JP7169274B2 - 微細構造を有する導光板、およびそれを含む装置 - Google Patents
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Description
n1sin(θi)=n2sin(θr)
この式は、異なる屈折率の2つの材料間の界面における光の屈折を記述している。スネルの法則によれば、n1は第1の材料の屈折率であり、n2は第2の材料の屈折率であり、θiは、界面に対する垂線に対する、界面における入射光の角度(入射角)であり、θrは、垂線に対する反射光の屈折角である。屈折角(θr)が90度(例えば、sin(θr)=1)である場合、スネルの法則は以下のように表すことができる。
θc=θi=sin-1(n2/n1)
これらの条件下における入射角θiは、臨界角度θcとしても参照され得る。臨界角度以上(θi>θc)の入射角を有する光は、第1の材料内で全反射され、一方、臨界角度未満(θi≦θc)の入射角を有する光は、第1の材料を透過する。
導光板アセンブリにおいて、
(a)導光板であって、
(i)端面および発光面を有するガラス基体と、
(ii)前記ガラス基体の前記発光面に隣接して設けられたポリマーフィルムであって、アスペクト比を定める高さd2および幅wを各微細構造が有する複数の微細構造を含む、ポリマーフィルムと
を含む導光板と、
(b)前記ガラス基体の前記端面に光学的に結合された少なくとも1つの光源と
を含み、
前記アスペクト比がw/d2として表され、0.1~8である
ことを特徴とする導光板アセンブリ。
導光板アセンブリにおいて、
(c)導光板であって、
(i)端面および発光面を有するガラス基体と、
(ii)前記ガラス基体の前記発光面に隣接して設けられたポリマーフィルムであって、アスペクト比を定める高さd2および幅wを各微細構造が有する複数の微細構造を含む、ポリマーフィルムと
を含む導光板と、
(d)前記ガラス基体の前記端面に光学的に結合された少なくとも1つの光源と
を含み、
前記アスペクト比がw/[d2-t]として表され、0.1~8である
ことを特徴とする導光板アセンブリ。
前記アスペクト比が2~5である、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
前記複数の微細構造のうちの各微細構造の前記高さd2が20μmを超えない、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
前記wが約5μm~約500μmである、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
第1の方向において隣接する前記微細構造の間の第1の間隔を更に含み、該第1の間隔が0.01*w~4*wである、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
前記第1の間隔が、前記複数の微細構造のうちの個々の微細構造の間で異なる、実施形態6記載の導光板アセンブリ。
前記第1の方向と直交する第2の方向において隣接する2つの前記微細構造の間の第2の間隔が10μm~5000μmである、実施形態6記載の導光板アセンブリ。
前記第2の間隔が、前記複数の微細構造のうちの個々の微細構造の間で異なる、実施形態8記載の導光板アセンブリ。
前記複数の微細構造のうちの各微細構造が長さlを更に有し、該lが、前記複数の微細構造のうちの個々の微細構造の間で異なる、実施形態8記載の導光板アセンブリ。
前記複数の微細構造のうちの個々の微細構造の端面の傾斜角度が約15度未満である、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
前記基体と前記複数の微細構造とが同じ材料を含む、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
前記基体と前記複数の微細構造との間の屈折率の差が10%未満である、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
ポリマープラットフォームの厚さtが15μmを超えない、実施形態2記載の導光板アセンブリ。
前記高さd2と前記厚さtとの合計が25μmを超えない、実施形態2記載の導光板アセンブリ。
前記ガラス基体が、約0.015未満の色ずれΔyを含む、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
前記ガラス基体が、酸化物のモル%ベースで、
50~90モル%のSiO2、
0~20モル%のAl2O3、
0~20モル%のB2O3、および
0~25モル%のRxO
を含み、
ここで、xが2であり、且つ、RがLi、Na、K、Rb、Cs、およびそれらの組合せから選択されるか、または、xが1であり、且つ、RがZn、Mg、Ca、Sr、Ba、およびそれらの組合せから選択される、
実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
前記ガラス基体の厚さd1が約0.1mm~約3mmの範囲内である、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
前記ポリマーフィルムが、UV硬化性ポリマーまたは熱硬化性ポリマーを含む、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
前記ポリマーフィルムが、前記ガラス基体の前記発光面上に微細複製された、スクリーンプリントされた、インジェットプリントされた、レーザ接着された、プリントされた、または成長された、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
前記複数の微細構造が、プリズム、丸みのあるプリズム、またはレンチキュラーレンズの周期的または非周期的なアレイを含む、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
前記ガラス基体が、前記発光面とは反対側の主要な表面上にパターニングされた複数の光抽出特徴物を更に含む、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
前記ガラス基体の第2の端面に光学的に結合された少なくとも1つの第2の光源と、必要に応じて、前記発光面とは反対側の主要な表面上に設けられた複数の微細構造を含む第2のポリマーフィルムとを更に含む、実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
実施形態1または2記載の導光板アセンブリを含むディスプレイ装置、照明装置、または電子装置。
前記導光板上に積み重ねられた第2の導光板を更に含み、該第2の導光板が、
(i)端面および発光面を有するガラス基体と、
(ii)前記ガラス基体の前記発光面に隣接して設けられたポリマーフィルムであって、アスペクト比を定める高さd2および幅wを各微細構造が有する複数の微細構造を含む、ポリマーフィルムと
を含み、
前記第2の導光板上の前記複数の微細構造が、前記第1の導光板上の前記複数の微細構造に対して直交する、
実施形態1または2記載の導光板アセンブリ。
導光板において、
端面および発光面を有するガラス基体と、
前記ガラス基体の前記発光面に隣接して設けられたポリマーフィルムであって、アスペクト比を定める高さd2および幅wを各微細構造が有する複数の微細構造を含む、ポリマーフィルムと
を含み、
前記アスペクト比がw/d2として表され、0.1~8である
ことを特徴とする導光板。
導光板において、
端面および発光面を有するガラス基体と、
前記ガラス基体の前記発光面に隣接して設けられたポリマーフィルムであって、アスペクト比を定める高さd2および幅wを各微細構造が有する複数の微細構造を含む、ポリマーフィルムと
を含み、
前記アスペクト比がw/[d2-t]として表され、0.1~5である
ことを特徴とする導光板。
前記アスペクト比が2~5である、実施形態26または27記載の導光板。
前記複数の微細構造のうちの各微細構造の前記高さd2が20μmを超えない、実施形態26または27記載の導光板。
前記wが約5μm~約500μmである、実施形態26または27記載の導光板。
第1の方向において隣接する2つの前記微細構造の間の第1の間隔が0.01*w~4*wである、実施形態26または27記載の導光板。
前記第1の間隔が、前記複数の微細構造のうちの個々の微細構造の間で異なる、実施形態31記載の導光板。
前記第1の方向と直交する第2の方向において隣接する2つの前記微細構造の間の第2の間隔が10μm~5000μmである、実施形態31記載の導光板。
前記第2の間隔が、前記複数の微細構造のうちの個々の微細構造の間で異なる、実施形態33記載の導光板。
前記複数の微細構造のうちの各微細構造が長さlを更に有し、該lが、前記複数の微細構造のうちの個々の微細構造の間で異なる、実施形態33記載の導光板。
前記複数の微細構造のうちの個々の微細構造の端面の傾斜角度が約15度未満である、実施形態26または27記載の導光板。
前記基体と前記複数の微細構造とが同じ材料を含む、実施形態26または27記載の導光板。
前記基体と前記複数の微細構造との間の屈折率の差が10%未満である、実施形態26または27記載の導光板。
ポリマープラットフォームの厚さtが15μmを超えない、実施形態27記載の導光板。
前記高さd2と前記厚さtとの合計が25μmを超えない、実施形態27記載の導光板。
前記ガラス基体が、約0.015未満の色ずれΔyを含む、実施形態26または27記載の導光板。
前記ガラス基体が、酸化物のモル%ベースで、
50~90モル%のSiO2、
0~20モル%のAl2O3、
0~20モル%のB2O3、および
0~25モル%のRxO
を含み、
ここで、xが2であり、且つ、RがLi、Na、K、Rb、Cs、およびそれらの組合せから選択されるか、または、xが1であり、且つ、RがZn、Mg、Ca、Sr、Ba、およびそれらの組合せから選択される、
実施形態26または27記載の導光板。
前記ガラス基体の厚さd1が約0.1mm~約3mmの範囲内である、実施形態26または27記載の導光板。
前記ポリマーフィルムが、UV硬化性ポリマーまたは熱硬化性ポリマーを含む、実施形態26または27記載の導光板。
前記ポリマーフィルムが、前記ガラス基体の前記発光面上に微細複製された、スクリーンプリントされた、インジェットプリントされた、レーザ接着された、プリントされた、または成長された、実施形態26または27記載の導光板。
前記複数の微細構造が、プリズム、丸みのあるプリズム、またはレンチキュラーレンズの周期的または非周期的なアレイを含む、実施形態26または27記載の導光板。
前記ガラス基体が、前記発光面とは反対側の主要な表面上にパターニングされた複数の光抽出特徴物を更に含む、実施形態26または27記載の導光板。
前記ガラス基体の第2の端面に光学的に結合された少なくとも1つの第2の光源と、必要に応じて、前記発光面とは反対側の主要な表面上に設けられた複数の微細構造を含む第2のポリマーフィルムとを更に含む、実施形態26または27記載の導光板。
実施形態26または27記載の導光板を含む、ディスプレイ装置、照明装置、または電子装置。
110 ガラス基体
120 ポリマープラットフォーム
130 微細構造
136 レンチキュラーレンズ
137、137a、137b 所定の間隔
140 光源
Claims (34)
- 導光板アセンブリにおいて、
(a)導光板であって、
(i)端面および発光面を有するガラス基体と、
(ii)前記ガラス基体の前記発光面に隣接して設けられたポリマーフィルムであって、アスペクト比w/d2を定める高さd2および幅w、および微細構造の端面間で定める長さlを各微細構造が有する複数の微細構造を含む、ポリマーフィルムと
を含む導光板と、
(b)前記ガラス基体の前記端面に光学的に結合された少なくとも1つの光源と
を含み、
前記アスペクト比が、0.1~8であり、
前記複数の微細構造のうちの1つの微細構造の複数の端面のうちの1つの端面の傾斜角度が15度未満である、
ことを特徴とする導光板アセンブリ。 - 導光板アセンブリにおいて、
(c)導光板であって、
(i)端面および発光面を有するガラス基体と、
(ii)前記ガラス基体の前記発光面に隣接して設けられたポリマーフィルムであって、厚さtを有するポリマープラットフォームと、アスペクト比w/[d2-t]を定める高さd2および幅w、および微細構造の端面間で定める長さlを各微細構造が有する複数の微細構造とを含む、ポリマーフィルムと
を含む導光板と、
(d)前記ガラス基体の前記端面に光学的に結合された少なくとも1つの光源と
を含み、
前記アスペクト比が、0.1~8であり、
前記複数の微細構造のうちの1つの微細構造の複数の端面のうちの1つの端面の傾斜角度が15度未満である、
ことを特徴とする導光板アセンブリ。 - 前記アスペクト比が2~5である、請求項1または2記載の導光板アセンブリ。
- 前記複数の微細構造のうちの各微細構造の前記高さd2が20μmを超えない、請求項1または2記載の導光板アセンブリ。
- 前記wが5μm~500μmである、請求項1または2記載の導光板アセンブリ。
- 第1の方向において隣接する2つの前記微細構造の間の第1の間隔を更に含み、該第1の間隔が0.01*w~4*wである、請求項1または2記載の導光板アセンブリ。
- 前記第1の間隔が、前記複数の微細構造のうちの隣接する2つの微細構造の間で異なる、請求項6記載の導光板アセンブリ。
- 前記第1の方向と直交する第2の方向において隣接する2つの前記微細構造の間の第2の間隔が10μm~5000μmである、請求項6記載の導光板アセンブリ。
- 前記第2の間隔が、前記複数の微細構造のうちの隣接する2つの微細構造の間で異なる、請求項8記載の導光板アセンブリ。
- 前記lが、前記複数の微細構造のうちの隣接する2つの微細構造の間で異なる、請求項8記載の導光板アセンブリ。
- 前記複数の微細構造が、複数のレンチキュラーレンズを含む、請求項1または2記載の導光板アセンブリ。
- 前記基体と前記複数の微細構造とが同じ材料を含む、請求項1または2記載の導光板アセンブリ。
- 前記基体と前記複数の微細構造との間の屈折率の差が10%未満である、請求項1または2記載の導光板アセンブリ。
- ポリマープラットフォームの厚さtが15μmを超えない、請求項2記載の導光板アセンブリ。
- 前記高さd2と前記ポリマープラットフォームの厚さtとの合計が25μmを超えない、請求項2記載の導光板アセンブリ。
- 前記ガラス基体の厚さd1が0.1mm~3mmの範囲内である、請求項1または2記載の導光板アセンブリ。
- 請求項1または2記載の導光板アセンブリを含むディスプレイ装置、照明装置、または電子装置。
- 導光板において、
端面および発光面を有するガラス基体と、
前記ガラス基体の前記発光面に隣接して設けられたポリマーフィルムであって、アスペクト比w/d2を定める高さd2および幅w、および微細構造の端面間で定める長さlを各微細構造が有する複数の微細構造を含む、ポリマーフィルムと
を含み、
前記アスペクト比が、0.1~8であり、
前記複数の微細構造のうちの1つの微細構造の複数の端面のうちの1つの端面の傾斜角度が15度未満である、
ことを特徴とする導光板。 - 導光板において、
端面および発光面を有するガラス基体と、
前記ガラス基体の前記発光面に隣接して設けられたポリマーフィルムであって、厚さtを有するポリマープラットフォームと、アスペクト比w/[d2-t]を定める高さd2および幅w、および微細構造の端面間で定める長さlを各微細構造が有する複数の微細構造とを含む、ポリマーフィルムと
を含み、
前記アスペクト比が、0.1~5であり、
前記複数の微細構造のうちの1つの微細構造の複数の端面のうちの1つの端面の傾斜角度が15度未満である、
ことを特徴とする導光板。 - 前記アスペクト比が2~5である、請求項18または19記載の導光板。
- 前記複数の微細構造のうちの各微細構造の前記高さd2が20μmを超えない、請求項18または19記載の導光板。
- 前記wが5μm~500μmである、請求項18または19記載の導光板。
- 第1の方向において隣接する2つの前記微細構造の間の第1の間隔が0.01*w~4*wである、請求項18または19記載の導光板。
- 前記第1の間隔が、前記複数の微細構造のうちの隣接する2つの微細構造の間で異なる、請求項23記載の導光板。
- 前記第1の方向と直交する第2の方向において隣接する2つの前記微細構造の間の第2の間隔が10μm~5000μmである、請求項23記載の導光板。
- 前記第2の間隔が、前記複数の微細構造のうちの隣接する2つの微細構造の間で異なる、請求項25記載の導光板。
- 前記lが、前記複数の微細構造のうちの隣接する2つの微細構造の間で異なる、請求項25記載の導光板。
- 前記複数の微細構造が複数のレンチキュラーレンズを含む、請求項18または19記載の導光板。
- 前記基体と前記複数の微細構造とが同じ材料を含む、請求項18または19記載の導光板。
- 前記基体と前記複数の微細構造との間の屈折率の差が10%未満である、請求項18または19記載の導光板。
- 前記ポリマープラットフォームの厚さtが15μmを超えない、請求項19記載の導光板。
- 前記高さd2と前記ポリマープラットフォームの厚さtとの合計が25μmを超えない、請求項19記載の導光板。
- 前記ガラス基体の厚さd1が0.1mm~3mmの範囲内である、請求項18または19記載の導光板。
- 請求項18または19記載の導光板を含むディスプレイ装置、照明装置、または電子装置。
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