JP2022511967A - 前面側光制御フィルムを有する液晶ディスプレイ - Google Patents

Abstract

反射型偏光フィルムを含むバックライトモジュールと、光制御フィルムと、バックライトモジュールと光制御フィルムとの間に配置された液晶パネルと、を備える、液晶ディスプレイ。光制御フィルムは、光入力面及び、光入力面の反対側の光出力面と、光入力面と光出力面との間に配置された交互の透過領域及び吸収領域と、を備える。吸収領域は、少なくとも３０のアスペクト比を有する。

Description

本発明は、光制御フィルムを含む液晶ディスプレイに関する。

ルーバーフィルムなどの光制御フィルムは、多くの場合、反射を最小限に抑えるために自動車用液晶ディスプレイ（liquid crystal display、ＬＣＤ）に組み込まれる。典型的には、光制御フィルムは、背面偏光フィルムの隣に配置された、又は後方偏光フィルムに直接ラミネートされた液晶（liquid crystal、ＬＣ）パネルの背後に配置される。

簡潔には、一態様では、本発明は、液晶ディスプレイであって、（ａ）反射型偏光フィルムを含むバックライトモジュールと、（ｂ）光制御フィルムであって、光入力面、及び光入力面の反対側の光出力面と、光入力面と光出力面との間に配置された交互の透過領域及び吸収領域であって、吸収領域が、少なくとも３０のアスペクト比を有する、交互の透過領域及び吸収領域と、を備える、光制御フィルムと、（ｃ）バックライトモジュールと光制御フィルムとの間に配置された液晶パネルと、を備える、液晶ディスプレイを提供する。

別の態様では、液晶ディスプレイであって、（ａ）バックライトモジュールと、（ｂ）光制御フィルムであって、光入力面、及び光入力面の反対側の光出力面と、光入力面と光出力面との間に配置された交互の透過領域及び吸収領域と、を備える、光制御フィルムと、（ｃ）バックライトモジュールと光制御フィルムとの間に配置された液晶パネルと、（ｄ）光制御フィルムの光入力面の上にラミネートされた拡散層であって、拡散層が、７０％未満の透明度及び６０％未満のヘイズを有する、拡散層と、を備える、液晶ディスプレイ。

驚くべきことに、ＬＣパネルの「前面」（すなわち、観察者の側）に光制御フィルムを有する本発明のＬＣＤは、ＬＣパネルの背後に光制御フィルムを有する従来技術のＬＣＤと比較して、ディスプレイ輝度［brightness］を著しい増大させる。

ＬＣＦの断面図である。 微細構造フィルム物品の斜視図である。 ＬＣＦの斜視図である。 ＬＣＦの斜視図である。 ＬＣＦの断面図である。 ＬＣＦの断面図である。 図６ＡのＬＣＦの極性カットオフ視野角を示す図である。 微細構造フィルムの斜視図である。 接着層と結合されたカバーフィルムを更に備えたＬＣＦの断面図である。 先行技術のＬＣＤの断面図である。 本発明のＬＣＤの断面図である。 本発明のＬＣＤの断面図である。 本発明のＬＣＤの断面図である。 輝度［ｌｕｍｉｎａｎｃｅ］対視野角のプロットである。 輝度［ｌｕｍｉｎａｎｃｅ］対視野角のプロットである。

バックライトモジュールは、ＬＣＤ用の照明を提供する。本発明のＬＣＤは、任意の有用なバックライトモジュールを備えることができる。典型的なバックライトモジュールは、例えば、光源、後方反射体、導光体、拡散体、プリズムフィルム（単数又は複数）及び反射型偏光子などの光平行化フィルム（単数又は複数）を含んでもよい。

光源は、任意の有用な光源であってもよいが、いくつかの実施形態では、光源は発光ダイオード（light emitting diode、ＬＥＤ）である。複数のＬＥＤをバックライトモジュールの縁部に沿って配置して、光を導光体の縁部に放出することができる。導光体は、全内部反射（total internal reflection、ＴＩＲ）を使用して、縁部に取り付けられたＬＥＤから、光を導光体の全長にわたってバックライトの反対側の縁部に伝達又はガイドする。光を更に分散させるために、拡散シートを利用することができる。導光体の背後又は下方に配置された反射性材料、及びプリズム輝度向上フィルム（brightness enhancement film、ＢＥＦ）、及び導光体の前方又は上方に配置された反射型偏光フィルムなどの光管理フィルムを使用して、軸上輝度を増大させることができる。

後方反射体は、主に鏡面反射体、拡散反射体、又は鏡面反射体／拡散反射体の組み合わせとすることができる。いくつかの実施形態では、後方反射体は、半鏡面反射体であり得る。好適な高反射率材料としては、例えば、３Ｍ ＣｏｍｐａｎｙからのＥｎｈａｎｃｅｄ Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ（ＥＳＲ）多層ポリマーフィルム及び白色反射フィルムが挙げられる。

３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なものなどのプリズムＢＥＦフィルムは、光が観察者に向けられることを確実にする。

反射型偏光子は、効率を高めるために散乱光をリサイクルする。この反射型偏光子に、任意の好適な反射型偏光子を使用することができる。例えば、多層光学フィルム（multilayer optical film、ＭＯＦ）反射型偏光子、連続／分散相偏光子などの拡散反射型偏光フィルム（diffusely reflective polarizing film、ＤＲＰＦ）、ワイヤーグリッド偏光子、又はコレステリック偏光子。ＭＯＦ反射型偏光子及び連続／分散相反射型偏光子は、直交偏光状態で光を透過させながら、１つの偏光状態の光を選択的に反射するために、少なくとも２つの材料の間の、通常はポリマー材料の間の屈折率の差に依存する。ＭＯＦ ＤＢＥＦ反射型偏光子は、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。

ＬＣパネルは、典型的には、ガラスプレートの間に配置されたＬＣの層を含む。ガラスプレートは、ＬＣ層中のＬＣの配向を制御するために、ガラスプレートの内面上に電極構造体及びアラインメント層を含むことができる。電極構造体は、一般に、ＬＣパネル画素を画定するように配置される。カラーフィルタもまた、１つ以上のプレートと共に含まれてもよい。ＬＣ構造体は、上部吸収型偏光子と下部吸収型偏光子との間に位置決めされる。本明細書で使用するとき、「液晶パネル」又は「ＬＣパネル」への言及は、上部吸収型偏光子及び下部吸収型偏光子を含む（すなわち、本明細書で使用するとき、「液晶パネル」又は「ＬＣパネル」は、ガラスプレートの間に配置され、２つの吸収型偏光子の間に位置決めされた液晶を意味する）。

本発明の液晶ディスプレイは、ＬＣパネルの前面側（すなわち、観察者の側）上の光制御フィルム（light control film、ＬＣＦ）を含む。ＬＣパネルは、バックライトモジュールと光制御フィルムとの間に配置される。有用なＬＣＦとしては、例えば、米国特許第８，５０３，１２２号（Ｌｉｕら）、同第８，２１３，０８２号（Ｇａｉｄｅｓら）、同第６，９０５，２１９号（Ｇａｉｄｅｓ）、同第８，１３３，５７２号（Ｇａｉｄｅｓら）、同第８，０１２，５６７号（Ｇａｉｄｅｓら）、同第９，０６３，２８４号（Ｊｏｎｅｓら）、同第９，３３５，４４９号（Ｇａｉｄｅｓら）、及び同第９，８０４，３１１号（Ｇａｉｄｅｓら）、並びに同時係属公開国際公開第２０１９／１１８６８５号に記載されているものなどのルーバーフィルムが挙げられる。

ＬＣＦは、多くの場合、吸収領域が可能な限り多くの入射光を吸収することを確実にするために作製される。高度に吸収性の領域は、これらの領域を通って「漏れる」可能性がある光の量を最小限に抑え、したがって、ＬＣＦの方向性及び機能を制御する。

入射光が吸収領域と透過領域との間の界面からＴＩＲすると、ディスプレイの輝度［ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ］を高くすることができる。光線がＴＩＲを受けるか否かは、境界面での入射角、並びに透過領域及び吸収領域で使用される材料の屈折率の差から判定することができる。

図１は、光出力面１２０、及び光出力面１２０の反対側の光入力面１１０を含むＬＣＦ１００の断面図を示す。ＬＣＦ１００は、交互の透過領域１３０及び吸収領域１４０、並びに透過領域１３０と吸収領域１４０との間の界面１５０を含む。透過領域１３０は、ピッチ「Ｐ」だけ互いに離間して配置されたベース幅「Ｗ」を有し、吸収領域１４０と光出力面１２０との間にランド領域「Ｌ」を含む。吸収領域１４０は、ベース１４５を有し、高さ「Ｈ」であり、ピッチ「Ｐ」だけ互いに離間して変位される。界面１５０は、光出力面１２０に対する法線１６０に対して界面角度θ_Ｉを形成する。本明細書に記載されるように、表面に対する「法線」とは、その表面に対して垂直であることを意味する。ＬＣＦ１００は、交互の透過領域１３０及び吸収領域１４０の形状によって画定される内部視野カットオフ角Φ_Ｉを含む。

図２は、ＬＣＦを作製するために使用することができる、少なくとも１つの微細構造化表面２１０を含む、微細構造フィルム物品２００を示す。１つの場合では、微細構造化表面２１０は、複数の溝２０１ａ～２０１ｄを含むことができる。図２に示されているように、連続するランド層２３０は、溝２２０のベースと微細構造フィルム物品２００の反対の面２１１との間に存在し得る。１つの場合では、溝２２０は、微細構造フィルム物品２００を完全に通過して延びることができる。１つの場合では、微細構造フィルム物品２００は、微細構造フィルム物品２００と一体的に形成され得る又は別個に追加され得る、ベース基材層２６０を含むことができる。

図３は、図２の溝２０１ａ～２０１ｄが光吸収材料３５０で充填されることによって光吸収型となったＬＣＦ３００を示す。（例えば溝）微細構造の凹部の形状の光吸収材料３５０は、本明細書では吸収領域１４０と称される。

図４は、ベース基材層２６０と同じであっても、あるいは異なっていてもよい任意選択のカバーフィルム４７０を更に含むＬＣＦ４００を示している。任意選択のカバーフィルム４７０は、接着剤４１０を使用して微細構造化表面に結合することができる。接着剤４１０は、ＵＶ硬化性アクリル酸接着剤、転写接着剤などのような光学的に透明な任意の接着剤であってもよい。ＬＣＦ４００はまた、平面を画定する、光入力面１１０と、光入力面１１０の反対側の光出力面１２０とを含む。本明細書の発明を説明する目的で、ＬＣＦ４００は、光入力面１１０が吸収領域１４０のベース１４５に近接して配置されるように位置決めされるが、光入力面１１０はまた、ベース１４５の反対側にも配置され得ることを理解されたい。換言すれば、ＬＣＦ４００は、ベース１４５が光入力面１１０に光を注入する光源（図示せず）に近くなるように位置決めすることができ、又は、ベース１４５が、光出力面１２０から光を受光するディスプレイ面（図示せず）に近くなるように位置決めすることもできる。

図３及び図４に示されるように、吸収領域１４０の間の透過領域１３０は、夾壁角度θ_Ｔ、透過領域のベース幅「Ｗ」、有効高さ「Ｈ」、ピッチ「Ｐ」、及び極性視野カットオフ角Φ_Ｐを有する。夾壁角度θ_Ｔは、対称な吸収領域について図１に示す界面角度θ_Ｉの２倍である。１つの場合では、界面角度θ_Ｉは、各界面１５０に対して異なっていてもよく、また、夾壁角度θ_Ｔは、非対称の吸収領域に対して、吸収領域１４０の各側面上の界面角度θ_Ｉの和に等しい。極性視野カットオフ角Φ_Ｐは、任意のカバーフィルム４７０、接着剤４１０、透過領域１３０、ベース基材層２６０、及びＬＣＦ４００が中に埋め込まれる材料（典型的には空気）の屈折率を使用して、内部視野カットオフ角Φ_Ｉを画定する光線にスネルの法則を適用することによって判定することができる。極性視野カットオフ角Φ_Ｐは、極性視野カットオフ半角Φ_１と、極性視野カットオフ半角Φ_２との和に等しく、極性視野カットオフ半角のそれぞれは、光入力面１１０に対する法線から測定される。いくつかの場合、極性視野カットオフ角Φ_Ｐは対称であり得、極性視野カットオフ半角Φ_１は、極性視野カットオフ半角Φ_２に等しい。いくつかの場合、極性視野カットオフ角Φ_Ｐは非対称であり得、極性視野カットオフ半角Φ_１は、極性視野カットオフ半角Φ_２に等しくない。本開示の目的のために、図４に示され、示される方向に沿って光入力面１１０に対する法線から測定される角「Φ」は、本明細書では「極性視野角」と称される。極性視野角Φは、０°（すなわち、光入力面１１０に対する法線）～９０°（すなわち、光入力面１１０に対して平行）の範囲であり得る。

透過領域１３０の材料特性、夾壁角度θ_Ｔ、ピッチ「Ｐ」、及び透過領域のベース幅「Ｗ」は、ＬＣＦ４００を通る光透過に影響を及ぼし得る。ＬＣＦは、１０度以上などの、比較的大きな夾壁角度を有することができる。より大きい壁角度は、光吸収領域の幅を増加させ、それによって垂直入射における透過率を減少させる。垂直入射における光の透過率を可能な限り大きくすることができるように、より小さい壁角度、例えば１０度未満が好ましい。

一態様では、本発明は、夾壁角度が６°以下であり得るＬＣＦを対象とすることができる。一態様では、夾壁角度は、５°、４°、３°、２°、１°、又は０．１°未満など、５°以下であり得る。本明細書に記載されるように、夾壁角度は、対称な吸収領域及び非対称な吸収領域の界面角度に関連し得る。そのため、一態様では、界面角度は、３°又は３°以下、例えば２．５°、２°、１°、又は０．１°以下とすることができる。より小さい壁角度により、より小さいピッチ「Ｐ」において、比較的高いアスペクト比（Ｈ／Ｗ）を有する溝を形成することができ、より低い視野角で、より鋭い画像カットオフを提供することができる。いくつかの場合、透過領域は、平均高さ「Ｈ」、及びその最も広い部分における平均幅「Ｗ」を有し、Ｈ／Ｗは少なくとも１．７５である。いくつかの場合、Ｈ／Ｗは、少なくとも２．０、２．５、３．０、又はそれ以上である。

ＬＣＦは、任意の所望の極性視野カットオフ角を有するように作製することができる。一態様では、極性視野カットオフ角は、４０°～９０°又は更にはより大きい範囲である。極性視野カットオフ角Φ_Ｐは、パラメータ「θ_Ｉ」、「Ｈ」、「Ｗ」、「Ｐ」、及びＬＣＦ材料の屈折率によって、他の箇所で考察されるように判定することができる。いくつかの場合、ＬＣＦを介して極性視野カットオフ角よりも大きい角度で透過された光を含む「機能的極性視野角」を定義することも有用であり得る。例えば、吸収領域を内部視野カットオフ角Φ_Ｉよりわずかに大きい角度で遮断する光は、吸収領域の最も薄い部分を「ブリードスルー」することができる（すなわち、図１に示した台形として表される光吸収領域の頂部及び底部を部分的に透過する）。機能的極性視野角は、輝度［ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ］が軸方向輝度の小さい割合、例えば１０％、５％、又はそれ未満まで減少する軸として定義することができる。

図５は、本開示の一態様によるＬＣＦ５００を示す。吸収領域１４０に衝突する光の一部はＴＩＲによって反射されるため、ＬＣＦ５００の光透過率は、先行技術のＬＣＦを通した光透過率よりも大きい。ＬＣＦ５００は、屈折率Ｎ１を有する材料を含む透過領域１３０と、Ｎ１以下の屈折率Ｎ２を有する材料を含む吸収領域１４０とを含む。界面の臨界角θ_ｃ（図示せず）は、θｃ＝ａｒｃｓｉｎ（Ｎ２／Ｎ１）である。θ_ｃより大きい角度で界面１５０に衝突する光線は、界面１５０でＴＩＲを受ける。θ_ｃ未満の角度で界面１５０に衝突する光線は、吸収領域１４０によって吸収される。

図５は、光入力面１１０を通って透過領域１３０に入る３つの光線ＡＢＣ、ＤＥＦ、及びＧＨを示す。光線ＡＢＣは、内部視野カットオフ角Φ_Ｉ内の透過領域１３０に入り、θ_ｃよりも大きい入射角θ_ｉで吸収領域１４０を遮断し、ＴＩＲを受けて光出力面１２０を通って出る。類似の方法で、光線ＤＥＦは、内部視野カットオフ角Φ_Ｉ外の透過領域１３０に入り、θ_ｃより大きいも入射角θ_ｉで吸収領域１４０を遮断し、ＴＩＲを受けて光出力面１２０を通って出る。光線ＧＨは、内部視野カットオフ角Φ_Ｉ外の透過領域１３０に入り、θ_ｃよりも小さい入射角θ_ｉで吸収領域１４０を遮断し、吸収領域１４０によって吸収される。夾壁角度θ_Ｔ、透過率Ｎ１、及び吸収率Ｎ２は、光出力面１２０を通る光の透過を制御するための調節可能なパラメータである。これらのパラメータの選択は、そうでなければ吸収領域１４０によって吸収される光の一部を、代わりに界面１５０から反射させ、意図された内部視野カットオフ角Φ_Ｉ内で出力面を通るように方向付けさせる。

１つの有用なＬＣＦでは、図６Ａに示されているように、透過領域６３０は、典型的にはランド領域「Ｌ」と一体であり、これは、ランド領域と、透過領域６３０のベース部６３１との間に界面が存在しないことを意味している。別法としては、ＬＣＦは、このようなランド領域Ｌを欠いていてもよく、あるいはランド領域Ｌと透過領域６３０との間に界面が存在していてもよい。この実施形態では、ランド領域は、交互の透過領域６３０及び吸収領域６４０と光入力面６１０との間に配置されている。

別法としては、別の実施形態では、表面６２０は光入力面であってもよく、表面６１０は光出力面であってもよい。この実施形態では、ランド領域は、交互の透過領域６３０及び吸収領域６４０と光出力面との間に配置されている。

透過領域６３０は幅「Ｗ_Ｔ」によって画定され得る。ランド領域「Ｌ」を除くと、透過領域６３０は、典型的には吸収領域１４０と名目上同じ高さを有している。典型的な実施形態では、吸収領域の高さＨ_Ａは、少なくとも３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０又は１００ミクロンである。いくつかの実施形態では、高さは、２００、１９０、１８０、１７０、１６０又は１５０ミクロン以下である。いくつかの実施形態では、高さは、１４０、１３０、１２０、１１０、又は１００ミクロン以下である。ＬＣＦは、典型的には、名目上同じ高さ及び幅を有する複数の透過領域を備えている。いくつかの実施形態では、透過領域は、高さ「Ｈ_Ｔ」、その最も広い部分における最大幅「Ｗ_Ｔ」、及び少なくとも１．７５であるアスペクト比Ｈ_Ｔ／Ｗ_Ｔを有する。いくつかの実施形態では、Ｈ_Ｔ／Ｗ_Ｔは、少なくとも２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、又は５．０である。他の実施形態では、透過領域のアスペクト比は、少なくとも６、７、８、９、１０である。他の実施形態では、透過領域のアスペクト比は、少なくとも１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、又は５０である。

吸収領域６４０は、底面６５５と上面６４５との間の距離によって画定される高さ「Ｈ_Ａ」を有し、このような上面及び底面は、典型的には光出力面６２０及び光入力面６１０に対して平行である。吸収領域６４０は最大幅Ｗ_Ａを有し、表面光出力面６２０に沿ってピッチ「Ｐ_Ａ」だけ間隔を隔てている。

ベース（すなわち底面６５５に隣接している）における吸収領域の幅「Ｗ_Ａ」は、典型的には上面６４５に隣接する吸収領域の幅と名目上同じである。しかしながらベースにおける吸収領域の幅が上面に隣接する幅と異なる場合、幅は最大幅によって画定される。複数の吸収領域の最大幅は、透過率（例えば輝度［ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ］）が測定される面積などの重要な面積に対して平均化することができる。ＬＣＦは、典型的には、名目上同じ高さ及び幅を有する複数の吸収領域を備えている。典型的な実施形態では、吸収領域は、通常、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１ミクロン以下の幅を有している。いくつかの実施形態では、吸収領域は、通常、９００、８００、７００、６００、又は５００ナノメートル以下の幅を有している。いくつかの実施形態では、吸収領域は、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は１００ナノメートルの幅を有している。

吸収領域は、吸収領域の高さを吸収領域の最大幅で割った（Ｈ_Ａ／Ｗ_Ａ）アスペクト比によって画定することができる。いくつかの実施形態では、吸収領域のアスペクト比は、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０である。好ましい実施形態では、吸収領域の高さ及び幅は、吸収領域が更に高いアスペクト比を有するように選択される。いくつかの実施形態では、吸収領域のアスペクト比は、少なくとも１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、又は１００である。他の実施形態では、吸収領域のアスペクト比は、少なくとも２００、３００、４００、又は５００である。アスペクト比は、最大１０，０００以上の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、アスペクト比は、９，０００、８，０００、７，０００、６，０００、５，０００、４，０００、３０００、２，０００、又は１，０００以下である。

図６Ｂに示されているように、ＬＣＦ６００は、交互の透過領域６３０及び吸収領域６４０、並びに透過領域６３０と吸収領域６４０との間の界面６５０を含む。界面６５０は、光出力面６２０に対して垂直の線６６０と壁角度θを形成している。

壁角度θが大きいほど、垂直入射、言い換えると０度の視野角における透過率が小さくなる。垂直入射における光の透過率を可能な限り大きくすることができるように、より小さい壁角度が好ましい。いくつかの実施形態では、壁角度θは、１０、９、８、７、６、又は５度未満である。いくつかの実施形態では、壁角度は、２．５、２．０、１．５、１．０、０．５、又は０．１度以下である。いくつかの実施形態では、壁角度はゼロであるか、又はゼロに近づく。壁角度がゼロである場合、吸収領域と光出力面１２０との間の角度は９０度である。透過領域は、壁角度に応じて、長方形又は台形の断面を有することができる。

入射光が吸収領域と透過領域との間の界面から内部全反射（ＴＩＲ）すると、透過率（例えば輝度［brightness］）を高くすることができる。光線がＴＩＲすることになるか否かは、界面との入射角、並びに透過領域及び吸収領域の材料の屈折率の差から判定することができる。

吸収領域は、微細構造フィルムの表面をコーティングすることによって形成することができる。図７は、ＬＣＦを作製するためにコーティングすることができる、具体化された微細構造フィルム物品７００を示したものである。示されている微細構造フィルムは、複数のチャネル７０１ａ～７０１ｄを備えた微細構造化表面７１０を含む。図７に示されているように、連続するランド層「Ｌ」は、チャネルの底部７０５とベース層７６０の上面７１０との間に存在し得る。別法としては、チャネル７０１は、微細構造フィルム物品７００を完全に通過して延びることができる。この実施形態（図示せず）では、溝の底面７０５は、ベース層７６０の上面７１０と一致し得る。典型的な実施形態では、ベース層７６０は、引き続いて説明されるように、透過領域７３０とは異なる有機ポリマー材料を含む事前形成済みフィルムである。

突出部（例えば透過領域）７３０の高さ及び幅は、隣接するチャネル（例えば７０１ａ及び７０１ｂ）によって画定される。突出部（例えば透過領域）７３０は、比較的、上面７７０と、底面７３１と、上面を底面に結合する側壁７３２及び７３３とによって画定することができる。側壁は互いに平行であってもよい。より典型的には、側壁は、既に説明した壁角度を有している。

いくつかの実施形態では、突出部（例えば透過領域）７３０は、少なくとも１０ミクロンのピッチ「Ｐ_Ｔ」を有している。ピッチは、図７に示されているように、第１の突出部（例えば透過領域）の開始と、第２の突出部（例えば透過領域）の開始との間の距離である。ピッチは、少なくとも１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、又は５０ミクロンであってもよい。ピッチは、通常、１ｍｍ以下である。ピッチは、典型的には９００、８００、７００、６００、又は５００ミクロン以下である。いくつかの実施形態では、ピッチは、典型的には５５０、５００、４５０、４００、３５０、３００、２５０、又は２００ミクロン以下である。いくつかの実施形態では、ピッチは、１７５、１５０、１００ミクロン以下である。典型的な実施形態では、突出部は、単一のピッチで一様に間隔を隔てている。別法としては、突出部は、隣接する突出部の間のピッチが同じピッチにならないように間隔を隔てることができる。この後者の実施形態では、少なくとも一部、典型的には大部分（全突出部の少なくとも５０、６０、７０、８０、９０％又はそれ以上）は、たった今説明したピッチを有している。

吸収領域のピッチＰ_Ａは、光透過領域に対してたった今説明した同じ範囲内である。いくつかの実施形態では、透過領域のピッチは、光吸収領域のピッチと同じである。

突出部（例えば透過領域）のピッチ及び高さは、光吸収コーティングによる突出部（例えば透過領域）のコーティングを容易にするために重要であり得る。突出部が互いに過度に近接した間隔を取る場合、側壁を一様にコーティングすることが困難であり得る。突出部が過度に離れて間隔を隔てている場合、光吸収コーティングは、軸外視野角におけるプライバシーなどの意図された機能を提供するのに有効ではないことがある。

吸収領域は、微細構造フィルムの突出部（例えば透過領域）の側壁に光吸収コーティングを提供することによって形成される。光吸収コーティングの厚さは、既に説明したように吸収領域の幅Ｗ_Ａと等価である。吸収領域は、側壁（例えば７３２、７３３）に十分に薄いコンフォーマルな光吸収コーティングを提供する任意の方法によって形成することができる。

一実施形態では、吸収領域は、加法的方法と減法的方法の組み合わせによって形成される。

図８を参照すると、光制御フィルムは、上面（例えば８２０）及び側壁（８３２、８３３）によって画定される複数の突出部（例えば透過領域）を備えた微細構造フィルム８００（図７の微細構造フィルムなど）を提供することによって調製することができる。複数の突出部（例えば透過領域）８３０は、チャネル８０１ａ及び８０１ｂによって互いに分離されている。突出部（例えば透過領域）の側壁はチャネルの側壁と一致している。チャネルは、ベース層８６０の上面に対して平行であるか、又はそれと一致する底面８０５を更に備えている。この方法は、微細構造フィルムの（例えば全）表面、すなわち突出部（例えば透過領域）の上面８２０及び側壁８３２、８３３、及び突出部（例えば透過領域）を分離しているチャネルの底面８０５に光吸収コーティング８４１を適用することを更に含む。この方法は、突出部（例えば透過領域）の上面８２０及びチャネルの底面８０５からコーティングを除去することを更に含む。いくつかの実施形態では、この方法は、突出部（例えば透過領域）と（例えば同じ）重合性樹脂などの有機ポリマー材料８４５をチャネルに充填することと、重合性樹脂を硬化させることとを更に含む。硬化した重合性樹脂でチャネルが充填されない場合、チャネルには、典型的には空気が充填される。

いくつかの実施形態では、ＬＣＦは、７０％～９９．９％のデューティサイクルを有し、デューティサイクルは、吸収領域のピッチに対する断面における透過領域の表面の長さとして定義される。

本発明のＬＣＤはまた、ＬＣＦの光入力面又は光出力面上に配置された拡散層を含むことができる。有用な拡散層としては、例えば、体積拡散体及び表面拡散体が挙げられる。いくつかの実施形態では、拡散層は、７０％未満（好ましくは６０％未満、又はより好ましくは５０％未満）の透明度と、少なくとも８５％（好ましくは少なくとも９０％）の可視光透過率と、６０％未満（好ましくは５０％未満、より好ましくは４０％未満、及び更により好ましくは４０％未満又は３０％未満）のバルクヘイズと、を有する。透明度、透過率、及びヘイズは、ＡＳＴＭ Ｄ１００３－１３に従ってＨａｚｅ Ｇａｒｄ Ｐｌｕｓ（ＢＹＫ Ｇａｒｄｎｅｒ（Ｃｏｌｕｍｂｉａ，ＭＤ）製）を使用して測定することができる。いくつかの実施形態では、拡散層は、ＬＣＦの光入力面又は光出力面の上にラミネートされている。

体積拡散体は、例えば、拡散光学接着剤とすることができる。有用な拡散光学接着剤としては、感圧接着剤（pressure sensitive adhesive、ＰＳＡ）及び構造用接着剤が挙げられる。

１つの有用な体積拡散体は、米国特許第９，９６０，３８９号（Ｈａｏら）に記載のポリマーフィルムである。ポリマーフィルムは、２つの主表面を有する第１のポリマー層を含み、この第１のポリマー層は、屈折率ｎ_１を有する第１のポリマーマトリックスと、第１のポリマーマトリックス中に均一に分散された屈折率ｎ_２を有する粒子と、を含み、この粒子は、第１のポリマー層の体積を基準にして、３０体積％未満の量で存在し、かつ４００ｎｍ～３０００ｎｍの粒径範囲を有し、ｎ_１は、ｎ_２と異なる。

特定の実施形態では、ポリマーフィルムは、２つの主表面を有するポリマー層を含む。このポリマー層は、ポリマーマトリックスと、この第１のポリマーマトリックス中に均一に分散された粒子（好ましくはポリマー粒子）と、を含む。特定の実施形態では、そのようなポリマーフィルムは、ボイドフリー（void-free）である。本文脈中、「ボイドフリー」は、細孔又はボイドが０．５体積パーセント（体積％）未満で存在することを意味する。

特定の実施形態では、ポリマーフィルムは、第１のポリマー層の１つの主表面上に配置された第２のポリマー層を含み、第１のポリマー層は、ポリマーマトリックス（すなわち、第１のポリマーマトリックス）と、粒子と、を含む。第２のポリマー層は、第２のポリマーマトリックスを含む。第１のポリマーマトリックス及び第２のポリマーマトリックスは、同一でも異なっていてもよい。

第１のポリマーマトリックス（粒子が分散しているマトリックス）は、屈折率ｎ_１を有し、第２のポリマーマトリックスは、屈折率ｎ_３を有する。特定の実施形態では、第１のポリマーマトリックス及び第２のポリマーマトリックスは、同一材料を含む。特定の実施形態では、第１のポリマーマトリックスは、第２のポリマーマトリックスと異なる。

特定の実施形態では、第１及び第２のポリマーマトリックスが異なる場合、ｎ_１は、ｎ_３と少なくとも０．０５単位異なる。特定の実施形態では、ｎ_１はｎ_３から０．２単位以内であり、特定の実施形態では、ｎ_１はｎ_３から０．１単位以内である。本文脈中、「以内」は、０．２単位（又は０．１単位）以内で、より高い又はより低いことを意味する。

特定の実施形態では、第１のポリマーマトリックス及び第２のポリマーマトリックスのうちの少なくとも１つは、接着剤マトリックスである。特定の実施形態では、第１のポリマーマトリックス及び第２のポリマーマトリックスはそれぞれ、接着剤マトリックスを含む。特定の実施形態では、第１の接着剤マトリックス及び第２の接着剤マトリックスは、同一材料を含む。特定の実施形態では、第１の接着剤マトリックスは、第２の接着剤マトリックスとは異なる。

特定の実施形態では、ポリマーフィルムの第１の（場合によっては、唯一の）ポリマー層は、少なくとも１０マイクロメートル（ミクロン又はμｍ）の厚さを有する。特定の実施形態では、ポリマーフィルムの第１の（場合によっては、唯一の）ポリマー層は、最大１００ミクロン、又は最大５０ミクロン、又は最大２５ミクロン、又は最大１５ミクロンの厚さを有する。

特定の実施形態では、ポリマーフィルムの第２のポリマー層は、少なくとも２５ミクロンの厚さを有する。この第２のポリマー層に最大厚さは存在しないが、特定の実施形態では、最大１ミリメートル（ｍｍ）の厚さであり得る。

特定の実施形態では、ポリマーフィルム全体は、少なくとも３５ミクロンの厚さを有する。特定の実施形態では、ポリマーフィルム全体は、最大１３０ミクロンの厚さを有する。

いくつかの実施形態では、ポリマーフィルムは、以下の特徴：７０％未満（好ましくは６０％未満、又はより好ましくは５０％未満）の透明度と、少なくとも８５％（好ましくは少なくとも９０％）の可視光透過率と、６０％未満（好ましくは５０％未満、より好ましくは４０％未満、及び更にはより好ましくは４０％未満又は３０％未満）のバルクヘイズと、を有する。

本開示では、ポリマー粒子などの粒子は、ポリマーマトリックス中に均一に分散される。本文脈中、「均一に分散された」は、ポリマーマトリックス全体にわたって連続的にランダムに分散された粒子分布を意味する。このような分散された粒子は、分散された個々の粒子であり、粒子のアグリゲート又はアグリゲーションではない。このようなアグリゲートの存在により、業界ではスパークルとして既知の欠陥として照明ディスプレイに現れる、非常に局所化されたヘイズ差が生まれる。

ポリマーマトリックス中に均一に分散された粒子を得るために、混合プロセス及びコーティング方法を制御する必要がある。例えば、ポリマー前駆体（例えば、硬化性モノマー）又はポリマー組成物中に粒子を効果的に分散させるために、機械的混合を約数分間にわたって実施してもよい。別法としては、試料（ポリマー前駆体又は溶液に添加される乾燥粒子）のローリングを実施してもよいが、完全かつ均質な粒子分散体を得るために、これは、長時間（例えば、約数日又は約数週間）にわたって行われる必要がある。したがって、ローラ混合は、非常に実用的又は有効ではなく、機械的混合が、その効率及び高い剪断能力のために好ましい。機械的混合は、初期混合中に存在し得るあらゆる粒子アグロメレートを破壊するのに役立つ。

機械的混合に加えて、機械的に混合される成分へ粒子を制御しながら（ゆっくりと）添加することが、典型的には、個々の粒子のアグロメレーションを避けるために必要である。粒子を急速に添加すると、「ウェットケーキ様固体」を形成しやすい場合があり、これは、一旦形成されると再分散するのが困難である。ゆっくりと添加するには、少量（すなわち、小ショット）の粒子を添加することが必要となり得るため、ミキサーに負担がかからず、ケーキが形成されない。小ショットの粒子が混合されると、別のショットが添加される。ケーキが形成されると、それを破壊し、適度な時間で完全に均一な分散体を得ることは困難であり得る。

したがって、特定の実施形態では、ポリマーマトリックス中に粒子を効果的に均一に分散させるために、高剪断ミキサー（例えば、分散ディスクＤＳＦＢ６３５、Ｐｒｏｍｉｘ（Ｏｎｔａｒｉｏ、Ｃａｎａｄａ）製）を、粒子をゆっくりと添加することと組み合わせるのが好ましい。典型的には、より堅牢なポリマー又は無機ビーズに関しては、高剪断を使用することができ、一方、より軟質又はより脆い粒子に関しては、より低いがより長い剪断曝露が推奨される。

加えて、粒子アグリゲーションが発生した場合、十分な混合時間を使用して、溶液中の粒子アグリゲーションを破壊することができる。更に、粒子沈降及び／又はアグロメレーションを回避するために、ポリマー／粒子混合物は、基材上にコーティングされるまで、少なくともローラ上で連続的に混合される。剪断／混合時間が、コーティング組成物中に粒子を均一に分散させるのに十分であれば、コーティングプロセス中のインライン混合を有利に使用することができる。Ｑｕａｄｒｏ（Ｗａｔｅｒｌｏｏ（Ｏｎｔａｒｉｏ、Ｃａｎａｄａ））から入手可能なものなどのインラインミキサーが有用であり得る。

最終ポリマーフィルム中に均一に分散された粒子を保持するために、スロットダイコーティングなどの精密コーティング方法によってコーティング組成物がコーティングされることがまた好ましく、ダイとキャリアフィルムとの間の間隙は比較的大きいことが好ましい。

粒子は、４００ナノメートル（ｎｍ）～３０００ｎｍの粒径範囲、又は７００ｎｍ～２．０マイクロメートル（ミクロン）の粒径範囲を有する。この観点で、「粒径」は、粒子の最長寸法を指し、これは、球状の粒子における直径である。「粒径範囲」は、粒径の最小から最大までの分布を指す（平均ではない）。したがって、粒子は、必ずしも均一な粒径ではない。粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して判定することができる。

粒子は、多面体、平行六面体、ひし形、円筒形、弓形、弓形円筒形、丸みを帯びた形状（例えば、楕円形又は球形又は等軸形）、半球形、ガムドロップ形、ベル形、円錐形、円錐台形、不規則形状、及びこれらの混合物を含む、種々の形状のものであり得る。特定の実施形態では、粒子は、球状ビーズである。

本開示のポリマーフィルムは、２つの主表面を有する第１のポリマー層であって、この第１のポリマー層が、第１のポリマーマトリックスと、その中に均一に分散された粒子（好ましくはポリマー粒子）と、を含む、第１のポリマー層を含む。粒子は、屈折率ｎ_２を有し、粒子が分散された第１のポリマーマトリックスは、屈折率ｎ_１を有し、ｎ_１が、ｎ_２と異なる。特定の実施形態では、ｎ_１は、ｎ_２と少なくとも０．０１単位異なる。特定の実施形態では、ｎ_１は、ｎ_２と少なくとも０．０２単位、又は少なくとも０．０３単位、又は少なくとも０．０４単位、又は少なくとも０．０５単位異なる。特定の実施形態では、ｎ_１は、ｎ_２と最大０．５単位異なる。特定の実施形態では、ｎ_１は、ｎ_２から０．５単位以内であり、ｎ_１は、ｎ_２から０．４単位以内であり、ｎ_１は、ｎ_２から０．３単位以内であり、ｎ_１は、ｎ_２から０．２単位以内であり、又はｎ_１は、ｎ_２から０．１単位以内である。これに関連して、「以内」は、０．５単位（又は０．４単位、又は０．３単位、又は０．２単位、又は０．１単位）以内で、より高い又はより低いことを意味する。

粒子は、好ましくは有機ポリマー粒子であるが、他の粒子も同様に使用することができる。例示的な非有機粒子としては、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ、及びこれらの混合物が挙げられる。有機粒子中で使用するための例示的な有機ポリマーとしては、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などのシリコーン、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、又はこれらの組み合わせから選択される有機ポリマー材料が挙げられる。

特定の実施形態では、粒子は、第１のポリマー層の体積を基準として、３０体積パーセント（体積％）未満の量で第１のポリマー層中に存在する。特定の実施形態では、粒子は、第１のポリマー層の総体積を基準にして、最大２５体積％、最大２０体積％、又は最大１５体積％の量で第１のポリマーマトリックス中に存在する。特定の実施形態では、粒子は、第１のポリマー層の総体積を基準にして、少なくとも０．５体積％（又は少なくとも１体積％）の量で第１のポリマーマトリックス中に存在する。

本開示のポリマーフィルムのポリマーマトリックスには、多種多様なポリマーを使用してもよい。ポリマーマトリックス中で使用するための例示的なポリマーとしては、シリコーン、アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、及びポリオレフィンが挙げられる。

特定の実施形態では、ポリマーマトリックスは、単相ポリマーマトリックス、又は多相モルホロジーを有するポリマーマトリックスから選択することができる。多相モルホロジーは、例えば、非晶質ドメイン及び結晶性ドメインの両方を有する半結晶ポリマーなどのポリマーマトリックスの選択に固有であり得るか、又はポリマーブレンドから生じ得る。別法としては、多相モルホロジーは、ポリマーマトリックスの乾燥中又は硬化中に発生し得る。多相モルホロジーを有する有用なポリマーマトリックスとしては、相のそれぞれが同一の屈折率を有するもの、又は屈折率が不整合であるが、分散相のドメインサイズがポリマーマトリックス中に分散された粒子の粒径を超えないものが挙げられる。

特定の実施形態では、ポリマーマトリックスは、接着剤マトリックスである。特定の実施形態では、少なくとも１つの接着剤マトリックスは、光学的に透明な接着剤（ＯＣＡ）（optically clear adhesive）を含む。特定の実施形態では、光学的に透明な接着剤は、アクリレート、ポリウレタン、ポリオレフィン（ポリイソブチレン（ＰＩＢ）など）、シリコーン、又はこれらの組み合わせから選択される。例示的なＯＣＡとしては、帯電防止の光学的に透明な感圧接着剤に関する国際公開第２００８／１２８０７３号（３Ｍ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏ．）、引っ張り剥離式ＯＣＡに関する米国特許出願公開第２００９／０８９１３７号（Ｓｈｅｒｍａｎら）、インジウムスズ酸化物適合性ＯＣＡに関する米国特許出願公開第２００９／００８７６２９号（Ｅｖｅｒａｅｒｔｓら）、光学的透過性接着剤を有する帯電防止の光学構造に関する米国特許出願公開第２０１０／００２８５６４号（Ｃｈｅｎｇら）、腐食感受性層と適合性のある接着剤に関する米国特許出願公開第２０１０／００４０８４２号（Ｅｖｅｒａｅｒｔｓら）、光学的に透明な引っ張り剥離式接着テープに関する米国特許出願公開第２０１１／０１２６９６８号（Ｄｏｌｅｚａｌら）、及び引っ張り剥離式接着テープに関する米国特許第８，５５７，３７８号（Ｙａｍａｎａｋａら）に記載されるようなものが挙げられる。好適なＯＣＡとしては、例えば３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ．から入手可能な、例えば３Ｍ ＯＣＡ ８１４６などのアクリル系の光学的に透明な感圧接着剤が挙げられる。

二重層の実施形態については、ポリマー層は、同一材料であってもよく、又は２つの異なる材料で構成してもよい。いずれの場合も、各ポリマー層は、単相ポリマーマトリックスを含んでもよく、又は多相モルホロジーを有するポリマーマトリックスを含んでもよい。

特定の実施形態では、二重層製品の構造は、特定の光拡散特性を有する１つの層と、光学的に透明な接着剤である第２の層と、を含み得る。

表面拡散体は、光拡散をもたらす構造化表面を有する。有用な表面拡散体としては、例えば、米国特許出願公開第２０１５／０２９３２７２号（Ｐｈａｍら）及び米国特許第２０１６／０１４６９８２号（Ｂｏｙｄら）に開示されている構造化表面が挙げられる。フィルムは、構造化表面を有するツールを製造し、構造化表面を光学フィルムの主表面として微細複製することによって作製することができる。ツールの製造は、比較的高い平均粗さを有する第１の主表面を生成する条件下で、金属の第１の層を電着することを含み得、続いて、比較的低い平均粗さ、すなわち、第１の主表面よりも低い平均粗さを有する第２の主表面を生成する条件下で、第１の層の上に同じ金属の第２の層を電着することによって第１の層を覆う。第２の主表面は、光学フィルムの構造化主面を形成するために複製されると、光学ヘイズと光学的透明度との所望の組み合わせを、有利であり得る構造化表面のトポグラフィーに関連する他の特性と共にフィルムに提供する構造化トポグラフィーを有する。

光学フィルムの構造化主表面は、所望の量の光学ヘイズ及び光学的透明度を有するフィルムを提供する。構造化主表面はまた、好ましくは、上述のアーチファクトのうちの１つ以上を回避又は低減する物理的特性を有することが好ましい。例えば、構造化表面のトポグラフィーは、超低周期性、すなわち、第１及び第２の直交面内方向のそれぞれに沿った空間周波数の関数として、フーリエスペクトルにおける任意の有意な周期性ピークが実質的に存在しないことを特徴とする表面プロファイルに、ある程度の不規則性又はランダム性を有し得る。更に、構造化表面は、例えば、別個の空洞及び／又は突出部の形態の識別可能な構造を含んでもよく、構造は、２つの直交面内方向に沿ってサイズが制限されてもよい。所与の構造のサイズは、平面図において円相当直径（equivalent circular diameter、ＥＣＤ）という用語で表現されてもよく、かつ構造部は、平均ＥＣＤが、例えば１５マイクロメートル未満、又は１０マイクロメートル未満、又は４～１０マイクロメートルの範囲であってもよい。いくつかの場合、構造は、より小さい構造と組み合わせて、より大きな構造の二峰性分布を有し得る。構造は、密に充填され、不規則に又は不均一に分散されてもよい。いくつかの場合、構造のうちの一部、大部分、又は実質的に全ては、湾曲していてもよく、又は丸みを帯びた、そうでなければ湾曲した基面を備えてもよい。いくつかの場合、構造のうちの一部が、ピラミッド形状でもよく、そうでなければほぼ平坦なファセットにより画定されてもよい。構造は、少なくともいくつかの場合、構造の深さ又は高さを、構造の特性横寸法（例えば、ＥＣＤ）で割ったアスペクト比によって特徴付けることができる。構造化表面は、例えば、隣接する密に充填された構造の接合部に形成され得る稜線を含んでもよい。そのような場合、構造化表面（又はその代表的部分）の平面図は、単位面積当たりの全稜線長さの観点から特徴付けることができる。構造化表面に、又は構造化表面上に、又は光学フィルム内のどこかにビーズを使用せずに、光学拡散フィルムの光学ヘイズ、光学透明度、及び他の特徴をもたらすことができる。

他の有用な拡散フィルムとしては、例えば、国際公開第２０１８／１３０９２６号（Ｄｅｒｋｓら）に記載されているものなどのランダムに分布したプリズム構造が挙げられる。微細構造化表面は、微細構造化表面の基準平面から傾斜した複数のファセットを含む、複数のプリズム構造体の不規則な分布を含む。プリズム構造体は、個別に不規則又はランダムであってもよいが、プリズム構造体のファセットは、ファセットの表面方位角分布が基準平面に沿って実質的に均一となるように、サイズ決定、角度付け、及び分散されてもよいが、ファセットの面極角分布は、基準平面に通常入射する光のピーク透過率と相関する極角範囲内に実質的に含まれることができる。このファセットの分布は、プリズム構造体を有する主表面全体を実質的に被覆しながら、ベース角度の均等分布を有する円錐形プリズム構造体の集合の光学分布特性などの円錐形光学分布特性に近似する微細構造化表面の光学分布特性をもたらすことができる。相互に接続されたファセット表面を使用すれば、光学フィルムの表面全体を微細構造化表面によって被覆することができる。プリズム構造体を不規則に分布させれば、パターン化又は規則的なフィルムに現れるモアレ効果を低減することができる。

有用な微細複製フィルムの他の例は、米国特許第８，６５７，４７２号（Ａｒｏｎｓｏｎら）、同第８，８８８，３３３号（Ｙａｐｅｌら）、同第９，６１８，７９１号（Ｈａａｇら）、並びに米国特許出願公開第２０１４／０３５５１２５号（Ｂｏｙｄら）及び同第２０１６／０２１６４１３号（Ｎａｉｓｍｉｔｈら）に記載されている。

いくつかの実施形態では、表面拡散体は、表面拡散体材料の屈折率よりも低い屈折率を有する材料に埋め込まれてもよい。

本発明のＬＣＤは、自動車用ディスプレイとして特に有用である。典型的には、自動車用ＬＣＤにおいて、ＬＣＦは、光のコリメーションのためにバックライトモジュール設計に組み込まれる。図９は、先行技術のＬＣＤの断面概略図を示す。ＬＣＤ９００は、バックライトモジュール９１０、ＬＣＦ９２０、及びＬＣパネル９３０を含む。バックライトモジュール９１０は、反射体９１２、導光体９１４、拡散体９１６、プリズムフィルム９１８、及び反射型偏光子９１９を含む。ＬＣＦ９２０は、反射型偏光子９１９とＬＣパネル９３０との間に位置し、したがって、ＬＣＦ９２０は、ＬＣパネルの吸収型偏光子と反射型偏光子との間にある。

ＬＣパネルの前面側又は観察側にＬＣＦを配置することにより、ＬＣＤの輝度［ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ］が大幅に増大することが発見された。図１０は、本開示のＬＣＤの一実施形態の断面概略図を示す。ＬＣＤ１０００は、バックライトモジュール１０１０、ＬＣＦ１０２０、及びＬＣパネル１０３０を含む。ＬＣＦ１０２０は、ＬＣパネル１０３０の上部に位置し、したがって、ＬＣＦ１０２０は、ＬＣパネルの吸収型偏光子と反射型偏光子との間にもはやない。ＬＣＦ１０２０は、ＬＣパネル１０３０の上に積み重ねられてもよく、又はＬＣパネル１０３０の上にラミネートされてもよい。

図１１は、本発明のＬＣＤの別の実施形態を示す。ＬＣＤ１１００は、バックライトモジュール１１１０、ＬＣＦ１１２０、ＬＣパネル１１３０、及び拡散層１１４０を含む。ＬＣＦ１１２０は、ＬＣパネル１１３０の上部に位置し、拡散層１１４０は、ＬＣパネル１１３０とＬＣＦ１１２０との間にある。

図１２は、本発明のＬＣＤの別の実施形態を示す。ＬＣＤ１２００は、バックライトモジュール１２１０、ＬＣＦ１２２０、ＬＣパネル１２３０、及び拡散層１２４０を含む。ＬＣＦ１２２０は、ＬＣパネル１２３０の上部に位置し、拡散層１２４０は、ＬＣＦ１２２０の前面側にある。

本発明の目的及び利点は、以下の実施例によって更に例示されるが、これらの実施例に記載された特定の材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に制限するものと解釈されるべきではない。

特に言及されていない限り、実施例及び本明細書の残りの部分における全てのパート、百分率及び比率などは重量によるものである。特に言及されていない限り、全ての化学製品は、Ｍｉｓｓｏｕｒｉ州Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ在所のＳｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．などの化学製品供給業者から入手されたものであるか、あるいは入手可能である。

材料
以下は、実施例全体にわたって使用されている材料のリスト、並びにそれらの簡単な説明及び由来である。

鋳造及び硬化微細複製プロセス（調製実施例１）に使用された樹脂Ａ、並びに実施例における屈折率整合バックフィル材料の成分は、下表１に列挙されている。レイヤー・バイ・レイヤーコーティングのための原料は、以下の表２に列挙されている。反応性イオンエッチングのための原料は、以下の表３に列挙されている。拡散接着剤調製のための原料は、以下の表４に列挙されている。

準備実施例１（ＰＥ１）：「方形波」微細構造フィルムの調製
ダイヤモンド（先端幅２９．０μｍ、夾角３°、深さ８７μｍ）を使用して、複数の平行直線溝を有するツールが切断された。溝は、６２．６ミクロンのピッチで間隔が隔てられた。

樹脂Ａを、以下の表５の材料を混合することによって調製した。

上で説明した樹脂Ａ及びツールを使用して「鋳造及び硬化」高精細プロセスが実施された。ライン条件は、樹脂温度１５０°Ｆ、ダイ温度１５０°Ｆ、コーターＩＲ １２０°Ｆ縁／１３０°Ｆ中心、ツール温度１００°Ｆ、及びライン速度７０ｆｐｍであり、ピーク波長が３８５ｎｍのＦｕｓｉｏｎ Ｄランプを使用して、１００％電力で動作させて硬化された。得られた微細構造フィルムは、図８に示されているように、チャネルによって分離された複数の突出部（例えば光透過領域）を備えていた。微細構造フィルムの突出部は、ツールの溝のネガ複製である。突出部は１．５度の壁角度を有し、したがって突出部はわずかに先細りになっている（光入力面でより広く、光出力面でより狭い）。微細構造フィルムのチャネルは、溝の間のツールの非切断部分のネガ複製である。

微細構造フィルムの上にレイヤー・バイ・レイヤー自己集合コーティングを製造するための方法
レイヤー・バイ・レイヤー自己集合コーティングは、Ｓｖａｙａ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ州Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ）から購入した装置を使用して行われ、米国特許第８，２３４，９９８号（Ｋｒｏｇｍａｎら）、並びにＫｒｏｇｍａｎ ｅｔ ａｌ．Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ａｎｄ Ｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｌａｙｅｒ－ｂｙ－Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，Ｌａｎｇｍｕｉｒ２００７，２３，３１３７－３１４１に記載されているシステムにならってモデル化された。

この装置は、コーティング溶液を充填された圧力容器を備えている。平らな噴霧パターンを有する噴霧ノズル（Ｉｌｌｉｎｏｉｓ州Ｗｈｅａｔｏｎ在所のＳｐｒａｙｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．製）が取り付けられ、ソレノイドバルブによって制御される特定の時間にコーティング溶液及び濯ぎ水が噴霧された。コーティング溶液が入っている圧力容器（Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ州Ｗａｕｋｅｓｈａ在所のＡｌｌｏｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐ．）が、窒素によって３０ｐｓｉまで加圧され、一方、脱イオン（ＤＩ）水が入っている圧力容器は、空気によって３０ｐｓｉまで加圧された。コーティング溶液ノズルからの流量は、それぞれ１時間当たり１０ガロンであり、一方、ＤＩ水濯ぎノズルからの流量は、１時間当たり４０ガロンであった。コーティングされる基板は、エポキシ（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ州Ｓｔ. Ｐａｕｌ在所の３Ｍ ＣｏｍｐａｎｙのＳｃｏｔｃｈ－Ｗｅｌｄエポキシ接着剤、ＤＰ１００ Ｃｌｅａｒ）を使用して、ガラスプレート（１２インチ×１２インチ×厚さ１／８インチ）（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ州Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ在所のＢｒｉｎ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ Ｇｌａｓｓ Ｃｏ．）に接着され、ガラスプレートは、垂直方向の移行ステージ上に取り付けられ、真空チャックを使用して所定の位置に保持された。典型的なコーティングシーケンスで、ステージが７６ｍｍ／秒で垂直方向に下に向かって移動している間、ポリカチオン（例えばＰＤＡＣ）溶液が基板の上に噴霧された。次に、１２秒間の休止時間の後に、ステージが１０２ｍｍ／秒で垂直方向に上に向かって移動している間、ＤＩ水溶液が基板の上に噴霧された。次に、３ｍｍ／秒の速度のエアナイフで基板が乾燥された。次に、ステージが７６ｍｍ／秒で垂直方向に下に向かって移動している間、ポリアニオン（例えば顔料ナノ粒子）溶液が基板の上に噴霧された。もう１２秒間の休止期間を経過させた。ステージが１０２ｍｍ／秒で垂直方向に上に向かって移動している間、ＤＩ水溶液が基板の上に噴霧された。最後に、３ｍｍ／秒の速度のエアナイフで基板が乾燥された。上記のシーケンスを繰り返して、（ポリカチオン／ポリアニオン）_ｎとして表される多数の「二分子層」が堆積され、ｎは二分子層の数である。

微細構造フィルムを反応性イオンエッチングするための方法
反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が、並列プレート容量結合プラズマ反応器内で実施された。チャンバは、１８．３ｆｔ^２の表面積を有する中央円筒型被電力供給電極を有している。微細構造フィルムを被電力供給電極の上に置いた後、反応器チャンバが１．３Ｐａ（２ミリトル）未満のベース圧力までポンプダウンされた。Ａｒ（アルゴン）ガス及びＯ_２（酸素）ガスの混合物が、それぞれ１００ＳＣＣＭの速度でチャンバ内に流された。ＲＦ電力を１３．５６ＭＨｚの周波数及び６０００ワットの印加電力で反応器中に結合することにより、プラズマ増速ＣＶＤ法を使用して処理が実施された。反応ゾーンを通して微細構造フィルムを移動させることによって処理時間が制御された。この処理に引き続いて、ＲＦ電力及びガスの供給が停止され、チャンバが大気圧に戻された。材料、円筒型ＲＩＥを適用するためのプロセス、及び使用される反応器の周囲の更なる詳細に関する追加情報は、米国特許第８４６０５６８（Ｂ２）号に見出すことができる。

微細構造フィルムのチャネルを裏込めするための方法
微細構造フィルム表面と、頂部に置かれた厚さ２ミルの一片の非下塗り処理ＰＥＴフィルムとの間に樹脂をピペットで移し、ハンドローラを使用して頂部ＰＥＴフィルムに圧力を印加し、次に、５００ワット電力の「Ｈ」バルブを有するＨＥＲＡＥＵＳ（ドイツのＨａｎａｕ在所）ベルトコンベアＵＶプロセッサ（モデル番号ＤＲＳ（６））を使用してＵＶ硬化させることにより、ＰＥ１で使用された樹脂Ａがチャネルにバックフィルされた。具体的には、試料は、５０ｆｔ／分の搬送速度で、３回にわたってＵＶ硬化ステーションを通して送られた。次に、頂部ＰＥＴフィルムが手で微細構造フィルムから剥がされた。

拡散接着剤の調製
拡散性感圧接着剤配合物を以下のように調製した：最初にアクリルアミド（３部）をＨＥＡ（１４部）に溶解し、次いでＥＨＡ（６５部）、ＥＨＭＡ（１８部）、及び０．１５部のＩｒｇａｃｕｒｅ ６５１を添加することによってモノマープレミックスを調製した。窒素（不活性）雰囲気下、この混合物を紫外線発光ダイオード（ＵＶＡ－ＬＥＤ）によって生成された紫外線に曝露することにより、部分的に重合させて、約１０００センチポアズ（ｃｐ）の粘度を有するコーティング可能なシロップ剤を得た。次いで、ＨＤＤＡ（０．２４部）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ６５１（０．１８部）、及びＫＢＭ－４０３（０．０５部）をシロップ剤に添加して、均質な接着剤コーティング溶液を形成した。最後に、ＭＸ－１０００ポリマービーズを、オーバーヘッドＪｉｆｆｙ ＬＭ Ｐｉｎｔミキサー（Ｊｉｆｆｙ Ｍｉｘｅｒ Ｃｏ．Ｉｎｃ，（Ｃｏｒｏｎａ，ＣＡ）製）を使用して２時間高速撹拌しながら、１：９の重量比で接着剤溶液に添加し、乳白色の接着剤コーティング溶液を、コーティング前に更に３日間混合ローラの上に置いた。

拡散性ＰＳＡを、７５ミクロンの厚さで、対応する配合物を２つのシリコーン処理された剥離ライナーの間にナイフコーティングすることによって調製した。次に、得られたコーティングされた材料を、極大値３５１ｎｍで３００～４００ｎｍのスペクトル出力を有する低強度紫外線（１平方センチメートル当たり１ジュール（Ｊ／ｃｍ^２）の全エネルギー）に曝露した。

拡散光源からの輝度［luminance］プロファイルを測定するための試験方法
Ｅｌｄｉｍ Ｌ８０コノスコープ（Ｅｌｄｉｍ Ｓ．Ａ．、フランスのＨＥＲＯＵＶＩＬＬＥ ＳＡＩＮＴ ＣＬＡＩＲ在所）を使用して、全ての極性及び方位角で、半球型に同時に光出力が検出された。検出後、特に指示されていない限り、輝度［ｌｕｍｉｎａｎｃｅ］（例えば輝度［ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ］）読値の断面は、ルーバーの方向（０°配向角度として示されている）に対して直交する方向に取られた。１２．３インチの１９２０×７２０ＬＣＤバックライトを３Ｍ ＢＥＦ３－ｔ－１５５ｎプリズムフィルムと共に底部拡散体の上方に配置し、そのプリズムフィルムの上方に３Ｍ ＡＲＰ－３２０を配置して、従来のフィルム積層体を作成した。全ての測定についてバックライトを同じ電力レベルで保持した。

実施例の説明
ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）基材及びポリカーボネート（ＰＣ）基材の両方の上で、調製実施例１で上述したように方形波フィルムを調製した。次に、同じ基材材料を他方の面にラミネートして、構造を封入した。ルーバーフィルムのタイプは、以降、ＰＥＴタイプ又はＰＣタイプのルーバーフィルムのいずれかとしてラベル付けされる。

実施例は、４つの実施例を形成するために、２つのルーバータイプ（ＰＣ及びＰＥＴ）及び２つの構成（ＬＣＤパネルの上にラミネートされる構成、及びＬＣＤパネルと静止接触している構成）で構築される。図１０は、ＬＣＤパネルと接触して配置されたルーバーフィルムのサンプル構成を示す。図１１は、ルーバーフィルムがＬＣＤパネルの上にラミネートされたサンプル構成を示す。図９は、ルーバーフィルムがバックライトユニットとＬＣＤパネルとの間に配置される比較サンプル構成を示す。実施例１は、ＬＣＤパネルと静止接触するＰＥＴルーバーフィルムタイプから構成される。実施例２は、拡散接着剤を使用してＬＣＤパネルにラミネートされたＰＥＴルーバーフィルムタイプから構成される。実施例３は、ＬＣＤパネルと静止接触しているＰＣルーバータイプフィルムから構成される。実施例４は、拡散接着剤を使用してＬＣＤパネルにラミネートされたＰＣルーバーフィルムタイプから構成される。比較例１は、バックライトユニットとＬＣＤパネルとの間に配置されたＰＥＴルーバーフィルムから構成される。比較例２は、バックライトユニットとＬＣＤパネルとの間に配置されたＰＣルーバーフィルムから構成される。

測定結果
ＰＥＴタイプルーバフィルムの輝度［ｌｕｍｉｎａｎｃｅ］断面測定の結果を図１３に示し、結果を表６にまとめる。ＰＣタイプルーバフィルムの輝度［ｌｕｍｉｎａｎｃｅ］断面測定の結果を図１４に示し、結果を表７にまとめる。

本明細書中に引用している刊行物の完全な開示は、それぞれが個々に組み込まれたかのように、その全体が参照により組み込まれる。本発明に対する様々な改変及び変更が、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、当業者には明らかとなるであろう。本発明は、本明細書に記載の例示的な実施形態及び実施例によって不当に限定されることを意図するものではなく、このような実施例及び実施形態は例としてのみ提示されており、本発明の範囲は、本明細書で以下のとおり記載される特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図しているものと理解されたい。

Claims (20)

1. 液晶ディスプレイであって、
   反射型偏光フィルムを含むバックライトモジュールと、
   光制御フィルムであって、
   光入力面、及び前記光入力面の反対側の光出力面と、
   前記光入力面と前記光出力面との間に配置された交互の透過領域及び吸収領域であって、前記吸収領域が、少なくとも３０のアスペクト比を有する、交互の透過領域及び吸収領域と、を備える、光制御フィルムと、
   前記バックライトモジュールと前記光制御フィルムとの間に配置された液晶パネルと、
   を備える、液晶ディスプレイ。
2. 前記光制御フィルムの前記光入力面又は前記光出力面上に配置された拡散層を更に備え、前記拡散層が、７０％未満の透明度及び６０％未満のヘイズを有する、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
3. 前記拡散層が、前記光制御フィルムの前記光入力面又は前記光出力面の上にラミネートされている、請求項２に記載の液晶ディスプレイ。
4. 前記光制御フィルムのデューティサイクルが、７０％～９９．９％である、請求項１～３のいずれか一項に記載の液晶ディスプレイ。
5. 前記拡散層が体積拡散体である、請求項２～４のいずれか一項に記載の液晶ディスプレイ。
6. 前記拡散層が、ポリマーマトリックス及びポリマー粒子を含む拡散光学接着剤を含み、前記拡散光学接着剤が、前記光制御フィルムの前記光入力面を前記液晶パネルに結合する、請求項５に記載の液晶ディスプレイ。
7. 前記拡散光学接着剤が感圧接着剤である、請求項６に記載の液晶ディスプレイ。
8. 前記拡散光学接着剤が構造用接着剤である、請求項６に記載の液晶ディスプレイ。
9. 前記拡散層が表面拡散体である、請求項２～４のいずれか一項に記載の液晶ディスプレイ。
10. 前記表面拡散体が、第１の屈折率を有する材料を含み、前記表面拡散体が、前記第１の屈折率よりも低い屈折率を有する材料に埋め込まれている、請求項９に記載の液晶ディスプレイ。
11. 液晶ディスプレイであって、
    バックライトモジュールと、
    光制御フィルムであって、
    光入力面、及び前記光入力面の反対側の光出力面と、
    前記光入力面と前記光出力面との間に配置された交互の透過領域及び吸収領域と、を備える、光制御フィルムと、
    前記バックライトモジュールと前記光制御フィルムとの間に配置された液晶パネルと、
    前記光制御フィルムの前記光入力面の上にラミネートされた拡散層であって、前記拡散層が、７０％未満の透明度及び６０％未満のヘイズを有する、拡散層と、
    を備える、液晶ディスプレイ。
12. 前記吸収領域が少なくとも５のアスペクト比を有する、請求項１１に記載の液晶ディスプレイ。
13. 前記吸収領域が少なくとも３０のアスペクト比を有する、請求項１２に記載の液晶ディスプレイ。
14. 前記光制御フィルムのデューティサイクルが、７０％～９９．９％である、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の液晶ディスプレイ。
15. 前記拡散層が体積拡散体である、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の液晶ディスプレイ。
16. 前記拡散層が、ポリマーマトリックス及びポリマー粒子を含む拡散光学接着剤を含み、前記拡散光学接着剤が、前記光制御フィルムの前記光入力面を前記液晶パネルに結合する、請求項１５に記載の液晶ディスプレイ。
17. 前記拡散光学接着剤が感圧接着剤である、請求項１６に記載の液晶ディスプレイ。
18. 前記拡散光学接着剤が構造用接着剤である、請求項１６に記載の液晶ディスプレイ。
19. 前記拡散層が表面拡散体である、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の液晶ディスプレイ。
20. 前記表面拡散体が、第１の屈折率を有する材料を含み、前記表面拡散体が、前記第１の屈折率よりも低い屈折率を有する材料に埋め込まれている、請求項１９に記載の液晶ディスプレイ。
    

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