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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-03-29
(54)【発明の名称】パターン反射体を含むバックライト
(51)【国際特許分類】
   F21S 2/00 20160101AFI20230322BHJP
   G02F 1/13357 20060101ALI20230322BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20230322BHJP
   F21Y 105/16 20160101ALN20230322BHJP
【FI】
F21S2/00 413
F21S2/00 419
F21S2/00 415
F21S2/00 421
G02F1/13357
F21Y115:10
F21Y105:16
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022547704
(86)(22)【出願日】2021-02-02
(85)【翻訳文提出日】2022-10-04
(86)【国際出願番号】 US2021016159
(87)【国際公開番号】W WO2021162889
(87)【国際公開日】2021-08-19
(31)【優先権主張番号】62/972,312
(32)【優先日】2020-02-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(72)【発明者】
【氏名】アレン,カーク リチャード
(72)【発明者】
【氏名】ベイカー,デイヴィッド リン
(72)【発明者】
【氏名】ハン,ソンフォン
(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】モーリー,パメラ アーリーン
(72)【発明者】
【氏名】ミー,シアン-ドン
(72)【発明者】
【氏名】オースリー,ティモシー ジェイムズ
(72)【発明者】
【氏名】ヴァラヌィツャ,アンドリー
【テーマコード(参考)】
2H391
3K244
【Fターム(参考)】
2H391AA03
2H391AB04
2H391AC10
2H391AC13
2H391AC15
2H391AC25
2H391AC32
2H391EA05
2H391EA26
3K244AA01
3K244AA02
3K244BA01
3K244BA03
3K244BA08
3K244BA18
3K244BA23
3K244BA26
3K244BA31
3K244BA32
3K244BA48
3K244CA02
3K244DA01
3K244DA03
3K244EA02
3K244EA16
3K244EC18
3K244EC22
3K244EC28
3K244EC29
3K244ED18
3K244ED22
3K244ED28
3K244ED29
3K244GA01
3K244GA02
3K244GA03
3K244GA04
3K244GA05
3K244GA10
(57)【要約】
バックライトは、基板と、基板に近接する複数の光源と、基板上の第1の反射層と、複数の光源を覆う複数のパターン反射体と、を備える。各光源は、基板に平行な平面で測定されるサイズを有する。各パターン反射体は、対応する光源と位置合わせされ、厚さ方向の形状を有する。厚さ方向の形状は、実質的に平坦な領域と、実質的に平坦な領域を囲むように実質的に平坦な領域から延びる曲面領域と、を含む。実質的に平坦な領域の厚さの変化量は、該実質的に平坦な領域の平均厚さの±約20パーセント以内である。実質的に平坦な領域の基板に平行な平面におけるサイズは、各光源のサイズ以上である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
前記基板に近接する複数の光源であって、各光源が前記基板に平行な平面で測定されるサイズを有する、複数の光源と、
前記基板上の第1の反射層と、
前記複数の光源を覆う複数のパターン反射体と、
を備えるバックライトであって、
各パターン反射体は、
対応する光源と位置合わせされ、
実質的に平坦な領域と、前記実質的に平坦な領域を囲むように前記実質的に平坦な領域から延びる曲面領域と、を含む厚さ方向の形状を有し、
前記実質的に平坦な領域の厚さの変化量は、該実質的に平坦な領域の平均厚さの±約20パーセント以内であり、
前記実質的に平坦な領域の前記基板に平行な平面におけるサイズが、各光源の前記サイズ以上である、バックライト。
【請求項2】
前記複数の光源に近接する導光板をさらに備え、
前記複数のパターン反射体が、前記導光板の第1の面上に設けられる、請求項1に記載のバックライト。
【請求項3】
前記第1の面とは反対側の前記導光板の第2の面上に、拡散層をさらに備える、請求項2に記載のバックライト。
【請求項4】
光学積層膜の第1の層をさらに備え、
前記拡散層が、前記光学積層膜の前記第1の層に接合されている、請求項3に記載のバックライト。
【請求項5】
前記第1の反射層上に設けられ、前記複数の光源を封止する少なくとも1つの封止層をさらに備え、
前記拡散層が、前記少なくとも1つの封止層に接合されている、請求項3に記載のバックライト。
【請求項6】
前記第1の反射層上に、前記複数の光源を封止する少なくとも1つの封止層をさらに備え、
前記複数のパターン反射体が、前記少なくとも1つの封止層上に設けられる、請求項1に記載のバックライト。
【請求項7】
前記第1の反射層上に、各開口部が対応する光源と位置合わせされる複数の開口部を備える第2の反射層をさらに備え、
前記少なくとも1つの封止層が複数の封止層を含み、各封止層が前記複数の開口部の対応する開口部を充填する、請求項6に記載のバックライト。
【請求項8】
基板と、
前記基板に近接する複数の光源であって、各光源が前記基板に平行な平面で測定されるサイズを有する、複数の光源と、
前記基板上の第1の反射層と、
前記複数の光源を覆う複数のパターン反射体と、
を備えるバックライトであって、
各パターン反射体は、
対応する光源と位置合わせされ、
第1の中実領域と、前記第1の中実領域を囲む複数の第2の中実領域と、前記複数の第2の中実領域に挟まれた複数の開口領域と、を含み、
前記第1の中実領域の前記基板に平行な平面におけるサイズが、各光源の前記サイズ以上である、バックライト。
【請求項9】
前記複数の光源に近接する導光板をさらに備え、
前記複数のパターン反射体が、前記導光板の第1の面上に設けられる、請求項8に記載のバックライト。
【請求項10】
前記第1の反射層上に、前記複数の光源を封止する少なくとも1つの封止層をさらに備え、
前記複数のパターン反射体が、前記少なくとも1つの封止層上に設けられる、請求項8に記載のバックライト。
【請求項11】
基板と、
前記基板に近接する複数の光源であって、各光源が前記基板に平行な平面で測定されるサイズを有する、複数の光源と、
前記基板上の第1の反射層と、
前記複数の光源を覆う複数のパターン反射体と、
を備えるバックライトであって、
各パターン反射体は、
対応する光源と位置合わせされ、
中実な第1の領域と、前記中実な第1の領域を囲む第2の領域と、前記第2の領域を貫通して延びる複数の開口部と、を含み、
前記中実な第1の領域の中心からの距離が大きくなるにつれて、前記開口部のサイズは大きくなり、
前記中実な第1の領域の前記基板に平行な平面におけるサイズが、各光源の前記サイズ以上である、バックライト。
【請求項12】
前記複数の光源に近接する導光板をさらに備え、
前記複数のパターン反射体が、前記導光板の第1の面上に設けられる、請求項11に記載のバックライト。
【請求項13】
前記第1の反射層上に、前記複数の光源を封止する少なくとも1つの封止層をさらに備え、
前記複数のパターン反射体が、前記少なくとも1つの封止層上に設けられる、請求項11に記載のバックライト。
【請求項14】
基板と、
前記基板に近接する複数の光源と、
前記複数の光源に近接する導光板と、
前記導光板上に設けられ、中空のガラスビーズを含む拡散層と、
を備えるバックライト。
【請求項15】
前記導光板の表面上に設けられる複数のパターン反射体と、
前記導光板に近接するさらなる導光板と、
をさらに備える、請求項14に記載のバックライト。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【0001】
本出願は、2020年2月10日を出願日とする米国仮特許出願62/972,312号の米国特許法第119条(e)に基づく優先権の利益を主張するものであり、そのすべての内容は参照することによって本明細書の一部をなすものとする。
【技術分野】
【0002】
本開示は、概して、ディスプレイ用バックライトに関する。より詳細には、本開示は、パターン反射体および/または拡散層を含むバックライトに関する。
【背景技術】
【0003】
液晶ディスプレイ(LCD)は、携帯電話、ノートパソコン、電子タブレット端末、テレビ、コンピュータモニタなど、さまざまな電子機器に広く使用されている。液晶ディスプレイは光バルブを用いたディスプレイであり、ディスプレイパネルには個別にアドレス指定可能な光バルブが配列されている。また、液晶ディスプレイは光を発生させるバックライトを備えることができ、バックライトからの光に対して、波長の変換、フィルタ通過、偏光を行うことによって、液晶ディスプレイから画像を生成することができる。バックライトには、エッジライト方式と直下型方式がある。エッジライト方式バックライトでは、発光ダイオード(LED)配列が導光板の端部に結合されており、これにより導光板の表面から発光することができる。一方の直下型バックライトでは、2次元(2D)のLED配列を液晶ディスプレイパネルの直下に配置することができる。
【0004】
直下型バックライトは、エッジライト方式バックライトに比べてダイナミックコントラストが向上するという利点があると考えられる。例えば、直下型バックライトを搭載したディスプレイの場合、LEDの輝度調整をLED毎に独立に行って、画像全体の輝度のダイナミックレンジを設定することができる。なお、このような輝度調整は、ローカルディミング(局所輝度制御、local dimming)の名で一般に知られているものである。しかし、直下型バックライトでは、所望の光均一性を実現し、ホットスポットを避けるために、拡散板または拡散膜をLEDから離れた位置に配置する場合があり、その結果、ディスプレイ全体の厚さがエッジライト方式バックライトの場合よりも大きくなってしまうことがあった。なお、直下型バックライトにおいては、LEDを覆うようにレンズを配置して、沿面方向の光の広がりを向上する場合もある。しかし、このような構成でもやはり、LEDと拡散板または拡散膜との間の光学的距離(optical distance:OD)のために(光学的距離は、例えば、少なくとも10ミリメートル、通常最大約20~30ミリメートルになるため)、ディスプレイ全体の厚さが望ましくないほど大きくなっていたか、および/または、このような構成では、バックライトを薄型化すれば望ましくない光損失が生じる恐れがあった。一方、エッジライト方式バックライトの場合、薄型化は可能だが、各LEDからの光が導光板の広い領域に広がるため、個々のLEDやLED群を消灯することにより、ダイナミックコントラスト比に影響を与えることはほとんどできなかった。
【発明の概要】
【0005】
本開示のいくつかの実施形態はバックライトに関するものである。該バックライトは、基板と、基板に近接する複数の光源と、基板上の第1の反射層と、複数の光源を覆う複数のパターン反射体と、を備える。各光源は、基板に平行な平面で測定されるサイズを有する。各パターン反射体は、対応する光源と位置合わせされ、厚さ方向の形状を有する。厚さ方向の形状は、実質的に平坦な領域と、実質的に平坦な領域を囲むように実質的に平坦な領域から延びる曲面領域と、を含む。実質的に平坦な領域の厚さの変化量は、該実質的に平坦な領域の平均厚さの±約20パーセント以内である。実質的に平坦な領域の基板に平行な平面におけるサイズは、各光源のサイズ以上である。
【0006】
本開示の他のいくつかの実施形態はバックライトに関するものである。該バックライトは、基板と、基板に近接する複数の光源と、基板上の第1の反射層と、複数の光源を覆う複数のパターン反射体と、を備える。各光源は、基板に平行な平面で測定されるサイズを有する。各パターン反射体は、対応する光源と位置合わせされ、第1の中実領域と、第1の中実領域を囲む複数の第2の中実領域と、複数の第2の中実領域に挟まれた複数の開口領域と、を含む。第1の中実領域の基板に平行な平面におけるサイズは、各光源のサイズ以上である。
【0007】
本開示の他のいくつかの実施形態はバックライトに関するものである。該バックライトは、基板と、基板に近接する複数の光源と、基板上の第1の反射層と、複数の光源を覆う複数のパターン反射体と、を備える。各光源は、基板に平行な平面で測定されるサイズを有する。各パターン反射体は、対応する光源と位置合わせされ、中実な第1の領域と、中実な第1の領域を囲む第2の領域と、第2の領域を貫通して延びる複数の開口部と、を含む。中実な第1の領域の中心からの距離が大きくなるにつれて、開口部のサイズは大きくなる。中実な第1の領域の基板に平行な平面におけるサイズは、各光源のサイズ以上である。
【0008】
本開示の他のいくつかの実施形態はバックライトに関するものである。該バックライトは、基板と、基板に近接する複数の光源と、複数の光源に近接する導光板と、導光板上に設けられる拡散層と、を備える。拡散層は、中空のガラスビーズを含む。
【発明の効果】
【0009】
本明細書に記載のバックライトは、光効率を向上した薄型の直下型バックライトである。本バックライトは、光源に対する隠蔽力を向上することにより、バックライトの薄型化を実現する。光源に対する隠蔽力の向上により、バックライトの各光源の直上に現れるいわゆる「ホット」スポットを除去して、ディスプレイ全体の輝度を均一にすることが可能となる。
【0010】
以下の詳細な説明において、さらなる特徴および利点を記載する。下記のさらなる特徴および利点は、当業者であれば、ある程度はその説明からただちに理解するであろうし、あるいは、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、および添付の図面を含む本明細書に記載の実施形態を実施することによって理解するであろう。
【0011】
上述の概略的な説明および以下の詳細な説明はいずれも、例示的なものに過ぎず、特許請求の範囲に記載の性質および特徴を理解するための概観または枠組みを提供することを意図するものであることを理解されたい。また、添付の図面は、さらなる理解のために添付するものであり、本明細書に組み込まれ、その一部をなすものとする。図面は、1つ以上の実施形態を例示的に示すものであり、以下の詳細な説明と併せて、種々の実施形態の原理および作用を説明するためのものである。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1A】パターン反射体を含む例示的なバックライトを示す図
図1B】パターン反射体を含む例示的なバックライトを示す図
図1C】パターン反射体を含む例示的なバックライトを示す図
図2図1A図1Cに示す例示的なバックライトを備える例示的な液晶ディスプレイ(liquid crystal display:LCD)の断面図
図3】パターン反射体を含む例示的なバックライトを示す断面図
図4】パターン反射体と拡散層とを含む例示的なバックライトを示す断面図
図5】パターン反射体を含む他の例示的なバックライトを示す断面図
図6】パターン反射体と拡散層とを含む他の例示的なバックライトを示す断面図
図7】パターン反射体と拡散層とを含む他の例示的なバックライトを示す断面図
図8】パターン反射体と拡散層とを含む他の例示的なバックライトを示す断面図
図9】パターン反射体と光学部品とを含む例示的なバックライトを示す断面図
図10A】パターン反射体を含む他の例示的なバックライトを示す図
図10B】パターン反射体を含む他の例示的なバックライトを示す図
図11A】パターン反射体を含む他の例示的なバックライトを示す図
図11B】パターン反射体を含む他の例示的なバックライトを示す図
図12】封止層を含む例示的なバックライトを示す断面図
図13】封止層を含む他の例示的なバックライトを示す断面図
図14A】第2の反射層を含む例示的なバックライトを示す断面図
図14B】第2の反射層を含む例示的なバックライトを示す断面図
図15A】さらなる封止層を含む例示的なバックライトを示す断面図
図15B】さらなる封止層を含む例示的なバックライトを示す断面図
図16】封止層を含む他の例示的なバックライトを示す断面図
図17】封止層を含む他の例示的なバックライトを示す断面図
図18】光学積層膜の第1の層に接合された封止層を含む例示的なバックライトを示す断面図
図19】封止層に接合された導光板を含む例示的なバックライトを示す断面図
図20】封止層に接合された拡散層を含む例示的なバックライトを示す断面図
図21】光学積層膜の第1の層に接合された拡散層を含む例示的なバックライトを示す断面図
図22】封止層に接合された導光板と、光学積層膜の第1の層に接合されたさらなる封止層とを含む例示的なバックライトを示す断面図
図23】光学積層膜の第1の層に接合された導光板と、封止層に接合されたさらなる封止層とを含む例示的なバックライトを示す断面図
図24】封止層を含む他の例示的なバックライトを示す断面図
図25】封止層を含む他の例示的なバックライトを示す断面図
【発明を実施するための形態】
【0013】
次に、添付の図面に例示される本発明の実施形態について詳細に説明する。図面全体を通して、同一または類似の箇所は、可能な限り同一の参照番号を用いて示す。なお、本開示は、多種多様な形態で実施することができるものであり、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈すべきではない。
【0014】
本明細書において、「約(about)」ある特定の値以上、「約」ある特定の値~「約」他の特定の値、「約」他の特定の値以下、という形で範囲を表現する場合がある。このような表現で範囲を表す場合、ある特定の値以上、ある特定の値~他の特定の値、他の特定の値以下、を含む他の実施形態が存在する。同様に、ある値の前に「約」をつけてその値を近似値として表現する場合、その特定の値によって構成される他の実施形態も存在することが理解されるであろう。また、各範囲の両端点が持つ意味は、互いに相関しているとともに互いに独立でもあることも理解されるであろう。
【0015】
本明細書において、方向性のある用語(例えば、上へ(up)、下へ(down)、右(right)、左(left)、前(front)、後(back)、上(top)、下(bottom)、鉛直の(vertical)、水平の(horizontal)など)は、図面を参照したものに過ぎず、絶対的な向きを意味することを意図するものではない。
【0016】
別段の明示的な記載がない限り、本明細書に記載のいかなる方法も、各ステップ(工程)を特定の順序で実施することを要請していると解釈されることを意図するものではなく、また、いかなる装置に関しても、特定の向きを要請すると意図するものではない。したがって、方法クレームにおいてそのステップの順序を実際に記載している場合、および、装置クレームにおいて個々の構成要素の並び順や向きを実際に記載している場合を除き、または、その他、各ステップが特定の順序に限定される旨の記載が請求の範囲もしくは発明の詳細な説明において明確になされている場合、および、装置の構成要素の特定の並び順や特定の向きを記載している場合を除き、順序(並び順)や向きが推測されることは、いかなる点においても意図していない。これは、各ステップの並び、操作の流れ、構成要素の並び順、または構成要素の向きについての論法の問題、文法的な構成または句読点から導き出される通俗的な意味、本明細書に記載の実施形態の数または種類など、解釈の根拠となり得るあらゆる非明示的事項に対して該当する。
【0017】
本明細書において、「a」、「an」、及び「the(その/前記)」で示す単数形は、文脈上明らかに複数形を含まないことが明らかである場合を除き、対応する複数形に対する言及も包含するものとする。したがって、例えば、ある構成要素を冠詞「a」で導く表現は、文脈上明らかにそうでない場合を除き、その構成要素を2つ以上有する態様も包含する。
【0018】
ここで図1A図1Cを参照すると、図1A図1Cは、例示的なバックライト100を示す各種図である。図1Aは、バックライト100の断面図である。バックライト100は、基板102と、反射層104と、複数の光源106と、導光板108と、複数のパターン反射体112と、を含むことができる。複数の光源106は、基板102上に配置され、基板102と電気的に通信している。反射層104は、基板102上にあり、各光源106を囲むように配置されている。特定の例示的な実施形態では、基板102に反射性を持たせて、反射層104を省略することができる。導光板108は、複数の光源106を覆うように設けられ、各光源106に光学的に結合している。特定の例示的な実施形態では、光学接着剤(図示せず)を用いて、複数の光源106を導光板108に結合することができる。光学接着剤(例えば、フェニルシリコーン)の屈折率は、導光板108の屈折率以上とすることができる。導光板108の上面には、複数のパターン反射体112が配置されている。各パターン反射体112は、対応する光源106と位置合わせされている。
【0019】
各パターン反射体112の厚さ方向の形状は、参照番号113で示す実質的に平坦な領域と、参照番号114で示す曲面領域とを含むものである。曲面領域114は、実質的に平坦な領域113を囲むように当該実質的に平坦な領域113から延びている。実質的に平坦な領域113は、粗面形状を有することができる。特定の例示的な実施形態では、実質的に平坦な領域113の厚さの変化量は、当該実質的に平坦な領域の平均厚さの±20パーセント以内である。本実施形態では、平均厚さ(導光板108に直交する方向で測定)は、「実質的に平坦な領域の最大厚さ(Tmax)」+「実質的に平坦な領域の最小厚さ(Tmin)」を2で割ったもの(すなわち、(Tmax+Tmin)/2)と定義される。例えば、実質的に平坦な領域113の平均厚さが約100マイクロメートルの場合、実質的に平坦な領域の最大厚さは約120マイクロメートル以下、実質的に平坦な領域の最小厚さは約80マイクロメートル以上ということになる。他の実施形態では、実質的に平坦な領域113の厚さの変化量は、当該実質的に平坦な領域の平均厚さの±15パーセント以内である。この場合、例えば、実質的に平坦な領域113の平均厚さが約80マイクロメートルの場合、実質的に平坦な領域の最大厚さは約92マイクロメートル以下、実質的に平坦な領域の最小厚さは約68マイクロメートル以上ということになる。さらに他の実施形態では、実質的に平坦な領域113の厚さの変化量は、当該実質的に平坦な領域の平均厚さの±10パーセント以内である。この場合、例えば、実質的に平坦な領域113の平均厚さが約50マイクロメートルの場合、実質的に平坦な領域の最大厚さは約55マイクロメートル以下、実質的に平坦な領域の最小厚さは約45マイクロメートル以上ということになる。曲面領域114の勾配は、パターン反射体112の中心からの距離の変化に対する厚さの変化の絶対比として定義することができる。曲面領域114の勾配は、パターン反射体112の中心からの距離に応じて小さくなり得る。特定の例示的な実施形態では、曲面領域114の勾配は、実質的に平坦な領域113の近傍で最大となり、そのままパターン反射体112の中心からの距離に応じてまず急激に小さくなり、パターン反射体の中心からさらに離れるにつれて緩やかに小さくなるように変化する。
【0020】
参照番号120で示す、実質的に平坦な領域113それぞれの(基板102に平行な平面における)サイズL0(すなわち、幅または直径)は、参照番号124で示す、対応する光源106の(基板102に平行な平面における)サイズ(すなわち、幅または直径)よりも大きいサイズとすることができる。また、実質的に平坦な領域113それぞれのサイズ120は、対応する光源106のサイズ124の所定値倍より小さいサイズとすることができる。特定の例示的な実施形態では、各光源106のサイズ124が約0.5ミリメートル以上であるとき、当該所定値を約2または約3とすることができ、よって、実質的に平坦な領域113それぞれのサイズを各光源106のサイズの3倍未満とすることができる。各光源106のサイズ124が0.5ミリメートル未満である場合、当該所定値を光源106とパターン反射体112との間の位置合わせ性能により定めることができ、各パターン反射体112の実質的に平坦な領域113のサイズを各光源106のサイズよりも約100マイクロメートル~約300マイクロメートルだけ大きいサイズ範囲に収まるようにすることができる。実質的に平坦な領域113のサイズはそれぞれ、各パターン反射体112を対応する光源106に位置合わせすることができる程度に大きく、かつ適切な輝度均一性および色度均一性を実現できる程度に小さいサイズである。
【0021】
各パターン反射体112の(基板102に平行な平面における)サイズL1(すなわち、幅または直径)は参照番号122で示し、隣接する光源106間のピッチPは参照番号126で示す。図1Aでは、一方向に沿ったピッチを図示しているが、図示の方向と直交する方向では、ピッチが異なる場合があることに留意されたい。ピッチ126は、例えば、約90ミリメートル、45ミリメートル、30ミリメートル、10ミリメートル、5ミリメートル、2ミリメートル、1ミリメートル、もしくは0.5ミリメートルとすることができ、または、約90ミリメートル超または約0.5ミリメートル未満とすることもできる。特定の例示的な実施形態では、ピッチ126に対する各パターン反射体112のサイズ122の比率L1/Pは、約0.45~1.0の範囲内である。この比率は、光源106のピッチ126と、各光源の発光面と対応するパターン反射体112との間の距離とに従って変化し得るものである。例えば、ピッチ126が約5ミリメートルに等しく、各光源の発光面と対応するパターン反射体との間の距離が約0.2ミリメートルに等しい場合、当該比率を約0.50、0.60、0.70、0.80、0.90、または1.0に等しくすることができる。
【0022】
各パターン反射体112は、対応する光源106が発した光の少なくとも一部を導光板108に反射する。各パターン反射体112は、鏡面反射率と拡散反射率を有する。鏡面反射光は、導光板108の下面から出射する。この鏡面反射光は、主に、反射層104と導光板108との間の反射により、または、反射層104と量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)(後述の図2に示す)との間の反射により、沿面方向に進むが、反射層104が完全には反射しないため、多少の光の損失が発生する場合がある。
【0023】
一方、拡散反射光は、導光板108の法線から測定した場合に0°~90°の角度分布を有する。拡散反射光の約50パーセントは、全反射の臨界角(θTIR)を上回る角度を有している。したがって、この拡散反射光は、無損失の全反射により沿面方向に進むと考えられ、その後、パターン反射体112によって導光板108から取り出されることになる。
【0024】
図1Bは、基板102上の複数の光源106と反射層104とを示す上面図である。光源106は、複数の行と複数の列とを有する2次元配列で配置される。図1Bでは9つの光源106が3行3列で図示されているが、他の実施形態では、バックライト100は、任意の適切な行数および任意の適切な列数の配列に配置された任意の適切な数の光源106を備えることができる。光源106はまた、他の周期的パターン(例えば、六角形または三角形の格子パターン)、または、準周期的(すなわち、非厳密に周期的な)パターンで配置することもできる。例えば、バックライトの端や角では、光源106間の間隔を小さくすることもできる。
【0025】
基板102(図1A)は、プリント回路基板(printed circuit board:PCB)や、ガラス基板、プラスチック基板などの、各光源106を個別に制御する電気信号を光源106それぞれに送出するのに適した基板とすることができる。基板102は、リジッド基板であってもよいし、フレキシブル基板であってもよい。例えば、基板102は、平板ガラスを含んでもよいし、曲面ガラスを含んでもよい。曲面ガラスの曲率半径は、例えば、約2000ミリメートル未満とすることができ、例えば、約1500ミリメートル、約1000ミリメートル、約500ミリメートル、約200ミリメートル、約100ミリメートルなどが考えられる。反射層104は、例えば、銀、白金、金、銅などの金属箔を含むことができるほか、誘電材料(例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのポリマー)を含んでもよく、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)などの多孔質高分子材料を含んでもよく、干渉多層誘電体コーティングまたは反射性インクを含んでもよい。反射性インクとしては、チタニアや硫酸バリウムなどの白色無機粒子や、光を反射させて反射光や透過光の色を調整するのに適した他の材料(例えば、着色顔料)を含むインクが挙げられる。
【0026】
複数の光源106はそれぞれ、例えば、LED(例えば、約0.5ミリメートル超のサイズ)、ミニLED(例えば、約0.1ミリメートル~約0.5ミリメートルのサイズ)、マイクロLED(例えば、約0.1ミリメートル未満のサイズ)、有機LED(OLED)などの約400ナノメートル~約750ナノメートルの波長を有する適切な光源とすることができる。他の実施形態では、複数の光源がそれぞれ、400ナノメートルを下回る波長や750ナノメートルを上回る波長を有していてもよい。各光源106からの光は、導光板108に光学的に結合している。本明細書において、「光学的に結合(optically coupled)」という用語は、光源が導光板108の表面に配置され、光源から導光板108に光を導入して、導光板がその光の少なくとも一部を全反射により伝播できるように、光源が導光板108と、直接光通信している状態または光学的に透明な接着剤を介して光通信している状態を指すことを意図している。各光源106からの光は導光板108に光学的に結合され、これにより、光源106からの光の第1の部分は、全反射により導光板108内を沿面方向に移動してパターン反射体112により導光板の外に取り出され、一方、光源106からの光の第2の部分は、反射層104およびパターン反射体112の反射面における多重反射により、反射層104とパターン反射体112との間、または光学積層膜(図2に示す)と反射層104との間を沿面方向に進む。
【0027】
種々の実施形態によれば、導光板108は、照明やディスプレイの用途に用いられる任意の適切な透過性材料を含むことができる。本明細書において、「透過性(transparent)」という用語は、導光板が、スペクトルの可視領域(約420~750ナノメートル)において500ミリメートルの長さにわたって約70パーセントを上回る光透過率を有する状態を指すことを意図している。特定の実施形態では、例示的な透過性材料は、500ミリメートルの長さにわたって、紫外線(UV)領域(約100~400ナノメートル)において約50パーセントを上回る光透過率を有することができる。種々の実施形態によれば、導光板は、約450ナノメートル~約650ナノメートルの範囲の波長に対して、50ミリメートルの経路長にわたって少なくとも95パーセントの光透過率を有することもできる。
【0028】
導光板の光学特性は、透過性材料の屈折率の影響を受けると考えられる。種々の実施形態によれば、導光板108は、約1.3~約1.8の範囲の屈折率を有することができる。他の実施形態では、導光板108における(例えば、吸収および/または散乱による)光の減衰を比較的低いレベルとすることができる。導光板108における光の減衰(α)は、例えば、約420~750ナノメートルの範囲の波長に対して約5デシベル/メートル未満とすることができる。導光板108は高分子材料を含むことができる。高分子材料としては、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))、ポリカーボネート(PC)、または他の同様の材料などが挙げられる。導光板108はガラス材料を含むこともできる。ガラス材料としては、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、ソーダ石灰などの適切なガラスが挙げられる。限定を意図するものではないが、ガラス導光板108として使用するのに適した市販ガラスの例として、例えば、コーニング社(Corning Incorporated)製のEAGLE XG(登録商標)ガラス、Lotus(商標)ガラス、Willow(登録商標)ガラス、Iris(商標)ガラス、Gorilla(登録商標)ガラスが挙げられる。基板102が曲面ガラスを含む例では、導光板108も曲面ガラスを含み、曲面バックライトを形成することができる。
【0029】
図1Cは、導光板108上の複数のパターン反射体112を示す上面図である。各パターン反射体112は、実質的に平坦な領域113と、曲面領域114とを含むことができる。また、各パターン反射体112は、導光板108上に個別のドット115をさらに含むことができる。実質的に平坦な領域113の反射率が曲面領域114よりも高く、曲面領域114の透過率が実質的に平坦な領域113よりも高くなると考えられる。各曲面領域114の特性は、実質的に平坦な領域113からの距離に応じて滑らかに連続的に変化することができる。図1Cに図示する実施形態では、各パターン反射体112は円形状であるが、他の実施形態では、各パターン反射体112は他の適切な形状(例えば、矩形、六角形など)を有することができる。パターン反射体112を導光板108の上面に直接作製することにより、パターン反射体112の光源106に対する隠蔽力が向上する。パターン反射体112を導光板108の上面に直接作製することは、省スペース化にもなる。
【0030】
特定の例示的な実施形態では、各パターン反射体112は拡散反射体である。その場合、パターン反射体112は、光線の一部を十分に高い角度で散乱させて、その光線が導光板108内を全反射で伝播できるようにすることによって、バックライト100の性能をさらに強化する。このような光線は、パターン反射体112と反射層104との間や光学積層膜と反射層104との間で何度も跳ね返りを起こすことがないため、光出力の損失が避けられ、これにより、バックライト効率を高めることができる。特定の例示的な実施形態では、各パターン反射体112は鏡面反射体である。他の実施形態では、各パターン反射体112が、どちらかというと拡散反射性の性質を有するいくつかの部分と、どちらかというと鏡面反射性の性質を有するいくつかの部分とを有している。
【0031】
各パターン反射体112は、例えば、白色インク、黒色インク、または金属インクなどの適切なインクでパターンを印刷する(例えば、インクジェット印刷、スクリーン印刷、マイクロ印刷などで印刷する)ことによって形成することができる。また、各パターン反射体112は、例えば、まず、物理気相成長(PVD)または任意の数のコーティング技法(例えばスロットダイコーティングまたはスプレーコーティングなど)で白色材料または金属材料の連続層を成膜し、次に、フォトリソグラフィなどの公知の領域選択的な材料除去法で当該連続層をパターニングすることによって形成することもできる。
【0032】
白色光源106が使用される特定の例示的な実施形態では、パターン反射体112が異なる反射材料と吸収材料とを可変密度で含むことが、バックライトの各輝度制御ゾーンにおける色ずれを最小限に抑えるために効果的である場合がある。パターン反射体と反射層104(図1A)との間で光線が何度か跳ね返りを起こすことにより、スペクトルの青色部分よりも赤色部分の光の損失がより大きくなる現象またはその逆の現象が発生する可能性がある。この場合、反射色が無彩色となるように設計すると、色ずれを最小限に抑えることができる。そのような設計としては、例えば、色味を帯びた反射材料または吸収材料を使用することや、逆符号の分散(この場合の分散(dispersion)は、反射や吸収のスペクトル依存性を意味する)を有する材料を使用することが挙げられる。
【0033】
図2は、例示的な液晶ディスプレイ(LCD)140を示す断面図である。液晶ディスプレイ140は、パターン反射体112を有するバックライト100(図1A図1Cを参照して上述、図示)を備えている。液晶ディスプレイ140は、バックライト100を覆うように拡散板146を任意選択的にさらに含み、拡散板146を覆うように量子ドット膜148を任意選択的にさらに含み、量子ドット膜148を覆うようにプリズム膜150を任意選択的にさらに含み、プリズム膜150を覆うように反射偏光体152を任意選択的にさらに含み、反射偏光体152を覆うようにディスプレイパネル154を任意選択的にさらに含んでいる。
【0034】
光源106と導光板108上のパターン反射体112との間の位置合わせを維持してバックライト100を正常に機能させるためには、導光板108と基板102とが同一または同様の種類の材料で作られ、導光板108上のパターン反射体112と基板102上の光源106との対応度が、広い動作温度範囲にわたって高いと有利である。特定の例示的な実施形態では、導光板108と基板102は、同一のプラスチック材料で作られている。他の実施形態では、導光板108と基板102は、同一種類のガラスで作られている。
【0035】
あるいは、導光板108と基板102上の光源106との位置合わせを維持する代替的な方策として、高フレキシブル基板を使用することも考えられる。高フレキシブル基板は、部品をはんだ付けできるよう、ポリイミドなどの高耐熱性の高分子膜で作ることができる。また、高フレキシブル基板に、FR4やグラスファイバなどの材料を使用することもできるが、その場合、通常より大幅に薄型化する必要がある。特定の例示的な実施形態では、0.4ミリメートル厚のFR4材料を基板102に使用することができ、その場合、基板102は、動作温度の変化によって生じる寸法変化を吸収するのに十分な柔軟性を有することができる。
【0036】
図3は、例示的なバックライト200を示す簡略断面図である。バックライト200では各パターン反射体112が対応する光源106に面している点を除いて、バックライト200は、図1A図1Cを参照して上述、図示したバックライト100と同様である。簡略化のため、図3では、1つの光源106とこれに対応する1つのパターン反射体112とを図示しているが、バックライト200は、任意の適切な数の光源106およびこれに対応するパターン反射体112を含み得ることが理解されるであろう。バックライト200は、図1A図1Cを参照して上述、図示したように、基板102と、反射層104と、複数の光源106と、導光板108と、複数のパターン反射体112と、を含むことができる。また、バックライト200は、導光板108を覆うように光学積層膜(図示せず)の第1の層146をさらに含んでいる。光学積層膜の第1の層146は、拡散板、量子ドット膜、プリズム膜などの適切な板または膜を含むことができる。本実施形態では、各パターン反射体112は導光板108の第1の面上にあり、この導光板108の第1の面が複数の光源106に面している。
【0037】
図4は、例示的なバックライト202を示す簡略断面図である。バックライト202は、図3を参照して上述、図示したバックライト200と同様である。バックライト202は、図1A図1Cを参照して上述、図示したように、基板102と、反射層104と、複数の光源106と、導光板108と、複数のパターン反射体112と、を含むことができる。バックライト202は、拡散層130をさらに含んでいる。また、バックライト202は、拡散層130を覆うように光学積層膜(図示せず)の第1の層146をさらに含んでいる。
【0038】
拡散層130は、導光板108の第1の面とは反対側の導光板108の第2の面上に設けられる。拡散層130は、複数の光源106とは反対の側を向いている。拡散層130は、光源106が発した光の沿面方向の広がりを向上し、これにより、光の均一性を向上させる。拡散層130は、鏡面反射率および拡散反射率、ならびに鏡面透過率および拡散透過率を有することができる。鏡面反射率または鏡面透過率は、0度または8度(測定設定による)の正反射方向に沿った反射光または透過光の割合であり、一方、拡散反射率または拡散透過率は、鏡面反射率または鏡面透過率を除いた反射光または透過光の割合である。拡散層130は、ヘイズと透過率とを有することができる。拡散層130のヘイズは、例えば、約10パーセント、20パーセント、30パーセント、40パーセント、50パーセント、60パーセント、70パーセント、80パーセント、90パーセント、95パーセント、99パーセント、またはそれ以上とすることができ、透過率は、約20パーセント、30パーセント、40パーセント、50パーセント、60パーセント、70パーセント、80パーセント、90パーセント、95パーセント、またはそれ以上とすることができる。特定の例示的な実施形態では、拡散層130は、約70パーセントのヘイズと約90パーセントの全透過率とを有する。他の実施形態では、拡散層130は、約88パーセントのヘイズと約96パーセントの全透過率とを有する。米国試験材料協会(ASTM)D1003「Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastic」の定義によれば、ヘイズとは、透過光のうち、入射光線の方向から2.5度より大きく反れた方向に透過する散乱透過光の割合であり、透過率とは透過光の割合である。ヘイズや透過率の測定は、各種ヘイズメーターで行うことができる。
【0039】
拡散層130は、光源106からの光線を拡散させる。これにより、バックライト202のパターン反射体112は、光源106を効果的に隠蔽しながら、拡散層130を含まないバックライトのパターン反射体よりも薄型化することができる。拡散層130はまた、拡散層130がなければ全反射していた光線を拡散させるものである。さらに、拡散層130は、量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146が反射するいかなる光線も拡散させる。したがって、拡散層130によって、量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146、および拡散板または拡散シートを覆うように設けられた1枚または2枚の輝度向上膜などの任意のプリズム膜(図示せず)による光のリサイクル効果が高められる。
【0040】
特定の例示的な実施形態では、拡散層130は、散乱粒子の均一層または連続層を含む。拡散層130は、隣接する散乱粒子間の距離が光源のサイズの5分の1未満である均一な散乱粒子層を含むと考えられる。したがって、拡散層130が示す拡散特性は、光源に対する拡散層130の位置に関係なく同様となる。散乱粒子は、例えば、マイクロサイズまたはナノサイズの散乱粒子を含む透明または白色のインクに存在することができる。そのような散乱粒子としては、例えば、アルミナ粒子、TiO粒子、PMMA粒子などの適切な粒子を挙げることができる。粒度は、例えば、約0.1マイクロメートル~約10.0マイクロメートルの範囲内のばらつきを有することができる。他の実施形態は、拡散層130は、アンチグレアパターンを含むことができる。アンチグレアパターンは、高分子ビーズ層をエッチングすることにより形成することができる。本実施形態では、拡散層130は、例えば、約1マイクロメートル、約3マイクロメートル、約7マイクロメートル、約14マイクロメートル、約21マイクロメートル、約28マイクロメートル、または約50マイクロメートルなどの適切な厚さを有することができる。
【0041】
特定の例示的な実施形態では、拡散層130は、スクリーン印刷で導光板108に印刷できるパターンを含むことができる。拡散層130は、導光板108に塗布されたプライマー層(例えば、接着剤層)上にスクリーン印刷することができる。他の実施形態では、拡散層130は、接着剤層を介して導光板108に積層することによって導光板108に設けることができる。さらに他の実施形態では、拡散層130は、拡散層を導光板108にエンボス加工(例えば、熱エンボス加工または機械的エンボス加工)すること、拡散層を導光板にスタンピング(例えば、ローラースタンピング)すること、または、拡散層を射出成形することによって導光板108に設けることができる。さらに他の実施形態では、拡散層130は、導光板108をエッチング(例えば、化学エッチング)することによって、導光板108に設けることができる。いくつかの実施形態では、拡散層130は、レーザ(例えば、レーザダメージング)を用いて導光板108に設けることができる。
【0042】
さらに他の実施形態では、拡散層130は、複数の中空ビーズを含むことができる。中空ビーズは、プラスチック製中空ビーズでもガラス製中空ビーズでもよい。中空ビーズは、例えば、3M Company社から「3M GLASS BUBBLES iΜ30Κ」の商品名で入手可能なガラス球とすることができる。これらのガラス球は、約70~約80質量パーセントの範囲のSiO、約8~約15質量パーセントの範囲のアルカリ土類金属酸化物、および約3~約8質量パーセントの範囲のアルカリ金属酸化物、および約2~約6質量パーセントの範囲のBを含むガラス組成を有している。なお、各質量パーセントはガラス球の総質量を基準としている。特定の例示的な実施形態では、中空ビーズのサイズ(すなわち直径)は、例えば、約15.3マイクロメートルを中央値として、約8.6マイクロメートル~約23.6マイクロメートルの間でばらつきを有することができる。他の実施形態では、中空ビーズのサイズは、例えば、約65マイクロメートルを中央値として、約30マイクロメートル~約115マイクロメートルの間でばらつきを有することができる。さらに他の実施形態では、拡散層130は、赤色および/または緑色の量子ドットなどの複数のナノサイズの色変換粒子を含むことができる。さらに他の実施形態では、拡散層130は、複数の中空ビーズと、ナノサイズの散乱粒子と、赤色および/または緑色の量子ドットなどの複数のナノサイズの色変換粒子と、を含むことができる。
【0043】
中空ビーズは、まず溶媒(例えば、メチルエチルケトン(MEK))と均一に混合し、続いて任意の適切な結合剤(例えば、メチルメタクリレートおよびシリカ)と混合し、その後、必要に応じて熱硬化または紫外線(UV)硬化によって固化することにより、ペースト状にすることができる。そして、そのペーストをスロットコーティングやスクリーン印刷などの適切な手段で導光板108の表面に堆積して、拡散層130を形成することができる。本実施形態では、拡散層130は、例えば、約10マイクロメートル~約100マイクロメートルの厚さを有することができる。他の例では、拡散層130は、約100マイクロメートル~約300マイクロメートルの厚さを有することができる。必要な場合には、複数のコーティングを行って厚い拡散層を形成することもできる。いずれの例においても、BYK-Gardner社のHaze-Gardなどのヘイズメーターで測定した場合の拡散層130のヘイズは、99パーセント超とすることができる。拡散層130内に中空ビーズを含める利点として、1)拡散層130の質量を低減できる、および2)小さな厚みで所望のヘイズレベルを実現できる、の2点を挙げることができる。
【0044】
図5は、他の例示的なバックライト204を示す簡略断面図である。バックライト204は、図1A図1Cを参照して上述、図示したバックライト100と同様である。バックライト204の場合、各パターン反射体112は、対応する光源106とは反対の側を向いている。バックライト204は、図1A図1Cを参照して上述、図示したように、基板102と、反射層104と、複数の光源106と、導光板108と、複数のパターン反射体112と、を含むことができる。また、バックライト204は、導光板108を覆うように光学積層膜(図示せず)の第1の層146をさらに含んでいる。各パターン反射体112は導光板108の第1の面上にあり、この導光板108の第1の面が複数の光源106とは反対の側を向いている。
【0045】
図6は、他の例示的なバックライト206を示す簡略断面図である。バックライト206は、図5を参照して上述、図示したバックライト204と同様である。バックライト206は、図1A図1Cを参照して上述、図示したように、基板102と、反射層104と、複数の光源106と、導光板108と、複数のパターン反射体112と、を含むことができる。バックライト206は、拡散層130をさらに含んでいる。また、バックライト206は、複数のパターン反射体112を覆うように光学積層膜(図示せず)の第1の層146をさらに含んでいる。
【0046】
拡散層130は、導光板108の第1の面とは反対側の導光板108の第2の面上に設けられる。本実施形態では、拡散層130は複数の光源106に面し、複数のパターン反射体112は複数の光源106とは反対の側を向いている。拡散層130は、図4を参照して上述した拡散層130の特徴のいずれかを有することができる。
【0047】
図7は、他の例示的なバックライト208を示す簡略断面図である。バックライト208は、図1A図1Cを参照して上述、図示したように、基板102と、反射層104と、複数の光源106と、第1の導光板108と、複数のパターン反射体112と、を含むことができる。さらに、バックライト208は、拡散層130と、第2の導光板132と、接着剤層134と、を含む。拡散層130は、第2の導光板132の第1の面上に設けられる。第2の導光板132の第1の面とは反対側の第2の面は、接着剤層134を介して、複数のパターン反射体112および第1の導光板108に結合される。本実施形態では、複数のパターン反射体112は複数の光源106とは反対の側を向いており、接着剤層134に埋め込まれている。
【0048】
拡散層130は、図4を参照して上述した拡散層130の特徴のいずれかを有することができる。接着剤層134は、光学的に透明な接着剤(例えば、フェニルシリコーン)などの、第2の導光板132を複数のパターン反射体112および第1の導光板108に接合するのに適した材料を含むことができる。特定の例示的な実施形態では、第2の導光板132は、図1A図1Cを参照して上述した導光板108の特徴のいずれかを有することができる。別体の第2の導光板132上に拡散層130を形成し、これを第1の導光板108に接合することにより、拡散層130や複数のパターン反射体112の作製をさらに柔軟に行うことができる。また、別体の第2の導光板132を用いることにより、バックライト208を組み立てる前に、第2の導光板132上の拡散層130と第1の導光板108上の複数のパターン反射体112とを別々に検査することができる。
【0049】
図8は、他の例示的なバックライト210を示す簡略断面図である。バックライト210は、図1A図1Cを参照して上述、図示したように、基板102と、反射層104と、複数の光源106と、第1の導光板108と、複数のパターン反射体112と、を含むことができる。さらに、バックライト210は、図7を参照して上述、図示したように、拡散層130と、第2の導光板132と、接着剤層134と、を含む。拡散層130は、第2の導光板132の第1の面上に設けられる。第2の導光板132の第1の面とは反対側の第2の面は、接着剤層134を介して第1の導光板108に結合される。本実施形態では、複数のパターン反射体112は、複数の光源106に面している。他の実施形態では、接着剤層134を省略し、第1の導光板108と第2の導光板132との間に空隙を設けることもできる。
【0050】
図9は、例示的なバックライト212を示す簡略断面図である。バックライト212が光学部品136を含む点を除いて、バックライト212は、図3を参照して上述、図示したバックライト200と同様である。バックライト212は、図1A図1Cを参照して上述、図示したように、基板102と、反射層104と、複数の光源106と、導光板108と、複数のパターン反射体112と、を含むことができる。また、バックライト212は、光学部品136を覆うように光学積層膜(図示せず)の第1の層146をさらに含んでいる。各パターン反射体112は導光板108の第1の面上にあり、この導光板108の第1の面が複数の光源106に面している。
【0051】
光学部品136は、導光板108の第1の面とは反対側の第2の面上に設けられる。導光板108の第2の面は、複数の光源106とは反対の側を向いており、よって、光学部品136も複数の光源106とは反対の側を向いている。光学部品136は、量子ドット膜や、プリズムレンズ、レンチキュラーレンズなどの適切な光学部品を含むことができる。光学部品136がプリズムレンズまたはレンチキュラーレンズである例では、プリズムレンズまたはレンチキュラーレンズは、線形レンズまたは円形レンズとすることができる。プリズムレンズまたはレンチキュラーレンズは、拡散層130の説明で上述したような、ナノサイズおよび/またはマイクロサイズの散乱粒子を含むことができる。マイクロサイズの散乱粒子は、中空ビーズであってもよい。プリズムレンズの頂角は、丸みを帯びていても、尖っていてもよい。光学部品136が量子ドット膜を含む例では、量子ドット膜を導光板108の上に直接載置することで、量子ドット膜を水分および/または酸素からよりよく保護することができる。光学部品136は、接着剤材料に埋め込むことができる。任意選択的に、光学部品136は、隣接する光学部品、例えば、光学積層膜の第1の層146に接合することもできる。
【0052】
図10Aおよび図10Bは、他の例示的なバックライト214を示す各種図である。図10Aはバックライト214の簡略断面図であり、図10Bは導光板108上のパターン反射体312の下面図である。バックライト214ではパターン反射体112に代えてパターン反射体312を使用する点を除いて、バックライト214は、図3を参照して上述、図示したバックライト200と同様である。バックライト214は、図1A図1Cを参照して上述、図示したように、基板102と、反射層104と、複数の光源106と、導光板108と、を含むことができる。また、バックライト214は、導光板108を覆うように光学積層膜(図示せず)の第1の層146をさらに含んでいる。
【0053】
各パターン反射体312は導光板108の第1の面上にあり、この導光板108の第1の面が複数の光源106に面している。他の実施形態では、導光板108の第1の面は、複数の光源106とは反対の側を向いており、よって、パターン反射体312も複数の光源106とは反対の側を向いている。各パターン反射体312は、第1の中実領域313と、第1の中実領域313を囲む複数の第2の中実領域314と、複数の第2の中実領域314に挟まれた複数の開口領域315と、を含む。図10Bに示すように、第2の中実領域314および開口領域315はいずれもそれぞれ、円形や楕円形などの適切な形状の環状とすることができる。
【0054】
パターン反射体312は、拡散性が変化する反射体を形成するような反射材料のパターンを含んでいる。反射材料は、例えば、銀、白金、金、銅などの金属箔を含むことができるほか、誘電材料(例えば、PTFEなどのポリマー)を含んでもよく、PET、PMMA、PEN、PESなどの多孔質高分子材料を含んでもよく、干渉多層誘電体コーティングまたは反射性インクを含んでもよい。反射性インクとしては、チタニアや硫酸バリウムなどの白色無機粒子や、光を反射させるのに適した他の材料を含むインクが挙げられる。
【0055】
各パターン反射体312の中心からの距離をr、これに対応する第2の中実領域314の面積をAs(r)、これに対応する開口領域315の面積をAo(r)とすると、第2の中実領域314の面積比A(r)を、As(r)/(As(r)+Ao(r))に等しくすることができる。第2の中実領域314の面積比A(r)は距離rに応じて低下し、かつ、その低下率も距離rとともに低下する。
【0056】
参照番号320で示す、第1の中実領域313それぞれの(基板102に平行な平面における)サイズL0(すなわち、幅または直径)は、参照番号124で示す、対応する光源106の(基板102に平行な平面における)サイズ(すなわち、幅または直径)よりも大きいサイズとすることができる。また、第1の中実領域313それぞれのサイズ320は、対応する光源106のサイズ124の所定値倍より小さいサイズとすることができる。特定の例示的な実施形態では、各光源106のサイズ124が約0.5ミリメートル以上であるとき、当該所定値を約2または約3とすることができ、よって、第1の中実領域313それぞれのサイズを各光源106のサイズの3倍未満とすることができる。各光源106のサイズ124が0.5ミリメートル未満である場合、当該所定値を光源106とパターン反射体312との間の位置合わせ性能により定めることができ、各パターン反射体312の第1の中実領域313のサイズを各光源106のサイズよりも約100マイクロメートル~約300マイクロメートルだけ大きいサイズ範囲に収まるようにすることができる。第1の中実領域313のサイズはそれぞれ、各パターン反射体312を対応する光源106に位置合わせすることができる程度に大きく、かつ適切な輝度均一性および色度均一性を実現できる程度に小さいサイズである。
【0057】
各パターン反射体312は、例えば、白色インク、黒色インク、または金属インクなどの適切なインクでパターンを印刷する(例えば、インクジェット印刷、スクリーン印刷、マイクロ印刷などで印刷する)ことによって形成することができる。また、各パターン反射体312は、例えば、まず、物理気相成長(PVD)または任意の数のコーティング技法(例えばスロットダイコーティングまたはスプレーコーティングなど)で白色材料または金属材料の連続層を成膜し、次に、フォトリソグラフィなどの公知の領域選択的な材料除去法で当該連続層をパターニングすることによって形成することもできる。
【0058】
図11Aおよび図11Bは、他の例示的なバックライト216を示す各種図である。図11Aはバックライト216の簡略断面図であり、図11Bは導光板108上のパターン反射体412の下面図である。バックライト216ではパターン反射体112に代えてパターン反射体412を使用する点を除いて、バックライト216は、図3を参照して上述、図示したバックライト200と同様である。バックライト216は、図1A図1Cを参照して上述、図示したように、基板102と、反射層104と、複数の光源106と、導光板108と、を含むことができる。また、バックライト216は、導光板108を覆うように光学積層膜(図示せず)の第1の層146をさらに含んでいる。
【0059】
各パターン反射体412は導光板108の第1の面上にあり、この導光板108の第1の面が複数の光源106に面している。他の実施形態では、導光板108の第1の面は、複数の光源106とは反対の側を向いており、よって、パターン反射体412も複数の光源106とは反対の側を向いている。各パターン反射体412は、中実な第1の領域413と、中実な第1の領域413を囲む第2の領域414と、第2の領域414を貫通して延びる複数の開口部415と、を含む。図11Bに示すように、中実な第1の領域413の中心からの距離が大きくなるにつれて、開口部415のサイズ(すなわち、幅または直径)が大きくなる。各開口部415は、円形や楕円形などの適切な形状とすることができる。他の実施形態では、図10Aおよび図10Bを参照して上述、図示したパターン反射体312の特徴を、パターン反射体412の特徴と組み合わせて、環状開口部(例えば、315)と散在開口部(例えば、415)の両方を含むパターン反射体を形成することもできる。
【0060】
参照番号420で示す、中実な第1の領域413それぞれの(基板102に平行な平面における)サイズL0(すなわち、幅または直径)は、参照番号124で示す、対応する光源106の(基板102に平行な平面における)サイズ(すなわち、幅または直径)よりも大きいサイズとすることができる。また、中実な第1の領域413それぞれのサイズ420は、対応する光源106のサイズ124の所定値倍より小さいサイズとすることができる。特定の例示的な実施形態では、各光源106のサイズ124が約0.5ミリメートル以上であるとき、当該所定値を約2または約3とすることができ、よって、中実な第1の領域413それぞれのサイズを各光源106のサイズの3倍未満とすることができる。各光源106のサイズ124が0.5ミリメートル未満である場合、当該所定値を光源106とパターン反射体412との間の位置合わせ性能により定めることができ、例えば、各パターン反射体412の中実な第1の領域413のサイズが各光源106のサイズよりも約100マイクロメートル、約200マイクロメートル、約300マイクロメートルだけ大きくなるような所定値とすることができる。中実な第1の領域413のサイズはそれぞれ、各パターン反射体412を対応する光源106に位置合わせすることができる程度に大きく、かつ適切な輝度均一性および色度均一性を実現できる程度に小さいサイズである。
【0061】
各パターン反射体412は、例えば、白色インク、黒色インク、または金属インクなどの適切なインクでパターンを印刷する(例えば、インクジェット印刷、スクリーン印刷、マイクロ印刷などで印刷する)ことによって形成することができる。また、各パターン反射体412は、例えば、まず、物理気相成長(PVD)または任意の数のコーティング技法(例えばスロットダイコーティングまたはスプレーコーティングなど)で白色材料または金属材料の連続層を成膜し、次に、フォトリソグラフィなどの公知の領域選択的な材料除去法で当該連続層をパターニングすることによって形成することもできる。
【0062】
図12は、例示的なバックライト218を示す簡略断面図である。バックライト218は、図1A図1Cを参照して上述、図示したように、基板102と、反射層104と、複数の光源106と、複数のパターン反射体112と、を含むことができる。バックライト218は、複数のパターン反射体112と反射層104との間に封止層500をさらに含んでいる。また、バックライト218は、複数のパターン反射体112を覆うように光学積層膜(図示せず)の第1の層146をさらに含んでいる。本実施形態では、各パターン反射体112は封止層500の第1の面上にあり、この封止層500の第1の面が複数の光源106とは反対の側を向いている。封止層500の第1の面とは反対側の第2の面は、反射層104上に設けられる。封止層500は、複数の光源106のすべてを封止している。
【0063】
本実施形態では、封止層500は、反射層104の上面と各パターン反射体112の下面とに接触している。封止層500は、透明な樹脂材料またはシリコーンなどの適切な材料を含むことができる。透明な樹脂材料またはシリコーンなどの適切な材料は、約60パーセントを上回る透過率、好ましくは約90パーセントを上回る透過率を有することが望ましい。封止層500は、ナノサイズまたはマイクロサイズの散乱粒子を含むことができる。
【0064】
図13は、他の例示的なバックライト220を示す簡略断面図である。バックライト220ではパターン反射体112に代えてパターン反射体312を使用する点を除いて、バックライト220は、図12を参照して上述、図示したバックライト218と同様である。他の実施形態では、パターン反射体312に代えて、図11A図11Bを参照して上述、図示したパターン反射体412を使用することもできる。本実施形態では、各パターン反射体312は封止層500の第1の面上にあり、この封止層500の第1の面が複数の光源106とは反対の側を向いている。封止層500の第1の面とは反対側の第2の面は、反射層104上に設けられる。封止層500は、複数の光源106のすべてを封止している。
【0065】
図14Aは、例示的なバックライト222を示す簡略断面図である。バックライト222は、図1A図1Cを参照して上述、図示したように、基板102と、第1の反射層104と、複数の光源106と、複数のパターン反射体112と、を含むことができる。また、バックライト222は、量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146と、複数の封止層500aと、第2の反射層502と、をさらに含む。本実施形態では、各パターン反射体112は量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146の第1の面上にあり、この量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146の第1の面が複数の光源106とは反対の側を向いている。量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146の第1の面とは反対側の第2の面は、複数の封止層500aおよび第2の反射層502の上に設けられる。各封止層500aは、第1の反射層104上にあり、対応する光源106を封止している。第2の反射層502は、第1の反射層104上に設けられる。
【0066】
第2の反射層502は、量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146と、第1の反射層104との間にある。本実施形態では、第2の反射層502は、第1の反射層104の上面と量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146の下面とに接触している。第1の反射層104と第2の反射層502は、異なる材料を含んでもよいし、同一の材料を含んでもよい。特定の例示的な実施形態では、第2の反射層502の反射率は、第1の反射層104の反射率よりも大きい。例えば、第2の反射層502の反射率は、約90パーセント超、約95パーセント超、または約99パーセント超とすることができる。第2の反射層502は複数の開口部を含み、これらの開口部は、対応する光源106と位置合わせされるとともに、対応する封止層500aで充填されている。特定の例示的な実施形態では、各光源106の位置は、対応する封止層500aの中心とするか、または対応する封止層500aの中心から光源のサイズの2倍の範囲内の位置とすることができる。
【0067】
各光源106は、各封止層500aの中心に実質的に配置することができる。上から見た場合の各封止層500aの形状は、円形、正方形、六角形、または多角形とすることができる。また、各封止層500aを、楕円形や矩形などのより対称性の低い形状とすることもできる。各封止層500aの壁は、図14Aに示すように、直線状(すなわち、鉛直)とすることができる。他の実施形態では、各封止層500aが、量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146に近づくと大きくなり、第1の反射層104に近づくと小さくなるように、各封止層500aの壁を傾斜させることもできる。また、各光源106を、各封止層500aから偏心した位置に配置することもできる。各パターン反射体112の透過率は、対応する光源106の位置と厳密に対応させる。各パターン反射体112の透過率は、対応する光源106から離れた位置よりも光源106の真上の位置の方が低くなっている。各パターン反射体112は、各封止層500aと同様の形状を有することができる。
【0068】
図14Bは、例示的なバックライト224を示す簡略断面図である。バックライト224では複数の封止層500aに代えて封止層500bを含む点を除いて、バックライト224は、図14Aを参照して上述、図示したバックライト222と同様である。図14Bに示すように、封止層500bは、第2の反射層502の上面と量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146の下面との間にあり、複数の光源106をそれぞれ囲む第2の反射層502の複数の開口部のすべてを完全に充填している。したがって、封止層500bは、第2の反射層502を覆うように延在している。
【0069】
図15Aは、例示的なバックライト226を示す簡略断面図である。バックライト226がさらなる封止層510を含む点を除いて、バックライト226は、図14Aを参照して上述、図示したバックライト222と同様である。封止層510は、量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146上にあり、複数のパターン反射体112のすべてを封止する。封止層510は、光学的に透明な接着剤、透明な樹脂、または拡散性樹脂などの適切な材料とすることができる。封止層510は、熱硬化性、UV硬化性、または感圧性のいずれであってもよい。図15Aに示す実施形態では、封止層510が複数のパターン反射体112のすべてを完全に封止しているが、他の実施形態では、封止層510は、各パターン反射体112の一部が露出したままとなるように複数のパターン反射体112のすべてを部分的に封止することもできる。封止層510は、バックライト226の作製中に各パターン反射体112が損傷(例えば、引掻き傷)を受けてしまうことを防ぐことができる。また、封止層510によって、各パターン反射体112の量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146への付着性を向上することもできる。
【0070】
図15Bは、例示的なバックライト228を示す簡略断面図である。バックライト228が、図15Aを参照して上述、図示したさらなる封止層510を含む点を除いて、バックライト228は、図14Bを参照して上述、図示したバックライト224と同様である。
【0071】
図16は、他の例示的なバックライト230を示す簡略断面図である。バックライト230が封止層510を含む点を除いて、バックライト230は、図1A図1Cを参照して上述、図示したバックライト100と同様である。バックライト230は、封止層510を覆うように光学積層膜(図示せず)の第1の層146をさらに含んでいる。本実施形態では、封止層510は、導光板108上にあり、複数のパターン反射体112のすべてを封止する。他の実施形態では、複数のパターン反射体112に代えて、図10A図10Bを参照して上述、図示した複数のパターン反射体312、または図11A図11Bを参照して上述、図示した複数のパターン反射体412を使用することもできる。バックライト230の作製中には、各パターン反射体112が量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)146と接触する可能性があるが、封止層510は、このような接触によって各パターン反射体112が損傷(例えば、引掻き傷)を受けてしまうことを防ぐことができる。また、封止層510によって、各パターン反射体112の導光板108への付着性を向上することもできる。
【0072】
図17は、他の例示的なバックライト232を示す簡略断面図である。バックライト232が封止層510を含む点を除いて、バックライト232は、図3を参照して上述、図示したバックライト200と同様である。本実施形態では、封止層510は、導光板108の下面にあり、複数のパターン反射体112のすべてを封止する。他の実施形態では、複数のパターン反射体112に代えて、図10A図10Bを参照して上述、図示した複数のパターン反射体312、または図11A図11Bを参照して上述、図示した複数のパターン反射体412を使用することもできる。バックライト232の作製中には、各パターン反射体112が光源106と接触する可能性があるが、本実施形態の封止層510は、このような接触によって各パターン反射体112が損傷(例えば、引掻き傷)を受けてしまうことを防ぐことができる。
【0073】
図18は、例示的なバックライト234を示す簡略断面図である。バックライト234において封止層510が光学積層膜の第1の層146に接合されている点を除いて、バックライト234は、図16を参照して上述、図示したバックライト230と同様である。封止層510は、光学積層膜の第1の層146に直接接合してもよく、接着剤材料などの適切な材料を介して光学積層膜の第1の層146に接合してもよい。封止層510を光学積層膜の第1の層146に接合することによって、バックライト234全体の厚さを低減することができ、および/またはバックライト234の機械的安定性を向上することができる。
【0074】
図19は、例示的なバックライト236を示す簡略断面図である。バックライト236が、図12を参照して上述、図示した封止層500を含み、導光板108が封止層500に接合される点を除いて、バックライト236は、図16を参照して上述、図示したバックライト230と同様である。導光板108は、封止層500に直接接合してもよく、接着剤材料などの適切な材料を介して封止層500に接合してもよい。導光板108を封止層500に接合することによって、バックライト236全体の厚さを低減することができ、および/またはバックライト236の機械的安定性を向上することができる。
【0075】
図20は、例示的なバックライト238を示す簡略断面図である。バックライト238が、図4を参照して上述、図示した拡散層130を含み、拡散層130が導光板108と封止層500の間に接合される点を除いて、バックライト238は、図19を参照して上述、図示したバックライト236と同様である。
【0076】
図21は、例示的なバックライト240を示す簡略断面図である。バックライト240が導光板108と光学積層膜の第1の層146との間に接合された拡散層130を含む点を除いて、バックライト240は、図17を参照して上述、図示したバックライト232と同様である。
【0077】
図22は、例示的なバックライト242を示す簡略断面図である。バックライト242において封止層510が光学積層膜の第1の層146に接合されている点を除いて、バックライト242は、図19を参照して上述、図示したバックライト236と同様である。導光板108を封止層500に接合し、封止層510を光学積層膜の第1の層146に接合することによって、バックライト242全体の厚さを低減することができ、および/またはバックライト242の機械的安定性を向上することができる。
【0078】
図23は、例示的なバックライト244を示す簡略断面図である。バックライト244が、バックライト244が封止層500を含み、導光板108が光学積層膜の第1の層146に接合され、封止層510が封止層500に接合されている点を除いて、バックライト244は、図17を参照して上述、図示したバックライト232と同様である。導光板108を光学積層膜の第1の層146に接合し、封止層510を封止層500に接合することによって、バックライト244全体の厚さを低減することができ、および/またはバックライト244の機械的安定性を向上することができる。なお、図21と同様に、導光板108が上面に拡散層130を有し、拡散層130を介して導光板108を光学積層膜の第1の層146に接合し、封止層510を封止層500に接合することもできる。
【0079】
図24は、他の例示的なバックライト246を示す簡略断面図である。バックライト246が封止層510を含む点を除いて、バックライト246は、図12を参照して上述、図示したバックライト218と同様である。封止層510は、封止層500上にあり、複数のパターン反射体112のすべてを封止する。封止層510によって、上述の利点が得られるとともに、さらに、各パターン反射体112の封止層500への付着性を向上することができる。
【0080】
図25は、他の例示的なバックライト248を示す簡略断面図である。バックライト248が封止層510を含む点を除いて、バックライト248は、図13を参照して上述、図示したバックライト220と同様である。封止層510は、封止層500上にあり、複数のパターン反射体312のすべてを封止する。他の実施形態では、複数のパターン反射体312に代えて、図11A図11Bを参照して上述、図示した複数のパターン反射体412を使用し、複数のパターン反射体412を封止層510で封止することもできる。封止層510によって、上述の利点が得られるとともに、さらに、各パターン反射体312の封止層500への付着性を向上することができる。
【0081】
当業者であれば、本開示の趣旨及び範囲から逸脱しない範囲で、本開示の実施形態に種々の変形及び変更を加えることができることが明らかであろう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲を逸脱しない範囲で、そのような変形や変更も対象とすることが意図されている。
【0082】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0083】
実施形態1
基板と、
前記基板に近接する複数の光源であって、各光源が前記基板に平行な平面で測定されるサイズを有する、複数の光源と、
前記基板上の第1の反射層と、
前記複数の光源を覆う複数のパターン反射体と、
を備えるバックライトであって、
各パターン反射体は、
対応する光源と位置合わせされ、
実質的に平坦な領域と、前記実質的に平坦な領域を囲むように前記実質的に平坦な領域から延びる曲面領域と、を含む厚さ方向の形状を有し、
前記実質的に平坦な領域の厚さの変化量は、該実質的に平坦な領域の平均厚さの±約20パーセント以内であり、
前記実質的に平坦な領域の前記基板に平行な平面におけるサイズが、各光源の前記サイズ以上である、バックライト。
【0084】
実施形態2
前記複数の光源に近接する導光板をさらに備え、
前記複数のパターン反射体が、前記導光板の第1の面上に設けられる、実施形態1に記載のバックライト。
【0085】
実施形態3
前記第1の面とは反対側の前記導光板の第2の面上に、拡散層をさらに備える、実施形態2に記載のバックライト。
【0086】
実施形態4
光学積層膜の第1の層をさらに備え、
前記拡散層が、前記光学積層膜の前記第1の層に接合されている、実施形態3に記載のバックライト。
【0087】
実施形態5
前記第1の反射層上に設けられ、前記複数の光源を封止する少なくとも1つの封止層をさらに備え、
前記拡散層が、前記少なくとも1つの封止層に接合されている、実施形態3に記載のバックライト。
【0088】
実施形態6
前記拡散層が複数の中空ビーズを含む、実施形態3に記載のバックライト。
【0089】
実施形態7
前記第1の面とは反対側の前記導光板の第2の面に、線形または円形のプリズムレンズまたはレンチキュラーレンズをさらに備える、実施形態2に記載のバックライト。
【0090】
実施形態8
前記第1の面とは反対側の前記導光板の第2の面に、量子ドット層をさらに備える、実施形態2に記載のバックライト。
【0091】
実施形態9
前記導光板の前記第1の面が前記複数の光源に面している、実施形態2に記載のバックライト。
【0092】
実施形態10
前記導光板を覆う第2の導光板と、
前記第2の導光板の表面上に設けられる拡散層と、
前記導光板と前記第2の導光板との間に設けられる接着剤層と、
をさらに備える、実施形態2に記載のバックライト。
【0093】
実施形態11
前記接着剤層は、光学的に透明な接着剤を含む、実施形態10に記載のバックライト。
【0094】
実施形態12
前記複数のパターン反射体が、前記第2の導光板に面している、実施形態10に記載のバックライト。
【0095】
実施形態13
前記第1の反射層上に、前記複数の光源を封止する少なくとも1つの封止層をさらに備え、
前記複数のパターン反射体が、前記少なくとも1つの封止層上に設けられる、実施形態1に記載のバックライト。
【0096】
実施形態14
前記第1の反射層上に、各開口部が対応する光源と位置合わせされる複数の開口部を備える第2の反射層をさらに備え、
前記少なくとも1つの封止層が複数の封止層を含み、各封止層が前記複数の開口部の対応する開口部を充填する、実施形態13に記載のバックライト。
【0097】
実施形態15
前記第1の反射層上に、各開口部が対応する光源と位置合わせされる複数の開口部を備える第2の反射層をさらに備え、
前記少なくとも1つの封止層が前記第2の反射層を覆うように延在して、前記複数の開口部のすべてを完全に充填する、実施形態13に記載のバックライト。
【0098】
実施形態16
前記少なくとも1つの封止層上に、前記複数のパターン反射体を封止するさらなる封止層をさらに備える、実施形態13に記載のバックライト。
【0099】
実施形態17
前記複数のパターン反射体の各実質的に平坦な領域の前記サイズがそれぞれ、前記複数の光源の各光源の前記サイズの約3倍未満である、実施形態1に記載のバックライト。
【0100】
実施形態18
前記複数のパターン反射体の各実質的に平坦な領域の前記サイズがそれぞれ、前記複数の光源の各光源の前記サイズよりも約100マイクロメートル~約300マイクロメートルだけ大きい範囲に収まる、実施形態1に記載のバックライト。
【0101】
実施形態19
前記複数のパターン反射体の各実質的に平坦な領域の厚さの変化量は、該実質的に平坦な領域の平均厚さの±約10パーセント以内である、実施形態1に記載のバックライト。
【0102】
実施形態20
前記基板に平行な平面における前記複数のパターン反射体の各パターン反射体のサイズをL1とし、前記複数の光源のピッチをPとすると、比率L1/Pが約0.45~1の範囲内である、実施形態1に記載のバックライト。
【0103】
実施形態21
前記複数のパターン反射体の各曲面領域の勾配が、前記複数のパターン反射体の各パターン反射体の中心からの半径方向の距離に応じて小さくなる、実施形態1に記載のバックライト。
【0104】
実施形態22
前記複数のパターン反射体が金属インクを含む、実施形態1に記載のバックライト。
【0105】
実施形態23
前記複数のパターン反射体を封止する封止層をさらに備える、実施形態1に記載のバックライト。
【0106】
実施形態24
前記導光板の前記第1の面上に、前記複数のパターン反射体を封止する封止層をさらに備える、実施形態2に記載のバックライト。
【0107】
実施形態25
光学積層膜の第1の層をさらに備え
前記封止層が、前記光学積層膜の前記第1の層に接合されている、実施形態24に記載のバックライト。
【0108】
実施形態26
基板と、
前記基板に近接する複数の光源であって、各光源が前記基板に平行な平面で測定されるサイズを有する、複数の光源と、
前記基板上の第1の反射層と、
前記複数の光源を覆う複数のパターン反射体と、
を備えるバックライトであって、
各パターン反射体は、
対応する光源と位置合わせされ、
第1の中実領域と、前記第1の中実領域を囲む複数の第2の中実領域と、前記複数の第2の中実領域に挟まれた複数の開口領域と、を含み、
前記第1の中実領域の前記基板に平行な平面におけるサイズが、各光源の前記サイズ以上である、バックライト。
【0109】
実施形態27
各パターン反射体の中心からの距離をr、これに対応する第2の中実領域の面積をAs(r)、これに対応する開口領域の面積をAo(r)とすると、各第2の中実領域の面積比A(r)は、As(r)/(As(r)+Ao(r))に等しく、
各第2の中実領域の面積比A(r)は前記距離rに応じて低下し、その低下率が前記距離rとともに低下する、実施形態26に記載のバックライト。
【0110】
実施形態28
前記複数の光源に近接する導光板をさらに備え、
前記複数のパターン反射体が、前記導光板の第1の面上に設けられる、実施形態26に記載のバックライト。
【0111】
実施形態29
前記第1の面とは反対側の前記導光板の第2の面上に、拡散層をさらに備える、実施形態28に記載のバックライト。
【0112】
実施形態30
前記拡散層が複数の中空ビーズを含む、実施形態29に記載のバックライト。
【0113】
実施形態31
前記導光板の前記第1の面が前記複数の光源に面している、実施形態28に記載のバックライト。
【0114】
実施形態32
前記第1の反射層上に、前記複数の光源を封止する少なくとも1つの封止層をさらに備え、
前記複数のパターン反射体が、前記少なくとも1つの封止層上に設けられる、実施形態26に記載のバックライト。
【0115】
実施形態33
前記少なくとも1つの封止層上に、前記複数のパターン反射体を封止するさらなる封止層をさらに備える、実施形態32に記載のバックライト。
【0116】
実施形態34
前記複数のパターン反射体の各第1の中実領域の前記サイズがそれぞれ、前記複数の光源の各光源の前記サイズの約3倍未満である、実施形態26に記載のバックライト。
【0117】
実施形態35
前記複数のパターン反射体の各第1の中実領域の前記サイズがそれぞれ、前記複数の光源の各光源の前記サイズよりも約100マイクロメートル~約300マイクロメートルだけ大きい範囲に収まる、実施形態26に記載のバックライト。
【0118】
実施形態36
前記複数のパターン反射体を封止する封止層をさらに備える、実施形態26に記載のバックライト。
【0119】
実施形態37
前記導光板の前記第1の面上に、前記複数のパターン反射体を封止する封止層をさらに備える、実施形態28に記載のバックライト。
【0120】
実施形態38
光学積層膜の第1の層をさらに備え
前記封止層が、前記光学積層膜の前記第1の層に接合されている、実施形態37に記載のバックライト。
【0121】
実施形態39
基板と、
前記基板に近接する複数の光源であって、各光源が前記基板に平行な平面で測定されるサイズを有する、複数の光源と、
前記基板上の第1の反射層と、
前記複数の光源を覆う複数のパターン反射体と、
を備えるバックライトであって、
各パターン反射体は、
対応する光源と位置合わせされ、
中実な第1の領域と、前記中実な第1の領域を囲む第2の領域と、前記第2の領域を貫通して延びる複数の開口部と、を含み、
前記中実な第1の領域の中心からの距離が大きくなるにつれて、前記開口部のサイズは大きくなり、
前記中実な第1の領域の前記基板に平行な平面におけるサイズが、各光源の前記サイズ以上である、バックライト。
【0122】
実施形態40
前記複数の開口部のそれぞれが、円形または楕円形の開口部で構成される、実施形態39に記載のバックライト。
【0123】
実施形態41
前記複数の光源に近接する導光板をさらに備え、
前記複数のパターン反射体が、前記導光板の第1の面上に設けられる、実施形態39に記載のバックライト。
【0124】
実施形態42
前記第1の面とは反対側の前記導光板の第2の面上に、拡散層をさらに備える、実施形態41に記載のバックライト。
【0125】
実施形態43
前記拡散層が複数の中空ビーズを含む、実施形態42に記載のバックライト。
【0126】
実施形態44
前記導光板の前記第1の面が前記複数の光源に面している、実施形態41に記載のバックライト。
【0127】
実施形態45
前記第1の反射層上に、前記複数の光源を封止する少なくとも1つの封止層をさらに備え、
前記複数のパターン反射体が、前記少なくとも1つの封止層上に設けられる、実施形態39に記載のバックライト。
【0128】
実施形態46
前記少なくとも1つの封止層上に、前記複数のパターン反射体を封止するさらなる封止層をさらに備える、実施形態45に記載のバックライト。
【0129】
実施形態47
前記複数のパターン反射体の各中実な第1の領域の前記サイズがそれぞれ、前記複数の光源の各光源の前記サイズの約3倍未満である、実施形態39に記載のバックライト。
【0130】
実施形態48
前記複数のパターン反射体の各中実な第1の領域の前記サイズがそれぞれ、前記複数の光源の各光源の前記サイズよりも約100マイクロメートル~約300マイクロメートルだけ大きい範囲に収まる、実施形態39に記載のバックライト。
【0131】
実施形態49
前記複数のパターン反射体を封止する封止層をさらに備える、実施形態39に記載のバックライト。
【0132】
実施形態50
前記導光板の前記第1の面上に、前記複数のパターン反射体を封止する封止層をさらに備える、実施形態41に記載のバックライト。
【0133】
実施形態51
光学積層膜の第1の層をさらに備え
前記封止層が、前記光学積層膜の前記第1の層に接合されている、実施形態50に記載のバックライト。
【0134】
実施形態52
基板と、
前記基板に近接する複数の光源と、
前記複数の光源に近接する導光板と、
前記導光板上に設けられ、中空のガラスビーズを含む拡散層と、
を備えるバックライト。
【0135】
実施形態53
前記拡散層が少なくとも約99パーセントのヘイズを有する、実施形態52に記載のバックライト。
【0136】
実施形態54
前記拡散層が、約10マイクロメートル~約300マイクロメートルの範囲内の厚さを有している、実施形態52に記載のバックライト。
【0137】
実施形態55
前記中空ガラスビーズが、約2マイクロメートル~約120マイクロメートルの範囲内の直径を有している、実施形態52に記載のバックライト。
【0138】
実施形態56
前記拡散層が色変換材料をさらに含む、実施形態52に記載のバックライト。
【0139】
実施形態57
前記色変換材料が量子ドットを含む、実施形態56に記載のバックライト。
【0140】
実施形態58
前記導光板の表面上に設けられる複数のパターン反射体と、
前記導光板に近接するさらなる導光板と、
をさらに備える、実施形態52に記載のバックライト。
【符号の説明】
【0141】
100、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、238、240、242、244、246、248 バックライト
102 基板
104 反射層、第1の反射層
106 光源
108 導光板、第1の導光板
112 パターン反射体
113 実質的に平坦な領域
114 曲面領域
115 ドット
120、320、420 サイズL0
122 サイズL1
124 各光源のサイズ
126 光源間のピッチ
130 拡散層
132 第2の導光板
134 接着剤層
136 光学部品
140 液晶ディスプレイ(LCD)
146 光学積層膜の第1の層、量子ドット膜(または、拡散シートもしくは拡散板)
148 量子ドット膜
150 プリズム膜
152 反射偏光体
154 ディスプレイパネル
312、412 パターン反射体
313 第1の中実領域
314 第2の中実領域
315 開口領域
413 第1の領域
414 第2の領域
415 開口部
500、500a、500b 封止層
502 第2の反射層
510 さらなる封止層
図1A
図1B
図1C
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10A
図10B
図11A
図11B
図12
図13
図14A
図14B
図15A
図15B
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
【国際調査報告】