(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】2023-11-24
(45)【発行日】2023-12-04
(54)【発明の名称】直下型バックライト用の多層反射器
(51)【国際特許分類】
F21S 2/00 20160101AFI20231127BHJP
F21V 7/00 20060101ALI20231127BHJP
F21V 7/28 20180101ALI20231127BHJP
G02F 1/13357 20060101ALI20231127BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20231127BHJP
F21Y 105/10 20160101ALN20231127BHJP
【ＦＩ】
F21S2/00 411
F21V7/00 530
F21V7/28 230
F21V7/28 250
G02F1/13357
F21Y115:10
F21Y105:10
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2020512690
(86)(22)【出願日】2018-08-28
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-11-12
(86)【国際出願番号】 US2018048386
(87)【国際公開番号】W WO2019046328
(87)【国際公開日】2019-03-07
【審査請求日】2021-08-25
(31)【優先権主張番号】62/551,491
(32)【優先日】2017-08-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】397068274
【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史
(74)【代理人】
【識別番号】100123652
【弁理士】
【氏名又は名称】坂野 博行
(74)【代理人】
【識別番号】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(72)【発明者】
【氏名】ククセンコフ，ドミトリ ウラディスラヴォヴィッチ
(72)【発明者】
【氏名】ミー，シアン－ドン
【審査官】野木 新治
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－０９６４９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５２１３４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２７７９８２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２１Ｓ ２／００
Ｆ２１Ｖ ７／００
Ｆ２１Ｖ ７／２８
Ｇ０２Ｆ １／１３３５７
Ｆ２１Ｙ １１５／１０
Ｆ２１Ｙ １０５／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
バックライトユニットにおいて、９５％超の光透過率を有し、発光する第１の主面およびその反対の第２の主面を有する透明基板、
前記透明基板に光学的に結合された少なくとも１つの光源、および
前記透明基板の前記第１または第２の主面に近接して位置付けられた反射器であって、該反射器が、反射材料の２つ以上の層を有し、該２つ以上の層は、少なくとも第１の層と該第１の層上に重ね合わされた第２の層とを具備し、該層の各々が第１の区域と第２の区域を有し、該第１の区域が該第２の区域よりも反射性が高く、該第２の区域が該第１の区域よりも透過性が高い、反射器、
を備えたバックライトユニット。
【請求項2】
前記透明基板がガラスから作られている、請求項１記載のバックライトユニット。
【請求項3】
前記ガラスが、酸化物基準のモル％で表して、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は２であり、かつＲは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、およびその組合せから選択され、もしくは、
ｘは１であり、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびその組合せから選択される、組成物を含む、請求項２記載のバックライトユニット。
【請求項4】
前記反射材料が白色インクであり、該白色インクからの反射の全積分散乱が、４％と９３％の間で変動する、請求項１記載のバックライトユニット。
【請求項5】
前記透明基板が、体積拡散板、表面拡散シート、導光板、輝度上昇フイルム、および反射偏光子からなる群より選択される、請求項１記載のバックライトユニット。
【請求項6】
前記少なくとも１つの光源が、光学的接着剤層を通じて前記透明基板の第２の主面に光学的に結合されている、請求項１記載のバックライトユニット。
【請求項7】
請求項１記載のバックライトユニットを備えた表示または照明装置。
【請求項8】
バックライトユニットにおいて、９５％超の光透過率を有し、発光する第１の主面およびその反対の第２の主面を有する透明基板、
複数の個別の光源、
前記第２の主面に近接して位置付けられた反射器、および
前記第１の主面に近接して位置付けられた多層パターン反射器であって、該多層パターン反射器は、少なくとも第１の層と該第１の層上に重ね合わされた第２の層とを具備し、該第１及び第２の層の各層は、第１の区域と第２の区域を有する反射材料の層を具備し、該第１の区域が該第２の区域よりも反射性が高く、該第２の区域が該第１の区域よりも透過性が高い、多層パターン反射器、
を備えたバックライトユニット。
【請求項9】
前記複数の個別の光源が、前記多層パターン反射器および前記反射器の間に位置しており、該複数の個別の光源により放出された光は、該反射器および該多層パターン反射器の反射面での多数の反射のために、該反射器と該多層パターン反射器との間に横方向に伝わる、請求項８記載のバックライトユニット。
【請求項10】
前記透明基板がガラスから作られている、請求項８記載のバックライトユニット。
【請求項11】
前記ガラスが、酸化物基準のモル％で表して、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は２であり、かつＲは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、およびその組合せから選択され、もしくは、
ｘは１であり、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびその組合せから選択される、組成物を含む、請求項１０記載のバックライトユニット。
【請求項12】
前記透明基板が、体積拡散板、表面拡散シート、導光板、輝度上昇フイルム、および反射偏光子からなる群より選択される、請求項８記載のバックライトユニット。
【請求項13】
前記個別の光源が、光学的接着剤層を通じて前記透明基板の第２の主面に光学的に結合されている、請求項８記載のバックライトユニット。
【請求項14】
請求項８記載のバックライトユニットを備えた表示または照明装置。【発明の詳細な説明】
【優先権】
【0001】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１７年８月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／５５１４９１号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【0002】
本開示は、広く、バックライトユニットおよびそのようなバックライトユニットを含む表示装置または照明装置に関し、より詳しくは、パターン化ガラス製導光板およびパターン反射層を備えたバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【0003】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が、携帯電話、ラップトップ型コンピュータ、電子タブレット、テレビ、およびコンピュータ・モニタなどの様々な電子機器に一般に使用されている。ＬＣＤは、光を生じるためのバックライトユニット（ＢＬＵ）を備えることができ、その光は、次に、所望の画像を生成するために、変換、フィルタリング、および／または偏光され得る。ＢＬＵは、エッジ照明、例えば、導光板（ＬＧＰ）のエッジに結合された光源を備える、または背面照明、例えば、ＬＣＤパネルの背後に配置された二次元配列の光源を備えることがある。
【0004】
ＬＣＤは、ディスプレイパネルが、一対の偏光板および電気的に制御された液晶層を使用して、一連の個々にアドレス可能な光弁を備える、光弁系ディスプレイとも考えられる。ＢＬＵは、ＬＣＤからの放射画像を生成する必要がある。最新式の発光ダイオード（ＬＥＤ）は効率が高く、サイズが小さいために、最新のＢＬＵはＬＥＤを利用している。ＢＬＵには、２つの種類がある。エッジ照明ＢＬＵは、その表面から光を放出する導光板（ＬＧＰ）にエッジで結合された直線ＬＥＤ配列を備える。直下型ＢＬＵは、ＬＣＤパネルの直接背後にある２Ｄ配列のＬＥＤを備える。直下型ＢＬＵには、エッジ照明ＢＬＵと比べて改善されたダイナミックコントラストの利点があるであろう。例えば、直下型ＢＬＵを有するディスプレイは、画像に亘り輝度のダイナミックレンジを最適化するために各ＬＥＤの輝度を独立して調節することができる。これは、ローカルディミングとして一般に知られている。しかしながら、所望の光の均一性を達成するために、および／または直下型ＢＬＵにおけるホットスポットを避けるために、光源は、ＬＧＰおよび／または拡散フイルムからある距離に位置付けられ、それゆえ、ディスプレイ全体の厚さがエッジ照明ＢＬＵの厚さより厚くなることがある。直下型ＢＬＵにおける光の側方拡散を改善するために、ＬＥＤの上に位置付けられたレンズも提案されてきたが、そのような立体配置におけるＬＥＤと拡散フイルムとの間の光学距離、例えば、約１５～２０ｍｍの距離によっても、ディスプレイ全体の厚さが望ましくなく厚くなる、および／またはこれらの組立体により、ＢＬＵの厚さが減少したときに、望ましくない光学的損失が生じることがある。エッジ照明ＢＬＵは、より薄いであろうが、各ＬＥＤからの光は、個々のＬＥＤまたはＬＥＤの群を消しても、ダイナミックコントラスト比に最小の影響しかないようにＬＧＰの広域な領域に広がり得る。画面の暗い領域のＬＥＤを消すことができる、直下型ＢＬＵには、２Ｄローカルディミングを用いることによって、ダイナミックコントラストを改善できるという利点もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、ＢＬＵにより放出された光の均一性に悪影響を与えずに、ローカルディミング効率が改善された薄型ＢＬＵを提供することが都合よいであろう。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示は、様々な実施の形態において、２つ以上の層を有する多層パターン反射器を製造するための設計および方法であって、それらの層の各々が、第１の区域および第２の区域を有するように設計され、その第１の区域が第２の区域よりも反射性が高く、その第２の区域が第１の区域よりも透過性が高い、設計および方法に関する。
【0007】
その多層パターン反射器は、パターン反射器と均一なバックプレーン反射器との間の多数の反射によって、バックライトの面内で個々のＬＥＤ源の光を拡散し、それによって、輝度の均一な照明をＬＣＤパネルに与えるように働く、薄型直下型ＬＣＤ用バックライトに使用するのに最適化することができる。
【0008】
多層パターン反射器を製造する方法は、反射白色塗料またはインクを使用し、デジタル印刷技術を用いて多層を連続して印刷することによって、その塗料またはインクを適切なガラスまたはプラスチック基板に施すことを含み得る。そのパターン反射器は、高反射インクを使用した印刷によって、簡単かつ安価に製造できるいくつかの層を有し得、その各々は、比較的低い解像度でパターン化されている。そのような反射器が直下型バックライトに使用される場合、可変反射器を使用する従来技術の直下型バックライトよりも、厚さを小さく、光利用効率をよりよく、輝度均一性をよりよくすることができる。
【0009】
パターン反射器が導光板の上面に製造される実施の形態において、光抽出特徴を製造するためにも、同じ印刷過程を使用することができる。
【0010】
本開示の追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白となるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む、ここに記載されたような方法を実施することによって認識されるであろう。
【0011】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、本開示の様々な実施の形態を提示しており、請求項の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供する意図があることを理解すべきである。添付図面は、本開示のさらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、本開示の様々な実施の形態を示しており、説明と共に、本開示の原理および作動を説明する働きをする。
【0012】
以下の詳細な説明は、以下の図面と共に読んだときに、さらに理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】導光板およびその導光板に光学的に結合された一連の光源を示す説明図
【図2】本開示の特定の実施の形態による例示のパターン反射層を示す説明図
【図3】本開示の様々な実施の形態による例示のＢＬＵの断面図
【図4】本開示の様々な実施の形態による例示のＢＬＵの断面図
【図5A】導光板内の光の側方拡散を示す説明図
【図5B】導光板内の光の側方拡散を示す説明図
【図6A】あるパターン反射層を備えた例示のＢＬＵの光出力効率をプロットしたグラフ
【図6B】別のパターン反射層を備えた例示のＢＬＵの光出力効率をプロットしたグラフ
【図6C】さらに別のパターン反射層を備えた例示のＢＬＵの光出力効率をプロットしたグラフ
【図6D】また別のパターン反射層を備えた例示のＢＬＵの光出力効率をプロットしたグラフ
【図7】本開示の追加の実施の形態による微細構造でパターン化されたＬＧＰを示す説明図
【図8A】本開示のいくつかの実施の形態による、多層可変反射器の実施の形態を示す説明図
【図8B】本開示のいくつかの実施の形態による、多層可変反射器の別の実施の形態を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【0014】
発光する第１の主面、その反対の第２の主面、および複数の光抽出特徴を有する導光板；その導光板の第２の主面に光学的に結合された少なくとも１つの光源；その導光板の第２の主面に近接して位置付けられた後部反射器；およびその導光板の第１の主面に近接して位置付けられたパターン反射層であって、少なくとも１つの光反射成分と少なくとも１つの光透過成分を含むパターン反射層を備えるバックライトユニットが、ここに開示されている。そのようなバックライトユニットを含む表示装置および照明装置も、ここに開示されている。
【0015】
いくつか例を挙げると、ディスプレイ、照明、および電子機器、例えば、テレビ、コンピュータ、電話、タブレット、および他の表示パネル、照明器具、固体照明、ビルボード、および他の建築要素などの、そのようなバックライトを含む装置も、ここに開示されている。
【0016】
本開示の様々な実施の形態を、ここに開示されたバックライトユニットの例示の構成要素および態様を示す、図１～８Ｂを参照して、ここに論じる。以下の一般的な説明は、請求項に記載された装置の概要を与える意図があり、様々な態様は、非限定的に示された実施の形態に関して、本開示の全体に亘りより詳しく論じられており、これらの実施の形態は、本開示の脈絡の中で互いに交換可能である。
【0017】
図１は、例示の導光板（ＬＧＰ）１００およびＬＧＰ１００に光学的に結合された一連の光源１１０の上面図を示している。説明の目的で、光源１１０は、図１のＬＧＰ１００を通して目に見えるが、いくつかの実施の形態において、そうでなくてもよい。異なる光源の位置、サイズ、形状、および／または間隔を含む代わりの構成も、本開示の範囲に入ることが意図されている。例えば、図示された実施の形態は、同じサイズ、形状、および間隔を有する光源１１０の周期的または規則的配列を含む一方で、配列が不規則または非周期的である他の実施の形態が考えられる。
【0018】
ＬＧＰ１００は、ディスプレイまたは照明用途に応じて変わり得る、長さＬおよび幅Ｗなど、どのような寸法を有してもよい。いくつかの実施の形態において、長さＬは、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約０．１ｍから約５ｍ、約０．５ｍから約２．５ｍ、または約１ｍから約２ｍなど、約０．０１ｍから約１０ｍに及び得る。同様に、幅Ｗは、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約０．１ｍから約５ｍ、約０．５ｍから約２．５ｍ、または約１ｍから約２ｍなど、約０．０１ｍから約１０ｍに及び得る。一連の光源における各光源１１０は、ＬＧＰ１００の寸法およびＬＧＰ１００に沿った光源１１０の数および／または間隔に応じて変わり得る、関連するユニット長さＬ０およびユニット幅Ｗ０を有するユニットブロック（点線で表されている）も画成することがある。非限定的な実施の形態において、ユニット幅Ｗ０および／またはユニット長さＬ０は、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約１ｍｍから約１２０ｍｍ、約５ｍｍから約１００ｍｍ、約１０ｍｍから約８０ｍｍ、約２０ｍｍから約７０ｍｍ、約３０ｍｍから約６０ｍｍ、または約４０ｍｍから約５０ｍｍに及ぶなど、約１５０ｍｍ以下であることがある。ＬＧＰの長さＬおよび幅Ｗは、いくつかの実施の形態において、実質的に等しいことがある、またはそれらは異なることがある。同様に、ユニット長さＬ０およびユニット幅Ｗ０は実質的に等しいことがある、またはそれらは異なることがある。
【0019】
もちろん、長方形のＬＧＰ１００が図１に示されているが、ＬＧＰは、選択された用途に所望の配光を生じるために、必要に応じて、どの規則的なまたは不規則な形状を有してもよいことを理解すべきである。ＬＧＰ１００は、図１に示されたような、４つのエッジを含んでも、４つより多いエッジ、例えば、多辺多角形を有してもよい。他の実施の形態において、ＬＧＰ１００は、４つより少ないエッジ、例えば、三角形を有してもよい。非限定例として、ＬＧＰは、４つのエッジを有する長方形、正方形、または菱形のシートから作られることがあるが、１つ以上の曲線部分またはエッジを有するものを含む、他の形状および構成が、本開示の範囲内に入ることが意図されている。
【0020】
様々な実施の形態によれば、ＬＧＰは、照明およびディスプレイ用途の技術分野に使用されるどの透明材料から作られてもよい。ここに用いられているように、「透明」という用語は、ＬＧＰが、スペクトルの可視領域（約４２０～７５０ｎｍ）において５００ｍｍの長さに亘り約８０％超の光透過率を有することを示す意図がある。例えば、例示の透明材料は、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約９０％超、約９５％超、または約９９％超の透過率など、５００ｍｍの長さに亘り可視光範囲で約８５％超の透過率を有することがある。特定の実施の形態において、例示の透明材料は、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約５５％超、約６０％超、約６５％超、約７０％超、約７５％超、約８０％超、約８５％超、約９０％超、約９５％超、または約９９％超の透過率など、５００ｍｍの長さに亘り紫外線（ＵＶ）領域（約１００～４００ｎｍ）で約５０％超の光透過率を有することがある。様々な実施の形態によれば、ＬＧＰは、約４５０ｎｍから約６５０ｎｍに及ぶ波長に亘り７５ｍｍの経路長で少なくとも９８％の光透過率を有し得る。
【0021】
ＬＧＰの光学的性質は、透明材料の屈折率の影響を受けることがある。様々な実施の形態によれば、ＬＧＰは、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約１．３５から約１．７、約１．４から約１．６５、約１．４５から約１．６、または約１．５から約１．５５など、約１．３から約１．８に及ぶ屈折率を有することがある。他の実施の形態において、ＬＧＰは、比較的低レベルの光減衰（例えば、吸収および／または散乱による）を有することがある。ＬＧＰの光減衰（α）は、例えば、約４２０～７５０ｎｍに及ぶ波長について約５ｄＢ／ｍ未満であることがある。例えば、αは、全ての範囲およびその間の部分的範囲、例えば、約０．２ｄＢ／ｍから約５ｄＢ／ｍを含む、約４ｄＢ／ｍ未満、約３ｄＢ／ｍ未満、約２ｄＢ／ｍ未満、約１ｄＢ／ｍ未満、約０．５ｄＢ／ｍ未満、約０．２ｄＢ／ｍ未満である、またはさらにそれより小さいことがある。
【0022】
ＬＧＰ１００は、プラスチック、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、メチルメタクリレートスチレン（ＭＳ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、または他の類似の材料など、高分子材料から作られることがある。ＬＧＰ１００は、アルミノケイ酸塩、アルカリアルミノケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルカリホウケイ酸塩、アルミノホウケイ酸塩、アルカリアルミノホウケイ酸塩、ソーダ石灰、または他の適切なガラスなど、ガラス材料から作られることもある。ガラス製ライトガイドとして使用するのに適した市販のガラスの非限定例としては、例えば、Ｃｏｒｎｉｎｇ ＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄからのＥＡＧＬＥ ＸＧ（登録商標）、Ｌｏｔｕｓ（商標）、Ｗｉｌｌｏｗ（登録商標）、Ｉｒｉｓ（商標）、およびＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスが挙げられる。
【0023】
いくつかの非限定的なガラス組成物は、約５０モル％から約９０モル％のＳｉＯ２、０モル％から約２０モル％のＡｌ２Ｏ３、０モル％から約２０モル％のＢ２Ｏ３、および０モル％から約２５モル％のＲｘＯを含み得、ここで、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのいずれか１つ以上であり、かつｘは２であり、またはＲは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａであり、かつｘは１である。いくつかの実施の形態において、ＲｘＯ－Ａｌ２Ｏ３＞０；０＜ＲｘＯ－Ａｌ２Ｏ３＜１５；ｘ＝２、かつＲｘＯ－Ａｌ２Ｏ３＜１５；ＲｘＯ－Ａｌ２Ｏ３＜２；ｘ＝２、かつＲｘＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ＞－１５；０＜（ＲｘＯ－Ａｌ２Ｏ３）＜２５、－１１＜（Ｒ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）＜１１、かつ－１５＜（Ｒ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ）＜１１；および／または－１＜（Ｒ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）＜２、かつ－６＜（Ｒ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ）＜１。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、各々１ｐｐｍ未満のＣｏ、Ｎｉ、およびＣｒを含む。いくつかの実施の形態において、Ｆｅの濃度は、約５０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、または約１０ｐｐｍ未満である。他の実施の形態において、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約６０ｐｐｍ、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約４０ｐｐｍ、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約２０ｐｐｍ、またはＦｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約１０ｐｐｍ。他の実施の形態において、そのガラスは、約６０モル％から約８０モル％のＳｉＯ２、約０．１モル％から約１５モル％のＡｌ２Ｏ３、０モル％から約１２モル％のＢ２Ｏ３、および約０．１モル％から約１５モル％のＲｘＯを含み得、ここで、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのいずれか１つ以上であり、かつｘは２であり、またはＲは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａであり、かつｘは１である。
【0024】
他の実施の形態において、前記ガラス組成物は、約６５．７９モル％から約７８．１７モル％のＳｉＯ２、約２．９４モル％から約１２．１２モル％のＡｌ２Ｏ３、約０モル％から約１１．１６モル％のＢ２Ｏ３、約０モル％から約２．０６モル％のＬｉ２Ｏ、約３．５２モル％から約１３．２５モル％のＮａ２Ｏ、約０モル％から約４．８３モル％のＫ２Ｏ、約０モル％から約３．０１モル％のＺｎＯ、約０モル％から約８．７２モル％のＭｇＯ、約０モル％から約４．２４モル％のＣａＯ、約０モル％から約６．１７モル％のＳｒＯ、約０モル％から約４．３モル％のＢａＯ、および約０．０７モル％から約０．１１モル％のＳｎＯ２を含み得る。
【0025】
追加の実施の形態において、前記ガラスは、０．９５と３．２３の間のＲｘＯ／Ａｌ２Ｏ３比を有することがあり、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのいずれか１つ以上であり、ｘは２である。さらなる実施の形態において、そのガラスは、１．１８と５．６８の間のＲｘＯ／Ａｌ２Ｏ３比を有することがあり、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのいずれか１つ以上であり、かつｘは２である、またはＲは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａであり、かつｘは１である。またさらなる実施の形態において、そのガラスは、－４．２５と４．０の間のＲ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯを有することがあり、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのいずれか１つ以上であり、ｘは２である。またさらなる実施の形態において、そのガラスは、約６６モル％から約７８モル％のＳｉＯ２、約４モル％から約１１モル％のＡｌ２Ｏ３、約４モル％から約１１モル％のＢ２Ｏ３、約０モル％から約２モル％のＬｉ２Ｏ、約４モル％から約１２モル％のＮａ２Ｏ、約０モル％から約２モル％のＫ２Ｏ、約０モル％から約２モル％のＺｎＯ、約０モル％から約５モル％のＭｇＯ、約０モル％から約２モル％のＣａＯ、約０モル％から約５モル％のＳｒＯ、約０モル％から約２モル％のＢａＯ、および約０モル％から約２モル％のＳｎＯ２を含むことがある。
【0026】
追加の実施の形態において、前記ガラスは、約７２モル％から約８０モル％のＳｉＯ２、約３モル％から約７モル％のＡｌ２Ｏ３、約０モル％から約２モル％のＢ２Ｏ３、約０モル％から約２モル％のＬｉ２Ｏ、約６モル％から約１５モル％のＮａ２Ｏ、約０モル％から約２モル％のＫ２Ｏ、約０モル％から約２モル％のＺｎＯ、約２モル％から約１０モル％のＭｇＯ、約０モル％から約２モル％のＣａＯ、約０モル％から約２モル％のＳｒＯ、約０モル％から約２モル％のＢａＯ、および約０モル％から約２モル％のＳｎＯ２を含み得る。特定の実施の形態において、そのガラスは、約６０モル％から約８０モル％のＳｉＯ２、約０モル％から約１５モル％のＡｌ２Ｏ３、約０モル％から約１５モル％のＢ２Ｏ３、および約２モル％から約５０モル％のＲｘＯを含み得、ここで、Ｒは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのいずれか１つ以上であり、かつｘは２であり、またはＲは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａであり、かつｘは１であり、Ｆｅ＋３０Ｃｒ＋３５Ｎｉ＜約６０ｐｐｍである。
【0027】
いくつかの実施の形態において、ＬＧＰ１００は、約０．００５から約０．０１５（例えば、約０．００５、０．００６、０．００７、０．００８、０．００９、０．０１０、０．０１１、０．０１２、０．０１３、０．０１４、または０．０１５）に及ぶなど、０．０１５未満の色ずれΔｙを有し得る。他の実施の形態において、ＬＧＰは、０．００８未満の色ずれを有し得る。色ずれは、色測定のＣＩＥ １９３１標準を使用して、長さＬに沿ったｘおよびｙ色度座標の変動を測定することによって、特徴付けられることがある。ＬＧＰについて、色ずれΔｙは、Δｙ＝ｙ（Ｌ２）－ｙ（Ｌ１）として報告することができ、式中、Ｌ２およびＬ１は、光源から離れるパネルまたは基板方向に沿ったＺ位置であり、Ｌ２－Ｌ１＝０．５メートルである。例示のＬＧＰは、Δｙ＜０．０１、Δｙ＜０．００５、Δｙ＜０．００３、またはΔｙ＜０．００１を有する。特定の実施の形態によれば、ＬＧＰは、約４２０～７５０ｎｍに及ぶ波長について、約３ｄＢ／ｍ未満、約２ｄＢ／ｍ未満、約１ｄＢ／ｍ未満、約０．５ｄＢ／ｍ未満、約０．２ｄＢ／ｍ未満である、またはさらにそれより小さいなど、約４ｄＢ／ｍ未満、例えば、約０．２ｄＢ／ｍから約４ｄＢ／ｍに及ぶ光減衰α１（例えば、吸収損失および／または散乱損失による）を有し得る。
【0028】
ＬＧＰ１００は、いくつかの実施の形態において、化学強化された、例えば、イオン交換されたガラスから作られることがある。イオン交換過程中、ガラスシートの表面またはその近くでのガラスシート内のイオンが、例えば、塩浴からの、それより大きい金属イオンと交換されることがある。ガラス中により大きいイオンが含まれると、表面近くの領域に圧縮応力が生じることによって、シートを強化することができる。その圧縮応力と釣り合うように、ガラスシートの中央領域内に対応する引張応力が誘発され得る。
【0029】
イオン交換は、例えば、所定の期間に亘りそのガラスを溶融塩浴中に浸漬することによって、行われることがある。例示の塩浴としては、以下に限られないが、ＫＮＯ３、ＬｉＮＯ３、ＮａＮＯ３、ＲｂＮＯ３、およびその組合せが挙げられる。溶融塩浴の温度および処理期間は様々であり得る。所望の用途にしたがって、時間および温度を決定することは、当業者の能力の範囲内にある。非限定例として、溶融塩浴の温度は、約４００℃から約５００℃など、約４００℃から約８００℃に及ぶことがあり、所定の期間は、約４時間から約１０時間など、約４時間から約２４時間に及ぶことがあるが、他の温度と時間の組合せも想定される。非限定例として、そのガラスは、表面圧縮応力を与える、Ｋが豊富な層を得るために、例えば、約４５０℃で約６時間に亘り、ガラスをＫＮＯ３浴中に浸漬することができる。
【0030】
例示のパターン反射層１２０の上面図を示す図２を参照すると、その反射層は、光学的性質が異なる少なくとも２つの領域を有することがある。例えば、そのパターン反射層は、光反射成分１２０Ａ（白いドットで表される）を含み得、これは、光透過成分１２０Ｂ（黒いドットで表される）のものより高い光反射率を有することがある、および／または透過成分１２０Ｂは、反射成分１２０Ａのものより大きい光透過率を有することがある。重ねて、説明目的のために、２つの例示の光源１１０が、図２においてパターン反射層１２０を通して目に見えているが、いくつかの実施の形態において、そうでなくてもよい。
【0031】
特定の実施の形態において、第１の領域１２５Ａは、図２に示されるように、少なくとも１つの光源１１０に対応する区域において、反射成分１２０Ａがより密集していることがある。第２の領域１２５Ｂは、同様に、図２に示されるように、光源１１０の間の区域において、透過成分１２０Ｂがより密集していることがある。組立ての際に、高反射率および／または低透過率の第１の領域１２５Ａは、一連の光源における各個々の光源１１０の上により高密度で分布させることができ、低反射率および／または高透過率の第２の領域１２５Ｂは、光源に隣接するまたはその間の区域内により高密度で分布されることがある。
【0032】
パターン反射層１２０は、ＬＧＰ１００からの光出力を少なくともある程度変更できるどのような材料から作られてもよい。いくつかの実施の形態において、パターン反射層１２０は、パターン金属フイルム、多層誘電体フイルム、またはその任意の組合せを含むことがある。特定の例において、パターン反射層１２０の反射および透過成分１２０Ａ、１２０Ｂおよび／または第１と第２の領域１２５Ａ、１２５Ｂは、異なる拡散反射率または正反射率を有することがある。他の実施の形態において、パターン反射層１２０は、ＬＧＰ１００を透過した光の量を調節することがある。例えば、パターン反射層１２０の反射および透過成分１２０Ａ、１２０Ｂおよび／または第１と第２の領域１２５Ａ、１２５Ｂは、異なる透過率を有することがある。
【0033】
様々な実施の形態によれば、第１の領域１２５Ａの第１の反射率は約５０％以上であることがあり、第２の領域１２５Ｂの第２の反射率は約２０％以下であることがある。例えば、その第１の反射率は、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約５０％から１００％に及ぶなど、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、または少なくとも約９２％であることがある。その第２の反射率は、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、０％から約２０％に及ぶなど、約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、または約５％以下であることがある。いくつかの実施の形態において、第１の反射率は、第２の反射率より、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約２．５から約２０倍大きいなど、少なくとも約２．５倍大きい、例えば、約３倍大きい、約４倍大きい、約５倍大きい、約１０倍大きい、約１５倍大きい、または約２０倍大きいことがある。パターン反射層１２０の反射率は、例えば、Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒから市販されているＵＶ／Ｖｉｓ分光計によって、測定されることがある。
【0034】
追加の非限定的な実施の形態において、第１の領域１２５Ａの第１の透過率は約５０％以下であることがあり、第２の領域１２５Ｂの第２の透過率は約８０％以上であることがある。例えば、その第１の透過率は、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、０％から約５０％に及ぶなど、約５０％以下、約４０％以下、約３０％以下、約２０％以下、または約１０％以下であることがある。その第２の透過率は、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約８０％から１００％など、８０％以上、約８５％以上、約９０％以上、または約９５％以上であることがある。いくつかの実施の形態において、第２の透過率は、第１の透過率より、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約１．５から約２０倍大きいなど、少なくとも約１．５倍大きい、例えば、約２倍大きい、約３倍大きい、約４倍大きい、約５倍大きい、約１０倍大きい、約１５倍大きい、または約２０倍大きいことがある。パターン反射層１２０の透過率は、例えば、Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒから市販されているＵＶ／Ｖｉｓ分光計によって、測定されることがある。
【0035】
反射および／または透過成分１２０Ａ、１２０Ｂは、任意の所定のパターンまたはデザインを生じるために、反射層１２０内で位置付けられることがあり、そのパターンまたはデザインは、例えば、無作為または配列された、反復または非反復、均一または不均一であることがある。それゆえ、図２は、反射および透過成分１２０Ａ、１２０Ｂの例示の反復パターンを示しているが、規則的および不規則の両方の他のパターンが使用されてもよく、本開示の範囲に入ることが意図されることを理解すべきである。いくつかの実施の形態において、これらの成分は、勾配、例えば、第１の領域１２５Ａから第２の領域１２５Ｂに、光源から光源の間の区域に、または各ユニットブロックの中心から各ユニットブロックのエッジおよび／または角に、減少する反射率の勾配を形成することがある。追加の実施の形態において、その反射および透過成分は、第１の領域１２５Ａから第２の領域１２５Ｂに、光源から光源の間の区域に、または各ユニットブロックの中心から各ユニットブロックのエッジおよび／または角になど、増加する透過率の勾配を形成することができる。
【0036】
例示のＢＬＵの断面図を示す図３を参照すると、ＬＧＰ１００は、発光する第１の主面１００Ａおよびその反対の第２の主面１００Ｂを有することがある。それらの主面は、特定の実施の形態において、平面または実質的に平面である、および／または平行または実質的に平行であることがある。特定の実施の形態において、ＬＧＰ１００は、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約３ｍｍ以下の、例えば、約０．１ｍｍから約２．５ｍｍ、約０．３ｍｍから約２ｍｍ、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍ、または約０．７ｍｍから約１ｍｍに及ぶ、第１と第２の主面の間に延在する厚さｔを有することがある。
【0037】
パターン反射層１２０は、ＬＧＰ１００の第１の主面１００Ａに近接して位置付けられることがある。ここに用いられているように、「近接して位置付けられる」という用語およびその変種は、構成要素または層が、特定の表面または列挙された構成要素の近くに位置しているが、必ずしも、その表面または構成要素と直接物理的に接触している必要はないことを意味する意図がある。例えば、図３に示された非限定的な実施の形態において、パターン反射層１２０は、第１の主面１００Ａと直接物理的に接触していない、例えば、これらの２つの構成要素の間に空隙が存在する。しかしながら、いくつかの実施の形態において、パターン反射層１２０は、ＬＧＰ１００の第１の主面１００Ａ上に配置されるなど、ＬＧＰ１００と一体化されていることがある。ここに用いられているように、「上に配置された」という用語およびその変種は、ある構成要素または層が、特定の表面または列挙された構成要素と直接物理的に接触していることを意味する意図がある。他の実施の形態において、これらの２つの構成要素の間に、接着剤層など、１つ以上の層またはフイルムが存在することがある。それゆえ、構成要素Ｂの表面に近接して位置付けられた構成要素Ａは、構成要素Ｂと直接物理的に接触していても、していなくてもよい。
【0038】
図３は１つのパターン反射層１２０を示しているが、反射層１２０は、多数の片、フイルム、または層を含むことがあることを理解すべきである。例えば、パターン反射層１２０は、誘電体コーティングなどの、多層複合フイルムまたはコーティングであり得る。他の実施の形態において、第１の領域１２５Ａに対応する反射層の部分がＬＧＰ１００に最初に施され、その後、第２の領域１２５Ｂに対応する反射層の部分がＬＧＰに施されてもよく、またはその逆も同様である。あるいは、ＬＧＰ１００の１つ以上の部分の上に第１の光学的性質を有する第１のフイルムまたは層が位置付けられ、その第１のフイルムにより覆われた部分を含む、ＬＧＰ１００の実質的に全てを覆うように、第２の光学的性質を有する第２のフイルムまたは層が重ね合わされることがある。そのような実施の形態において、多層反射層の第１の領域１２５Ａは、第１と第２のフイルムの合わせた光学的性質を有し得る一方で、第２の領域１２５Ｂは、第２のフイルムのみの光学的性質を有し得、またはその逆も同様である。それゆえ、パターン反射層１２０は、所望の光学的効果を達成するために必要に応じて、単一フイルムまたは複合フイルム、単層または多層を含むことがある。
【0039】
パターン反射層の構成にかかわらず、ここに開示された実施の形態は、第２の領域１２５Ｂ（例えば、より低い反射率および／またはより高い透過率）と比べて第１の領域１２５Ａにおいて異なる光学的性質（例えば、より高い反射率および／またはより低い透過率）を少なくとも１つ有するパターン反射層を含み得ることを理解すべきである。反射および透過成分１２０Ａ、１２０Ｂの面密度は、光源１１０の真上に位置付けられた第１の領域１２５Ａに反射成分１２０Ａがより高密度で存在し、光源１１０の間に位置付けられた第２の領域１２５Ｂに透過成分１２０Ｂがより低密度で存在するように反射層１２０に亘り変動し得る。さらに、ここに開示されたＢＬＵの実施の形態は、実質的に均一な光を生じることがある、例えば、それらの光源に対応する領域から発せられた光が、それらの光源の間の領域から発せられた光のものと実質的に等しい輝度を有することがある。
【0040】
図３に示されるように、少なくとも１つの光源１１０は、ＬＧＰ１００の第２の主面１００Ｂに光学的に結合され得る。非限定的な例示の光源としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）、例えば、青色発光ＬＥＤ、ＵＶ、または近ＵＶ光、例えば、約１００ｎｍから約５００ｎｍに及ぶ波長を有する光が挙げられる。ここに用いられているように、「光学的に結合された」という用語は、全内部反射のために少なくとも部分的に伝搬する光をＬＧＰに導入するように、光源がＬＧＰの表面に位置付けられていることを意味する意図がある。光源１１０は、図３に示されるように、ＬＧＰ１００と直接物理的に接触していることがある。しかしながら、光源は、ＬＧＰと直接物理的に接触されていなくとも、ＬＧＰに光学的に結合されていることもある。例えば、光学的接着剤層１５０を使用して、図４に示されるように、ＬＧＰ１００の第２の主面１００Ｂに光源１１０を接着してもよい。特定の実施の形態において、その光学的接着剤層は、ＬＧＰ１００に屈折率が一致させられることがある、例えば、５％以内、３％以内、２％以内、１％以内など、ＬＧＰの屈折率の１０％以内の屈折率を有する、またはＬＧＰと同じ屈折率を有することがある。
【0041】
再び図３を参照すると、ＢＬＵは、ＬＧＰ１００の第２の主面１００Ｂに近接して位置付けられた後部反射器１３０をさらに含み得る。それゆえ、２つの反射器の間で伝わる光の光学距離ＯＤは、パターン反射層１２０と後部反射器１３０との間の距離として定義されることがある。例示の後部反射器１３０の例としては、銀、白金、金、銅などの金属箔が挙げられる。図４にさらに示されるように、バックライトユニットは、１つ以上の補助的光学フイルムおよび／または構造成分など、１つ以上の追加のフイルムまたは成分を含むことがある。例示の補助的光学フイルム１７０としては、以下に限られないが、いくつか例を挙げると、拡散フイルム、プリズムフイルム、例えば、輝度上昇フイルム（ＢＥＦ）、または反射偏光フイルム、例えば、反射型偏光性フイルム（ＤＢＥＦ）が挙げられる。いくつかの実施の形態において、光源１１０および／または後部反射器１３０は、プリント基板１４０上に配置されることがある。拡散フイルム１６０、色変換層１７０（例えば、量子ドットおよび／または蛍光体を含む）、プリズムフイルム１８０、および／または反射偏光フイルム１９０などの補助的光学成分が、パターン反射層１２０と表示パネル２００との間に位置付けられることがある。図４には示されていないが、ここに開示されたＢＬＵは、いくつか例示の構成要素を挙げると、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ、液晶（ＬＣ）層、およびカラーフィルタなど、表示装置および照明装置内に典型的に存在する他の構成要素を含んでも、またはそれらと組み合わされてもよい。
【0042】
図３に戻ると、光源１１０から発せられた光線が、破線、点線、および実線の矢印で示されている。説明目的のためだけに、透過成分１２０Ｂは、導光板に沿ったそれらの密度を表す様々な寸法の点として、例えば、光源１１０の上は低い密度で、光源１１０から離れると増加する密度での点として示されている。反射および／または透過成分１２０Ａ、１２０Ｂの密度は、構成要素の数および／またはサイズを増加させることによって増減させることができる。さらに、反射および／または透過成分１２０Ａ、１２０Ｂは、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形を含むどの形状または形状の組合せ、もしくは直線および／または曲線エッジを有する形状を含むどの他の規則的なまたは不規則な多角形を有してもよい。
【0043】
ＬＧＰ１００に投入される第１の光線（破線の矢印）は、ＬＧＰ１００内で側方に伝搬せずに、ＬＧＰを直接通って伝わることができ、反射してＬＧＰを通って戻らずに、パターン反射層１２０の第２の領域１２０Ｂも通過し、第１の透過光線Ｔ１が生じることがある。ＬＧＰ１００に投入される第２の光線（点線の矢印）は、ＬＧＰ１００内で側方に伝搬せずに、ＬＧＰを直接通って伝わることができるが、パターン反射層１２０内の反射成分１２０Ａに突き当たり、ＬＧＰ１００を通って後部反射器１３０に戻るように伝わることがある。このように、第２の光線は、パターン反射層１２０と後部反射器１３０との間で反射する間に、光学距離ＯＤを一度以上横断するであろう。最終的に、第２の光線は、パターン反射層１２０の透過成分１２０Ｂを通過し、第２の透過光線Ｔ２が生じる。
【0044】
第３の光線（実線の矢印）は、ＬＧＰ１００に投入することができ、光抽出特徴に突き当たるまたは臨界角未満の入射角でＬＧＰの表面に他の様式で突き当たり、ＬＧＰを通って伝送されるまで、全内部反射（ＴＩＲ）のためにＬＧＰ内を伝搬することがある。それゆえ、第３の光線が伝わる光学距離は、ＬＧＰ１００の厚さｔまで減少させることができる。この第３の光線は、ＬＧＰ１００による吸収のためにＴＩＲ中にある程度の光学的損失を経るであろうが、そのような光学的損失は、光学距離ＯＤを伝わる第２の光線のものと比べて比較的小さいであろう。何故ならば、それらの光線は、より短い垂直および／または水平距離を伝わるからである。特に、光線は、ＬＧＰ１００から出て抽出される前に、複数の光源間の距離（ピッチ）の約半分だけしか伝わらない傾向にある。特定の実施の形態において、その光源のピッチは、図１に関して述べられているように、約１５０ｍｍ以下、またさらには約８０ｍｍ未満でさえあり得る、ユニット幅Ｗ０（図示されている）またはユニット長さ（図示せず）に対応し得る。最終的に、第３の光線は、そのパターン反射層の透過成分１２０Ｂを透過し、第３の透過光線Ｔ３がもたらされる。
【0045】
全内部反射（ＴＩＲ）は、第１の屈折率を有する第１の材料（例えば、ガラス、プラスチックなど）を伝搬する光が、その第１の屈折率より低い第２の屈折率を有する第２の材料（例えば、空気など）との界面で全反射し得る現象である。ＴＩＲは、屈折率が異なる２つの材料間の界面での光の反射を説明する、スネルの法則：
【0046】
【数1】
【0047】
を使用して説明できる。スネルの法則にしたがって、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、界面の法線に対する界面で入射した光の角度（入射角）であり、θｒは、法線に対する屈折した光の屈折角である。屈折角（θｒ）が９０°である場合、例えば、ｓｉｎ（θｒ）＝１である場合、スネルの法則は：
【0048】
【数2】
【0049】
と表すことができる。これらの条件下での入射角θｉは、臨界角θｃと称されることもある。臨界角より入射角が大きい（θｉ＞θｃ）光は、第１の材料内で全内部反射されるのに対し、臨界角と等しいか小さい入射角（θｉ≦θｃ）を有する光は、第１の材料を透過する。
【0050】
空気（ｎ１＝１）とガラス（ｎ２＝１．５）との間の例示の界面の場合、臨界角（θｃ）は、４１°と計算できる。それゆえ、ガラス中を伝搬する光が、４１°より大きい入射角で空気とガラスの界面に突き当たった場合、入射光の全ては、その入射角と等しい角度でその界面から反射する。反射光が、第１の界面と同一の屈折率関係を有する第２の界面に遭遇した場合、第２の界面に入射した光は、入射角と等しい反射角で再び反射される。
【0051】
様々な実施の形態によれば、ＬＧＰ１００の第１および／または第２の主面１００Ａ、１００Ｂは、複数の光抽出特徴によりパターン化されることがある。ここに用いられているように、「パターン化され」という用語は、複数の光抽出特徴が、例えば、無作為または配列された、反復または非反復、均一または不均一であることがある、任意の所定のパターンまたはデザインでＬＧＰの表面上または下に存在することを意味する意図がある。他の実施の形態において、光抽出特徴は、表面に隣接した、例えば、表面の下にある、ＬＧＰの母材内に位置していることがある。例えば、光抽出特徴は、表面に亘り、例えば、粗面または隆起面を構成するテクスチャ表面特徴として、分布していることがある、もしくはＬＧＰまたはその部分の内部とその全体に亘り、例えば、レーザ損傷部位または特徴構造として、分布していることがある。そのような光抽出特徴を作るための適切な方法としては、インクジェット印刷、スクリーン印刷、マイクロ印刷などの印刷、微細構造化、機械的粗面化、エッチング、射出成形、被覆、レーザ損傷、または任意のその組合せが挙げられる。そのような方法の非限定例としては、例えば、表面の酸エッチング、ＴｉＯ２による表面被覆、および表面上または基板の母材内にレーザの焦点を合わせることによる基板のレーザ損傷が挙げられる。
【0052】
ＬＧＰは、当該技術分野に公知のどの方法、例えば、各々がここに全て引用される、同時係属および同一出願人の国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２１０３／０６３６２２号および同第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０７０７７１号に開示された方法にしたがって、光抽出特徴を作るために処理されることがある。例えば、ＬＧＰの表面は、所望の厚さおよび／または表面品質を達成するために、研削および／または研磨されることがある。次に、その表面は、必要に応じて、洗浄されることがある、および／またはエッチングすべき表面に、その表面をオゾンに暴露するなど、汚染物質を除去する過程が施されることがある。エッチングすべき表面は、非限定的な実施の形態として、酸浴、例えば、約１：１から約９：１に及ぶ比の氷酢酸（ＧＡＡ）およびフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）の混合物に暴露されることがある。エッチング時間は、例えば、約３０秒から約１５分に及ぶことがあり、エッチングは、室温または高温で行われることがある。酸の濃度／比、温度、および／または時間などの工程パラメータは、結果として得られる抽出特徴のサイズ、形状、および分布に影響することがある。所望の表面抽出特徴を達成するために、これらのパラメータを変えることは、当業者の能力の範囲内である。
【0053】
光抽出特徴パターンは、ＬＧＰ１００の長さおよび幅に沿った光抽出の均一性を改善するために選択されることがあるが、個々の光源に対応するＬＧＰの領域が、より高い強度を有する光を放出することがある、例えば、ＬＧＰの全体の光出力が均一でないことがあることも可能である。それゆえ、パターン反射層１２０は、光出力をさらに均質化するために、様々な光学的性質を持つ領域で実施されることがある。例えば、パターン反射層１２０は、光源に対応する第１の領域１２５Ａにおける増加した反射率および／または減少した透過率、並びに光源の間の第２の領域１２５Ｂにおける増加した透過率および／または減少した反射率を与えることがある。そのような構成により、ＢＬＵまたは照明または表示装置により生じる光の均一性に悪影響を与えずに、光源に対する拡散フイルムまたは他の光学フイルムをより密接に配置でき、それゆえ、ＢＬＵ全体および結果として得られる照明装置または表示装置をより薄くできるであろう。
【0054】
従来の直下型組立体において、後部反射器とパターン反射層との間の光学距離が小さくなるほど、光反射の回数が増し、これにより、光学的損失が増す。しかしながら、ここに開示されたＢＬＵにおいて、光源に光学的に結合されたＬＧＰが組み込まれることにより、光を側方拡散するための反射器のみに依存する装置と比べて、減少した光学的損失で、ＬＧＰの長さに沿った光の側方拡散を可能にできる。
【0055】
光が反射器だけによって側方拡散される基本組立体、例えば、ＬＧＰを含まない図３の組立体において、入射角（θ）を有する光は、２つの反射層の間で一回以上の反射を経ることによって、垂直距離（ｄ）に亘り横方向距離（Ｘ）を伝わることがある。反射の回数（Ｎ）は、Ｎ＝Ｘ／ｄ＊ｔａｎ（θ）で表すことができる。両方の反射器が９８％の反射率を有するものとすると、Ｎ回の反射後に、光は９８％Ｎの余力を有する。入射角（θ）と比Ｘ／ｄの異なる組合せに関して、下記の表１は反射の回数を示しており、表２は、光出力の残余率を示している。
【0056】
【表1】
【0057】
【表2】
【0058】
反射器の間の多数の反射による光損失は、比Ｘ／ｄが増加するにつれて、著しく重大になる。先に述べたように、光源間のピッチは、１５０ｍｍほど大きくあり得る。垂直距離が減少するにつれて、比Ｘ／ｄは急激に増加し得、多くの場合、５０を超える。Ｘ／ｄ＝５０のときに、入射角θ＝１０°の光の余力は１％未満である。
【0059】
図５Ａを参照すると、光線は、放射角θＬＥＤで光源１１０から発せられ、ＬＧＰ１００に入る。その光線は、入射角θＬＧＰでＬＧＰの発光面に入射し、この入射角は、臨界角θｃを超えず、したがって、ＬＧＰ１００内でＴＩＲをもたらさない。その光の一部は、ｎがＬＧＰの屈折率であり、ｔがＬＧＰ１００の厚さである、Ｘ１＝ｔ＊ｔａｎ（ｓｉｎ－１（θ）／ｎ））と表される横方向距離Ｘ１だけ伝わり、第１の透過Ｔ１として透過される。その光のより小さい部分は、Ｘ２＝３Ｘ１と表される第２の横方向距離Ｘ２だけ伝わり、第２の透過Ｔ２として透過される。下記の表３は、ＬＧＰの屈折率（ｎ）が１．５であると仮定して、異なる放射角θＬＥＤ＝２０°、４１°、および６０°に関する、第１の反射Ｒ１、第２の反射Ｒ２、第１の透過Ｔ１、および第２の透過Ｔ２の光束のパーセントを列挙している。より高次の反射Ｒ３および透過Ｔ３（図５Ｂ参照）は、全光束が１％未満であるので、取るに足らない。光のほとんどは、放射角とは関係なく、横方向距離Ｘ１だけしか伝われず、Ｔ１として透過され、光の１％未満しかＴ２として透過されない。Ｔ２として透過された光でさえ、図示された構成においては、Ｘ２＝３Ｘ１の最大横方向距離しか伝われない。
【0060】
【表3】
【0061】
図５Ｂを参照すると、光線は、放射角θＬＥＤが入射角θＬＧＰと実質的に等しいように、ＬＧＰ１００に光学的に結合された光源１１０から発せられる。例えば、屈折率が一致した光学的接着剤を使用した、光学的結合により、光の少なくとも一部が、ＴＩＲのためにＬＧＰの長さに沿って横方向に伝わることができる。光の一部は、ｔがＬＧＰ１００の厚さである、Ｘ１＝ｔ＊ｔａｎ（θ）と表される横方向距離Ｘ１だけ伝わり、第１の透過Ｔ１として透過される。光の一部は、間の反射のために、Ｘ２＝３Ｘ１と表される第２の横方向距離Ｘ２だけ伝わり、第２の透過Ｔ２として透過される。入射角が一旦、臨界角を超えると、例えば、図示された構成において約４２°より大きくなると、光線はＴＩＲを経ることができ、これにより、光は、抽出されてなくなる前に、ＬＧＰ内で著しく大きい横方向距離を伝わることができる。このように、光の一部は、ＴＩＲのために距離Ｘ３だけ伝わることができ、第３の透過Ｔ３として透過される。
【0062】
下記の表４は、ＬＧＰの屈折率（ｎ）が１．５であると仮定して、異なる放射角θＬＥＤ＝２０°および４１°に関する、第１の反射Ｒ１、第２の反射Ｒ２、第１の透過Ｔ１、および第２の透過Ｔ２、第３の反射Ｒ３、および第３の透過Ｔ３の光束のパーセントを列挙している。表３および４の両方において、放射角θＬＥＤ＝２０°について、光のほとんどはＴ１として透過される。しかしながら、表３（光学的結合がない）において、Ｘ１＝０．２３ｔ、および表４（光学的結合がある）において、Ｘ２＝０．３６ｔ、同じ放射角（２０°）の光は、光源に光学的に結合されたＬＧＰ内でより長い横方向距離だけ伝わることを示す。放射角θＬＥＤ＝４１°について、光は、表４のより大きいＴ２およびＴ３の値により示唆されるように、非結合ＬＧＰ（表３）と比べて、光学的に結合されたＬＧＰ（表４）においてずっと長い横方向距離を伝わる。
【0063】
【表4】
【0064】
図６Ａ～Ｄを参照すると、後部反射器、パターン化反射器、少なくとも１つのＬＥＤ、およびそれらの反射器の間に位置付けられたＬＧＰを備えたバックライト組立体を比較することによって、光の側方拡散に対するＴＩＲの影響をさらに実証することができる。４つのケースを研究した：
（ａ）底部反射器は、９８％のランバート反射率および２％の吸収率を有する；
（ｂ）ＬＥＤは、６０％のランバート反射率および４０％の吸収率を有する；
（ｃ）ＬＧＰは、１．５の屈折率および０．１ｍｍから５ｍｍまで様々な厚さを有するガラスから作られており、ＬＥＤに光学的に結合されている；
（ｄ）パターン化反射器は、４つの異なる性質の内の１つを有する：
（ｉ）ケースＩ：９８％の正反射率および２％の吸収率（図６Ａ）；
（ｉｉ）ケースＩＩ：９２％の正反射率および８％の吸収率（図６Ｂ）；
（ｉｉｉ）ケースＩＩＩ：９８％のランバート反射率および２％の吸収率（図６Ｃ）；または
（ｉｖ）ケースＩＶ：９２％のランバート反射率および８％の吸収率（図６Ｄ）。
（ａ）底部反射器は、９８％のランバート反射率および２％の吸収率を有する；
（ｂ）ＬＥＤは、６０％のランバート反射率および４０％の吸収率を有する；
（ｃ）ＬＧＰは、１．５の屈折率および０．１ｍｍから５ｍｍまで様々な厚さを有するガラスから作られており、ＬＥＤに光学的に結合されている；
（ｄ）パターン化反射器は、４つの異なる性質の内の１つを有する：
（ｉ）ケースＩ：９８％の正反射率および２％の吸収率（図６Ａ）；
（ｉｉ）ケースＩＩ：９２％の正反射率および８％の吸収率（図６Ｂ）；
（ｉｉｉ）ケースＩＩＩ：９８％のランバート反射率および２％の吸収率（図６Ｃ）；または
（ｉｖ）ケースＩＶ：９２％のランバート反射率および８％の吸収率（図６Ｄ）。
【0065】
ＬＧＰを備えた上記組立体を、ＬＧＰを備えず、その代わりに、ＬＧＰの厚さに対応する距離を持つ空隙を備えた同一の組立体と比較した。
【0066】
ＬＧＰ／空隙の厚さの関数として光抽出効率をプロットした、図６Ａ～Ｄを参照すると、４つのケースの全てにおいて、空隙を備えた組立体の光抽出効率は、厚さｔが減少するにつれて、減少する。それと比べると、ＬＧＰを備えた組立体の光抽出効率は、厚さｔが５ｍｍから約０．７ｍｍまで減少するにつれて、増加する。全てのケースにおいて、ＬＧＰを備えた組立体の光抽出効率は、約２ｍｍ以下の厚さについて、空隙を備えた組立体のものより著しく高い。より薄い表示装置の消費者需要が増すにつれて、ＢＬＵの全厚を減少させる改良が、同様に望ましい。パターン反射層と後部反射器との間に光学的に結合されたＬＧＰを位置付けることによって、反射器間の距離が減少するにつれて、そうしなければ生じるであろう光学的損失を軽減することができ、ＢＬＵの全厚を効果的に減少させることができる。
【0067】
図７に示される構成などの追加の実施の形態において、ＬＧＰ１００の第１の主面１００Ａ上に１つ以上の微細構造１０５を備えることが望ましいことがある。これらの微細構造１０５は、いくつかの実施の形態において、光源からの光の側方拡散をさらに促進するために、および／または光源、例えば、ＬＥＤによる吸収のための光学的損失を減少させるために、軸外角度に向けて垂直入射光を向け直すように働くことができる。その光抽出効率は、ＬＧＰ上に微細構造を含まない構成と比べて、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約１％から約４％、または約２％から約３％に及ぶなど、５％ほど大きいことがある。
【0068】
特定の実施の形態において、微細構造１０５は、ピラミッド形を有することがあり、これは、個々の隆起特徴（図示されたような）または線形溝であり得る。隆起した微細構造は、例えば、ガラスおよびプラスチックなど、ＬＧＰと同じかまたは異なる材料から構築することができる。この隆起した微細構造は、例えば、第１の主面１００Ａ上に微細構造を成形またはマイクロ印刷することによって、製造することができる。さらなる実施の形態において、その微細構造は、第１の主面１００Ａ上に刻印するまたはエッチングすることができる。さらなる実施の形態によれば、その微細構造が第１の主面１００Ａと成す底角ΘＭは、全ての範囲およびその間の部分的範囲を含む、約２５°から約３５°、または約３０°など、約２０°から約４０°に及び得る。
【0069】
図８Ａ～８Ｂは、本開示のいくつかの実施の形態による多層可変反射器のいくつかの実施の形態を示している。図８Ａを参照すると、約１ｍｍ×１ｍｍのＬＥＤサイズおよび約１ｍｍのＬＧＰ厚を有する１つの非限定的な実施の形態が示されている。この非限定的な実施の形態におけるＬＥＤのピッチ（中心間距離）は１００ｍｍであり、個々の２Ｄディミング区域または１つのＬＥＤが照明する面積のサイズは、１００ｍｍ×１００ｍｍである。図８Ａに示されるように、表面法線に対して約４２度以上の角度（ＬＧＰの屈折率が１．５の場合）を有する、漏出円錐(escape cone)の外部にある、ＬＥＤが放出した光線は、全内部反射され、それによって、ＬＧＰに捕捉される。その円錐内の光線は、上部反射器がなければ、漏出するであろう。この非限定的な実施の形態における漏出円錐のＬＧＰ上面との交差は、約３ｍｍ×３ｍｍ、またはディミング区域のサイズの約１０００分の一である。同時に、ランバート角度光分布を有するエミッタについて、全放射光束の約４５％が漏出円錐内にある。したがって、図８Ａに示された反射器が、その漏出円錐を正確にカバーしていれば、ＬＧＰの上方に均一な照明を達成するために、それに突き当たる光の約０．１％と約０．２％の間しか透過させる必要がないであろう（反射率の正確な値およびバックライト効率を決定する他の設計パラメータによる）。それゆえ、３ｍｍ×３ｍｍ平方について、１つのパターン特徴または「孔」が反射器に作られた場合、その特徴は、サイズが、約９５μｍ×約９５μｍと約１３４μｍ×１３４μｍの間であろう。たった１つの特徴を有することで、特徴の上のより明るい区域（ホットスポット）およびその特徴の周りのよりぼやける区域（コールドスポット）が必然的に生じる。実際には、いくつかの実施の形態において、３ｍｍ×３ｍｍの区域の上の輝度均一性を改善するために、対応してより小さいサイズの複数のパターン特徴を作る必要があるであろう。そのような小さい特徴を製造するには、典型的に、フォトリソグラフィープロセスのある形態が必要とされるであろう。高反射塗料またはインクを使用して、可変反射器を作る場合、高反射率に到達する前に、１００μｍ以上の厚さを蓄積する必要もあるであろう。
【0070】
図８Ｂを参照すると、２つ以上の層を備えた反射器を有する、別の非限定的な実施の形態が示されている。いくつかの実施の形態において、例示の反射塗料は、入射光の約９５％を透過させることがあり、反射器の第１の層がその光の５％しか外に出さない場合、ひいては、第２の層は、入射光の２％と４％の間を透過させるべきである。第２の層が完全に不透明である実施の形態において、これは、約０．４２ｍｍ×０．４２ｍｍと約０．６ｍｍ×０．６ｍｍの間の第２の層のパターン特徴サイズに対応するであろう。そのような特徴サイズは、図８Ａに示された実施の形態よりも、製造が容易であり、より均一な輝度を達成するのがより容易であり得る。
【0071】
このように、図８Ａおよび８Ｂは、層厚に対する特徴サイズの比を、利用しやすい印刷の範囲内に維持するために、一方が、パターン特徴（例えば、「孔」または「内陸部(inland)」）のサイズであり、他方は反射層の各々についての透過率／反射率である、２つの特徴を、例示の実施の形態において変えられることを示している。利用できる反射インクまたは塗料の種類に応じて、インクジェット印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷など、どの適切なデジタル印刷技術を使用することができる。いくつかの実施の形態において、薄型バックライト設計における反射材料として白色塗料またはインクを使用する利点は、その塗料は、典型的に、鏡面反射率よりはむしろ拡散反射率を有し、このことは、あまりに多くの反射光線がＬＥＤ源に戻るのを避けるのに役立ち、バックライト効率をさらに増加させることである。
【0072】
例示の可変反射器は、ここに開示された薄型バックライト設計に使用される場合、ＬＧＰの上面、並びにＬＧＰの上にある任意の他の適切な表面、例えば、光学拡散板、拡散シート、または輝度上昇フイルム（ＢＥＦ）の底面に印刷することができる。例示の可変反射器をＬＧＰ上に印刷する場合、対応するディスプレイに与えられる追加の利点は、白色塗料は、効率的な光抽出器として当該技術分野において広く知られているので、可変反射器の第１の層と同じ経路に光抽出特徴を印刷できることである。
【0073】
いくつかの実施の形態において、例示の可変反射器が、ＢＥＦ、拡散器、またはＬＧＰ以外のバックライトの他の構成要素の底面に印刷される場合、ひいては、ＬＧＰの存在は、必要ないことがあるが、それでも、製造の容易さおよびより高い輝度均一性の利点を与えることができる。
【0074】
いくつかの実施の形態を説明するために、異なる厚さｄのガラス上に、Ｍｉｍａｋｉ ＵＪＦ７１５１ ｐｌｕｓプリンタで市販の白色インクＬＨ－１００を印刷することによって、多数の試料を調製した。１つの試料は、ｄ＝０を有した、すなわち、白色インクはなかった；第２の試料は、ｄ＝ｄ０＝０．０２５μｍを有した；他の試料は、０と６×ｄ０の間のインク厚を有した。Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｐｈｅｒｅ ｆｏｒ Ｓｃａｔｔｅｒ ａｎｄ Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ（ＩＳ－ＳＡ）検出器（Ｒａｄｉａｎｔ Ｉｍａｇｉｎｇ，Ｉｎｃ．から入手できる）および５５０ｎｍの波長での垂直入射の光源（透過強度について、ゼロ度のｃｃＢＴＤＦ（０）が良好な測定基準であると判定された）により、各試料について、コサイン補正双方向透過分布関数（ｃｃＢＴＤＦ）を測定した。コサイン補正双方向反射分布関数（ｃｃＢＲＤＦ）も、同じ装置で測定した。垂直入射では、反射ビームおよび入射ビームが空間で重複するので、ｃｃＢＲＤＦ（０）は得られなかった；しかしながら、ｃｃＢＲＤＦから全積分散乱（ＴＩＳ＿Ｒ）は、反射光を定量化するのに良好な測定基準であると判定された。
【0075】
下記の表５には、５５０ｎｍの波長に関する相対インク厚ｄ／ｄ０に対する、ゼロ度でのＴＩＳ＿ＲおよびｃｃＢＴＤＦ（０）が与えられている。
【0076】
【表5】
【0077】
表５を参照すると、ｃｃＢＴＤＦ（０）により定量化された、垂直入射の透過光強度は、白色インクの厚さを制御することによって、３桁を超える大きさだけ変えられることが観察できる。インク厚が２×ｄ０以上厚い場合、透過光強度は、低すぎて正確に測定できないかもしれないことを留意すべきである。反射光の全積分散乱は、約２１％から約９３％まで変動し得る。それゆえ、これらの実験結果は、反射と透過が異なり、空間的に白色インクの厚さが様々な例示の可変反射器を示す。
【0078】
ここに開示されたＢＬＵは、以下に限られないが、テレビ、コンピュータ、電話、携帯型装置、ビルボード、または他の表示画面を含む、様々な表示装置に使用することができる。ここに開示されたＢＬＵは、照明器具または固体照明装置など、様々な照明装置にも使用できる。
【0079】
いくつかの実施の形態は、発光する第１の主面およびその反対の第２の主面を有する基板、その基板に光学的に結合された少なくとも１つの光源、およびその基板の第１または第２の主面に近接して位置付けられた反射器であって、その反射器が、反射材料の２つ以上の層を有し、それらの層の各々が第１の区域と第２の区域を有し、その第１の区域が第２の区域よりも反射性が高く、その第２の区域が第１の区域よりも透過性が高い、反射器を備えたバックライトユニットを提供する。いくつかの実施の形態において、その基板はガラスから作られている。そのガラスは、酸化物基準のモル％で表して、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は２であり、かつＲは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、およびその組合せから選択され、もしくは、ｘは１であり、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびその組合せから選択される、組成物を含むことがある。いくつかの実施の形態において、その基板は、約０．０１５未満の色ずれΔｙを有する。他の実施の形態において、その基板は、約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶ厚さを有する。いくつかの実施の形態において、その反射材料は白色インクであり、その白色インクからの反射の全積分散乱は、４％と９３％の間で変動する。いくつかの実施の形態において、その基板は、体積拡散板、表面拡散シート、導光板、輝度上昇フイルム、または反射偏光子である。いくつかの実施の形態において、その少なくとも１つの光源は、光学的接着剤層を通じて導光板の第２の主面に光学的に結合されている。
【0080】
さらなる実施の形態は、発光する第１の主面およびその反対の第２の主面を有する基板、複数の個別の光源、その第２の主面に近接して位置付けられた反射器、およびその第１の主面に近接して位置付けられた多層パターン反射器であって、各層は、第１の区域と第２の区域を有し、その第１の区域が第２の区域よりも反射性が高く、その第２の区域が第１の区域よりも透過性が高い、多層パターン反射器を備えたバックライトユニットを提供する。いくつかの実施の形態において、その個別の光源は、多層パターン反射器の下であって、底部反射器の上に位置しており、それらの光源により放出された光は、その底部反射器およびパターン反射器の反射面での多数の反射のために、底部反射器とパターン反射器との間に横方向に伝わる。いくつかの実施の形態において、その基板はガラスから作られている。そのガラスは、酸化物基準のモル％で表して、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は２であり、かつＲは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、およびその組合せから選択され、もしくは、ｘは１であり、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびその組合せから選択される、組成物を含むことがある。いくつかの実施の形態において、その基板は、約０．０１５未満の色ずれΔｙを有する。他の実施の形態において、その基板は、約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶ厚さを有する。いくつかの実施の形態において、その基板は、体積拡散板、表面拡散シート、導光板、輝度上昇フイルム、または反射偏光子である。いくつかの実施の形態において、その個別の光源は、光学的接着剤層を通じて導光板の第２の主面に光学的に結合されている。
【0081】
追加の実施の形態は、発光する第１の主面、その反対の第２の主面、およびその第１または第２の主面上の複数のパターン特徴を有する基板と、複数の個別の光源と、その第２の主面に近接して位置付けられた反射器と、その第１の主面に近接して位置付けられた多層パターン反射器であって、それらの層の各々は、第１の区域と第２の区域を有し、その第１の区域が第２の区域よりも反射性が高く、その第２の区域が第１の区域よりも透過性が高い、多層パターン反射器とを備えたバックライトユニットを提供する。いくつかの実施の形態において、個別の光源は、パターン基板の直接背後に位置しており、個別の光源からの光は、その光の第１の分が、全内部反射のためにパターンガラス製ライトガイド内で横方向に伝わり、光抽出器のパターンにより抽出され、その光の第２の分が、底部反射器およびパターン反射器の反射面での多数の反射のために、底部反射器とパターン反射器との間で横方向に伝わるように、パターンガラス製ライトガイドに光学的に結合されている。いくつかの実施の形態において、その基板はガラスから作られている。そのガラスは、酸化物基準のモル％で表して、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は２であり、かつＲは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、およびその組合せから選択され、もしくは、ｘは１であり、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびその組合せから選択される、組成物を含むことがある。いくつかの実施の形態において、その基板は、約０．０１５未満の色ずれΔｙを有する。他の実施の形態において、その基板は、約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶ厚さを有する。いくつかの実施の形態において、その基板は、体積拡散板、表面拡散シート、導光板、輝度上昇フイルム、または反射偏光子である。いくつかの実施の形態において、その別個の光源は、光学的接着剤層を通じて導光板の第２の主面に光学的に結合されている。いくつかの実施の形態において、その基板は、第１と第２の主面の両方の上に光抽出器のパターンを有するパターンガラス製導光板である。
【0082】
様々な開示された実施の形態は、その特定の実施の形態に関して記載された特定の特徴、構成要素または工程を含むことがあることが認識されよう。特定の特徴、構成要素または工程は、１つの特定の実施の形態に関して記載されているが、様々な説明されていない組合せまたは順序で、代わりの実施の形態と交換または組合せされることがあることも認識されよう。
【0083】
ここに用いられているように、名詞は、「少なくとも１つ」の対象を指し、そうではないと明白に示されていない限り、「ただ１つ」に限定されるべきではないことも理解されよう。それゆえ、例えば、「光源」に対する言及は、特に明記のない限り、そのような光源を２つ以上有する例を含む。同様に、「複数」または「一連」は、「２つ以上」を示す意図がある。このように、「複数の光散乱特徴」は、３つ以上のそのような特徴など、２つ以上のそのような特徴を含み、「一連の孔」は、３つ以上のそのような孔など、２つ以上のそのような孔を含む。
【0084】
範囲は、「約」１つの特定の値から、および／または「約」別の特定の値までとして、ここに表現することができる。そのような範囲が表現された場合、例は、その１つの特定の値から、および／または他方の特定の値までを含む。同様に、値が、先行詞「約」を用いて近似として表現されている場合、その特定の値は別の態様を形成することを理解すべきである。範囲の各々の端点は、他方の端点に関連してと、他方の端点とは関係なくの両方で有意であることがさらに理解されよう。
【0085】
ここに用いられている「実質的」、「実質的に」という用語、およびその変形は、記載された特徴が、ある値または記載と等しいまたはほぼ等しいことを留意する意図がある。例えば、「実質的に平らな」表面は、平らなまたは実質的に平らな表面を示す意図がある。さらに、「実質的に同様」は、２つの値が等しいまたはほぼ等しいことを示す意図がある。いくつかの実施の形態において、「実質的に同様」は、互いの約５％以内、または互いの約２％以内など、互いの約１０％以内にある値を示すことがある。
【0086】
特定の実施の形態の様々な特徴、構成要素または工程は、移行句「含む」を使用して開示することができるが、移行句「からなる」または「から実質的になる」を使用して記載できるものを含む代わりの実施の形態が暗示されることを理解すべきである。それゆえ、例えば、Ａ＋Ｂ＋Ｃを含む装置に対して暗示される代替の実施の形態は、装置がＡ＋Ｂ＋Ｃからなる実施の形態、および装置がＡ＋Ｂ＋Ｃから実質的になる実施の形態を含む。
【0087】
本開示の精神および範囲から逸脱せずに、本開示に様々な改変および変更を行えることが、当業者に明白であろう。本開示の精神および実体を含む開示の実施の形態の改変、組合せ、部分的組合せおよび変更が、当業者に想起されるであろうから、本開示は、付随の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内に全てを含むと解釈されるべきである。
【0088】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0089】
実施形態１
バックライトユニットにおいて、
発光する第１の主面およびその反対の第２の主面を有する基板、
前記基板に光学的に結合された少なくとも１つの光源、および
前記基板の第１または第２の主面に近接して位置付けられた反射器であって、該反射器が、反射材料の２つ以上の層を有し、該層の各々が第１の区域と第２の区域を有し、該第１の区域が該第２の区域よりも反射性が高く、該第２の区域が該第１の区域よりも透過性が高い、反射器、
を備えたバックライトユニット。
バックライトユニットにおいて、
発光する第１の主面およびその反対の第２の主面を有する基板、
前記基板に光学的に結合された少なくとも１つの光源、および
前記基板の第１または第２の主面に近接して位置付けられた反射器であって、該反射器が、反射材料の２つ以上の層を有し、該層の各々が第１の区域と第２の区域を有し、該第１の区域が該第２の区域よりも反射性が高く、該第２の区域が該第１の区域よりも透過性が高い、反射器、
を備えたバックライトユニット。
【0090】
実施形態２
前記基板がガラスから作られている、実施形態１に記載のバックライトユニット。
前記基板がガラスから作られている、実施形態１に記載のバックライトユニット。
【0091】
実施形態３
前記ガラスが、酸化物基準のモル％で表して、
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は２であり、かつＲは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、およびその組合せから選択され、もしくは、
ｘは１であり、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびその組合せから選択される、組成物を含む、実施形態２に記載のバックライトユニット。
前記ガラスが、酸化物基準のモル％で表して、
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は２であり、かつＲは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、およびその組合せから選択され、もしくは、
ｘは１であり、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびその組合せから選択される、組成物を含む、実施形態２に記載のバックライトユニット。
【0092】
実施形態４
前記基板が、約０．０１５未満の色ずれΔｙを有する、実施形態１に記載のバックライトユニット。
前記基板が、約０．０１５未満の色ずれΔｙを有する、実施形態１に記載のバックライトユニット。
【0093】
実施形態５
前記基板が、約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶ厚さを有する、実施形態１に記載のバックライトユニット。
前記基板が、約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶ厚さを有する、実施形態１に記載のバックライトユニット。
【0094】
実施形態６
前記反射材料が白色インクであり、該白色インクからの反射の全積分散乱が、４％と９３％の間で変動する、実施形態１に記載のバックライトユニット。
前記反射材料が白色インクであり、該白色インクからの反射の全積分散乱が、４％と９３％の間で変動する、実施形態１に記載のバックライトユニット。
【0095】
実施形態７
前記基板が、体積拡散板、表面拡散シート、導光板、輝度上昇フイルム、および反射偏光子からなる群より選択される、実施形態１に記載のバックライトユニット。
前記基板が、体積拡散板、表面拡散シート、導光板、輝度上昇フイルム、および反射偏光子からなる群より選択される、実施形態１に記載のバックライトユニット。
【0096】
実施形態８
前記少なくとも１つの光源が、光学的接着剤層を通じて前記導光板の第２の主面に光学的に結合されている、実施形態１に記載のバックライトユニット。
前記少なくとも１つの光源が、光学的接着剤層を通じて前記導光板の第２の主面に光学的に結合されている、実施形態１に記載のバックライトユニット。
【0097】
実施形態９
実施形態１に記載のバックライトユニットを備えた表示または照明装置。
実施形態１に記載のバックライトユニットを備えた表示または照明装置。
【0098】
実施形態１０
バックライトユニットにおいて、
発光する第１の主面およびその反対の第２の主面を有する基板、
複数の個別の光源、
前記第２の主面に近接して位置付けられた反射器、および
前記第１の主面に近接して位置付けられた多層パターン反射器であって、各層は、第１の区域と第２の区域を有し、該第１の区域が該第２の区域よりも反射性が高く、該第２の区域が該第１の区域よりも透過性が高い、多層パターン反射器、
を備えたバックライトユニット。
バックライトユニットにおいて、
発光する第１の主面およびその反対の第２の主面を有する基板、
複数の個別の光源、
前記第２の主面に近接して位置付けられた反射器、および
前記第１の主面に近接して位置付けられた多層パターン反射器であって、各層は、第１の区域と第２の区域を有し、該第１の区域が該第２の区域よりも反射性が高く、該第２の区域が該第１の区域よりも透過性が高い、多層パターン反射器、
を備えたバックライトユニット。
【0099】
実施形態１１
前記個別の光源が、前記多層パターン反射器の下であって、前記底部反射器の上に位置しており、該光源により放出された光は、該底部反射器および該パターン反射器の反射面での多数の反射のために、該底部反射器と該パターン反射器との間に横方向に伝わる、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
前記個別の光源が、前記多層パターン反射器の下であって、前記底部反射器の上に位置しており、該光源により放出された光は、該底部反射器および該パターン反射器の反射面での多数の反射のために、該底部反射器と該パターン反射器との間に横方向に伝わる、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
【0100】
実施形態１２
前記基板がガラスから作られている、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
前記基板がガラスから作られている、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
【0101】
実施形態１３
前記ガラスが、酸化物基準のモル％で表して、
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は２であり、かつＲは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、およびその組合せから選択され、もしくは、
ｘは１であり、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびその組合せから選択される、組成物を含む、実施形態１２に記載のバックライトユニット。
前記ガラスが、酸化物基準のモル％で表して、
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は２であり、かつＲは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、およびその組合せから選択され、もしくは、
ｘは１であり、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびその組合せから選択される、組成物を含む、実施形態１２に記載のバックライトユニット。
【0102】
実施形態１４
前記基板が、約０．０１５未満の色ずれΔｙを有する、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
前記基板が、約０．０１５未満の色ずれΔｙを有する、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
【0103】
実施形態１５
前記基板が、約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶ厚さを有する、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
前記基板が、約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶ厚さを有する、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
【0104】
実施形態１６
前記基板が、体積拡散板、表面拡散シート、導光板、輝度上昇フイルム、および反射偏光子からなる群より選択される、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
前記基板が、体積拡散板、表面拡散シート、導光板、輝度上昇フイルム、および反射偏光子からなる群より選択される、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
【0105】
実施形態１７
前記個別の光源が、光学的接着剤層を通じて前記導光板の第２の主面に光学的に結合されている、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
前記個別の光源が、光学的接着剤層を通じて前記導光板の第２の主面に光学的に結合されている、実施形態１０に記載のバックライトユニット。
【0106】
実施形態１８
実施形態１０に記載のバックライトユニットを備えた表示または照明装置。
実施形態１０に記載のバックライトユニットを備えた表示または照明装置。
【0107】
実施形態１９
バックライトユニットにおいて、
発光する第１の主面、その反対の第２の主面、および該第１または第２の主面上の複数のパターン特徴を有する基板と、
複数の個別の光源と、
前記第２の主面に近接して位置付けられた反射器と、
前記第１の主面に近接して位置付けられた多層パターン反射器であって、それらの層の各々は、第１の区域と第２の区域を有し、該第１の区域は該第２の区域よりも反射性が高く、該第２の区域は該第１の区域よりも透過性が高い、多層パターン反射器と、
を備えたバックライトユニット。
バックライトユニットにおいて、
発光する第１の主面、その反対の第２の主面、および該第１または第２の主面上の複数のパターン特徴を有する基板と、
複数の個別の光源と、
前記第２の主面に近接して位置付けられた反射器と、
前記第１の主面に近接して位置付けられた多層パターン反射器であって、それらの層の各々は、第１の区域と第２の区域を有し、該第１の区域は該第２の区域よりも反射性が高く、該第２の区域は該第１の区域よりも透過性が高い、多層パターン反射器と、
を備えたバックライトユニット。
【0108】
実施形態２０
前記個別の光源が、前記パターン基板の直接背後に位置しており、該個別の光源からの光は、該光の第１の分が、全内部反射のためにパターンガラス製ライトガイド内で横方向に伝わり、光抽出器のパターンにより抽出され、該光の第２の分が、前記底部反射器および前記パターン反射器の反射面での多数の反射のために、該底部反射器と該パターン反射器との間で横方向に伝わるように、前記パターンガラス製ライトガイドに光学的に結合されている、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
前記個別の光源が、前記パターン基板の直接背後に位置しており、該個別の光源からの光は、該光の第１の分が、全内部反射のためにパターンガラス製ライトガイド内で横方向に伝わり、光抽出器のパターンにより抽出され、該光の第２の分が、前記底部反射器および前記パターン反射器の反射面での多数の反射のために、該底部反射器と該パターン反射器との間で横方向に伝わるように、前記パターンガラス製ライトガイドに光学的に結合されている、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
【0109】
実施形態２１
前記基板がガラスから作られている、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
前記基板がガラスから作られている、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
【0110】
実施形態２２
前記ガラスが、酸化物基準のモル％で表して、
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は２であり、かつＲは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、およびその組合せから選択され、もしくは、
ｘは１であり、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびその組合せから選択される、組成物を含む、実施形態２１に記載のバックライトユニット。
前記ガラスが、酸化物基準のモル％で表して、
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は２であり、かつＲは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、およびその組合せから選択され、もしくは、
ｘは１であり、Ｒは、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびその組合せから選択される、組成物を含む、実施形態２１に記載のバックライトユニット。
【0111】
実施形態２３
前記基板が、約０．０１５未満の色ずれΔｙを有する、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
前記基板が、約０．０１５未満の色ずれΔｙを有する、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
【0112】
実施形態２４
前記基板が、約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶ厚さを有する、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
前記基板が、約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶ厚さを有する、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
【0113】
実施形態２５
前記基板が、体積拡散板、表面拡散シート、導光板、輝度上昇フイルム、および反射偏光子からなる群より選択される、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
前記基板が、体積拡散板、表面拡散シート、導光板、輝度上昇フイルム、および反射偏光子からなる群より選択される、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
【0114】
実施形態２６
前記別個の光源が、光学的接着剤層を通じて前記導光板の第２の主面に光学的に結合されている、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
前記別個の光源が、光学的接着剤層を通じて前記導光板の第２の主面に光学的に結合されている、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
【0115】
実施形態２７
実施形態１９に記載のバックライトユニットを備えた表示または照明装置。
実施形態１９に記載のバックライトユニットを備えた表示または照明装置。
【0116】
実施形態２８
前記基板が、前記第１と第２の主面の両方の上に光抽出器のパターンを有するパターンガラス製導光板である、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
前記基板が、前記第１と第２の主面の両方の上に光抽出器のパターンを有するパターンガラス製導光板である、実施形態１９に記載のバックライトユニット。
【符号の説明】
【0117】
１００ 導光板（ＬＧＰ）
１１０ 光源
１２０ 反射層
１２０Ａ 光反射成分
１２０Ｂ 光透過成分
１２５Ａ 第１の領域
１２５Ｂ 第２の領域
１３０ 後部反射器
１４０ プリント基板
１５０ 光学的接着剤層
１６０ 拡散フイルム
１７０ 色変換層
１８０ プリズムフイルム
１９０ 反射変更フイルム
２００ 表示パネル
１１０ 光源
１２０ 反射層
１２０Ａ 光反射成分
１２０Ｂ 光透過成分
１２５Ａ 第１の領域
１２５Ｂ 第２の領域
１３０ 後部反射器
１４０ プリント基板
１５０ 光学的接着剤層
１６０ 拡散フイルム
１７０ 色変換層
１８０ プリズムフイルム
１９０ 反射変更フイルム
２００ 表示パネル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
【図8A】
【図8B】