術により影響され得る。異なる接着剤タイプおよび厚さで作製した積層構造の水平および垂直視野角は図8Aおよび8Bに示したグラフにそれぞれ図示されている。各グラフにおいて積層構造を通過する光に対する相対輝度を垂線に対する角度の関数としてプロットした。最高利得に相当する曲線802および852は接着剤のない交差TBEFを用いて得られた。またこれらの曲線は最も狭い視野角に相当する。他のプロットはTBEFを用いた様々な積層構造に相当する。このプロットで用いた接着剤は異なる初期架橋レベルでのUAバージョンである。これらのプロットは積層構造の多用性を示している。視野角は変化し得るが、より柔軟なカットオフおよびより広い視野角が必要な用途において有用な特性である。なおより大きな視野角構造は接着力が高いため機械的により安定している。
Claims (66)
- 関連するリブ高さを有するプリズム状リブで構造化された第1の表面を有する第1の輝度向上光学フィルムと、
前記第1の光学フィルムの前記第1の表面と対向する第2の表面を有する第2の光学フィルムと、
前記第2の表面上の第1の接着剤層とを備え、前記第1の表面の前記プリズム状リブのうちの少なくともいくつかが前記第1の接着剤層内に貫入し、前記第1の接着剤層内に貫入している前記リブの前記関連するリブ高さ未満の厚さを前記第1の接着剤層が有する、ディスプレイ内の光を管理する光管理フィルムパッケージ。 - 前記プリズム状リブのうちの少なくとも1つが対称断面を有する、請求項1に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第2の光学フィルムが、前記第1の光学フィルムに向けて配向されたリブなし表面と、前記第1の光学フィルムとは反対方向に向いた表面上に光指向リブ付きプリズムを有するプリズム状構造化表面とを有するプリズム状輝度向上フィルムである、請求項1に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第2のフィルムの前記第2の表面上の前記光指向リブ付きプリズムが、前記第1のフィルムの前記プリズム状リブに実質的に垂直に配向されている、請求項3に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第2の光学フィルムが第2の構造化表面をさらに含み、前記第2の構造化表面が関連する形状高さを有する構造化形状を含み、第3の表面と前記第3の表面上の第2の接着剤層とを有する第3の光学フィルムをさらに備え、前記第2の構造化表面の前記構造形状のうちの少なくともいくつかが前記第2の接着剤層内に貫入している、請求項1に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第2の接着剤層が、前記第2の接着剤層内に貫入している前記構造形状の前記形状高さ未満の厚さを有する、請求項5に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1および第2の光学フィルムがプリズム状光指向フィルムであり、前記第3の光学フィルムが反射型偏光子である、請求項5に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1の接着剤層内に貫入している前記構造形状の貫入深さが、前記第1の接着剤層内に貫入している前記形状の前記形状高さの二分の一未満である、請求項1に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1の接着剤層内に貫入している前記構造形状の貫入深さが、前記第1の接着剤層内に貫入している前記形状の前記形状高さの五分の一未満である、請求項8に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1の接着剤層が5μm未満の厚さを有する、請求項1に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1のフィルムの前記第1の表面と対向する前記第2のフィルムの前記第2の表面が耐浸潤表面である、請求項1に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第2の光学フィルムが反射型偏光子である、請求項1に記載のフィルムパッケージ。
- 前記反射型偏光子の前記第1の光学フィルムとは反対側に配置された拡散層をさらに備える、請求項12に記載のフィルムパッケージ。
- 前記反射型偏光子および前記第1の輝度向上光学フィルムが共に接着結合体を形成し、前記接着結合体の少なくとも一方側に支持シートをさらに備える、請求項12に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1の光学フィルムの前記第1の表面と反対側の第2の側に配置された拡散板をさらに備える、請求項12に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1の光学フィルムと前記拡散板との間に配置された構造化接着剤層をさらに備え、前記第1の光学フィルムと前記拡散板との間に少なくとも1つの空隙を設ける、請求項15に記載のフィルムパッケージ。
- 照明ユニットと、
ディスプレイユニットと、
前記照明ユニット源から前記ディスプレイユニットへ通過する光を管理するように前記照明ユニットと前記ディスプレイユニットとの間に配置された光管理ユニットとを備え、前記光管理ユニットが、関連するリブ高さを有するプリズム状リブで構造化された第1の表面を有する第1の光学フィルムと、前記第1の光学フィルムの前記第1の表面と対向する第2の表面を有する第2の光学フィルムと、前記第2の表面上の第1の接着剤層とを備え、前記第1の表面の前記プリズム状リブのうちの少なくともいくつかが前記第1の接着剤層内に貫入し、前記第1の接着剤層が前記第1の接着剤層内に貫入している前記リブの前記関連するリブ高さ未満の厚さを有するディスプレイシステム。 - 前記ディスプレイユニットに結合された制御ユニットをさらに備え、前記ディスプレイユニットにより表示される画像を制御する、請求項17に記載のシステム。
- 前記ディスプレイユニットが液晶ディスプレイ層を含む、請求項17に記載のシステム。
- 前記液晶ディスプレイ層の視認側の吸収型偏光層と前記液晶ディスプレイ層の光源側の吸収型偏光子とをさらに備える、請求項19に記載のシステム。
- 前記照明ユニットが導光板を照明する1つ以上の光源を含み、前記1つ以上の光源からの光が前記導光板に進入して前記導光板の側壁を通して前記光管理ユニットへ通過する、請求項17に記載のシステム。
- 前記照明ユニットと、前記光管理ユニットと、前記ディスプレイユニットとを保持する枠をさらに備える、請求項17に記載のシステム。
- 前記光管理ユニットの少なくとも前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムが、前記光管理ユニットを前記枠内に位置付ける1つ以上の周囲位置合わせタブを含む、請求項22に記載のシステム。
- プリズム状リブ付きの第1の光学フィルムのプリズム状リブを、第2の光学フィルムの表面上の第1の接着剤層内に、前記プリズム状リブの一部分と前記第1の接着剤層との間に間隙を残すような深さまで押し込むステップを含む、光学フィルムの積み重ね方法。
- 前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムをそれぞれのロールから渡すステップと、前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを重ねるステップと、前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを連続的に一体に押圧するステップと、前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを連続方法で所望のサイズに切断するステップとをさらに含む、請求項24に記載の方法。
- 第1のライナー層および第2のライナー層を前記それぞれの第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムから除去するステップをさらに含む、請求項25に記載の方法。
- 前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを切断するステップが、前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを前記光学フィルムのうちの一方に付随するライナー層を未切断のままにしておく深さまで切断するステップを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記プリズム状リブを前記第1の接着剤層内に押し込んだ後、前記接着剤層を硬化させるステップをさらに含む、請求項25に記載の方法。
- 前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを切断するステップが、前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムをダイローラを通過させるステップを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記第2の光学フィルムが、前記第1の光学フィルム上の前記プリズム状リブの配向と垂直な第2の配向にあるプリズム状リブを有するプリズム状リブ付きの第2の光学フィルムである、請求項24に記載の方法。
- 前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを少なくとも第3の光学フィルムと積み重ねて接着スタックを形成するステップをさらに含む、請求項24に記載の方法。
- 前記第3の光学フィルムが反射型偏光子である、請求項31に記載の方法。
- 前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムのうちの少なくとも一方をシート供給装置からのシートとして供給して、前記第1の光学フィルムの前記プリズム状リブを前記第1の接着剤層内に押し込む前に前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを重ね合わせるステップをさらに含む、請求項24に記載の方法。
- 光が通過する活性屈折面を含む屈折性形状で構造化された第1の表面を有する第1の光学フィルムと、
前記第1の光学フィルムの上方に配置され、第2の表面を有する第2の光学フィルムと、
前記第2の表面上の第1の接着剤層とを含み、前記屈折性形状のうちの少なくともいくつかが前記第1の接着剤層と前記第1の表面の一部分との間に間隙を残すように前記第1の接着剤層内に部分的に貫入し、前記貫入形状の前記活性面の一部分が前記間隙と界面を有するとともに前記貫入形状の他の部分が前記第1の接着剤層と界面を有している、ディスプレイ内の光を管理する光管理フィルムパッケージ。 - 前記第1の表面がプリズム状リブで構造化されている、請求項34に記載のフィルムパッケージ。
- 前記プリズム状リブのうちの少なくとも1つが対称断面を有する、請求項35に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第2の光学フィルムが、前記第1の光学フィルムに向けて配向されたリブなし表面と、前記第1の光学フィルムとは反対方向に向いたプリズム状リブを有する表面とを有するプリズム状光指向フィルムである、請求項34に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1の表面がプリズム状リブで構造化されているとともに、前記第2フィルム上の前記プリズム状リブが前記第1のフィルムの前記プリズム状リブに垂直に配向されている、請求項37に記載のフィルムパッケージ。
- 第3の表面と前記第3の表面上の第2の接着剤層とを有する第3の光学フィルムをさらに含み、前記第2の光学フィルムの前記プリズム状リブのうちの少なくともいくつかが前記第2の接着剤層内に貫入している、請求項37に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第3の光学フィルムが反射型偏光子である、請求項39に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1の接着剤層内に貫入している前記屈折性形状の貫入深さが、前記第1の接着剤層内に貫入している前記屈折性形状の前記形状高さの二分の一未満である、請求項34に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1のフィルムの前記第1の表面と対向する前記第2のフィルムの前記第2の表面が耐浸潤面である、請求項34に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1の接着剤層の厚さおよび前記第1の接着剤層内への前記第1の構造化表面の貫入深さが、前記フィルムパッケージを通過する光の特性が接着剤層のない前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムのスタックを通過する光の特性とは異なるように選択される、請求項34に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第2の光学フィルムが反射型偏光子である、請求項34に記載のフィルムパッケージ。
- 前記反射型偏光子の前記第1の光学フィルムとは反対側に配置された拡散層をさらに備える、請求項44に記載のフィルムパッケージ。
- 前記反射型偏光子および前記第1の光学フィルムが共に接着結合体を形成し、前記接着結合体の少なくとも一方側に支持シートをさらに備える、請求項44に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1の光学フィルムの前記第1の表面と反対側の第2の側に配置された拡散板をさらに備える、請求項44に記載のフィルムパッケージ。
- 前記第1の光学フィルムと前記拡散板との間に配置された構造化接着剤層をさらに備え、前記第1の光学フィルムと前記拡散板との間に少なくとも1つの空隙を設けている、請求項47に記載のフィルムパッケージ。
- 照明ユニットと、
ディスプレイユニットと、
前記照明ユニット源から前記ディスプレイユニットへ通過する光を管理するように前記照明ユニットと前記ディスプレイユニットとの間に配置された光管理ユニットとを備え、前記光管理ユニットが、光が通過する活性屈折面を含む屈折性形状で構造化された第1の表面を有する第1の光学フィルムと、前記第1の光学フィルムの上方に配置され、第2の表面を有する第2の光学フィルムと、前記第2の表面上の第1の接着剤層とを備え、前記屈折性形状のうちの少なくともいくつかが前記第1の接着剤層と前記第1の表面の一部分との間に間隙を残すように前記第1の接着剤層内に部分的に貫入し、前記貫入形状の前記活性面の一部分が前記間隙と界面を有するとともに前記貫入形状の他の部分が前記第1の接着剤層と界面を有しているディスプレイシステム。 - 前記ディスプレイユニットに結合された制御ユニットをさらに備え、前記ディスプレイユニットにより表示される画像を制御する、請求項49に記載のシステム。
- 前記ディスプレイユニットが液晶ディスプレイ層を含む、請求項49に記載のシステム。
- 前記液晶ディスプレイ層の視認側に吸収型偏光層と前記液晶ディスプレイ層の光源側に吸収型偏光子とをさらに備える、請求項51に記載のシステム。
- 前記照明ユニットが導光板を照明する1つ以上の光源を含み、前記1つ以上の光源からの光が前記導光板に進入して前記導光板の側壁を通して前記光管理ユニットへ通過する、請求項49に記載のシステム。
- 前記照明ユニットと、前記光管理ユニットと、前記ディスプレイユニットとを保持する枠をさらに備える、請求項49に記載のシステム。
- 前記光管理ユニットの少なくとも前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムが、前記光管理ユニットを前記枠内に位置付ける1つ以上の周囲位置合わせタブを含む、請求項54に記載のシステム。
- 第1の光学フィルムの屈折性形状の活性屈折面を、第2の光学フィルムの表面上の第1の接着剤層内に、前記第1の接着剤層と前記活性屈折面の一部分との間に間隙を残し、前記活性屈折面の他の部分が前記第1の接着剤層の接着剤に接するような所定の深さまで押し込むステップを含む、光学フィルムの積み重ね方法。
- 前記第1の光学フィルムの前記屈折性形状はプリズム状リブである、請求項56に記載の方法。
- 前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムをそれぞれのロールから渡すステップと、前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを重ねるステップと、前記第1の光学フィルムの前記活性屈折面を連続方法で前記第1の接着剤層内に押し込むステップと、前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを連続方法で所望のサイズに切断するステップとをさらに含む、請求項56に記載の方法。
- 前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを切断するステップが、前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを前記第2の光学フィルムに付随するライナー層を未切断のままにしておく深さまで切断するステップを含む、請求項58に記載の方法。
- 前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを切断するステップが、前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムをダイローラを通過させるステップを含む、請求項58に記載の方法。
- 前記第2の光学フィルムが、前記第1の光学フィルム上の前記プリズム状リブの配向と垂直な第2の配向にあるプリズム状リブを有するプリズム状リブ付きの第2の光学フィルムである、請求項56に記載の方法。
- 前記プリズム状リブを前記第1の接着剤層内に押し込んだ後、前記接着剤層を硬化させるステップをさらに含む、請求項56に記載の方法。
- 前記第2の光学フィルムが、前記第1の光学フィルム上の前記プリズム状リブの配向と垂直な第2の配向にあるプリズム状リブを有するプリズム状リブ付きの第2の光学フィルムである、請求項56に記載の方法。
- 前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを少なくとも第3の光学フィルムと積み重ねて接着スタックを形成するステップをさらに含む、請求項56に記載の方法。
- 前記第3の光学フィルムが反射型偏光子である、請求項64に記載の方法。
- 前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムのうちの少なくとも一方をシート供給装置からのシートとして供給して、前記第1の光学フィルムの前記プリズム状リブを前記第1の接着剤層内に押し込む前に前記第1の光学フィルムおよび第2の光学フィルムを重ね合わせるステップをさらに含む、請求項56に記載の方法。
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