特許 7369717 光方向転換フィルム、バックライト、及びディスプレイシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-18

(45)【発行日】2023-10-26

(54)【発明の名称】光方向転換フィルム、バックライト、及びディスプレイシステム

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20231019BHJP

   G02B 5/02 20060101ALI20231019BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20231019BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20231019BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 481

G02B5/02 B

G02F1/13357

F21Y115:10

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020561797

(86)(22)【出願日】2019-04-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-08-30

(86)【国際出願番号】 IB2019053540

(87)【国際公開番号】W WO2019211752

(87)【国際公開日】2019-11-07

【審査請求日】2022-04-27

(31)【優先権主張番号】62/666,487

(32)【優先日】2018-05-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505005049

【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100130339

【弁理士】

【氏名又は名称】藤井 憲

(74)【代理人】

【識別番号】100110803

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 太朗

(74)【代理人】

【識別番号】100135909

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 和歌子

(74)【代理人】

【識別番号】100133042

【弁理士】

【氏名又は名称】佃 誠玄

(74)【代理人】

【識別番号】100171701

【弁理士】

【氏名又は名称】浅村 敬一

(72)【発明者】

【氏名】ボイド，ゲイリー ティー．

【審査官】山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－３１１０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０６２１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０９２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５１０５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／０４９５１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１３－５３１８６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０２Ｂ ５／０２

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディスプレイ表面に均一な照明を提供するためのバックライトであって、前記ディスプレイ表面は前記バックライト上に配設されており、前記バックライトは、
前記ディスプレイ表面内の重なっていない複数の照明ゾーンを１対１の対応関係で照明するように構成された、間隔をあけた個別の複数の光源と、
前記複数の光源上に配設される第１の微細構造化フィルムであって、前記ディスプレイ表面が前記第１の微細構造化フィルム上に配設されており、かつ、前記光源が通電されているとき、各光源によって放出される光の少なくとも８０％が、前記ディスプレイ表面内の対応する照明ゾーンを照明し、前記複数の照明ゾーンにわたる光度分布は、平均Ｉ及び標準偏差Ｓを有し、Ｓ／Ｉ＜１である、第１の微細構造化フィルムと、
を備え、
前記第１の微細構造化フィルムは、基材上で第１の方向に沿って延び、かつ、直交する第２の方向に沿って並べて配置された、間隔をあけた実質的に平行な複数の構造体を含み、前記構造体は、前記複数の光源から離れる方向を向いており、各構造体は、互いに反対を向いてピークで合流する湾曲ファセットを含み、前記ピークは前記第１の方向に沿って延び、前記第１の方向に対して実質的に垂直な平面内の前記第１の微細構造化フィルムの断面において、
前記構造体の隣り合うピーク間の平均横方向間隔はＰであり、
前記構造体の隣り合う基部間の平均横方向間隔はＷであり、０．１≦Ｗ／Ｐ≦０．２である、バックライト。

【請求項2】

前記ディスプレイ表面は、複数の画素を備える画素化された表面であり、各照明ゾーンは、２００～１０００個の画素を含む、請求項１に記載のバックライト。

【請求項3】

前記間隔をあけた個別の複数の光源内の各光源は、前記第１の微細構造化フィルムのすぐ後方に配置され、前記第１の微細構造化フィルムに面している、請求項１に記載のバックライト。

【請求項4】

前記光源間の平均横方向間隔はＳ１であり、前記照明ゾーン間の平均横方向間隔はＳ２であり、Ｓ２／Ｓ１≦１０である、請求項１に記載のバックライト。

【請求項5】

前記複数の光源は、総発光面積Ｅを有し、前記第１の微細構造化フィルムの総面積はＡであり、０．９＜Ａ／Ｅ＜２である、請求項１に記載のバックライト。

【請求項6】

隣接する照明ゾーン間の平均横方向間隔はＳ２であり、前記照明ゾーンの平均横方向寸法はＳ３であり、Ｓ２／Ｓ３≦０．１である、請求項１に記載のバックライト。

【請求項7】

前記第１の微細構造化フィルムは、前記複数の光源によって放出された光を拡散させるための光学拡散体を更に含む、請求項１に記載のバックライト。

【請求項8】

前記第１の微細構造化フィルム上に配設された第２の微細構造化フィルムを更に備え、前記第１の微細構造化フィルムは、前記第２の微細構造化フィルムと前記複数の光源との間に配設されている、請求項１に記載のバックライト。

【請求項9】

前記ディスプレイ表面が前記第１の微細構造化フィルム上に配設されており、かつ、前記光源が通電されているとき、各照明ゾーンにわたる光度分布は、平均Ｉｚ及び標準偏差Ｓｚを有し、Ｓｚ／Ｉｚ＜０．８である、請求項１に記載のバックライト。

【請求項10】

光方向転換フィルムであって、
基材上で第１の方向に沿って延び、かつ、直交する第２の方向に沿って並べて配置された、間隔をあけた実質的に平行な複数の構造体を備え、各構造体は、互いに反対を向いてピークで合流する湾曲ファセットを含み、前記ピークは、前記第１の方向に沿って延び、
前記第１の方向に対して実質的に垂直な平面内の前記光方向転換フィルムの断面において、
前記構造体の隣り合うピーク間の平均横方向間隔はＰであり、
前記構造体の隣り合う基部間の平均横方向間隔はＷであり、０．１≦Ｗ／Ｐ≦０．２であり、
前記構造体の前記湾曲ファセットに対するベストフィット曲率半径の平均はＲであり、０．６≦Ｒ／Ｐ≦１．１であり、前記構造体は屈折率ｎ１を有し、前記基材は屈折率ｎ２を有し、ｎ１≧１．５であり、ｎ１－ｎ２≧０．０２である、
光方向転換フィルム。

【請求項11】

１５≦Ｒ≦２５マイクロメートルである、請求項１０に記載の光方向転換フィルム。

【請求項12】

前記第１の方向に対して実質的に垂直な平面内の前記光方向転換フィルムの前記断面において、各構造体の前記ピークから前記構造体の基部の端部まで引かれる線は、前記基部と、約３０度～約６０度の範囲の角度をなす、請求項１０に記載の光方向転換フィルム。

【請求項13】

ディスプレイ表面に均一な照明を提供するためのバックライトであって、前記ディスプレイ表面は、前記バックライト上に配設されており、前記バックライトは、
前記ディスプレイ表面内の重なっていない複数の照明ゾーンを１対１の対応関係で照明するように構成された、間隔をあけた個別の複数の光源と、
前記複数の光源上に配設される、請求項１０～１２のうちのいずれか一項に記載の光方向転換フィルムであって、前記ディスプレイ表面が前記光方向転換フィルム上に配設されており、前記光源が通電されているとき、各光源によって放出される光の少なくとも８０％が、前記ディスプレイ表面内の対応する照明ゾーンを照明し、前記複数の照明ゾーンにわたる光度分布は、平均Ｉ及び標準偏差Ｓを有し、Ｓ／Ｉ＜１である、光方向転換フィルムと、
を備える、バックライト。

【請求項14】

複数の画素及び重なっていない複数の照明ゾーンを含む画素化されたディスプレイ表面であって、各照明ゾーンは、前記画素のうちの少なくとも１０個を含む、画素化されたディスプレイ表面と、
前記ディスプレイ表面の後方に配設された間隔をあけた個別の光源の２次元アレイであって、各光源は、前記照明ゾーンのうちの１つと１対１で対応している、２次元アレイと、
前記ディスプレイ表面と前記２次元アレイとの間に配設される光方向転換フィルムであって、前記光方向転換フィルムは、基材上で第１の方向に沿って延び、かつ、直交する第２の方向に沿って並べて配置された、間隔をあけた実質的に平行な複数の構造体を含み、前記構造体は、前記２次元アレイから離れる方向を向いており、各構造体は、互いに反対を向いてピークで合流する湾曲ファセットを含み、前記ピークは前記第１の方向に沿って延び、前記第１の方向に対して実質的に垂直な平面内の前記光方向転換フィルムの断面において、前記構造体の隣り合うピーク間の平均横方向間隔はＰであり、前記構造体の隣り合う基部間の平均横方向間隔はＷであり、０．１≦Ｗ／Ｐ≦０．２である、光方向転換フィルムと、
各画素に個々にアドレス指定し、かつ、各光源を個々に通電するためのコントローラであって、通電されているとき、各光源によって放出される光の少なくとも８０％が、前記光源に対応する前記照明ゾーンを照明する、コントローラと、
を備える、ディスプレイシステム。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、典型的に、バックライトを使用してＬＣＤディスプレイパネルに光を提供する。ディスプレイによって提供されるコントラストは、ＬＣＤディスプレイパネルがバックライトからの光を遮断する能力によって制限される。高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ＬＣＤディスプレイは、ディスプレイのコントラストを増大させるために局所調光を利用することができる。

【発明の概要】

【0002】

本明細書のいくつかの態様では、ディスプレイ表面に均一な照明を提供するためのバックライトであって、ディスプレイ表面がバックライト上に配設されている、バックライトが提供される。バックライトは、ディスプレイ表面内の重なっていない複数の照明ゾーンを１対１の対応関係で照明するように構成された、間隔をあけた個別の複数の光源と、複数の光源上に配設され、かつ、複数の光源に面している第１の微細構造化フィルムであって、ディスプレイ表面が第１の微細構造化フィルム上に配設されており、かつ、光源が通電されているとき、各光源によって放出される光の少なくとも８０％が、ディスプレイ表面内の対応する照明ゾーンを照明する、第１の微細構造化フィルムと、を含む。複数の照明ゾーンにわたる光度分布は、平均Ｉ及び標準偏差Ｓを有し、Ｓ／Ｉ＜１である。

【0003】

本明細書のいくつかの態様では、光方向転換フィルムが提供される。光方向転換フィルムは、基材上で第１の方向に沿って延び、かつ、直交する第２の方向に沿って並べて配置された、間隔をあけた実質的に平行な複数の構造体を含む。各構造体は、互いに反対を向いてピークで合流する湾曲ファセットを含む。ピークは、第１の方向に沿って延びている。第１の方向に対して実質的に垂直な平面内の光方向転換フィルムの断面において、構造体の隣り合うピーク間の平均横方向間隔はＰであり、構造体の隣り合う基部間の平均横方向間隔はＷであり、構造体の湾曲ファセットに対するベストフィット曲率半径の平均はＲであり、０．１≦Ｗ／Ｐ≦０．２であり、０．６≦Ｒ／Ｐ≦１．１である。光方向転換フィルムのいくつかの実施形態では、構造体は屈折率ｎ１を有し、基材は屈折率ｎ２を有し、ｎ１≧１．５であり、ｎ１－ｎ２≧０．０２である。

【0004】

本明細書のいくつかの態様では、ディスプレイシステムが提供される。ディスプレイシステムは、画素化されたディスプレイ表面と、ディスプレイ表面の後方に配設された間隔をあけた個別の光源の２次元アレイと、コントローラと、を含む。画素化されたディスプレイ表面は、複数の画素及び重なっていない複数の照明ゾーンを含み、各照明ゾーンは、画素のうちの少なくとも１０個を含む。間隔をあけた個別の光源の２次元アレイ内の各光源は、照明ゾーンのうちの１つと１対１で対応している。コントローラは、各画素に個々にアドレス指定し、かつ、各光源を個々に通電するためのものであり、通電されているとき、各光源によって放出される光の少なくとも８０％が、光源に対応する照明ゾーンを照明する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】光方向転換フィルムの概略断面図である。

【図2A】バックライトを含むディスプレイシステムの概略分解図である。

【図2B】図２Ａのディスプレイシステムに含まれる光源の概略断面図である。

【図2C】図２Ａのディスプレイシステムに含まれるディスプレイ表面の概略上面図である。

【図2D】図２Ａのディスプレイシステムに含まれる、それぞれ第１の微細構造化フィルムの微細構造体がそれに沿って延びる第１の方向、及び第２の微細構造化フィルムの微細構造体がそれに沿って延びる第２の方向を示す概略上面図である。

【図3】湾曲ファセットを備える構造体を有する光方向転換フィルムを含むバックライトに関する平均強度で除算した強度の標準偏差の、湾曲ファセットの平均ベストフィット曲率半径Ｒの関数としてのプロットである。

【図4】構造体を有する光方向転換フィルムを含むバックライトに関する平均強度で除算した強度の標準偏差の、Ｗ／Ｐの関数としてのプロットであり、Ｗは構造体の隣り合う基部間の平均横方向間隔であり、Ｐは構造体の隣り合うピーク間の平均横方向間隔である。

【図5】基材上に配設された構造体を有する光方向転換フィルムを含むバックライトに関する平均強度で除算した強度の標準偏差の、構造体の屈折率の関数としてのプロットである。

【図6】第１の光方向転換フィルム上に配設された第２の光方向転換フィルムを含むバックライトに関する、平均強度で除算した強度の標準偏差の、第２の光方向転換フィルム及び第１の光方向転換フィルムの基材の厚さの比の関数としてのプロットである。

【図7】光学拡散体の概略断面図である。

【図8】光学拡散体の概略断面図である。

【図9A】第１の視野角では第１の方向に光を散乱させ、第２の視野角では第１の方向に直交する第２の方向に光を散乱させる、光学拡散体を示す概略断面図である。

【図9B】第１の視野角では第１の方向に光を散乱させ、第２の視野角では第１の方向に直交する第２の方向に光を散乱させる、光学拡散体を示す概略断面図である。

【図10】間隔をあけた個別の光源の２次元アレイの概略上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

以下の説明では、本明細書の一部を構成し、様々な実施形態が実例として示される、添付図面が参照される。図面は、必ずしも正確な比率の縮尺ではない。本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく、他の実施形態が想到され、実施可能である点を理解されたい。したがって、以下の発明を実施するための形態は、限定的な意味では解釈されないものとする。

【0007】

高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、典型的には、ＬＣＤパネルの輝度の範囲を局所的に増強するために、バックライトにおいて光源のアレイを利用する。発光ダイオード（ＬＥＤ）は、ＨＤＲバックライトのための便利な光源である。場合によっては、そのようなディスプレイのコストは、単位面積当たりのＬＥＤの数を減らすことによって低減される。しかしながら、その結果として生じるＬＥＤ間の距離又はピッチは、バックライトの空間的均一性を減少させることがある。この場合の均一性を向上させるために、更なる拡散体を追加することができる。しかしながら、これにより、異なる複数のＬＥＤによって照明される異なるゾーン間のクロストークも増大する。バックライトを含むＬＣＤの厚さを、５ｍｍ未満の値まで、又はモバイルディスプレイについては更に薄く（例えば、２ｍｍ未満）最小限に抑えることが望ましいことも多い。したがって、望まれる目標は、低い厚さの光学素子を使用して、好適な広さの面積にわたって個別の光源から光を拡散させて、異なる照明ゾーン間における実質的に望ましくないクロストークをもたらすことなく、所望の空間均一性を達成することである。本明細書のいくつかの実施形態によれば、所望のサイズ（例えば、２００～１０００画素）を有する重なっていない複数の照明ゾーンを、所望の均一性の強度（例えば、複数の照明ゾーンにわたる光度分布は、隣接する照明ゾーン間における実質的なクロストークなしに、平均Ｉ及び標準偏差Ｓを有してもよく、Ｓ／Ｉ＜１である）で照明することを可能にする微細構造化された光方向転換フィルムが提供される（例えば、光源が通電されているとき、各光源によって放出される光の少なくとも８０％が、光源に対応する照明ゾーンのみを照明することができる）。例えば、このような光方向転換フィルムを組み込んだＨＤＲディスプレイは、低輝度領域及び高輝度領域の空間分解能を改善することができる。

【0008】

図１は、第１の方向（図１に示すｘ－ｙ－ｚ座標系を参照するとｚ方向）に沿って延び、かつ、基材７２０上の直交する第２の方向（ｙ方向）に沿って並べて配置された、間隔をあけた実質的に平行な複数の構造体７１０を含む、光方向転換フィルム７００の概略断面図である。構造体７１０は、１ｍｍ未満の少なくとも１つの寸法を有してもよく（例えば、構造体７１０の幅は、約１マイクロメートル～約５００マイクロメートルの範囲であり得る）、したがって、構造体７１０は、微細構造体と呼ぶことができ、光方向転換フィルム７００は、微細構造化フィルムと呼ぶことができる。

【0009】

いくつかの実施形態では、バックライト（例えば、ＨＤＲバックライト）は、光方向転換フィルム７００のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステムは、より多くの光方向転換フィルム７００のうちの１つを含むバックライトを含み、あるいは他の場合には光方向転換フィルム７００のうちの１つ以上を含む。ＨＤＲバックライトにおいては、クロストークを最小限に抑えるために、個別の各光源によって画定される照明ゾーンを分離することが望ましい。これは、光方向転換フィルムのカットオフ角度によって達成することができ、出力輝度は、急激に減少し、個別の各照明ゾーン間に暗い領域が形成される。カットオフ角度は、構造体の形状、構造体の屈折率、基材の屈折率、及び光方向転換フィルム内の任意の拡散層によって求められる。光方向転換フィルム７００の有用な幾何学形状及び屈折率については、本明細書の他の箇所に記載する。

【0010】

各構造体７１０は、互いに反対を向いてピーク７１２で合流する湾曲ファセット７１１を含む。ピーク７１２は、第１の方向に沿って延び、第１の方向に対して実質的に垂直な平面（図１に示すｘ－ｙ平面）内の光方向転換フィルムの断面において、構造体の隣り合うピーク間の平均横方向間隔はＰであり、構造体７１０の隣り合う基部７１３間の平均横方向間隔はＷであり、構造体の湾曲ファセットに対するベストフィット曲率半径の平均はＲである。ファセットの断面におけるベストフィット曲率半径は、円からファセットの表面までの距離の二乗が最小になる、ファセットの表面に対する法線に沿った円の半径である。ベストフィット円の弧７０９が図１に示されている。ベストフィット曲率半径は、従来の最小二乗フィッティング技法を使用して求めることができる。いくつかの実施形態では、０．１≦Ｗ／Ｐ≦０．２である。いくつかの実施形態では、０．６≦Ｒ／Ｐ≦１．１である。いくつかの実施形態では、１５マイクロメートル≦Ｒ≦２５マイクロメートルである。いくつかの実施形態では、第１の方向に対して実質的に垂直な平面内の光方向転換フィルムの断面において、各構造体７１０のピーク７１２から、この構造体７１０の基部７１３の端部７１５まで引かれる線７１４は、基部７１３と約３０度～約６０度の範囲の角度θをなす。いくつかの実施形態では、構造体７１０は屈折率ｎ１を有し、基材７２０は屈折率ｎ２を有し、ｎ１≧１．５であり、ｎ１－ｎ２≧０．０２である。いくつかの実施形態では、ｎ１－ｎ２≧０．０５である。いくつかの実施形態では、１≧ｎ１－ｎ２≧０．０２、又は０．５≧ｎ１－ｎ２≧０．０２である。屈折率は、異なる指示がない限り、５３２ｎｍにおいて求められる屈折率を指す。

【0011】

図示の実施形態では、光方向転換フィルム７００は、基材７２０の互いに反対側の主表面上に配設された第１の層７３０と第２の層７３２とを含む。いくつかの実施形態では、第１の層７３０及び第２の層７３２の一方又は両方を省略してもよい。いくつかの実施形態では、第１の層７３０及び第２の層７３２の一方又は両方は、本明細書の他の箇所で更に記載される任意の光学拡散体であり得る光学拡散体である。いくつかの実施形態では、第２の層７３２は接着剤層であり、第１の層７３０は、光学拡散体であるか、又は任意選択的には省略される。接着剤層は、光学拡散体（例えば、内部に分散された複数の粒子を含む光学的に透明な接着剤であって、粒子と接着材料とは、例えば少なくとも０．０１、又は少なくとも０．０３の屈折率の差を有するもの）であってもよい。

【0012】

光方向転換フィルム７００は、ｙ－ｚ平面内の光方向転換フィルム７００の面積を指す総面積Ａ（例えば、フィルムの長さ×フィルムの幅）を有する。いくつかの実施形態では、１つ以上の光方向転換フィルム７００は、ディスプレイシステムのバックライトに含まれており、光方向転換フィルム７００の面積Ａは、ディスプレイシステムの視野面積と少なくとも同じ大きさである。

【0013】

いくつかの実施形態では、構造体７１０は、図１に示されるような凸状ファセット７１１を含み、いくつかの実施形態では、構造体７１０は凹状ファセットを含む。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム又はバックライトは、２つ（又はそれ以上）の光方向転換フィルム７００を含み、フィルムのうちの１つの構造体は凸状ファセットを有し、別のフィルムの別の構造体は凹状ファセットを有する。いくつかの実施形態では、光方向転換フィルムは、隣接する構造体７１０の間に追加の構造体を含む。例えば、隣り合う基部７１３の間に、構造体７１０よりも実質的に小さい凹状構造体又は凸状構造体を配設してもよい。別の例として、隣り合う基部７１３の間に、拡散体（例えば、拡散表面構造体又は拡散コーティング）を配設してもよい。隣接する構造体７１０の間で追加の構造体又は拡散体を利用することにより、光方向転換フィルム７００のうちの１つ以上を含むバックライトの均一性を更に改善することができる。例えば、交差している２つの光方向転換フィルム７００がバックライトに含まれる場合、照明ゾーン内の光源の出力画像は、両方のフィルム内の構造体７１０を光が通過する領域、一方のフィルム内の構造体７１０、及び他方のフィルム内の構造体７１０間の空間内を光が通過する領域、並びに両方のフィルム内の構造体７１０間の空間を光が通過する領域によって形成される。隣接する構造体７１０間で適切な追加の構造体又は拡散体を選択することにより、これらの領域の相対強度を調整して、照明ゾーンにおける均一性を改善することができる。

【0014】

図２Ａは、バックライト１０００上に配設されたディスプレイ表面１００に均一な照明を提供するための、バックライト１０００を含むディスプレイシステム２０００の概略分解図である。ディスプレイ表面１００は画素化されており、複数の画素１１０を含む。いくつかの実施形態では、複数の画素１１０は、個々にアドレス可能である。図示した実施形態では、ディスプレイ表面１００は、液晶ディスプレイパネルであり得るディスプレイパネル１０１のディスプレイ表面である。バックライト１０００は、ディスプレイ表面１００内の重なっていない複数の照明ゾーン３００を１対１の対応関係で照明するように構成された、間隔をあけた個別の複数の光源２００と、複数の光源２００上に配設され、かつ、複数の光源２００に面している第１の微細構造化フィルム４００と、を含む。図示の実施形態では、バックライト１０００は、第１の微細構造化フィルム４００上に配設された第２の微細構造化フィルム５００を更に含む。第１の微細構造化フィルム４００及び第２の微細構造化フィルム５００のいずれか又は両方は、例えば、光方向転換フィルム７００に対応する光方向転換フィルムであってもよい。

【0015】

様々な構成要素が、図２Ａの分解図では分離されているように概略的に示されている。様々な構成要素は、隣接する構成要素が互いに接触するように、互いに配設され得ることが理解されるであろう。フィルムは、例えば、フィルムの主表面が複数の光源２００に全体的に面している場合には、複数の光源２００に面するものとして記載され得る。例えば、第１の微細構造化フィルム４００は、複数の光源２００上に配設され、複数の光源２００に面している。図示の実施形態では、第１の微細構造化フィルム４００は、第１の構造体４１０及び第１の基材４２０を含み、第１の基材４２０は、第１の構造体４１０と光源２００との間に配設されている。バックライト１０００は、第１の微細構造化フィルム４００上に配設された第２の微細構造化フィルム５００を含み、第１の微細構造化フィルム４００は、第２の微細構造化フィルム５００と複数の光源２００との間に配設されている。図示の実施形態では、第２の微細構造化フィルム５００は、第２の構造体５１０及び第２の基材５２０を含み、第２の基材５２０は、第２の構造体５１０と第１の構造体４１０との間に配設されている。

【0016】

他の形状及び間隔の第１の構造体４１０及び第２の構造体５１０を利用してもよい。第１の構造体４１０及び第２の構造体５１０の形状及び間隔は、好ましくは、各光源２００によって放出される光２１０の大部分（例えば、少なくとも８０％）を対応する照明ゾーン３００に閉じ込めながら、各照明ゾーン３００にわたる所望の均一度の光度分布を提供するように選択される。これらの結果をもたらす好適な例示的幾何学形状は、例えば、光源２００とは反対を向いた第１の構造体４１０及び第２の構造体５１０を有し、かつ、光方向転換フィルム７００に関して記載されるような幾何学形状を有する、第１の微細構造化フィルム４００及び第２の微細構造化フィルム５００を含むことが見出された。光源２００間の平均横方向間隔はＳ１である。いくつかの実施形態では、Ｓ１は、光源２００が通電されたときに、複数の照明ゾーン３００にわたる所望の均一度の光度分布が達成されるように選択される。いくつかの実施形態では、ディスプレイ表面１００が第１の微細構造化フィルム４００上に配設されており、かつ、光源２００が通電されているとき、各光源２００によって放出される光２１０の少なくとも８０％が、ディスプレイ表面１００内の対応する照明ゾーン３００を照明し、複数の照明ゾーン３００にわたる光度分布は、平均Ｉ及び標準偏差Ｓを有し、Ｓ／Ｉ＜１、又はＳ／Ｉ＜０．８、又はＳ／Ｉ＜０．７である。例えば、いくつかの実施形態では、Ｓ／Ｉは、０．２～０．８の範囲、又は０．２～０．７の範囲である。いくつかの実施形態では、ディスプレイ表面１００が第１の微細構造化フィルム４００上に配設されており、かつ、光源２００が通電されているとき、各照明ゾーン３００にわたる光度分布は、平均Ｉｚ及び標準偏差Ｓｚを有し、Ｓｚ／Ｉｚ＜０．８、又はＳｚ／Ｉｚ＜０．６、又はＳｚ／Ｉｚ＜０．５、又はＳｚ／Ｉｚ＜０．４である。例えば、いくつかの実施形態では、各Ｓｚ／Ｉｚは、０．２～０．５の範囲、又は０．２～０．４の範囲である。

【0017】

第１の微細構造化フィルム４００及び第２の微細構造化フィルム５００を選択して（例えば、所望の屈折率を有するように構造体及び基材の材料を選択すること、構造体の様々な幾何学形状パラメータ又は基材の厚さを選択する）、Ｓ／Ｉ及び／又はＳｚ／Ｉｚを所望の程度低くすることができる。第１の基材４２０は厚さＨ１を有し、第２の基材５２０は厚さＨ２を有する。いくつかの実施形態では、第２の基材の厚さＨ２の第１の基材の厚さＨ１に対する比は、２未満、又は１未満、又は０．５未満である。いくつかの実施形態では、０．０１＜Ｈ２／Ｈ１＜１、又は０．０２＜Ｈ２／Ｈ１＜０．５である。

【0018】

第１の微細構造化フィルム４００及び第２の微細構造化フィルム５００のそれぞれが、光方向転換フィルム７００について記載されたのと同様となるように、バックライト１０００をモデル化した。隣り合うピーク間の間隔Ｐを２４マイクロメートルとし、角度θを４５度とし、ファセットの曲率半径Ｒを１６．７マイクロメートルとし、隣り合う基部間の間隔Ｗを４マイクロメートルとした。それぞれ、構造体の屈折率ｎ１を１．６４とし、基材の屈折率ｎ２を１．６１とした。光源の発光面積を２００マイクロメートル×２００マイクロメートルとし、照明ゾーンを１ｍｍ×１ｍｍとした。第２の微細構造化フィルム５００の基材の厚さＨ２を５０マイクロメートルとし、第１の微細構造化フィルム４００の基材の厚さＨ１を７５０マイクロメートルとした。Ｓｚ／Ｉｚは、０．２５であると決定された。比較のために、第１の微細構造化フィルム４００及び第２の微細構造化フィルム５００が所定の位置にない状態でＳｚ／Ｉｚを求め、３．６５であることが見出された。したがって、第１の微細構造化フィルム４００及び第２の微細構造化フィルム５００を含むことによって、Ｓｚ／Ｉｚが実質的に低減された。

【0019】

図３～図６は、バックライト１０００に関する平均強度（ＳＤＡ）で除算した強度の標準偏差の、モデル化によってそれぞれ求められたＲ、Ｗ／Ｐ、（ｎ２が固定された場合の）ｎ１、及びＨ２／Ｈ１の関数としてのプロットである。結果は、ＳＤＡが特定のＲ及びＷ／Ｐに関する最小値を有すること、Ｈ２／Ｈ１を低下させると一般にＳＤＡが低下すること、基材の所与の屈折率ｎ２（この場合、ｎ２＝１．６１）に関して構造体の屈折率ｎ１を増加させるとＳＤＡが減少することを示す。いくつかの実施形態では、低ＳＤＡを提供するのに有用な微細構造化フィルムにおいて、０．１≦Ｗ／Ｐ≦０．２であり、０．６≦Ｒ／Ｐ≦１．１であり、ｎ１≧１．５であり、ｎ１－ｎ２≧０．０２であった。ＳＤＡは、上述したような単一の光源及び単一の照明ゾーンについて求められ、したがって、Ｓｚ／Ｉｚに対応する。複数の光源及び照明ゾーンは、隣接する照明ゾーンが互いに近接するように配列することができる。この場合、ＳＤＡ値は、Ｓ／Ｉに近似する。しかしながら、Ｓ／Ｉは、照明ゾーンよりも低い光度を有する隣接する照明ゾーン間の間隙に起因して、Ｓｚ／Ｉｚよりもいくらか大きいことがある。

【0020】

図２Ｂは、バックライト１０００に含まれる間隔をあけた個別の複数の光源２００内の光源２００ａの概略断面図である。光源２００ａは、発光面積Ｅ１を有し、光２１０ａを放出する。複数の光源２００は、発光面積Ｅ１の合計である総発光面積Ｅを有する。第１の微細構造化フィルム４００は、総面積Ａを有し、微細構造化フィルム４００の総面積は、ｙ－ｚ平面内の面積を指す。いくつかの実施形態では、０．９＜Ａ／Ｅ＜２である。いくつかの実施形態では、第１の微細構造化フィルム４００は、総発光面積Ｅを覆って延び、１＜Ａ／Ｅである。いくつかの実施形態では、Ａ／Ｅ＜１．９又はＡ／Ｅ＜１．８である。

【0021】

図２Ｃは、ディスプレイ表面１００の概略上面図である。照明ゾーン間の平均横方向間隔Ｓ２及び照明ゾーンの平均横方向寸法Ｓ３が示されている。いくつかの実施形態では、Ｓ２／Ｓ３≦０．１である。例えば、Ｓ２／Ｓ３は、０．００５又は０．０１～０．１又は０．０８の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、Ｓ２／Ｓ１≦１０である。例えば、Ｓ２／Ｓ１は、０．１又は０．５～１０又は８の範囲であってもよい。図２Ｃでは、照明ゾーン３００は、比較的少数の画素１１０を含むものとして概略的に示されているが、各照明ゾーン３００には、著しくより多くの画素１１０が含まれてもよい。例えば、各照明ゾーン３００は、少なくとも１０画素、又は少なくとも５０画素、又は少なくとも１００画素、又は少なくとも２００画素を含んでもよい。各照明ゾーン３００内でより多数の画素を利用することにより、より少数の光源２００を利用することが可能となり、これは所望され得る。第１の微細構造化フィルム４００及び第２の微細構造化フィルム５００は、比較的大きい照明ゾーン３００が利用されるときに、各照明ゾーン３００が、対応する光源２００からの好適に均一な光で実質的に満たされるように選択することができることが見出された。しかしながら、より大きい照明ゾーン３００を利用することにより、複数の照明ゾーン３００によって提供される照度変動の分解能が減少し、これは望ましくない場合がある。したがって、いくつかの実施形態では、各照明ゾーン内の画素数は、１００００以下、５０００以下、２０００以下、又は１０００以下である。いくつかの実施形態では、各照明ゾーン３００は、２００～１０００個の画素１１０を含む。画素１１０のそれぞれは、複数の色のついたサブ画素を含み得る。例えば、各画素１１０は、赤色のサブ画素と、緑色のサブ画素と、青色のサブ画素とを含んでもよい。

【0022】

図２Ａに示した実施形態では、第１の微細構造化フィルム４００は、基材４２０の両側に配設された第１の層４３０と第２の層４３２とを更に含む。任意選択的に、第１の層４３０及び第２の層４３２の一方又は両方を省略してもよい。いくつかの実施形態では、第１の層４３０及び第２の層４３２の一方又は両方は、複数の光源によって放出された光を拡散させるための光学拡散体である。いくつかの実施形態では、光学拡散体は、約１％～約５％の範囲の平均拡散反射率を有する。いくつかの実施形態では、光学拡散体は約８０％超の平均拡散透過率、及び約１０％未満の平均正透過率を有する。いくつかの実施形態では、光学拡散体の平均拡散透過率の光学拡散体の平均正透過率に対する比が約１０超である。いくつかの実施形態では、光学拡散体は、少なくとも５％の光学ヘイズを有する。

【0023】

いくつかの実施形態では、光学拡散体は主に、微細構造化表面を含む表面拡散体である。図７は、主に表面拡散体であり、かつ、微細構造化表面６３２を有する、光学拡散体６３１の概略断面図である。いくつかの実施形態では、光学拡散体は、主に体積拡散体である。図８は、主に体積拡散体であり、かつ、内部に分散された粒子６３４を含む、光学拡散体６３３の概略断面図である。例えば、粒子６３４は、本明細書の他の箇所で更に記載されるように、粒子とは異なる屈折率を有する接着剤中に分散されてもよい。光学拡散体は、拡散体によって散乱される垂直入射光の５０パーセント超が拡散体の表面構造によって散乱される場合、主に表面拡散体として記載され得る。いくつかの実施形態では、光学拡散体によって散乱される垂直入射光の少なくとも６０％、又は少なくとも７０％、又は少なくとも８０％、又は少なくとも９０％は、拡散体の表面構造によって散乱される。光学拡散体は、拡散体によって散乱される垂直入射光の５０パーセント超が拡散体の体積によって散乱される（例えば、拡散体の体積中に分散された粒子によって散乱される）場合、主に体積拡散体として記載され得る。いくつかの実施形態では、光学拡散体によって散乱される垂直入射光の少なくとも６０％、又は少なくとも７０％、又は少なくとも８０％、又は少なくとも９０％は、拡散体の体積によって散乱される。

【0024】

いくつかの実施形態では、光学拡散体は、光を、（例えば、ｘ－ｙ平面内の）第１の方向に第１の視野角Ａ１で散乱させ、第１の方向に直交する（例えば、ｘ－ｚ平面内の）第２の方向に第２の視野角Ａ２で散乱させる。例えば、光学拡散体は、図９Ａ及び図９Ｂに概略的に示した光学拡散体６３０に対応し得る。光は、光学拡散体６３０に垂直入射するものとし、半値全幅（ＦＷＨＭ）視野角であり得る図示の視野角内で光学拡散体６３０を透過する。いくつかの実施形態では、Ａ１とＡ２との差は、５度未満である。いくつかの実施形態では、Ａ１とＡ２との差は、５度超である。Ａ１とＡ２との差は、例えば、非対称な表面構造を有する拡散体を使用することによって、あるいは、例えば、延伸によって少なくとも部分的に配向されたフィルム内の非対称な粒子を使用することによって得ることができる。

【0025】

いくつかの実施形態では、光学拡散体は、光源２００と基材４２０との間に配設される（例えば、層４３２は光学拡散体であってもよい）。いくつかの実施形態では、基材４２０は、光源２００と光学拡散体との間に配設される（例えば、層４３０は光学拡散体であってもよい）。

【0026】

図２Ａに示した実施形態では、第２の微細構造化フィルム５００は、第１の微細構造化フィルム４００上に配設されている。第１の微細構造化フィルム４００は、第２の微細構造化フィルム５００と複数の光源２００との間に配設されており、第１の方向に沿って（図２Ａのｚ方向に沿って若しくは概ね沿って、又は図２Ｄの第１の方向７７７に沿って）延び、かつ、第１の基材４２０上に配設された、間隔をあけた実質的に平行な複数の第１の構造体４１０を含む。第２の微細構造化フィルム５００は、第２の方向に沿って（例えば、図２Ａのｙ方向に沿って若しくは概ね沿って、又は図２Ｄの第２の方向７７８に沿って）延び、かつ、第２の基材５２０上に配設された、間隔をあけた実質的に平行な複数の第２の構造体５１０を含む。いくつかの実施形態では、図２Ｄに概略的に示した第１の方向７７７と第２の方向７７８との間の角度φは、約７０度超かつ約１１０度未満である。いくつかの実施形態では、角度φは、約８０度超かつ約１００度未満である。いくつかの実施形態では、角度φは、約９０度である。第１の微細構造化フィルム４００は、第２の微細構造化フィルム５００と複数の光源２００との間に配設されている。第２の基材５２０は、第２の構造体５１０と第１の構造体４１０との間に配設されている。いくつかの実施形態では、第２の微細構造化フィルム５００は、基材５２０の両側に配設された第１の層５３０と第２の層５３２とを更に含む。第１の層５３０及び第２の層５３２は、第１の層４３０及び第２の層４３２について記載したとおりであってもよい。

【0027】

いくつかの実施形態では、間隔をあけた個別の複数の光源２００内の少なくとも１つの光源は、発光ダイオードである（例えば、図２Ｂに示す光源２００ａは発光ダイオードであってもよい）。いくつかの実施形態では、間隔をあけた個別の複数の光源２００内の少なくとも１つの光源は、青色光を放出する。いくつかの実施形態では、間隔をあけた個別の複数の光源２００内の少なくとも１つの光源は、赤色光を放出する。いくつかの実施形態では、間隔をあけた個別の複数の光源２００内の少なくとも１つの光源は、緑色光を放出する。いくつかの実施形態では、間隔をあけた個別の複数の光源内の少なくとも１つの光源は、白色光を放出する。例えば、図２Ｂに示した光源２００ａによって放出される光２１０ａは、青色光、赤色光、緑色光、又は白色光であってもよい。いくつかの実施形態では、各光源２００は青色発光ダイオードであり、青色光の一部分を赤色光及び緑色光に変換するために蛍光体フィルムが含まれており、したがって、蛍光体フィルムを透過した光は白色光である。いくつかの実施形態では、蛍光体フィルムは、第１の微細構造化フィルム４００と複数の光源２００との間に配置されている。他の実施形態では、蛍光体フィルムは、第２の微細構造化フィルム５００とディスプレイ表面１００との間に、又は第１の微細構造化フィルム４００と第２の微細構造化フィルム５００との間に配置されている。

【0028】

いくつかの実施形態では、間隔をあけた個別の複数の光源２００内の各光源は、第の微細構造化フィルム４００のすぐ後方に配置され、かつ、第１の微細構造化フィルム４００に面している。いくつかの実施形態では、光源２００は、光源２００によって放出された光を第１の微細構造化フィルム４００に向けて反射させるための後方反射体６００上に配設される。いくつかの実施形態では、間隔をあけた個別の複数の光源２００内の少なくとも１つの光源（例えば、光源２００ｂ）は、間隔をあけた個別の複数の光源２００内の少なくとも１つの他の光源（例えば、光源２００ｃ）よりも大きい。他の実施形態では、間隔をあけた個別の複数の光源２００内の光源は、実質的に同じサイズである（例えば、光源の全てが光源２００ｂと同じサイズを有してもよい）。後方反射体６００を利用することは、均一性（減少されたＳＤＡ）を改善し、平均輝度を増大させることが見出されている。

【0029】

いくつかの実施形態では、光源２００のそれぞれは、個々に通電可能である。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム２０００は、各画素１１０に個々にアドレス指定し、各光源２００に個々に通電するためのコントローラ２２２を含む。コントローラ２２２は、表示された画像のより暗い領域に関連付けられた光源が、表示された画像のより明るい領域に関連付けられた光源に対して調光される局所調光を行うように適合されてもよい。コントローラ２２２に含まれ得る有用な局所調光制御回路は、当該技術分野において既知であり、例えば、米国特許出願公開第２０１１／０１２８３０２号（Ｃｈｏら）に記載されたものを含む。

【0030】

複数の光源２００は、（例えば、正方格子又は三角格子上の）周期的アレイであり得る２次元アレイに配置されてもよい。図１０は、ディスプレイ表面の後方に配設され得る、間隔をあけた個別の光源２０の２次元アレイの概略上面図である。拡散反射性又は鏡面反射性であり得る反射材料６０は、光源２０間に配設され得る。例えば、光源２０は、光源２０間の後方反射体の一部分が反射材料を提供するように、後方反射体上に配設されてもよい。いくつかの実施形態では、光源はプリント回路基材上に配設されており、反射材料６０を提供するために、光源２０間の領域に白色インクが印刷される。反射材料６０を使用すると、ＳＤＡが減少し、間隔をあけた個別の光源２０の２次元アレイを組み込んだディスプレイシステムの平均輝度が増大することが見出された。

【0031】

本明細書のフィルムは、任意の好適なプロセスによって作製することができる。いくつかの実施形態では、微細構造体は、鋳造及び硬化プロセスによって、又は任意の他の好適な微細構造複製（microreplication）プロセスによって基材上に作製される。光学拡散体層が含まれる実施形態では、光学拡散体は、光方向転換微細構造体を形成する前に、基材の片面又は両面にコーティング（例えば、ビーズ状の拡散体コーティング）として適用することができる。あるいは、光学拡散体は、例えば、光方向転換微細構造体が形成された表面の反対側の基材の表面を微細構造化することによって作製することができる。光方向転換微細構造体及び／又は光学拡散微細構造体は、好適に構造化された表面を有するツールを使用して作製することができる。ツールは、ダイヤモンド旋削プロセスによって形成することができる。次いで、ツールに対して樹脂を鋳造し、例えば化学線（例えば、紫外（ＵＶ）線）放射又は熱を用いて硬化させる連続鋳造及び硬化プロセスで構造化表面を形成することができる。連続鋳造及び硬化プロセスの例は、米国特許第４，３７４，０７７号、同第４，５７６，８５０号、同第５，１７５，０３０号、同第５，２７１，９６８号、同第５，５５８，７４０号、及び同第５，９９５，６９０号に記載されている。

【0032】

任意の好適な材料を基材又は微細構造体に使用することができる。いくつかの実施形態では、基材は、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）フィルム、ポリカーボネートフィルム、又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。いくつかの実施形態では、光方向転換微細構造体は、例えばアクリレートなどのＵＶ硬化性樹脂から形成される。

【0033】

以下は、本明細書の例示的な実施形態の列挙である。

【0034】

実施形態１は、ディスプレイ表面に均一な照明を提供するためのバックライトであって、ディスプレイ表面はバックライト上に配設されており、バックライトは、
ディスプレイ表面内の重なっていない複数の照明ゾーンを１対１の対応関係で照明するように構成された、間隔をあけた個別の複数の光源と、
複数の光源上に配設され、かつ、複数の光源に面している第１の微細構造化フィルムであって、ディスプレイ表面が第１の微細構造化フィルム上に配設されており、かつ、光源が通電されているとき、各光源によって放出される光の少なくとも８０％が、ディスプレイ表面内の対応する照明ゾーンを照明し、複数の照明ゾーンにわたる光度分布は、平均Ｉ及び標準偏差Ｓを有し、Ｓ／Ｉ＜１である、第１の微細構造化フィルムと、
を含む、バックライトである。

【0035】

実施形態２は、ディスプレイ表面が、複数の画素を含む画素化された表面である、実施形態１のバックライトである。

【0036】

実施形態３は、画素が個々にアドレス可能である、実施形態２のバックライトである。

【0037】

実施形態４は、各照明ゾーンが２００～１０００画素を含む、実施形態２のバックライトである。

【0038】

実施形態５は、間隔をあけた個別の複数の光源内の各光源が、第１の微細構造化フィルムのすぐ後方に配置され、第１の微細構造化フィルムに面している、実施形態１に記載のバックライトである。

【0039】

実施形態６は、光源間の平均横方向間隔がＳ１であり、照明ゾーン間の平均横方向間隔がＳ２であり、Ｓ２／Ｓ１≦１０である、実施形態１に記載のバックライトである。

【0040】

実施形態７は、複数の光源が、総発光面積Ｅを有し、第１の微細構造化フィルムの総面積はＡであり、０．９＜Ａ／Ｅ＜２である、実施形態１に記載のバックライトである。

【0041】

実施形態８は、隣接する照明ゾーン間の平均横方向間隔がＳ２であり、照明ゾーンの平均横方向寸法がＳ３であり、Ｓ２／Ｓ３≦０．１である、実施形態１に記載のバックライトである。

【0042】

実施形態９は、第１の微細構造化フィルムが、第１の基材上で第１の方向に沿って延び、かつ、直交する第２の方向に沿って並べて配置された、間隔をあけた実質的に平行な複数の第１の構造体を含み、各第１の構造体が、互いに反対を向いてピークで合流する湾曲ファセットを含み、ピークが第１の方向に沿って延び、第１の基材が、第１の構造体と光源との間に配設されている、実施形態１に記載のバックライトである。

【0043】

実施形態１０は、第１の微細構造化フィルムが、複数の光源によって放出された光を拡散させるための光学拡散体を更に含む、実施形態９に記載のバックライトである。

【0044】

実施形態１１は、光学拡散体が、約１％～約５％の範囲の平均拡散反射率を有する、実施形態１０のバックライトである。

【0045】

実施形態１２は、光学拡散体が約８０％超の平均拡散透過率、及び約１０％未満の平均正透過率を有する、実施形態１０のバックライトである。

【0046】

実施形態１３は、光学拡散体の平均拡散透過率の、光学拡散体の平均正透過率に対する比が約１０超である、実施形態１０のバックライトである。

【0047】

実施形態１４は、第１の微細構造化フィルム上に配設された第２の微細構造化フィルムを更に含み、第１の微細構造化フィルムは、第２の微細構造化フィルムと複数の光源との間に配設されている、実施形態９に記載のバックライトである。

【0048】

実施形態１５は、第２の微細構造化フィルムが、第２の基材上で第２の方向に沿って延び、かつ、第１の方向に沿って並べて配置された、間隔をあけた実質的に平行な複数の第２の構造体を含み、各第２の構造体が、互いに反対を向いてピークで合流する湾曲ファセットを含み、ピークが第２の方向に沿って延び、第２の基材が、第２の構造体と第１の構造体との間に配設されている、実施形態１４に記載のバックライトである。

【0049】

実施形態１６は、第１の微細構造化フィルム上に配設された第２の微細構造化フィルムを更に含み、第１の微細構造化フィルムは、第２の微細構造化フィルムと複数の光源との間に配設されており、第１の方向に沿って延び、かつ、第１の基材上に配設された、間隔をあけた実質的に平行な複数の第１の構造体を含み、第２の微細構造化フィルムは、第２の方向に沿って延び、かつ、第２の基材上に配設された、間隔をあけた実質的に平行な複数の第２の構造体を含み、第１の方向と第２の方向との間の角度が、約７０度超かつ約１１０度未満である、実施形態１に記載のバックライトである。

【0050】

実施形態１７は、ディスプレイ表面が第１の微細構造化フィルム上に配設されており、かつ、光源が通電されているとき、各照明ゾーンにわたる光度分布が、平均Ｉｚ及び標準偏差Ｓｚを有し、Ｓｚ／Ｉｚ＜０．８である、実施形態１に記載のバックライトである。

【0051】

実施形態１８は、光方向転換フィルムであって、
基材上で第１の方向に沿って延び、かつ、直交する第２の方向に沿って並べて配置された、間隔をあけた実質的に平行な複数の構造体を含み、各構造体は、互いに反対を向いてピークで合流する湾曲ファセットを含み、ピークは、第１の方向に沿って延び、第１の方向に対して実質的に垂直な平面内の光方向転換フィルムの断面において、
構造体の隣り合うピーク間の平均横方向間隔はＰであり、
構造体の隣り合う基部間の平均横方向間隔はＷであり、０．１≦Ｗ／Ｐ≦０．２であり、
構造体の湾曲ファセットに対するベストフィット曲率半径の平均はＲであり、０．６≦Ｒ／Ｐ≦１．１である。構造体は屈折率ｎ１を有し、基材は屈折率ｎ２を有し、ｎ１≧１．５であり、ｎ１－ｎ２≧０．０２である、光方向転換フィルムである。

【0052】

実施形態１９は、１５≦Ｒ≦２５マイクロメートルである、実施形態１８に記載の光方向転換フィルムである。

【0053】

実施形態２０は、第１の方向に対して実質的に垂直な平面内の光方向転換フィルムの断面において、各構造体のピークから構造体の基部の端部まで引かれる線が、基部と、約３０度～約６０度の範囲の角度をなす、実施形態１８に記載の光方向転換フィルムである。

【0054】

実施形態２１は、ディスプレイ表面に均一な照明を提供するためのバックライトであって、ディスプレイ表面はバックライト上に配設されており、バックライトは、
ディスプレイ表面内の重なっていない複数の照明ゾーンを１対１の対応関係で照明するように構成された、間隔をあけた個別の複数の光源と、
複数の光源上に配設され、かつ、複数の光源に面している、実施形態１８～２０のうちのいずれか１つに記載の光方向転換フィルムであって、ディスプレイ表面が光方向転換フィルム上に配設されており、光源が通電されているとき、各光源によって放出される光の少なくとも８０％が、ディスプレイ表面内の対応する照明ゾーンを照明し、複数の照明ゾーンにわたる光度分布は、平均Ｉ及び標準偏差Ｓを有し、Ｓ／Ｉ＜１である、光方向転換フィルムと、
を備える、バックライトである。

【0055】

実施形態２２は、
複数の画素及び重なっていない複数の照明ゾーンを含む画素化されたディスプレイ表面であって、各照明ゾーンは、画素のうちの少なくとも１０個を含む、画素化されたディスプレイ表面と、
ディスプレイ表面の後方に配設された間隔をあけた個別の光源の２次元アレイであって、各光源は、照明ゾーンのうちの１つと１対１で対応している、２次元アレイと、
各画素に個々にアドレス指定し、かつ、各光源を個々に通電するためのコントローラであって、通電されているとき、各光源によって放出される光の少なくとも８０％が、光源に対応する照明ゾーンを照明する、コントローラと、
を含む、ディスプレイシステムである。

【0056】

実施形態２３は、バックライトを更に含み、バックライトは、間隔をあけた個別の光源の２次元アレイを含む、実施形態２２に記載のディスプレイシステムである。

【0057】

実施形態２４は、バックライトが、画素化されたディスプレイ表面と、間隔をあけた個別の光源の２次元アレイとの間に配設された微細構造化フィルムを更に含む、実施形態２３に記載のディスプレイシステムである。

【0058】

実施形態２５は、微細構造化フィルムが、実施形態１８～２０のいずれか１つに記載の光方向転換フィルムである、実施形態２４のディスプレイシステムである。

【0059】

実施形態２６は、バックライトが、実施形態１～１７のいずれか１つに従って更に特徴付けられる、実施形態２３のディスプレイシステムである。

【0060】

実施形態２７は、第１の微細構造化フィルムが、実施形態１８～２０のいずれか１つに記載の光方向転換フィルムである、実施形態１～１７のいずれか１つのバックライトである。

【0061】

特徴部の形状、量、及び物理的性質を表す量に適用される「約」の使用が、本発明の記載に使用され記載されている文脈において当業者にとって明らかではない場合、「約」は、指定された値の１０パーセント以内を意味すると理解されるだろう。指定された値の約として与えられる量は、正確に指定された値であり得る。例えば、本発明の記載に使用され記載されている文脈において当業者にとって明らかではない場合、約１の値を有する量は、０．９～１．１の値を有する量かつその値が１であり得ることを意味する。

【0062】

前述の参照文献、特許、又は特許出願はいずれも一貫した方法でそれらの全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。組み込まれた参照文献の一部と本出願との間に不一致又は矛盾がある場合、前述の記載における情報が優先するものとする。

【0063】

図中の要素の説明は、別段の指示がない限り、他の図中の対応する要素に等しく適用されるものと理解されたい。具体的な実施形態を本明細書において例示し記述したが、様々な代替及び／又は同等の実施により、図示及び記載した具体的な実施形態を、本開示の範囲を逸脱することなく置き換え可能であることが、当業者には理解されるであろう。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あらゆる適合例又は変形例を包含することを意図する。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその同等物によってのみ限定されるものとする。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】