JP2018511906A

JP2018511906A - 光ガイド物品及び作製方法

Info

Publication number: JP2018511906A
Application number: JP2017544728A
Authority: JP
Inventors: ジェイ．オウダーカークアンドリュー
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2018-04-26
Also published as: US20180003892A1; WO2016137773A1; KR20170122217A; CN107407771A

Abstract

折り畳み可能、及び折り畳まれた光ガイド物品が記載される。折り畳み可能な光ガイド物品は、裏材、裏材の上に配置された光ガイド、及び裏材の上に光ガイドと隣接するように配置されたプリズムを備え、裏材がプリズムと光ガイドとの間の軸を中心に折り畳まれるときに、プリズムの側部は、光ガイドの端部と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置される。折り畳まれた光ガイド物品は、光ガイド、第１プリズム、及び第２プリズムを含む。第１プリズムは、光ガイドの端部と隣接し、これと隣接するように配置される。第２プリズムは第１プリズムと隣接し、これと位置合わせされるように配置され、低屈折率材料が第１プリズム及び第２プリズムを分離する。

Description

バックライト付きディスプレイにおいて使用されるバックライトは、光ガイドと、光ガイドの縁部に光を注入するように配置された光源とを含むことができる。光ガイドからの光出力は、光ガイドの出力面にわたって不均一な強度分布を有し得る。例えば、光ガイドの、光源付近の区域に、「ホットスポット」が現れることがある。

本記載のいくつかの態様により、裏材と、裏材の上に配置された第１光ガイドと、裏材の上に配置された第１プリズムとを有する物品が提示される。第１プリズムは、裏材上に、第１光ガイドと隣接するように配置され、裏材が第１プリズムと第１光ガイドとの間の第１軸を中心に折り畳まれるときに、第１プリズムの第１側部は、第１光ガイドの端部と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置される。

本記載のいくつかの態様により、第１光ガイドと、第１プリズムと、第２プリズムとを有する物品が提示される。第１光ガイドは、第１端部、第１端部と反対側の第２端部、第１主面、及び第１主面と反対側の第２主面を有する。第１プリズム及び第２プリズムそれぞれが、第１側部、第２側部、第３側部、及び第１側部と第２側部との間の第１縁部を有する。第３側部は第１側部より長く、第２側部より長い。第１プリズムは、第１プリズムの第１側部が、第１光ガイドの第１端部と隣接し、これと位置合わせされるようにして、配置される。第２プリズムは、第２プリズムの第１側部が第１プリズムの第２側部と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置され、第１低屈折率材料が、第１プリズムの第２側部と、第２プリズムの第１側部を分離する。第１プリズムの第１縁部は、第２プリズムの第１縁部と隣接するように配置される。

本記載のいくつかの態様により、本記載の物品を作製する方法が提示される。

折り畳み可能な光ガイド物品の断面図である。折り畳まれた光ガイド物品の断面図である。折り畳み可能な光ガイド物品の断面図である。折り畳まれた光ガイド物品の断面図である。折り畳み可能な光ガイド物品を作製するプロセスを概略的に例示している。折り畳み可能な光ガイド物品を作製するプロセスを概略的に例示している。折り畳み可能な光ガイド物品の断面図である。折り畳み可能な光ガイド物品の断面図である。折り畳み可能な光ガイド物品から、折り畳まれた光ガイドを作製するためのプロセスを例示している。折り畳み可能な光ガイド物品から、折り畳まれた光ガイドを作製するためのプロセスを例示している。折り畳み可能な光ガイド物品から、折り畳まれた光ガイドを作製するためのプロセスを例示している。折り畳み可能な光ガイド物品から、折り畳まれた光ガイドを作製するためのプロセスを例示している。折り畳まれた光ガイド物品を含むバックライトの概略断面図である。折り畳まれた光ガイド物品を含むバックライトの概略断面図である。折り畳まれた光ガイド物品を含むバックライト付きディスプレイの概略断面図である。折り畳まれた光ガイド物品の一部の断面図である。折り畳まれた光ガイド物品の一部の断面図である。折り畳まれた光ガイド物品の一部の断面図である。検出器で測定される照明均一性のシミュレーションを示している。折り畳まれた光ガイド物品の一部の断面図である。折り畳まれた光ガイド物品の一部の断面図である。検出器で測定される照明均一性のシミュレーションを示している。折り畳まれた光ガイド物品の一部の断面図である。折り畳まれた光ガイド物品の一部の断面図である。

以下の説明では、本明細書の一部を形成し、例示を目的として示される添付図面を参照する。図面は必ずしも縮尺どおりではない。他の実施形態が企図され、本説明の範囲又は趣旨から逸脱することなく行われ得ることを理解されたい。

バックライト付きディスプレイにおいて使用されるいくつかのバックライトは、その１つ以上の縁部に沿って光源を備える光ガイドを使用する。光源は例えば、光ガイドの縁部に光を注入するために配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であり得る。バックライトからの光出力の均一性は、ＬＥＤの位置及び強度に影響され得る。光源が、光ガイドの出力面からより遠く配置される、折り畳まれた光ガイド構成（例えば、図１Ｂ参照）は、光出力の均一性を改善することができる一方で、折り畳まれた光ガイドを組み込んだバックライト内での小さいベゼル幅を維持することを可能にすることが見出された。折り畳まれた光ガイドの様々な表面の間に、低屈折率材料を計画的に配置することによって、予想外の均一性及び効率の改善が更にもたらされ得ることが見出された。折り畳まれた光ガイドが効率的であるため、折り畳まれた光ガイドにおいて使用される光学要素が、互いに対して正確に位置決めされ、位置合わせされることが望ましい。正確な位置付け及び位置合わせを達成するための方法が見出され、以下に記載される。

図１Ａは、折り畳み可能な光ガイドアセンブリの概略側面図である。折り畳み可能な光ガイド物品１００は、第１光ガイド１１０、及び第２光ガイド１２０を含み、第１プリズム１３０は第１縁部１３３を、第２プリズム１４０は第２縁部１４４を有し、これらが裏材１５０上に配置されている。裏材１５０は、第１光ガイド１１０と第１プリズム１３０との間の第１軸１５１を中心として、第１プリズム１３０と第２プリズム１４０との間の第２軸１５２を中心として、かつ第２プリズム１４０と第２光ガイド１２０との間の第３軸１５３を中心として、折り畳まれて、図１Ｂに示されるように、折り畳まれた光ガイド物品１０１を形成することができる。図１Ａにおいて、第１プリズム１３０は、裏材１５０上に、第１光ガイド１１０と隣接するように配置され、これにより、裏材１５０が第１プリズム１３０と第１光ガイド１１０との間の第１軸１５１を中心に折り畳まれるときに、第１プリズム１３０の第１側部１３２は、第１光ガイド１１０の第１端部１１２と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置される（図１Ｂ参照）。図１Ａにおいて、第２プリズム１４０は、第１光ガイド１１０と反対側の第１プリズム１３０と隣接する１５０上に配置され、これにより、裏材１５０が第１プリズム１３０と第２プリズム１４０との間の第２軸１５２を中心に折り畳まれるときに、第２プリズム１４０の第１側部１４２は、第１プリズム１３０の第２側部１３４と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置される（図１Ｂ参照）。第２光ガイド１２０は、裏材１５０の上で、第１光ガイド１３０と反対側で第２プリズム１４０と隣接するように配置され、これにより、裏材が第２プリズム１４０と第２光ガイド１２０との間の第３軸１５３を中心に折り畳まれるときに、第２プリズム１４０の第２側部１４４は、第２光ガイド１２０の第１端部１２２と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置される（図１Ｂ参照）。

第１光ガイド１１０は、第１端部１１２、第１端部１１２と反対側の第２端部１１４、第１主面１１６、及び第１主面１１６と反対側の第２主面１１８を有する。第２光ガイド１２０は、第１端部１２２、第１端部１２２と反対側の第２端部１２４、第１主面１２６、及び第１主面１２６と反対側の第２主面１２８を有する。物品１０１を形成するように折り畳まれると、第２光ガイド１２０の第１主面１２６は、第１光ガイド１１０の第２主面１１８と隣接するように配置される。第１プリズム１３０は第１側部１３２、第２側部１３４、第３側部１３６、及び第１側部１３２と第２側部１３４との間の第１縁部１３３を有する。第３側部１３６は第１側部１３２より長く、第２側部１３４より長い。第２プリズム１４０は第１側部１４２、第２側部１４４、第３側部１４６、及び第１側部１４２と第２側部１４４との間の第１縁部１４３を有する。第３側部１４６は第１側部１４２より長く、第２側部１４４より長い。物品１０１において、第１プリズム１３０は、第１プリズム１３０の第１側部１３２が、第１光ガイド１１０の第１端部１１２と隣接し、これと位置合わせされるように配置され、第２プリズム１４０は、第２プリズム１４０の第１側部１４２が、第１プリズム１３０の第２側部１３４と隣接し、これと位置合わせされるようにして、配置される。第１プリズム１３０の第１縁部１３３は、第２プリズム１４０の第１縁部１４３と隣接するように配置される。

いくつかの実施形態において、第１プリズム１３０は、実質的に直角三角形の断面を有し、第１プリズム１３０の第３側部１３６は、第１プリズム１３０の斜辺であり、裏材１５０に隣接するように配置される。いくつかの実施形態において、第１プリズム１３０の第１側部１３２の長さは、第１光ガイド１１０の厚さと実質的に等しい。いくつかの実施形態において、第１プリズム１３０の第１側部１３２の長さは、第１プリズム１３０の第２側部１３４の長さと実質的に等しく、よって第１プリズム１３０は実質的に直角二等辺プリズムである（すなわち、第１プリズム１３０は、実質的に直角二等辺三角形の断面を有する）。いくつかの実施形態において、第２プリズム１４０は、実質的に直角三角形の断面を有し、第２プリズム１４０の第３側部１４６は、第２プリズム１４０の斜辺であり、裏材１５０に隣接するように配置される。いくつかの実施形態において、第２プリズム１４０の第２側部１４４の長さは、第２光ガイド１２０の厚さと実質的に等しい。いくつかの実施形態において、第２プリズム１４０の第１側部１４２の長さは、第１プリズム１３０の第２側部１３４の長さと実質的に等しい。いくつかの実施形態において、第２プリズム１４０の第１側部１４２の長さは、第２プリズム１４０の第２側部１４４の長さと実質的に等しく、よって第２プリズム１４０は実質的に直角二等辺プリズムである（すなわち、第２プリズム１４０は、実質的に直角二等辺三角形の断面を有する）。

本明細書において使用するとき、プリズムの側部はプリズムの主面を指し、プリズムの端部はプリズムの小面を指し、プリズムの縁部は、側部の間、又は側部と端部との間の縁部を指す。本記載の物品と組み合わせて有用なプリズムは、典型的には３つの主面（側部）、２つの小面（端部）、隣接する側部の対の間の３つの縁部、及び側部と端部との６つの縁部（各端部で３つ）を有するが、他の形状も可能である。

折り畳まれた光ガイド物品１０１は、ディスプレイのバックライト内の光ガイドパネルとして有用である。第１光ガイド１１０の第２端部１１４は、光注入面として使用することができ、第２光ガイド１２０の第２主面１２８は、光ガイドパネルの出力面として使用することができる。第１光ガイド１１０の第２端部１１４に注入された光が、第１プリズム１３０及び第２プリズム１４０から、又は第１プリズム１３０及び第２プリズム１４０と隣接する裏材１５０内の反射性層から反射して、第２光ガイド１２０の第１端部１２２内へと入る。光は、第３側部１３６及び１４６からの内部全反射（ＴＩＲ）により、第１プリズム１３０及び第２プリズム１４０から反射してもよい。あるいは、単一層であってもよく、又は複数の層を含んでもよい、裏材１５０は、プリズム１３０及び１４０を透過する光を反射する反射性層を、第３側部１３６及び１４６と隣接する領域内に含み得る。いくつかの実施形態において、裏材は低屈折率層を含み、光は、低屈折率層との境界面において、ＴＩＲによって反射する。裏材は、第１主面１１６を通じた光の損失を防ぐために、第１光ガイド１１０の第１主面１１６と隣接する領域において、反射性層又は低屈折率層を含むことがある。裏材は、第２光ガイド１２０の第２主面１２８に隣接する領域において透明であり得る。いくつかの実施形態において、裏材１５０は物品１０１を形成した後に取り除かれてもよく、反射性コーティングは、第１主面１１６並びに第１プリズム１３０及び第２プリズム１４０の第３側部１３６及び１４６の１つ以上に適用されてもよい。

第２光ガイド１２０は、第１端部１２２に注入された光を抽出する、光抽出機構を含んでもよい。物品１００を折り畳んで物品１０１を形成する前に、例えば、第１主面１２６上に点又は線を印刷することによって、１つの第１主面１２６上に抽出機構を形成することができる。抽出機構を形成した後、第１主面１２６は、反射性コーティングでコーティングしてもよい。

第１主面１２６、第１主面１１６、第３側部１３６、及び／又は第３側部１４６上に使用することができる好適な反射性コーティングには、金属性コーティング、又は絶縁性コーティングが含まれる。表面に取り付ける、又は裏材の一部に組み込むことができる、好適な反射性層としては、３ＭＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手可能な、上昇正反射（ＥＳＲ）フィルムなどの、多層光学フィルムが挙げられる。

第１光ガイド１１０は、接着剤によって第１プリズム１３０に取り付けられてもよく、第１プリズム１３０は、接着剤によって第２プリズム１４０に取り付けられてもよく、第２プリズム１４０は、接着剤によって第２光ガイド１２０に取り付けられてもよく、第１光ガイド１１０及び第２光ガイド１２０は、接着剤によって共に取り付けられてもよい。様々な構成要素を取り付けるために使用される接着剤は、同じであっても、異なっていてもよい。接着剤のいずれか、又は全てが、低屈折率光学接着剤であり得る。

本明細書において使用するとき、「低屈折率」材料とは、約１．４５以下の屈折率を有する材料を指す。本明細書において使用するとき、別様に指示されない限り、「屈折率」とは、２５℃における、５８９ｎｍの波長を有する光（ナトリウムＤ線）における屈折率を指す。いくつかの実施形態において、低屈折率材料は、約１．４５以下、約１．４２以下、約１．４１以下、又は約１．３９以下の屈折率を有する光学的に透明な接着剤である。好適な低屈折率の、光学的に透明な接着剤としては、メーカーが１．３１５〜１．４４の範囲として指定する屈折率を有する、ＮｏｒｌａｎｄＯｐｔｉｃａｌＡｄｈｅｓｉｖｅｓ１３１５、１３２、１３８、１４２、及び１４４（ＮｏｒｌａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｓ，Ｃｒａｎｂｕｒｙ，ＮＪから入手可能）を含む。いくつかの実施形態において、低屈折率材料は、約１．３未満、約１．２未満、又は更に約１．１５未満の屈折率を有する超低屈折率（ＵＬＩ）材料である。好適なＵＬＩ材料としては、米国特許出願公開番号第２０１２／００３８９９０号（Ｈａｏｅｔａｌ．）に記載されるものなどの、ナノボイド材料が挙げられる。いくつかの実施形態において、低屈折率材料は、ナノボイド低屈折率材料である。

いくつかの実施形態において、低屈折率接着剤又は空気であり得る、低屈折率材料は、第１プリズム１３０の第２側部１３４及び第２プリズム１４０の第１側部１４２を分離する。いくつかの実施形態において、空隙が、第１プリズム１３０及び第２プリズム１４０を分離し得る。第１プリズム１３０及び第２プリズム１４０を、その端部で固定することにより、又は第１プリズム１３０及び第２プリズム１４０をその縁部付近のみで共に結合することにより、空隙がもたらされてもよい。第１プリズム１３０の第２表面１３４、及び／又は第２プリズム１４０の第１表面１４２を構造化することによって、空隙を形成することができる。プリズムを形成するために使用されるモールド又はツールを使用することによって、構造化がもたらされてもよく、又は構造を形成するために別個の機械加工工程が使用されてもよい。

第１光ガイド１１０及び第２光ガイド１２０、並びに第１プリズム１３０及び第２プリズム１４０は、例えば、光学構成要素において一般的に使用される、任意のポリマー材料から作製することができる。好適なポリマーには、アクリレート（例えば、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ））、及び環状オレフィンコポリマー（ＣＯＰ）が挙げられる。

折り畳まれた光ガイド物品１０１は、単一の光ガイドの端部に光を直接注入する場合に比べて、第２主面１２８を通じて出力される光の均一性を改善することができる。第１プリズム１３０の第２側部１３４と、第２プリズム１４０の第１側部１４２との間に低屈折率材料（例えば、空気、又は低屈折率接着剤）を含めることにより、折り畳まれた光ガイド物品１０１の均一性及び効率性が更に改善され得る。

図２Ａは、裏材２５０上に配置された、光ガイド２１０及びプリズム２３０を含む、折り畳み可能な光ガイド物品２００の概略側面図である。光ガイド２１０は、相対する第１端部２１２及び第２端部２１４、並びに、相対する第１主面２１６及び第２主面２１８を含む。プリズム２３０は第１側部２３２、第２側部２３４、及び第３側部２３６を含み、裏材２５０と隣接するように配置された第３側部２３６は、第１側部２３２及び第２側部２３４よりも長くなっている。プリズム２３０はまた、第１側部２３２と第２側部２３４との間に縁部２３３を含む。裏材２５０は、第１主面２５６、及び反対側の第２主面２５８を含む。光ガイド２１０及びプリズム２３０は、第１主面２５６上に配置されている。裏材２５０は、図２Ｂに示される物品２０１を形成するために、光ガイド２１０とプリズム２３０との間の軸２５１を中心に折り畳むことができる。裏材２５０は、これが軸２５１を中心に折り畳まれたときに、曲がり、伸張するように可撓性であってもよく、又はこれは、軸２５１を中心に折り畳まれたときに裏材２５０が破断するように、破断可能であってもよい。図２Ｂに例示される実施形態において、物品２０１が物品２００から形成されるときに、裏材は破断して２つの部分２５０ａ及び２５０ｂへと別れる。プリズム２３０の第１側部２３２の長さＬは、光ガイド２１０の厚さＴと実質的に等しくてもよく、これによりプリズム２３０は、図２Ｂに例示されるように、光ガイド２１０と位置合わせされる。

低屈折率材料２６２は、第１端部２１２と第１側部２３２との間に配置されてもよい。いくつかの実施形態において、低屈折率材料は空気であってもよく、又は低屈折率コーティングであってもよい。低屈折率コーティングは、低屈折率接着剤、ＵＬＩ又は他の低屈折率材料であり得る。空隙は、プリズム２３０及び光ガイド２１０の縁部に沿った接着剤により、光ガイド２１０に隣接してプリズム２３０を配置することにより、空隙を形成することができる。プリズム２３０と光ガイド２１０との間の空間は、他所に記載されるように、第１端部２１２又は第１側部２３２に表面構造を適用することによって調節することができる。あるいは、低屈折率材料２６２は、ナノボイド低屈折率材料などの、低屈折率接着剤であり得る。

本記載の物品は、１つ以上のプリズム、及び１つ以上の光ガイドを裏材上に成形することによって作製され得る。いくつかの実施形態において、成形工程中に裏材を作製することができる。このような実施形態において、プリズム、光ガイド、及び裏材を、一般的な材料から作製することができる。他の実施形態において、裏材はフィルム又はフィルムの積層体であってもよく、光ガイド及びプリズムは、裏材の上に直接形成されてもよく、又は別個に形成され、その後裏材に取り付けられてもよい。本記載の物品を作製するための代表的なプロセスは、図３及び図４に例示されている。

本明細書において記載される折り畳み可能な光ガイド物品（例えば、折り畳み可能な光ガイド物品１００及び２００）は、裏材上に光ガイド及びプリズムを形成することによって作製できる。これは図３のプロセス３０５に概略的に例示され、裏材が準備され（工程３９２）、その後裏材上に光ガイド及びプリズムが形成される（工程３９６）。光ガイド及びプリズムは例えば、成形、キャスティング、及び硬化、又は機械加工（例えば、ダイヤモンドポイントミリング（diamond point milling））によって形成することができる。プリズム及び光ガイドは、所望の光ガイド及びプリズム形状を有するツールを使用して、裏材に対して樹脂組成物をキャスティング及び硬化することによって作製することができる。このようなプロセスで使用される組成物は、化学線（例えば、紫外線（ＵＶ））を適用することによって硬化可能であり得る。キャスト及び硬化プロセスは、例えば、米国特許番号第５，１７５，０３０号（Ｌｕｅｔａｌ．）及び同第５，１８３，５９７号（Ｌｕ）に記載されている。プリズム及び光ガイドはまた、所望の光ガイド及びプリズム形状を有する成形ツールを使用して、裏材に対して材料を成形する（例えば、射出成形、インサート成形）ことによって作製することができる。成形プロセスにおいて使用される材料は、例えば、熱可塑性ポリマーであり得る。あるいは、光ガイド及びプリズムを形成するために、熱硬化成分が成形型内に注入されてもよい。

いくつかの実施形態において、裏材は、成形操作中に、光ガイド及びプリズムと共に作製されてもよい。このような実施形態において、裏材は、隣接する光ガイドとプリズムとの間に、可撓性又は破断可能であり得る、薄い結合区域を含み得る。このような実施形態において、裏材、並びに光ガイド及びプリズムは、一般的な材料を含むことができる。

本明細書において記載される折り畳み可能な光ガイド物品（例えば、折り畳み可能な光ガイド物品１００及び２００）は、材料のブロックを裏材に取り付け、その後、ブロックを機械加工（例えば、ダイヤモンドポイントミリング）して光ガイド及びプリズムを形成することによって作製できる。

本明細書において記載される折り畳み可能な光ガイド物品（例えば、折り畳み可能な光ガイド物品１００及び２００）は、まず光ガイド及びプリズムを作製し、これらを裏材に取り付けることによって作製できる。これは図４のプロセス４０５に概略的に例示され、裏材が準備され（工程４９２）、光ガイド及びプリズムが形成され（工程４９４）、光ガイド及びプリズムが裏材に取り付けられる（工程４９６）。プリズム及び光ガイドはまた、所望の光ガイド及びプリズム形状を有する成形ツールを使用して、材料を成形する（例えば、射出成形）ことによって作製することができる。光ガイド及びプリズムは、ダイヤモンドポイントミリングを含む、様々な機械加工操作によって、作製することができる。例えば、ピックアンドプレース装置を使用して、裏材上にプリズム及び光ガイドを正確に配置することができる。光ガイド及びプリズムは、接着剤により、裏材に取り付けてもよく、又は裏材は接着剤層を含んでもよい。接着剤は、例えば、感圧接着剤であってもよい。接着剤層は、剥離可能な接着剤であってもよく、よって裏材は、これが形成された後に、生じた折り畳まれた光ガイド（例えば、折り畳まれた光ガイド物品１０１及び２０１）から取り除くことができる。

図５は、裏材５５０上に配置された、光ガイド５１０、第１プリズム５３０、及び第２プリズム５４０を含む、物品５００の概略側面図である。光ガイド５１０は、第１端部５１２、反対側の第２端部（例示されない）、並びに相対する第１主面５１６及び第２主面５１８を含む。第１プリズム５３０は第１側部５３２、第２側部５３４、及び第３側部５３６を含み、裏材５５０と隣接するように配置された第３側部５３６は、第１側部５３２及び第２側部５３４よりも長くなっている。第１プリズム５３０はまた、第１側部５３２と第２側部５３４との間に縁部５３３を含む。裏材５５０上で、光ガイド５１０と反対側で、第１プリズム５３０と隣接するようにして、配置された第２プリズム５４０は、第１側部５４２、第２側部５４４、及び第３側部５４６を含み、裏材５５０と隣接するように配置された第３側部５４６は、第１側部５４２及び第２側部５５４よりも長くなっている。第２プリズム５４０はまた、第１側部５４２と第２側部５４４との間に縁部５４３を含む。裏材５５０は、第１主面５５６、及び反対側の第２主面５５８を含む。光ガイド５１０、第１プリズム５３０、及び第２プリズム５４０は、第１主面５５６上に配置される。裏材５５０は、光ガイド５１０と第１プリズム５３０との間の第１軸５５１を中心として、第１プリズム５３０と第２プリズム５４０との間の第２軸５５２を中心として折り畳み、他所で記載される図７Ｃに示されるものと同様の物品を形成することができる。

図６は、裏材６５０上に配置された、第１光ガイド６１０、第２光ガイド６２０、第１プリズム６３０、及び第２プリズム６４０を含む、物品６００の概略側面図である。第１光ガイド６１０は、第１端部６１２及び反対側の第２端部（例示されない）を含む。裏材６５０上で、第１プリズム６３０と反対側で第２プリズム６４０と隣接するようにして配置された第２光ガイド６２０は、第１端部６２２、及び反対側の第２端部（例示されない）を含む。第１プリズム６３０は第１側部６３２、第２側部６３４、及び第３側部６３６を含み、裏材６５０と隣接するように配置された第３側部６３６は、第１側部６３２及び第２側部６３４よりも長くなっている。第１プリズム６３０はまた、第１側部６３２と第２側部６３４との間に縁部６３３及び角度θ_１を含む。裏材６５０上で、第１光ガイド６１０と反対側で、第１プリズム６３０と隣接するようにして、配置された第２プリズム６４０は、第１側部６４２、第２側部６４４、及び第３側部６４６を含み、裏材６５０と隣接するように配置された第３側部６４６は、第１側部６４２及び第２側部６５４よりも長くなっている。第２プリズム６４０はまた、第１側部６４２と第２側部６４４との間に縁部６４３及び角度θ_２を含む。裏材６５０は、第１光ガイド６１０と第１プリズム６３０との間の第１軸６５１を中心として、第１プリズム６３０と第２プリズム６４０との間の第２軸６５２を中心として、かつ第２プリズム６４０と第２光ガイド６２０との間で第３軸６５３を中心として、折り畳まれて、他所に記載される、図７Ｄに示されるものと同様の物品を形成することができる。

いくつかの実施形態において、θ_１＋θ_２は、およそ１８０°である。これは、第１光ガイド６１０及び第２光ガイド６２０、並びに第１プリズム６３０及び第２プリズム６４０が、端部６１２及び６２２と実質的に同一平面となり、側部６３２及び６４４が端部６１２及び６２２と実質的に平行となるように、位置合わせするために望ましい場合がある。いくつかの実施形態において、θ_１は、およそ９０°であり、θ_２は、およそ９０°である。これは、側部６３４と側部６４２との間の間隔が、第１光ガイド６１０と第２光ガイド６２０との間に対称に配置され、これが良好な光学均一性をもたらすため、望ましい場合がある。いくつかの実施形態において、第１光ガイド６１０の端部６１２の長さ（すなわち、第１光ガイド６１０の厚さ）は、第１プリズム６３０の第１側部６３２の長さと等しい、又はほぼ等しい。いくつかの実施形態において、第１プリズム６３０の第２側部６３４の長さは、第２プリズム６４０の第１側部６４２の長さと等しい、又はほぼ等しい。いくつかの実施形態において、第２光ガイド６２０の端部６２２の長さ（すなわち、第２光ガイド６２０の厚さ）は、第２プリズム６４０の第２側部６４４の長さと等しい、又はほぼ等しい。いくつかの実施形態において、第１光ガイド６１０及び第２光ガイド６２０の厚さ、第１プリズム６３０の第１側部６３２及び第２側部６３４の長さ、及び第１側部６４２及び第２側部６４４の長さは、全て等しいか、又はほぼ等しい。

図７Ａ〜７Ｄは、裏材７５０上に配置された、光ガイド及び２つのプリズムを含む、折り畳み可能な光ガイド物品から、折り畳まれた光ガイド物品を作製するプロセスを例示している。図７Ａは、裏材７５０上に配置された、第１光ガイド７１０、第１プリズム７３０、及び第２プリズム７４０を含む、物品７００ａの斜視図である。第１光ガイド７１０は、第１端部７１２及び反対側の第２端部（例示されない）を含む。第１プリズム７３０は、第１側部、第２側部７３４、第１側部及び第２側部７３４よりも長い、第３側部７３６（図７Ｄ参照）を含む。第１プリズム７３０はまた、第１端部７３８、及び反対側の第２端部７３９（図７Ｄ参照）を含み、第１側部と第２側部７３４との間に縁部７３３を含む。第２プリズム７４０は、第１側部、第２側部７４４、第１側部及び第２側部７４４よりも長い、第３側部７４６（図７Ｄ参照）を含む。第１プリズム７４０はまた、第１端部７４８、及び反対側の第２端部７４９（図７Ｄ参照）を含み、第１側部と第２側部７４４との間に縁部７４３を含む。物品７００ａは、図７Ｂに示される仮の物品７００ｂを生成するために、第１軸７５１及び第２軸７５２を中心として部分的に折り畳むことができる。物品７００ｂは、第１プリズム７３０の第１側部が第１光ガイド７１０の第１端部７１２と隣接し、第２プリズム７４０の第１側部が、第１プリズム７３０の第２側部７３４と隣接するまで、第１軸７５１及び第２軸７５２を中心として折り畳み続けることができる。

いくつかの実施形態において、裏材７５０は、第１光ガイド７１０、並びに第１プリズム７３０及び第２プリズム７４０と共に形成されてもよい。このような実施形態において、裏材は、第１光ガイド７１０、並びに第１プリズム７３０及び第２プリズム７４０それぞれの外側部分、並びに第１光ガイド７１０と第１プリズム７３０との間、及び第１プリズム７３０と第２プリズム７４０との間の結合区域であり得る。薄い結合区域は、可撓性又は破断可能であり得る。このような実施形態において、裏材は、図７Ａ〜７Ｂに概略的に例示されるよりも遥かに薄い場合がある。

いくつかの実施形態において、第１光ガイド７１０並びに第１プリズム７３０及び第２プリズム７４０は、裏材が取り外せるように、裏材７５０に剥離可能に取り付けられる。他の実施形態において、裏材は取り除かれず、裏材の第１光ガイド７１０、第１プリズム７３０及び／又は第２プリズム７４０と隣接する領域に反射性コーティング又は低屈折率層を含んでもよく、このようなコーティング又は層は、得られる折られた光ガイドに戻って入る迷光を反射するのに有用であり得る。いくつかの実施形態において、裏材は多層を含む。裏材は、第１光ガイド７１０、第１プリズム７３０、及び第２プリズム７４０と隣接する、反射性層又は低屈折率層を含んでもよく、取り外し可能な追加的な層を含んでもよく、追加的な層を取り除くことによって、反射性又は低屈折率が適所に残る。いくつかの実施形態において、裏材は、第１光ガイド７１０、第１プリズム７３０、及び第２プリズム７４０のうちの１つ以上と隣接して、反射性コーティングをもたらす。いくつかの実施形態において、裏材が取り除かれた後に、第３側部７３６及び／又は第３側部７４６に反射性コーティングが適用される。物品７００ｂを完全に折り畳んだ後に裏材７５０が取り除かれると、図７Ｃに示される物品７０１ｃが得られる。あるいは、裏材は、第１光ガイド７１０、並びに第１プリズム７３０及び第２プリズム７４０それぞれの外側部分、並びに第１光ガイド７１０と第１プリズム７３０との間、及び第１プリズム７３０と第２プリズム７４０との間の結合区域であり得、この場合、裏材７５０は、図７Ｃの長さ尺度において識別できないほどに薄い場合がある。いくつかの実施形態において、物品７０１ｃは、第１光ガイド７１０と第１プリズム７３０との間、及び／又は第１プリズム７３０と第２プリズム７４０との間の、低屈折率接着剤層であり得る、接着剤層を含む。

第２光ガイド７２０は、図７Ｄに示される、折り畳まれた光ガイド物品７０１ｄを生成するように、第１光ガイド７１０と第２プリズム７４０に隣接するように配置され得る。反射性又は低屈折率層（例えば、低屈折率接着剤層）は、第１光ガイド７１０と第２光ガイド７２０との間の隣接する表面の一方又は両方の上に配置され得る。第２光ガイド７２０は、他所に記載されるバックライト付きディスプレイにおいて使用され得るバックライトで、折り畳まれた光ガイドとして物品７０１ｄが有用であり得るように、実質的に均一な光出力をもたらすように構成された、抽出機構を含み得る。

図８は、バックライト付きディスプレイにおいて使用するのに好適な、バックライト８０２の概略側面図である。バックライト８０２は、折り畳まれた光ガイド物品８０１、及び光源８７０を含む。物品８０１は、第１光ガイド８１０及び第２光ガイド８２０、並びに第１プリズム８３０及び第２プリズム８４０を含む。第１光ガイド８１０は、相対する第１端部８１２及び第２端部８１４、並びに、相対する第１主面８１６及び第２主面８１８を有する。第２光ガイド８２０は、相対する第１端部８２２及び第２端部８２４、並びに、相対する第１主面８２６及び第２主面８２８を有する。第１プリズム８３０は、第１側部８３２、第２側部８３４、及び第３側部８３６を有し、第３側部８３６は、第１側部８３２及び第２側部８３４よりも長く、第１側部８３２と第２側部８３４との間に第１縁部８３３を備える。第２プリズム８４０は、第１側部８４２、第２側部８４４、及び第３側部８４６を有し、第３側部８４６は、第１側部８４２及び第２側部８４４よりも長く、第１側部８４２と第２側部８４４との間に第１縁部８４３を備える。物品８０１は、第１プリズム８３０の第２側部８３４と、第２プリズム８４０の第１側部８４２との間に第１材料８６０を、第１光ガイド８１０の第１端部８１２と、第１プリズム８３０の第１側部８３２との間に第２材料８６２を、第２プリズム８４０の第２側部８４４と、第２光ガイド８２０の第１端部８２２との間に第３材料８６４を、第１光ガイド８１０の第２主面８１８と、第２光ガイド８２０の第１主面８２６との間に第４材料８６６を、含む。第１〜第４材料８６０、８６２、８６４、８６６は、例えば、低屈折率接着剤又は空気であってもよく、同じ又は異なる材料を含んでもよい。例えば、構成要素の角部の接着剤を使用して、構成要素の間に空隙を含めることができる。あるいは、他所に記載されるように、構造化表面（単数又は複数）を使用して、表面の間に空隙をもたらすことができる。

物品８０１において、第１プリズム８３０は、第１プリズム８３０の第１側部８３２が第１光ガイド８１０の第１端部８１２と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置され、第２プリズム８４０は、第２プリズム８４０の第１側部８４２が第１プリズム８３０の第２側部８３４と隣接し、これと位置合わせされるように配置され、低屈折率材料であり得る第１材料８６０が、第１プリズム８３０の第２側部８３４と、第２プリズム８４０の第１側部８４２とを分離しており、第１プリズム８３０の第１縁部８３３は、第２プリズム８４０の第１縁部８４３と隣接するように配置されている。第２プリズム８４０の第２側部８４４は、第２光ガイド８２０の第１端部８２２と隣接し、これと位置合わせされる。

１つ以上のＬＥＤを含み得る光源８７０は、第１光ガイド８１０の第２端部８１４に隣接するように配置される。光源８７０から第２端部８１４を通じて注入された光は、第１光ガイド８１０を通じて伝送され、第１端部８１２を通じて第１光ガイド８１０から出、第２材料８６２を通じ、第１側部８３２を通って第１プリズム８３０に入り、第３側部８３６で反射されて、第２側部８３４を通じて第１プリズム８３０を出、第１材料８６０を通じ、第１側部８４２を通って第２プリズム８４０に入り、第３側部８４６から反射し、第２側部８４４を通じて第２プリズム８４０から出、第３材料８６４を通じ、第１端部８２２を通って第２光ガイド８２０へと入る。第２光ガイド８２０は、第２主面８２８を通じて光を外に向けるための抽出機構を含み得る。第１主面８２６及び／若しくは第１主面８１６、並びに／又は第２主面８１８は、反射性層又は反射性コーティングを含んでもよい。

いくつかの実施形態において、両端から光が注入されるように構成された、折り畳まれた光ガイドが提供される。これは図９に例示されている。

図９は、バックライト付きディスプレイにおいて使用するのに好適な、バックライト９０２の概略側面図である。バックライト９０２は、折り畳まれた光ガイド物品９０１、第１光源９７０ａ、及び第２光源９７０ｂを含む。物品９０１は、第１光ガイド９１０ａ、第２光ガイド９２０、及び第３光ガイド９１０ｂ、並びに第１プリズム９３０ａ、第２プリズム９４０ａ、第３プリズム９３０ｂ、及び第４プリズム９４０ｂを含む。第１光ガイド９１０ａは、相対する第１端部９１２ａ及び第２端部９１４ａ、並びに、相対する第１主面９１６ａ及び第２主面９１８ａを有する。第２光ガイド９２０は、相対する第１端部９２２及び第２端部９２４、並びに、相対する第１主面９２６及び第２主面９２８を有する。第３光ガイド９１０ｂは、相対する第１端部９１２ｂ及び第２端部９１４ｂ、並びに、相対する第１主面９１６ｂ及び第２主面９１８ｂを有する。第１プリズム９３０ａは、第１側部９３２ａ、第２側部９３４ａ、及び第３側部９３６ａを有し、第３側部９３６ａは、第１側部９３２ａ及び第２側部９３４ａよりも長く、第１側部９３２ａと第２側部９３４ａとの間に第１縁部９３３ａを備える。第２プリズム９４０ａは、第１側部９４２ａ、第２側部９４４ａ、及び第３側部９４６ａを有し、第３側部９４６ａは、第１側部９４２ａ及び第２側部９４４ａよりも長く、第１側部９４２ａと第２側部９４４ａとの間に第１縁部９４３ａを備える。第３プリズム９３０ｂは、第１側部９３２ｂ、第２側部９３４ｂ、及び第３側部９３６ｂを有し、第３側部９３６ｂは、第１側部９３２ｂ及び第２側部９３４ｂよりも長く、第１側部９３２ｂと第２側部９３４ｂとの間に第１縁部９３３ｂを備える。第４プリズム９４０ｂは、第１側部９４２ｂ、第２側部９４４ｂ、及び第３側部９４６ｂを有し、第３側部９４６ｂは、第１側部９４２ｂ及び第２側部９４４ｂよりも長く、第１側部９４２ｂと第２側部９４４ｂとの間に第１縁部９４３ｂを備える。

折り畳まれた光ガイド物品９０１は、第１光ガイド９１０ａ、第１プリズム９３０ａ、第２プリズム９４０ａ、第２光ガイド９２０、第４プリズム９４０ｂ、第３プリズム９３０ｂ、及び第３光ガイド９１０ｂが、可撓性又は破断可能な裏材の上に、この順番で、隣接するように配置されている、折り畳み可能な光ガイドから作製することができる。

第１端部９１２ａ及び第２端部９１４ａを有する第１光ガイド９１０ａは、第２光ガイド９２０の第１主面９２６に隣接するように配置され、第１光ガイド９１０ａの第１端部９１２ａは、第２光ガイド９２０の第１端部９２２と隣接する。第１プリズム９３０ａは、第１光ガイド９１０ａの第１端部９１２ａに隣接するように配置され、第２プリズム９４０ａは、第１プリズム９３０ａと隣接し、第２光ガイド９２０の第１端部９２２と隣接するように配置されている。第１端部９１２ｂ及び第２端部９１４ｂを有する第３光ガイド９１０ｂは、第２光ガイド９２０の第１主面９２６に隣接するように配置され、第３光ガイド９１０ｂの第１端部９１２ｂは、第２光ガイド９２０の第２端部９２４と隣接する。第３プリズム９３０ｂは、第３光ガイド９１０ｂの第１端部９１２ｂに隣接するように配置され、第４プリズム９４０ｂは、第３プリズム９３０ｂと隣接し、第２光ガイド９２０の第２端部９２４と隣接するように配置されている。

物品９０１は、第１プリズム９３０ａの第２側部９３４ａと、第２プリズム９４０ａの第１側部９４２ａとの間に第１材料９６０ａを、第１光ガイド９１０ａの第１端部９１２ａと、第１プリズム９３０ａの第１側部９３２ａとの間に第２材料９６２ａを、第２プリズム９４０ａの第２側部９４４ａと、第２光ガイド９２０の第１端部９２２との間に第３材料９６４ａを、第１光ガイド９１０ａの第２主面９１８ａと、第２光ガイド９２０の第１主面９２６との間に第４材料９６６ａを、含む。物品９０１はまた、第３プリズム９３０ｂの第２側部９３４ｂと、第４プリズム９４０ｂの第１側部９４２ｂとの間に第５材料９６０ｂを、第３光ガイド９１０ｂの第１端部９１２ｂと、第３プリズム９３０ｂの第１側部９３２ｂとの間に第６材料９６２ｂを、第４プリズム９４０ｂの第２側部９４４ｂと、第２光ガイド９２０の第２端部９２４との間に第７材料９６４ｂを、第３光ガイド９１０ｂの第２主面９１８ｂと、第２光ガイド９２０の第１主面９２６との間に第８材料９６６ｂを、含む。第１〜８材料９６０ａ、９６２ａ、９６４ａ、９６６ａ、９６０ｂ、９６２ｂ、９６４ｂ、及び９６６ｂは、低屈折率接着剤又は空気などの低屈折率材料であってもよく、かつ同じ又は異なる材料を含んでもよい。例えば、構成要素の角部の接着剤を使用して、構成要素の間に空隙を含めることができる。あるいは、構造化表面（単数又は複数）を使用して、表面の間に空隙をもたらすことができる。

物品９０１において、第１プリズム９３０ａは、第１プリズム９３０ａの第１側部９３２ａが第１光ガイド９１０ａの第１端部９１２ａと隣接し、これと位置合わせされるようにして配置され、第２プリズム９４０ａは、第２プリズム９４０ａの第１側部９４２ａが第１プリズム９３０ａの第２側部９３４ａと隣接し、これと位置合わせされるように配置され、低屈折率材料であり得る第１材料９６０ａが、第１プリズム９３０ａの第２側部９３４ａと、第２プリズム９４０ａの第１側部９４２ａとを分離しており、第１プリズム９３０ａの第１縁部９３３ａは、第２プリズム９４０ａの第１縁部９４３ａと隣接するように配置されている。第３プリズム９３０ｂは、第３プリズム９３０ｂの第１側部９３２ｂが第３光ガイド９１０ｂの第１端部９１２ｂと隣接し、これと位置合わせされるようにして配置され、第４プリズム９４０ｂは、第４プリズム９４０ｂの第１側部９４２ｂが第３プリズム９３０ｂの第２側部９３４ｂと隣接し、これと位置合わせされるように配置され、低屈折率材料であり得る第５材料９６０ｂが、第３プリズム９３０ｂの第２側部９３４ｂと、第４プリズム９４０ｂの第１側部９４２ｂとを分離しており、第３プリズム９３０ｂの第１縁部９３３ｂは、第４プリズム９４０ｂの第１縁部９４３ｂと隣接するように配置されている。第２プリズム９４０ａの第２側部９４４ａは、第２光ガイド９２０の第１端部９２２と隣接してこれと位置合わせされ、第４プリズム９４０ｂの第２側部９４４ｂは、第２光ガイド９２０の第２端部９２４と隣接し、これと位置合わせされる。

図１０は、本記載の折り畳まれた光ガイド物品の、ディスプレイにおける使用を例示している。ディスプレイ１００３は、バックライト１００２、任意選択の光学フィルム１０８０、及びディスプレイパネル１０８５を含む。バックライト１００２は、折り畳まれた光ガイド物品１００１、及び光源１０７０を含む。物品１００１は、第１光ガイド１０１０及び第２光ガイド１０２０、並びに第１プリズム１０３０及び第２プリズム１０４０を含む。例えば、バックライト１００２は、バックライト８０２に対応してもよく、折り畳まれた光ガイド物品１００１は、物品８０１に対応してもよい。第１光ガイド１０１０は、第１主面１０１６、及び反対側の第２主面を含む。第２光ガイド１０２０は、相対する第１主面１０２６及び第２主面１０２８、並びに第１主面１０２６上の光抽出機構１０２９を含む。光線１０８９が光源１０７０から、第１光ガイド１０１０を通じて注入され、第１主面１０１６から第１プリズム１０３０へと一度反射し、第１プリズム１０３０の最も長い辺１０３６から、第２プリズム１０４０へと入り、第２プリズム１０４０の最も長い辺１０４６から反射して第２光ガイド１０２０へと入る。光線１０８９はその後、光抽出機構１０２９の１つから反射して、第２主面１０２８を通じて、第２光ガイドから出る。光線１０８９はその後、任意選択の光学フィルム１０８０、及びディスプレイパネル１０８５を通過する。任意選択の光学フィルム１０８０は、例えば、反射偏光子及び／又はプリズムフィルムを含み得る。

例えば、光抽出機構は、例えば、第１主面１０２６に、点又は線ないしは別様に形成された抽出機構を印刷することによって形成され得る。折り畳まれた光ガイド物品１００１は、例えば、図１Ａの物品１００と同様の折り畳み可能な物品を折り畳むことによって作製することができる。光抽出機構は、折り畳み可能な物品を折り畳む前に、第１主面１０２６上に印刷されるか、ないしは別の方法で形成することができる。あるいは、又は加えて、光抽出機構は、第２主面１０２８に、又はその上に含めることができる。これは、第２光ガイド１０２０を裏材に取り付ける前に、折り畳み可能な物品の上に光抽出機構を印刷する、ないしは別の方法で形成することによって達成できる。裏材は、折り畳み可能な物品が折り畳まれた光ガイド構成へと折り畳まれた後に取り除かれてもよく、又は裏材は適所に残されてもよい。

第１及び第２光ガイド、並びに第１及び第２プリズムを含む、図８に示されるものと同様の折り畳まれた光ガイド物品は、Ｓｙｎｏｐｓｉｓ，ＭｏｕｎｔａｉｎＶｉｅｗ，ＣＡ，ＵＳＡから入手可能なＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓＶｅｒｓｉｏｎ８．２．０を使用して、シミュレートした。第１光ガイドは、０．５ｍｍ厚さ、８０ｍｍ幅、２０ｍｍ長さの、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のシートとしてシミュレートした。ＬＥＤは、第１光ガイドのプリズムと反対側の端部の中心に光結合された。他端は、ミラーを有する斜辺を備える、第１及び第２直角プリズムに結合され、第２プリズムは、０．５ｍｍ高さ、８０ｍｍ幅、４０ｍｍ長さの第２光ガイド（ＰＭＭＡとも称される）に光を向けるように位置決めされた。検出面は、第１及び第２光ガイドの両方の中央に配置された第１及び第２プリズムから０．２５ｍｍに配置された。光ガイドとプリズムとの間、及び２つのプリズムの間に０．０１ｍｍ幅の空隙が形成され、この空隙に１．４１の屈折率を有する材料が充填された。

図１１Ａ〜１１Ｃは、第１プリズム１１３０及び第２プリズム１１４０付近に、シミュレートされた折り畳まれた光ガイド物品１１０１の一部を示している。第１光ガイド１１１０内に光線が注入された。光線は、第１プリズム１１３０及び第２プリズム１１４０から反射して、第２光ガイド１１２０に入った。図１１Ａは、光線のない、折り畳まれた光ガイド物品１１０１を示している。図１１Ｂは、ＬＥＤから発射された４つの光線１１９０の経路を示している。図１１Ｃは、ＬＥＤから発射された２００の光線の経路を示している。図１１Ｂの場合、折り畳まれた光ガイド物品１１０１から光線は逃れず、図１１Ｃの場合では、折り畳まれた光り物品１１０１から１つの光線１１９１のみが逃れている。

図１２は、ＬＥＤからの２５００万の光線を使用することによって生じる、光ガイドの水平方向中心（Ｘ＝０）における、ｙ軸（垂直方向）に沿った照明均一性１２９７の線グラフである。

２つのプリズムの間、及びプリズムと光ガイドとの間に、低屈折率材料を含めることの利点を例示するため、第１光ガイドと、第１プリズムと、第２プリズムと、第２光ガイドとの間の空隙がシミュレートしたＰＭＭＡ材料で充填された、シミュレーションが繰り返された。図１３Ａ〜１３Ｂは、第１光ガイド１３１０及び第２光ガイド１３２０（第１光ガイド１１１０及び第２光ガイド１１２０と対応する）、並びに第１プリズム１３３０及び第２プリズム１３４０（第１プリズム１１３０及び第２プリズム１１４０と対応する）を有する、得られた折り畳まれた光ガイド物品１３０１を示す。図１３Ａは、４つの光線１３９０ａの経路を示す。光線１３９１ａの１つが、内部全反射（ＴＩＲ）条件を満たさず、折り畳まれた光ガイド物品１３０１から逃れる。別の光線１３９３は、光源に戻ることによって第２光ガイド１３２０から失われる。図１３Ｂは、２００の光線の経路を示し、ＴＩＲ条件から逃れることによって、かなりの量の光線１３９１ｂが第２光ガイドから逃れることが観察できる。

図１４は、ＬＥＤからの２５００万の光線を使用することによって生じる、光ガイドの水平方向中心（Ｘ＝０）における、ｙ軸（垂直方向）に沿った照明均一性１４９７の線グラフである。

図１３Ａにおいて、光線１３９３は、光源に戻ることによって第２光ガイド１３２０から失われることが観察できる。図１５は、第１光ガイド１５１０及び第２光ガイド１５２０、並びに第１プリズム１５３０及び第２プリズム１５４０を含み、第１プリズム１５３０と第２プリズム１５４０との間の空隙に、１．４１の屈折率を有する低屈折率材料が配置されることを除いて、折り畳まれた光ガイド物品１３０１と対応する、折り畳まれた光ガイド物品１５０１を示している。第１光ガイド１５１０内に４つの光線が注入された。低屈折率材料は、低屈折率層から反射し、その後第１プリズム１５３０の斜辺から反射し、その後第２プリズム１５４０の斜辺から反射し、その後第２光ガイド１５２０に入る、光線１５９３の損失を防ぐことが観察できる。低屈折率材料がない場合、光線１５９３は、光線１３９３の経路に従い、第２光ガイド１５２０に入らない。

図１３Ａにおいて、光線１３９１ａは、ＴＩＲ条件から逃れることによって第２光ガイド１３２０から失われることが観察できる。図１６は、第１光ガイド１６１０及び第２光ガイド１６２０、並びに第１プリズム１６３０及び第２プリズム１６４０を含み、第１プリズム１６３０と第１光ガイド１６１０との間の空隙、及び第２プリズム１６４０と第２光ガイド１６２０との間の空隙に、１．４１の屈折率を有する低屈折率材料が配置されることを除いて、折り畳まれた光ガイド物品１３０１と対応する、折り畳まれた光ガイド物品１６０１を示している。第１光ガイド１６１０内に４つの光線が注入された。低屈折率材料は、ＴＩＲ条件から逃れることによる、光線の損失を防ぐことが観察できる。しかしながら、光線１６９３は、光源に戻ることによって、第２光ガイド１６２０から失われる。これは、図１５に示されるように、２つのプリズムの間に低屈折率材料を含めることによって、防ぐことができる。

折り畳まれた光ガイド物品１１０１及び１３０１は、縁部において直接照明される光ガイドよりも良い均一性をもたらすがこれは、直接照明される縁部付近における光出力が、望ましくない「ホットスポット」を有し得るためである。折り畳まれた光ガイド物品１１０１は、折り畳まれた光ガイド物品１１０１の空隙内に低屈折率材料が含まれているために、折り畳まれた光ガイド物品１３０１より高いスループット、及び良好な均一性をもたらす。図１１Ｂ〜１１Ｃを、図１３Ａ〜１３Ｂと比較することによって、空隙内に低屈折率材料を有さないと、光の損失が生じることが示される。図１２を図１４と比較することによって、空隙内に低屈折率を有さないことの影響は、効率性の低下と、均一性の低下であることが示される。図１３Ａを図１５と比較することにより、プリズムの間の空隙に低屈折率材料を有することによって結果的に、２つのプリズムの間に屈折率の整合した材料が存在する場合と比べて、光の損失が減少し、したがって効率性が向上することが示された。

以下は、本明細書の例示的な実施形態のリストである。

実施形態１は、
裏材と、
裏材の上に配置された第１光ガイドと、
裏材上に、第１光ガイドと隣接するように配置された第１プリズムであって、裏材が第１プリズムと第１光ガイドとの間の第１軸を中心に折り畳まれるときに、第１プリズムの第１側部は、第１光ガイドの端部と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置される、第１プリズムと、を備える、物品。

実施形態２は、第１プリズムが実質的に直角三角形の断面を有し、第１プリズムの斜辺は、裏材と隣接するように配置されている、実施形態１に記載の物品。

実施形態３は、裏材上に、第１光ガイドと反対側で第１プリズムと隣接するように配置された第２プリズムであって、裏材が第１プリズムと第２プリズムとの間の第２軸を中心に折り畳まれるときに、第２プリズムの第１側部は、第１プリズムの第２側部と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置される、第２プリズムを更に備える、実施形態１又は２に記載の物品。

実施形態４は、第１プリズム及び第２プリズムそれぞれが、実質的に直角三角形の断面を有し、第１プリズムの斜辺は、裏材と隣接するように配置され、第２プリズムの斜辺は、裏材と隣接するように配置される、実施形態３に記載の物品。

実施形態５は、裏材上に、第１プリズムと反対側で第２プリズムと隣接するように配置された第２光ガイドであって、裏材が第２プリズムと第２光ガイドとの間の第３軸を中心に折り畳まれるときに、第２プリズムの第２側部は、第２光ガイドの端部と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置される、第２光ガイドを更に備える、実施形態３又は４に記載の物品。

実施形態６は、裏材が複数の層を備える、実施形態１〜５のいずれか１つに記載の物品。

実施形態７は、裏材が低屈折率層を含む、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の物品。

実施形態８は、第１プリズム、第１光ガイド、及び裏材が共通の材料を含んでいる、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の物品。

実施形態９は、
裏材を準備する工程と、
裏材の上に第１光ガイド及び第１プリズムを形成する工程とを含む、実施形態１〜８のいずれか１つに記載の物品を作製する方法。

実施形態１０は、形成工程は、成形、ケーシング及び硬化、並びに機械加工の１つ以上を含む、実施形態９に記載の方法。

実施形態１１は、形成工程が機械加工工程を含み、機械加工工程はダイヤモンドポイントミリングを含む、実施形態１０に記載の方法。

実施形態１２は、
裏材を準備する工程と、
第１光ガイド及び第１プリズムを形成する工程と、
第１光ガイド及び第１プリズムを裏材に取り付ける工程とを含む、実施形態１〜８のいずれか１つに記載の物品を作製する方法。

実施形態１３は、
第１端部、第１端部と反対側の第２端部、
第１主面、及び第１主面と反対側の第２主面を有する第１光ガイドと、
第１プリズムと、
第２プリズムとを備える物品であって、
第１プリズム及び第２プリズムそれぞれが第１側部、第２側部、第３側部、及び第１側部と第２側部との間の第１縁部を有し、第３側部は第１側部よりも長く、かつ第２側部よりも長く、
第１プリズムは、第１プリズムの第１側部が第１光ガイドの第１端部と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置され、第２プリズムは、第２プリズムの第１側部が第１プリズムの第２側部と隣接し、これと位置合わせされるように配置され、第１低屈折率材料が、第１プリズムの第２側部と、第２プリズムの第１側部とを分離しており、第１プリズムの第１縁部は、第２プリズムの第１縁部と隣接するように配置されている、物品。

実施形態１４は、第１及び第２プリズムは、実質的に直角三角形の断面を有する、実施形態１３に記載の物品。

実施形態１５は、第１及び第２プリズムは、実質的に直角二等辺三角形の断面を有する、実施形態１３に記載の物品。

実施形態１６は、第１低屈折率材料が低屈折率光学接着剤である、実施形態１３〜１５のいずれか１つに記載の物品。

実施形態１７は、空隙が第１プリズムの第２側部、及び第２プリズムの第１側部を分離しており、第１低屈折率材料は空気である、実施形態１３〜１５のいずれか１つに記載の物品。

実施形態１８は、第２低屈折率材料は、第１光ガイドの第１端部を、第１プリズムの第１側部から分離している、実施形態１３〜１７のいずれか１つに記載の物品。

実施形態１９は、第１プリズムの第３側部、及び第２プリズムの第３側部の少なくとも一方が、上部に配置された反射性コーティングを有する、実施形態１３〜１８のいずれか１つに記載の物品。

実施形態２０は、相対する第１端部及び第２端部を有する第２光ガイドを更に備え、第２光ガイドの第１端部は、第２プリズムの第２側部と隣接し、これと位置合わせされるように配置され、第２光ガイドは相対する第１主面及び第２主面を有し、第２光ガイドの第１主面は、第１光ガイドの第２主面と隣接するように配置されている、実施形態１３〜１９のいずれか１つに記載の物品。

実施形態２１は、第３低屈折率材料は、第２光ガイドの第１端部、及び第２プリズムの第２側部を分離している、実施形態２０に記載の物品。

実施形態２２は、第４低屈折率材料は、第２光ガイドの第１主面、及び第１光ガイドの第２主面を分離している、実施形態２０又は２１に記載の物品。

実施形態２３は、第２光ガイドの第１主面、及び、及び第１光ガイドの第２主面の少なくとも一方が、上部に配置された反射性コーティングを有する、実施形態２０〜２２のいずれか１つに記載の物品。

実施形態２４は、
第２光ガイドの第１主面と隣接するように配置された第３光ガイドであって、
第３光ガイドは第１端部及び第２端部を有し、第３光ガイドの第１端部は、第２光ガイドの第２端部と隣接している、第３光ガイドと、
第３光ガイドの第１端部と隣接するように配置された第３プリズムと、
第３プリズムと隣接し、かつ第２光ガイドの第２端部と隣接するように配置された第４プリズムと、
を更に備える、実施形態２０〜２３のいずれか１つに記載の物品。

実施形態２５は、実施形態１３〜２４のいずれか１つに記載の物品を備える、バックライト。

実施形態２６は、実施形態２５のバックライトを備えるディスプレイ。

実施形態２７は、
裏材と、
裏材の上に配置される第１光ガイドであって、第１主面は裏材と隣接している、第１光ガイドと、
裏材の上に、第１光ガイドと隣接するように配置された、第１プリズムであって、
第１プリズムの第３側部は裏材と隣接している、第１プリズムと、
裏材の上に、第１光ガイドと反対側で第１プリズムと隣接するように配置された第２プリズムであって、
第２プリズムの第３側部は裏材と隣接している、第２プリズムとを含む、アセンブリを準備する工程と、
裏材を折り畳むことによって、第１プリズムの第１側部を、第１光ガイドの第１端部と隣接し、かつこれと位置合わせされるように配置し、
第２プリズムを、第２プリズムの第１側部が第１プリズムの第２側部と隣接し、これと位置合わせされるように配置する、工程とを含む、実施形態１３〜２４のいずれか１つに記載の物品を作製する方法。

実施形態２８は、
裏材と、
裏材の上に配置された第１光ガイドと、
裏材の上に、第１光ガイドと隣接するように配置された第１プリズムであって、第１プリズムは第１、第２、及び第３側部を有し、第１プリズムの第３側部は、第１プリズムの第１側部及び第２側部よりも長く、第１プリズムの第３側部は裏材と隣接している第１プリズムとを備え、
第１プリズムの第１側部の長さは、第１光ガイドの厚さとほぼ等しい、物品。

実施形態２９は、第１プリズムは、実質的に直角三角形の断面を有する、実施形態２８に記載の物品。

実施形態３０は、裏材の上に、第１光ガイドとは反対側で、第１プリズムと隣接するように配置された第２プリズムであって、第２プリズムは第１、第２、及び第３側部を有し、第２プリズムの第３側部は、第２プリズムの第１側部及び第２側部よりも長く、第２プリズムの第３側部は裏材と隣接している第２プリズムを更に備え、
第２プリズムの第１側部の長さは、第１プリズムの第２側部の長さとほぼ等しい、実施形態２８又は２９に記載の物品。

実施形態３１は、第１及び第２プリズムそれぞれが、実質的に直角三角形の断面を有する、実施形態３０に記載の物品。

実施形態３２は、裏材上に、第１プリズムと反対側で第２プリズムと隣接するように配置された第２光ガイドを更に含み、第２プリズムの第２側部の長さは、第２光ガイドの厚さとほぼ等しい、実施形態３０又は３１に記載の物品。

以上、本明細書において具体的な実施形態を図示し説明したが、本開示の範囲を逸脱することなく、図示及び説明された具体的な実施形態を、様々な代替的かつ／又は均等な実現形態で置き換えることができることは、当業者であれば認識するであろう。本出願は、本明細書において説明した具体的な実施形態のいかなる適合例又は変形例をも包含することを意図している。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されるものとする。

Claims

裏材と、
前記裏材の上に配置された第１光ガイドと、
前記裏材上に、前記第１光ガイドと隣接するように配置された第１プリズムであって、前記裏材が前記第１プリズムと前記第１光ガイドとの間の第１軸を中心に折り畳まれるときに、前記第１プリズムの第１側部は、前記第１光ガイドの端部と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置される、第１プリズムと、を備える物品。
前記第１プリズムが実質的に直角三角形の断面を有し、前記第１プリズムの斜辺は、前記裏材と隣接するように配置されている、請求項１に記載の物品。
前記裏材上に、前記第１光ガイドと反対側で前記第１プリズムと隣接するように配置された第２プリズムであって、前記裏材が前記第１プリズムと前記第２プリズムとの間の第２軸を中心に折り畳まれるときに、前記第２プリズムの第１側部は、前記第１プリズムの第２側部と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置される、第２プリズムを更に備える、請求項１に記載の物品。
前記第１プリズム及び前記第２プリズムそれぞれが、実質的に直角三角形の断面を有し、前記第１プリズムの斜辺は、前記裏材と隣接するように配置され、前記第２プリズムの斜辺は、前記裏材と隣接するように配置される、請求項３に記載の物品。
前記裏材上に、前記第１プリズムと反対側で前記第２プリズムと隣接するように配置された第２光ガイドであって、前記裏材が前記第２プリズムと前記第２光ガイドとの間の第３軸を中心に折り畳まれるときに、前記第２プリズムの第２側部は、前記第２光ガイドの端部と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置される、第２光ガイドを更に備える、請求項３に記載の物品。
前記裏材を準備する工程と、
前記裏材の上に前記第１光ガイド及び前記第１プリズムを形成する工程とを含む、請求項１に記載の物品を作製する方法。
前記裏材を準備する工程と、
前記第１光ガイド及び前記第１プリズムを形成する工程と、
前記第１光ガイド及び前記第１プリズムを前記裏材に取り付ける工程とを含む、請求項１に記載の物品を作製する方法。
第１端部、前記第１端部と反対側の第２端部、第１主面、及び前記第１主面と反対側の第２主面を有する第１光ガイドと、
第１プリズムと、
第２プリズムとを備える物品であって、
前記第１プリズム及び前記第２プリズムそれぞれが第１側部、第２側部、第３側部、及び前記第１側部と前記第２側部との間の第１縁部を有し、前記第３側部は前記第１側部よりも長く、かつ前記第２側部よりも長く、
前記第１プリズムは、前記第１プリズムの前記第１側部が前記第１光ガイドの前記第１端部と隣接し、これと位置合わせされるようにして配置され、前記第２プリズムは、前記第２プリズムの前記第１側部が前記第１プリズムの前記第２側部と隣接し、これと位置合わせされるように配置され、第１低屈折率材料が、前記第１プリズムの前記第２側部と、前記第２プリズムの前記第１側部とを分離しており、前記第１プリズムの前記第１縁部は、前記第２プリズムの前記第１縁部と隣接するように配置されている、物品。
空隙が前記第１プリズムの前記第２側部、及び前記第２プリズムの前記第１側部を分離しており、前記第１低屈折率材料は空気である、請求項８に記載の物品。
第２低屈折率材料は、前記第１光ガイドの前記第１端部を、前記第１プリズムの前記第１側部から分離している、請求項８に記載の物品。
相対する第１端部及び第２端部を有する第２光ガイドを更に備え、前記第２光ガイドの前記第１端部は、前記第２プリズムの前記第２側部と隣接し、これと位置合わせされるように配置され、前記第２光ガイドは相対する第１主面及び第２主面を有し、前記第２光ガイドの前記第１主面は、前記第１光ガイドの前記第２主面と隣接するように配置されている、請求項８に記載の物品。
前記第２光ガイドの前記第１主面と隣接するように配置された第３光ガイドであって、
前記第３光ガイドは第１端部及び第２端部を有し、前記第３光ガイドの前記第１端部は、前記第２光ガイドの前記第２端部と隣接している、第３光ガイドと、
前記第３光ガイドの前記第１端部と隣接するように配置された第３プリズムと、
前記第３プリズムと隣接し、かつ前記第２光ガイドの前記第２端部と隣接するように配置された第４プリズムと、
を更に備える、請求項１１に記載の物品。
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の物品を含むディスプレイ。
物品であって、
裏材と、
前記裏材の上に配置された第１光ガイドと、
前記裏材の上に、前記第１光ガイドと隣接するように配置された第１プリズムであって、前記第１プリズムは第１、第２、及び第３側部を有し、前記第１プリズムの前記第３側部は、前記第１プリズムの前記第１側部及び前記第２側部よりも長く、前記第１プリズムの前記第３側部は前記裏材と隣接している第１プリズムとを備え、
前記第１プリズムの前記第１側部の長さは、前記第１光ガイドの厚さとほぼ等しい、物品。
前記裏材の上に、前記第１光ガイドとは反対側で、前記第１プリズムと隣接するように配置された第２プリズムであって、前記第２プリズムは第１、第２、及び第３側部を有し、前記第２プリズムの前記第３側部は、前記第２プリズムの第１側部及び第２側部よりも長く、前記第２プリズムの前記第３側部は前記裏材と隣接している、第２プリズムを更に備え、
前記第２プリズムの前記第１側部の長さは、前記第１プリズムの前記第２側部の長さとほぼ等しい、請求項１４に記載の物品。