JP2013508923A - 光源及びその光源を組み込んだディスプレイシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、次に列挙する米国特許出願に関連し、当該出願は参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる:米国特許出願第61/169466号、発明の名称「Optical Film」(代理人整理番号65062US002)、2009年4月15日出願;米国特許出願第61/169521号、発明の名称「Optical Construction and Display System Incorporating Same」(代理人整理番号65354US002)、2009年4月15日出願;米国特許出願第61/169532号、発明の名称「Retroreflecting Optical Construction」(代理人整理番号65355US002)、2009年4月15日出願;米国特許出願第61/169549号、発明の名称「Optical Film for Preventing Optical Coupling」(代理人整理番号65356US002)、2009年4月15日出願;米国特許出願第61/169555号、発明の名称「Backlight and Display System Incorporating Same」(代理人整理番号65357US002)、2009年4月15日出願;米国特許出願第61/169427号、発明の名称「Process and Apparatus for Coating with Reduced Defects」(代理人整理番号65185US002)、2009年4月15日出願;米国特許出願第61/169429号、発明の名称「Process and Apparatus for A Nanovoided Article」(代理人整理番号65046US002)、2009年4月15日出願;及び米国特許出願第61/254,243号、発明の名称「Optical Construction and Method of Making the Same」(代理人整理番号65619US002)、2009年10月22日出願。
本発明は、一般に、中空の光学反射空洞と、ある低屈折率に似た特性を呈する光学フィルムとを含む光源に関する。本発明はまた、かかる光源を組み込む照明装置、バックライト、及びディスプレイシステムに関する。
そのような場合、光学フィルムの有効屈折率neffは以下のように表わされ得る。
孔の屈折率と結合剤の屈折率との差が十分に小さい場合など、ある場合には、光学フィルムの有効屈折率は、以下の式で近似され得る。
そのような場合、光学フィルムの有効屈折率は、ボイド及び結合剤の屈折率の容積重み付き平均となる。例えば、ボイドの体積分率が約50%である光学フィルムと、屈折率が約1.5である結合剤は、約1.25の有効屈折率を有する。
式中、TRは、広くは、0〜1の範囲内の値を有し得る。例えば、鏡面反射体の場合、F1、B1、及びB2はゼロであり、その結果移送比率は1となる。別の例として、ランバート反射体の場合、F1及びB1はゼロであり、F2=B2であり、その結果移送比率はゼロとなる。
コーティング溶液「A」を作製した。まず、360gのNalco 2327コロイドシリカ(40重量%固形分)(Nalco Chemical Company(Naperville IL)から入手可能)と300gの1−メトキシ−2−プロパノール溶媒とを、冷却器と温度計を備えた2リットルの三つ口フラスコ内で高速攪拌して混合した。次に、22.15gのSilquest A−174シラン(GE Advanced Materials(Wilton CT)から入手可能)を添加した。この混合物を10分間撹拌した。次に、追加の400gの1−メトキシ−2−プロパノールを加えた。この混合物を、加熱マントルを使用して85℃で6時間加熱した。得られた溶液を室温まで冷却した。次に、水及び1−メトキシ−2−プロパノール溶媒のほとんど(約700g)を、水浴温度60℃でロータリーエバポレータを使用して除去した。結果として得られた溶液は、1−メトキシ−2−プロパノール中に分散した44重量%の透明なA−174修飾20nmシリカであった。次に、この溶液70.1g、20.5gのSR 444(Sartomer Company(Exton PA)から入手可能)、1.375gの光開始剤Irgacure184(Ciba Specialty Chemicals Company(High Point NC)から入手可能)、及び80.4gのイソプロピルアルコールを、攪拌により混合して、均質なコーティング溶液Aを形成した。
コーティング手順「B」を開発した。まず、コーティング溶液を、2.7cc/分の速度で20.3cm幅のスロットタイプコーティングダイの中にシリンジポンプ注入した。スロットコーティングダイは、152cm/分で移動する基材上に20.3cm幅のコーティングを均一に分配した。
図6にその側面図が概略的に示されている光源2800を作製した。光源2800は、光学反射中空空洞2810と、反射空洞の解放前方ポート2822の位置に設置された光学スタック2890とを含む。
光学スタック2890が、図7にその側面図が概略的に示されている光学スタック2900で置き換えられたこと以外は、光源2800と同様の光源を作製した。
図8にその側面図が概略的に示されているディスプレイシステム800を作製した。ディスプレイシステム800は、拡張光源801の上に配置された矩形液晶パネル820を備えていた。液晶パネル820は、約895mmの長さ(x方向)及び約515mmの幅(z方向)を有していた。拡張光源801は、長さ(x方向)705mm及び幅(z方向)400mmである矩形の放射又は発光領域を有していた。拡張光源801は、液晶パネル820の同様の寸法領域を照射し、その領域はパネルの寸法よりも小さかった。
光学スタック890が、その側面図が図10に概略的に示されている光学スタック1090で置き換えられたことを除いて、ディスプレイシステムをディスプレイシステム800と同様に作製した。光学スタック1090は、反射偏光子層860の底部主表面上にコーティングされた光拡散体850と、反射偏光子層860の上部主表面上にコーティングされた光学フィルム1010と、光学接着剤層870とを含んだ。
光学反射中空空洞であって、
光を受光するための1つ以上の入力ポート及び光を透過するための出力ポートと、
前記1つ以上の入力ポートの位置に配置された1つ以上のランプと、を含む、光学反射中空空洞と、
前記出力ポートに配置された光学スタックであって、
前記出力ポートに配置され、かつ約20%以上の光学ヘイズを有する実質的前方散乱光拡散体と、
光学フィルムと前記実質的前方散乱光拡散体との間の境界面における全内部反射を強化するために前記実質的前方散乱光拡散体の上に配置され、かつ、約1.3以下である屈折率及び約5%以下である光学ヘイズを有する光学フィルムと、
前記光学フィルムの上に配置された反射偏光子層と、を含み、前記光学スタック内の隣接する2つの主表面それぞれの相当部分は互いに物理的に接触する、光学スタックと、を含む。
光学反射中空空洞であって、
光を受光するための1つ以上の入力ポート及び光を透過するための出力ポートと、
前記1つ以上の入力ポートに配置された1つ以上のランプと、を含む、光学反射中空空洞と、
前記出力ポートに配置された光学スタックであって、
前記出力ポートに配置され、かつ約30%以上の光学ヘイズを有する実質的前方散乱光学フィルムと、
前記光学フィルムの上に配置された反射偏光子層と、を含み、前記光学スタック内の隣接する2つの主表面それぞれの相当部分が互いに物理的に接触する、光学スタックと、を含む。
光学反射中空空洞であって、
光を受光するための1つ以上の入力ポート及び光を透過するための出力ポートと、
前記1つ以上の入力ポートに配置された1つ以上のランプと、を含む、光学反射中空空洞と、
前記出力ポートに配置された光学スタックであって、
前記出力ポートに配置され、かつ約20%以上の光学ヘイズを有する実質的前方散乱光拡散体と、
光学フィルムと前記実質的前方散乱光拡散体との間の境界面における全内部反射を強化するために前記実質的前方散乱光拡散体の上に配置され、かつ、約1.3以下である屈折率及び約5%以下である光学ヘイズを有する光学フィルムと、
前記光学フィルムの上に配置された部分的に反射性で部分的に透過性の層と、を含み、前記光学スタック内の隣接する2つの主表面それぞれの相当部分は互いに物理的に接触する、光学スタックと、を含む。
光学反射中空空洞であって、
光を受光するための1つ以上の入力ポートと、
光を透過するための第1及び第2の出力ポートと、
前記1つ以上の入力ポートに配置された1つ以上のランプと、を含む、光学反射中空空洞と、
対応の第1及び第2の出力ポートに配置された第1及び第2の光学スタックであって、各光学スタックは、
約30%以上である光学ヘイズを有する光学フィルムと、
前記光学フィルムの上に配置された反射偏光子層と、を含み、前記光学スタック内の隣接する2つの主表面それぞれの相当部分は互いに物理的に接触する。
項目86の光源の前記第1の光学スタックの上に配置された第1の液晶パネルと、項目86の光源の前記第2の光学スタックの上に配置された第2の液晶パネルと、を備える。
Claims (10)
- 光学反射中空空洞であって、
光を受光するための1つ以上の入力ポート及び光を透過するための出力ポートと、
前記1つ以上の入力ポートに配置された1つ以上のランプと、を含む、光学反射中空空洞と、
前記出力ポートに配置された光学スタックであって、
前記出力ポートに配置され、かつ約20%以上の光学ヘイズを有する実質的前方散乱光拡散体と、
光学フィルムと前記実質的前方散乱光拡散体との間の境界面における全内部反射を強化するために前記実質的前方散乱光拡散体の上に配置され、かつ、約1.3以下である屈折率及び約5%以下である光学ヘイズを有する光学フィルムと、
前記光学フィルムの上に配置された反射偏光子層と、を含み、前記光学スタック内の隣接する2つの主表面それぞれの相当部分は互いに物理的に接触する、光学スタックと、を含む、光源。 - 前記光学反射中空空洞の最大横方向寸法と前記光学反射中空空洞の最大厚さとの比が、約40以上である、請求項1に記載の光源。
- 前記1つ以上の入力ポートが、前記光学反射中空空洞の反対側に位置決めされ、前記出力ポートが、前記光学反射中空空洞の上部側に位置決めされる、請求項1に記載の光源。
- 前記実質的前方散乱光拡散体が、約0.2以上である移送比率を有する、請求項1に記載の光源。
- 前記実質的前方散乱光拡散体が、半鏡面部分反射体を含む、請求項1に記載の光源。
- 前記実質的前方散乱光拡散体が、光学的に透明な基材の上に配置された光散乱層を含む、請求項1に記載の光源。
- 前記光学フィルムの前記有効屈折率が、約1.25以下である、請求項1に記載の光源。
- 前記光学反射中空空洞が、1つ以上の鏡面反射側面反射体を含み、前記1つ以上のランプによって放射される光が、前記1つ以上の鏡面反射側面反射体によって前記光学反射中空空洞の横方向に沿ってコリメートされる、請求項1に記載の光源。
- 前記光学スタック内の隣接する2つの主表面それぞれの少なくとも70%が、互いに物理的に接触する、請求項1に記載の光源。
- 請求項1に記載の光源と、前記光学スタックの上に配置された液晶パネルと、を含み、前記光学スタックが、接着剤を介して前記液晶パネルに結合される、ディスプレイシステム。
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