JP2009503562A - 可変ピッチを有する転向性フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】モアレを最小化または除去するが、良好な光学的光度を維持する光方向変換フィルムの設計が必要とされている。
【解決手段】光方向変換物品は、幅および長さを有し、光方向変換物品の長さに沿って伸長され、並行に配置された複数の光方向変換構造を備える光方向変換表面を有する。各光方向変換構造は、光方向変換物品の法線から第１の角度に合わせて配置された第１の側面と、光方向変換物品の法線から第２の角度に合わせて配置された第２の側面とを有する。第１と第２側面は頂点で交わる。各光方向変換構造の断面形状は少なくとも１つの凸面を有する。少なくとも２つの隣り合う光方向変換構造では、少なくとも２つの隣接する光方向変換構造の長さにわたって隣接する光方向変換構造の頂点間の幅方向ピッチが±３％を超えて変動する。
【選択図】図２

Description

本発明は、全般的に二次元表面からの輝度を高めるためのディスプレイ照明物品に関し、さらに詳細には、導光板からの光を方向変換するための可変ピッチを有する光方向変換構造を用いる二次元的転向性フィルムに関する。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、コストおよび性能の改善が続けられ、多くのコンピュータ、機器の使用及び娯楽用途に好ましいディスプレイ種になっている。従来のラップトップコンピュータディスプレイに用いられる透過性ＬＣＤは、ＬＣＤの背後に位置された、光をＬＣＤに向かって外側へ導くための光提供表面を有するバックライトディスプレイ種である。小型化と低コストを維持しながら十分に均一である光度を有する好適なバックライト装置を提供するという難題は、２つの基本的な手法の１つに従って取り組まれた。第１の手法において、光提供表面は強く散乱された本質的にランベルト（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ）光分布を提供するために用いられるものであって、本質的に広い角度範囲にわたって一定の輝度を有する。より多くの平行照明を提供するために、この第１の手法に従って、軸上および近軸の輝度を増加させる目的で、このランベルト分布を有する光の一部の方向を変える多くの光度向上フィルムが提案された。光度向上フィルムのための提案された解決策の中には、例えば、米国特許第５，５９２，３３２号（ニシオら）、米国特許第６，１１１，６９６号（Ａｌｌｅｎら）、米国特許第６，２８０，０６３号（Ｆｏｎｇら）、米国特許第５，６２９，７８４号（Ａｂｉｌｅａｈら）、および米国特許出願公開第２００３／０２１４７２８号に記載されているものがある。上記特許に記載された光度向上フィルム（ＢＥＦ）などの解決策は広い視野角度にわたってある程度増加された光度を提供する。しかしながら、典型的な液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の全体的なコントラストは、ＢＥＦによるものでさえも、比較的低いままである。

バックライト照明を提供する第２の手法は、側部に配置されたランプまたは他の光源からの入射光を受け取りこの光を全内部反射（ＴＩＲ）を用いて内部で導いて、光が導光板から狭い角度範囲で放射されるようにする導光板（ＬＧＰ）を採用する。ＬＧＰからの出射光は典型的にはＬＧＰの法線に対して極めて急角度であり、例えば８０度以上などである。この第２の手法では、このときに、ＬＧＰからの出射光を法線方向に変えるために、光方向変換物品の１種である転向性フィルムが用いられる。方向転向性フィルム、広義には光方向変換物品または光方向変換フィルム、例えばＣｌａｒｅｘ，Ｉｎｃ、Ｂａｌｄｗｉｎ，ＮＹから入手可能なＨＳＯＴ（高拡散光透過）導光板を備えるものなどは、この種の均一なバックライトをもたらす改善された解決策を提供し、拡散フィルムの必要がなくまたは製造中にドット印刷をする必要がない。ＨＳＯＴ導光板および他の種類の方向転向性フィルムは、プリズム構造のアレーを用い、様々に組み合わせて、導光板からの光を二次元表面に対する法線に向けて方向を変える。一例として、米国特許第６，７４６，１３０号（オオカワ）はＬＧＰ照明のための転向性フィルムとして働く光制御シートを記載している。転向性フィルムの突起列は、互いに平行に走り、かつ面の傾斜角度が変化する１つの面を有する。米国特許第６，８７４，９０２号（ヤマシタら）は、互いに平行に配置された複数の伸長プリズムを有する光方向変換装置について記述し、一次光源から遠い側の、各伸長プリズムの１つのプリズム面が、凸状表面形状を有するように設計されている。

図１を参照して、ディスプレイ装置３０の導光板１０の全体的な機能および動作が示される。光源１２からの光は入射表面１８に入射し、図示のように楔形状であってもよい導光板１０の中を通る。光は導光板１０の内部を総内部反射（ＴＩＲ）条件が満たされなくなるまで伝播し、あるいは次いで反射表面４２から反射して、出射表面１６で導光板を出る。この光は次いで転向性フィルム２２へ進み方向変換されて、光変調装置２０、例えばＬＣＤまたは他の二次元バックライト要素を照射する。

転向性フィルム２２はディスプレイの光度を増加させるのに有用であるが、いくつかの性能的な欠点が残る。従来の転向性フィルムのプリズム光方向変換構造はフィルムのシートに沿って所与の周期で間隔が置かれる。同時に、光変調装置２０のピクセル形成構造自体も空間的に周期的な配置を有する。画像技術の当業者には周知であるように、これらの２つの周期的なパターンの重なり合いから望ましくないモアレ（Ｍｏｉｒｅ）パターンが発生する。モアレを最小にするには、またはそれを全部除くには、光方向変換フィルムまたは光変調層のピクセルのいずれかの周期性を取り除くことが必要となる。

Ｇａｒｄｉｎｅｒらの「可変角度プリズムを備える光学フィルム」の名称の米国特許第６，７０７，６１１号は、モアレを低減するために、様々な形態の角度付けられた表面、間隔、および曲率を有する転向性フィルムの入射光表面上のプリズム表面の最適化された幾何形状配置を開示する。しかしながら、Ｇａｒｄｉｎｅｒらの米国特許第６，７０７，６１１号に開示された手法は複雑な細工を必要とすることがあり、この方法で製作された転向性フィルムでは照明の均一性を制御するのは困難であることが実証できる。韓国特許第２０−０３６４０４５号は、少なくとも１つの蛇行する表面からなる多数の曲がったプリズムユニットから構成されるプリズム列を有する光度向上フィルムについて記載する。しかしながら、このフィーチャは、微小構造における変動に起因して光の光度を低下させ得る。
米国特許第５，５９２，３３２号明細書 米国特許第６，１１１，６９６号明細書 米国特許第６，２８０，０６３号明細書 米国特許第５，６２９，７８４号明細書 米国特許出願公開第２００３／０２１４７２８号明細書 米国特許第６，７４６，１３０号明細書 米国特許第６，８７４，９０２号明細書 米国特許第６，７０７，６１１号明細書 韓国特許第２０−０３６４０４５号明細書

モアレを最小化または除去するが、それにもかかわらず良好な光学的光度を維持する光方向変換フィルムの設計に対する必要性がいまだに存在している。

本発明は、幅と長さを有する光方向変換物品を提供し、該光方向変換物品は、
光方向変換物品の長さに沿って伸長されかつ並行に配置された複数の光方向変換構造を含む光方向変換表面を含み、
ここで各光方向変換構造は、
（ｉ）光方向変換物品の法線から第１の角度に合わせて配置された第１の側面と；
（ｉｉ）光方向変換物品の法線から第２の角度に合わせて配置された第２の側面とを含み、
ここで各光方向変換構造の断面形状は少なくとも１つの凸面を有し；
ここで第１と第２側面は頂点で交わり、及び
ここで少なくとも２つの隣り合う光方向変換構造では、隣り合う光方向変換構造の長さにわたって、隣り合う光方向変換構造の頂点間の幅方向ピッチが±３％を超えて変動する。

さらに本発明は、光方向変換物品の製造方法を提供し、該製造方法は、
ａ）シリンダーを回転すること、
ｂ）前記回転シリンダーを工具でスクライビングし、シリンダーの１回転全てにわたって±３％を超えて変動するピッチを有する隣り合う刻み目を形成すること、
ｃ）射出ロール成形（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｒｏｌｌ ｍｏｌｄｉｎｇ）処理において該刻み目の付いたシリンダーを用いて、光方向変換物品を形成することを含む。

また、本発明は、ディスプレイ装置を提供し、該ディスプレイ装置は、
ａ）光源；
ｂ）光源からの光をある範囲の角度にわたって出射表面から外側へ導く導光板；
ｃ）導光板からの光を受け取るための光方向変換物品であって、該光方向変換物品は幅と長さを有し、光方向変換表面が該光方向変換物品の長さに沿って伸長され、且つ並行に配置された複数の光方向変換構造を含む光方向変換物品であって、
各光方向変換構造は、
（ｉ）光方向変換物品の法線から第１の角度に合わせて配置された第１の側面と、
（ｉｉ）光方向変換物品の法線から第２の角度に合わせて配置された第２の側面とを含み、
ここで各光方向変換構造の断面形状は少なくとも１つの凸面を有し、
ここで第１と第２側面は頂点で交わり、及び
ここで少なくとも２つの隣り合う光方向変換構造では、隣り合う光方向変換構造の長さにわたって、隣り合う光方向変換構造の頂点間の幅方向ピッチは±３％を超えて変動し、
それらによって光方向変換物品は照明を提供し；並びに、
ｄ）光方向変換物品からの入射照明を変調するための光ゲート装置；
を含む。

本発明は、低減されたモアレ外観を有しかつ良好な光学的な光度を提供するディスプレイのための入射照明を与える、光方向変換要素を提供する。光方向変換構造の変動するピッチはモアレを抑制するが、このフィーチャは微小構造における変動により光学的な光度を低下させ得る。これを補うために、光方向変換構造の１つの表面は、光を法線視野方向に近い方向へより効率的に方向変換し、光学的な光度の低下を防止するような、曲率を有するように設計される。

本明細書は本発明の対象を詳細に指摘し明瞭に請求する特許請求の範囲により成立するが、本発明は添付図面と併せた以下の説明からより良好に理解されるものと考えられる。

本説明は特に本発明に従った装置の一部を形成するまたはさらに直接的に協働する要素を対象とする。特に示されずまたは説明されない要素は当業者に周知の様々な形態を取り得ることが理解されるべきである。

本発明は、光方向変換物品、例えば転向性フィルム、例えば、モアレおよび関連する周期効果を最小化するためまたは取り除くための光方向変換構造の不規則なパターンを有する転向性フィルムなどを提供する。一般に、光方向変換物品は、光方向変換物品の長さに沿って伸長されて且つ少なくとも２つの隣り合う光方向変換構造の長さにわたって並行に配置された複数の光方向変換構造を含む光方向変換表面を有する。隣り合う光方向変換構造の頂点間の幅方向ピッチは±３％を超えて変動する。隣り合う光方向変換構造の頂点間の幅方向のピッチは、光方向変換物品の長さにわたって不規則なパターンで増加および減少するのが好ましい。隣り合う光方向変換構造の頂点間のピッチは、光方向変換物品の長さにわたって不規則なパターンで±３％を超えて増加および減少するのがさらに好ましい。一実施形態において、少なくとも２つの隣り合う光方向変換構造の頂点は光方向変換の長さに沿って実質的に正弦曲線経路を辿る。光方向変換構造は、以下にさらに詳細に議論するように直線に沿って配置されないので平行ではないが、光方向変換構造は互いに交差しない。

本発明の一実施形態を示す図２を参照すると、光方向変換物品４０の光方向変換表面１４が示されている。光方向変換表面１４は導光板１０に対面し、且つ例えば図１の配置のように、通常の描写において示すときの下方向に向けて置かれる。光方向変換表面１４上で、光方向変換構造２４は並行に配置され、各光方向変換構造２４は長さ方向Ｌに伸長される。各光方向変換構造２４は、頂点３２で交わる少なくとも２つの表面３４、３６を有し、該頂点３２は、出射面２８から最大距離の、その最も高い点を画定するものである。隣り合う光方向変換構造２４の頂点３２間のピッチＰは、長さ方向Ｌに直交する幅方向Ｗで測定される。

図３は導光板１０から光Ｒの入射線に対する光方向変換物品４０の作用を示す。第１角度θ１での光入射は光方向変換物品４０によって法線Ｎにより近い第２角度θ２へ方向変換される。この角度θ２で方向変換された光は次いで出射面２８から放射される。

図２、３および４に示すように、光方向変換構造２４は、概して光方向変換表面１４に沿って平行に配置されるが、直線で伸長されない。代わりに、不規則化手段が導入され、各光方向変換構造２４は長さ方向Ｌに沿っていくらか蛇行する経路をたどる。この配置によって、隣り合う光方向変換構造２４の頂点３２間のピッチＰは、方向Ｌに沿ってある点から次の点に変化する。平均ピッチＰが５０ミクロンの範囲である場合、この平均値からのピッチＰの変動は少なくとも約３ミクロンまたはおよそ平均ピッチＰの６％（すなわち±３％）である。この範囲以上の変動値は、モアレを最小化しながら、他の望ましくない光学効果を招くことなく、光度の向上に良い効果がある。若干より多くの変動を導入してもよく、長さＬにわたって約１２％〜２０％の変動を超えないことが好ましい。ピッチＰ変動のこの上限は光学的な考慮よりも製作方法によってより制約を受けうる。ピッチＰの変動が、事実上、光方向変換構造２４の表面３４および３６を、一直線ではなくそれに対応した波状にする。

隣り合う光方向変換構造２４間のピッチＰの変動は、各伸長された光方向変換構造２４の経路が直線と異なるだけでなく、隣り合う光方向変換構造２４の経路が平行でないことを必要とすることに留意すべきである。図５Ａを参照すれば、各点において互いから等しい間隔を置き、かつ実質的に正弦曲線である非直線経路をたどる光方向変換構造２４の配置が示される。この配置において、ピッチ値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４は等しく、すなわち、
Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３＝Ｐ４
である。

この配置は不規則性のいくつかの手段を提供するが、幅Ｗ方向に取られたピッチＰは、隣り合う光方向変換構造２４間で変化しない。これに対し、図５Ｂは本発明の配置を示し、隣り合う列は同じ周期Ｑを有するが位相が異なる。この配置では、ピッチ値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４は次の関係を有する。
Ｐ１はＰ２に等しくない。
Ｐ２はＰ３に等しくない。
（ピッチＰ１は様々な点でピッチＰ４に等しくなる場合もあるが、それらの値は長さＬの異なる点の間で測定される）。このようにして、光方向変換構造２４の正弦配置を用いる本発明の実施形態は、不規則性の量を増加させ、モアレの可能性を低減させる。この不規則性を提供するために、隣り合う光方向変換構造２４の正弦パターンはずらされ、それによって周期的な関係を不規則にする。また、描かれる正弦曲線の振幅を隣り合う光方向変換構造２４間で変化させることもできる。

隣り合う光方向変換構造２４間のピッチＰが、光方向変換表面１４の長さにわたって少なくとも約６％（すなわち±３％）の閾値で変化するとき、モアレパターンがいくらか改善されることが測定された。このピッチ変動は以下のように計算される。

式中、Ｐ_平均は平均ピッチであり、Ｐ_ｉはある光方向変換構造２４の任意の点から隣の光方向変換構造２４の点へのピッチである。

図９は、本発明による光方向変換構造２４の一実施例の全体的な構造配置を断面で示す。本発明の光方向変換物品４０は光方向変換構造２４を有し、ここで各光方向変換構造２４は、側面３４および各々法線Ｎに対して角度の付いたまたは曲がった凸状曲面４４を有する。図９において、第１側面３４は法線Ｎから角度θ１で配向され、第２側面４４は法線Ｎから角度θ２で配向される。一実施形態において、第２側面４４は、１００ミクロン〜１ｍｍの曲率半径を有する球状面である（すなわち、通常、光学技術において球の部分として画定される形状を有すると理解される）。表面湾曲は光の角度の改善を提供するのに有利でありえ、光方向変換と共に視準（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ）の手段をいくつか提供する。図８Ａおよび８Ｂは凸状曲面の有無による光方向変換の比較を提供する。図８Ａは、実質的に平坦な面を有する光方向変換構造２４での光方向変換を示す。図８Ｂは、曲面４４を有する光方向変換構造２４での改善された光方向変換を示す。図８Ａおよび８Ｂのグラフはそれぞれ曲面４４の有無による相対輝度を示す。

側面３４と４４の交差点の頂点３２はこの断面態様の１点とすることができ、または図９の光方向変換構造２４のいくつかもしくは全てに対し平坦ファセット４６として示される面とすることができる。平坦化された頂点３２の使用は製造上の丈夫さおよび機械的な剛性を改善する利点を提供する。隣り合う光方向変換構造２４の高さｈは、同じかまたはある範囲の値にわたって変化することができる。隣り合う光方向変換構造が実質的に同じ高さを有するのが好ましく、及び光方向変換構造の全てが実質的に同じ高さであるのが好ましい。

図１２を参照すると、光方向変換構造２４の様々な寸法が示される。ピッチＰは、１つの頂点３２から隣り合う頂点３２まで、または図１２に示すように隣り合う構造２４の間の溝の底部から、または隣り合う構造２４と共通するいくつかの他の特徴から測定することができ、典型的には約２０〜８０ミクロンの範囲内である。平坦ファセット４６が用いられる場合、その幅ｆは典型的には約１〜１０ミクロンの範囲内である。側面３４に対する傾き角度θ１は１〜２５度の範囲であり得る。

製作
光方向変換物品はフィルム基体に一体化された層として製作することができ、すなわち、基体の表面の中に形成されてもよく、または光方向変換構造を別の材料上に形成して基体層に適用してもよい。一実施形態において、光方向変換物品４０は射出ロール成形処理で転向性フィルムとして製作される。一般に光方向変換物品は、（ａ）シリンダーを回転させること；（ｂ）該回転するシリンダーを工具でスクライビングし、シリンダーの１回転全てにわたって±３％を超えて変動するピッチを有する隣り合う刻み目を形成すること；および（ｃ）射出ロール成形処理において該刻み目の付いたシリンダーを用いて光方向変換物品を形成することを含む方法によって製造される。図７を参照すると、大きく誇張され拡大された形で示される細工パターン５２で刻印されるシリンダー５０が示されている。このようにして調製されたシリンダー５０は、次いで転向性フィルムの製作に用いることができる。例えば、同一出願人の「抵抗性タッチスクリーン用の透明でフレキシブルなシート（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｓｈｅｅｔ ｆｏｒ ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ）」の名称のＢｏｕｒｄｅｌａｉｓらの米国特許出願公開第２００４／００９０４２６号に記載された射出ロール成形において、溶融ポリマーが圧力下で、パターン形成されたロールおよびバッキングローラーによって形成されたニップ中に射出され、パターン形成されたフィルムが形成される。図８に示したようにスクライビングにより調製されたシリンダー５０は、したがって、かかる製作処理においてパターン形成されたローラーとして働き得る。シリンダー５０は、例えば、銅またはニッケルメッキされた構造体であってもよい。

図１１を参照すると、一実施形態においてシリンダー５０上に細工パターン５２を形成するために用いることのできるスクライビング工具６０が示される。寸法はインチで示される。

本発明の光方向変換物品４０を製作する他の方法は、例えば、押し出しフィルム鋳造を含む様々な成形方法を含む。押し出しフィルム鋳造において、ポリマーまたはポリマー混合物はスリットダイ、Ｔダイ、コートハンガーダイ、または他の好適な機構を介して溶融押し出しが行われる。好ましい幾何形状を有する押し出されたウェブ（ｗｅｂ）は、次いで、冷却された鋳造ドラム上で急速にそのガラス固化温度より下に冷却されて、ポリマーがローラー形状の形を保つようにする。代わりに、本発明の光方向変換物品４０はパターンの周りの真空形成によって製造することもできる。さらに、光方向変換物品は、熱または放射（例えばＵＶ硬化）を用いる処理をはじめとする成形及び硬化処理によって形成することができる。

一実施形態において、本発明の光方向変換物品４０はフレキシブルで透明な材料、最も好ましくはポリマー材料から転向性フィルムとして製作される。ポリオレフィン類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリカーボナート類、セルロース系エステル類、ポリスチレン、ポリビニル樹脂類、ポリスルホンアミド類、ポリエーテル類、ポリイミド類、ポリビニリデンフルオリド、ポリウレタン類、ポリフェニレンスルフィド類、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアセタール類、ポリスルホネート類、ポリエステルアイオノマー類、アクリレート類、およびポリオレフィンアイオノマー類をはじめとする本目的のために好適な多数のポリマーがある。コポリマーおよび／またはこれらのポリマーの混合物を用いることができる。

不規則化の結果
光方向変換表面１４上の光方向変換構造２４の不規則化の効果はフーリエスペクトルデータを用いて容易に評価することができる。図６を参照すると、本発明の光方向変換物品４０について、様々な周波数での相対的な震幅レベルを示すフーリエスペクトルのグラフが示される。第１の曲線５６は、図５Ａに示すように、光方向変換構造２４が平行である場合の転向性フィルムからのフーリエスペクトル測定を示す。第２の曲線５８は、図５Ｂに示すように、光方向変換構造２４が平行でない場合の転向性フィルムからのフーリエスペクトル測定を示す。低下したスペクトル値はより低いポテンシャルモアレエネルギーを示す。モアレは２つのフーリエスペクトル（この場合、図１の光ゲート装置２０からのあるスペクトルと光方向変換物品４０からの他のスペクトル）のコンボリューション（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）であるので、どちらかのスペクトルの震幅の低下はモアレの知覚を減少させることに役立つ。

本発明を用いるときに提供される不規則化は、ある意味で転向性フィルムをその光源に対して回転して得られる効果に類似している。しかしながら、本発明によって達成される不規則化はモアレパターン形成の可能性を少なくしまたは可能性を無くすとともに輝度を増加させるものである。

（ディスプレイ装置）
図１０を参照すれば、本発明の光方向変換物品４０を用いるディスプレイ装置３０が示される。光変調装置２０はＬＣ装置であることが好ましく、例えば透過性のある薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ディスプレイ装置などが好ましい。光源１２がＣＣＦＬ（冷陰極蛍光）である場合、ＣＣＦＬの長さは、図２に示すように、光方向変換物品４０の長さＬに平行である。

提供されるのは、導光板からの光の方向を変換するための光方向変換構造の不規則化された配置を有する転向性フィルムである。

電子ディスプレイ装置の導光板および光変調要素に対する転向性フィルムの関係を示す側面図である。 本発明による転向性フィルムの光方向変換表面を示す斜視図である。 本発明による転向性フィルムの光方向変換表面を導光板側からの斜視で示す斜視図である。 本発明の転向性フィルム上の光方向変換構造によってたどられる、不規則化された経路を示す平面図である。 本願発明でない実施形態を示す例示的図である。 本発明による光方向変換構造のピッチおよびずれを示す図である。 本発明の転向性フィルムを用いて得ることができる、低減されたモアレ効果ポテンシャルを示すフーリエ変換特性を示すグラフである。 本発明の転向性フィルム上の表面構造がどのように形成されるかを示す斜視図である。 本発明の異なる実施形態を用いる相対輝度レベルの比較図である。 本発明の異なる実施形態を用いる相対輝度レベルの比較図である。 一実施形態における光方向変換構造の構造形状の断面の拡大側面図である。 本発明により提供される転向性フィルムを示す側面図である。 本発明による光方向変換物品の型を形成するために用いられる工具の断面を示す側面図である。 寸法特徴を示す光方向変換構造の断面の側面図である。

符号の説明

１０ 導光板
１２ 光源
１４ 光方向変換表面
１６ 出射表面
１８ 入射表面
２０ 光変調装置
２２ 転向性フィルム
２４ 光方向変換構造
２８ 出射面
３０ ディスプレイ装置
３２ 頂点
３４ 表面
３６ 表面
４０ 光方向変換物品
４２ 反射表面
４４ 曲面
４６ 平坦ファセット
５０ シリンダー
５２ 細工パターン
５６ 第１曲線
５８ 第２曲線
６０ スクライビング工具
ｆ 幅
ｈ 高さ
Ｌ 長さ
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ ピッチ
Ｑ 周期
Ｒ 光線
Ｗ 幅
θ_１、θ_２ 角度

Claims (25)

1. 幅および長さを有する光方向変換物品であって、
   光方向変換物品の長さに沿って伸長されかつ並行に配置された複数の光方向変換構造を含む、光方向変換表面を含み、
   ここで、各光方向変換構造が、
   （ｉ）光方向変換物品の法線から第１の角度に合わせて配置された第１の側面と、
   （ｉｉ）光方向変換物品の法線から第２の角度に合わせて配置された第２の側面とを含み、
   各光方向変換構造の断面形状は少なくとも１つの凸面を有し、
   第１と第２側面は頂点で交わり、及び
   少なくとも２つの隣り合う光方向変換構造では、隣り合う光方向変換構造の長さにわたって、隣り合う光方向変換構造の頂点間の幅方向ピッチが±３％を超えて変動する光方向変換物品。
2. 前記頂点が平坦な面である、請求項１記載の光方向変換物品。
3. 前記光方向変換物品がフィルム基体と一体化された層を含む、請求項１記載の光方向変換物品。
4. 前記光方向変換構造が基体層に適用される、請求項１記載の光方向変換物品。
5. 少なくとも２つの隣り合う光方向変換構造が実質的に同じ高さを有する、請求項１記載の光方向変換物品。
6. 前記光方向変換構造の全てが実質的に同じ高さを有する、請求項１記載の光方向変換物品。
7. 前記隣り合う光方向変換構造の頂点間の幅方向のピッチが、光方向表面の長さにわたって不規則なパターンで増加および減少する、請求項１記載の光方向変換物品。
8. 前記隣り合う光方向変換構造の頂点間のピッチが、該要素の長さにわたって不規則なパターンで±３％を超えて増加および減少する、請求項７記載の光方向変換物品。
9. 少なくとも２つの隣り合う光方向変換構造が光方向変換表面の長さにわたって実質的に正弦曲線経路に沿って延びる、請求項１記載の光方向変換物品。
10. 前記第１の角度が法線から１〜２５度である、請求項１記載の光方向変換物品。
11. 前記凸面の湾曲が球状である、請求項１記載の光方向変換物品。
12. ａ）シリンダーを回転すること、
    ｂ）前記回転シリンダーを工具でスクライビングし、シリンダーの１回転全てにわたって±３％を超えて変動するピッチを有する隣り合う刻み目を形成すること、
    ｃ）刻み目の付いたシリンダーを用いて射出ロール成形処理で光方向変換物品を形成することを含む光方向変換物品の製造方法。
13. 前記得られる光方向変換物品が幅と長さを有し、
    光方向変換物品の長さに沿って伸長されかつ並行に配置された複数の光方向変換構造を含む光方向変換表面を含み、
    ここで、各光方向変換構造が、
    （ｉ）光方向変換物品の法線から第１の角度に合わせて配置された第１の側面と、
    （ｉｉ）光方向変換物品の法線から第２の角度に合わせて配置された第２の側面とを含み、
    ここで、各光方向変換構造の断面形状は少なくとも１つの凸面を有し、
    第１と第２側面は頂点で交わり、及び、
    少なくとも２つの隣り合う光方向変換構造では、隣り合う光方向変換構造の長さにわたって隣り合う光方向変換構造の頂点間の幅方向ピッチが±３％を超えて変動する、請求項１２記載の製造方法。
14. 回転シリンダーのスクライビングが、スクライビング工具によって実質的に正弦曲線経路を辿ることを含む、請求項１２記載の製造方法。
15. ディスプレイ装置が、
    ａ）光源；
    ｂ）光源からの光をある範囲の角度にわたって出射表面から外側へ導く導光板；
    ｃ）導光板からの光を受け取るための光方向変換物品であって、該光方向変換物品は幅と長さを有し、光方向変換表面が該光方向変換物品の長さに沿って伸長され、且つ並行に配置された複数の光方向変換構造を含む光方向変換物品であって、
    各光方向変換構造は、
    （ｉ）光方向変換物品の法線から第１の角度に合わせて配置された第１の側面と、
    （ｉｉ）光方向変換物品の法線から第２の角度に合わせて配置された第２の側面とを含み、
    ここで、各光方向変換構造の断面形状は少なくとも１つの凸面を有し、
    第１と第２側面は頂点で交わり、及び
    少なくとも２つの隣り合う光方向変換構造では、隣り合う光方向変換構造の長さにわたって、隣り合う光方向変換構造の頂点間の幅方向ピッチは±３％を超えて変動し、
    それらによって光方向変換物品は照明を提供する；並びに、
    ｄ）光方向変換物品からの入射照明を変調するための光ゲート装置；
    を含む、ディスプレイ装置。
16. 前記光方向変換構造の頂点が平坦な面である、請求項１５記載のディスプレイ装置。
17. 前記光方向変換物品がフィルム基体と一体化されている、請求項１５記載のディスプレイ装置。
18. 前記光方向変換物品の光方向変換構造が、基体層に適用される、請求項１５記載のディスプレイ装置。
19. 前記光方向変換物品の少なくとも２つの隣り合う光方向変換構造が実質的に同じ高さを有する、請求項１５記載のディスプレイ装置。
20. 前記光方向変換物品の光方向変換構造の全てが実質的に同じ高さを有する、請求項１５記載のディスプレイ装置。
21. 前記隣り合う光方向変換構造の頂点間の幅方向のピッチが、光方向変換表面の長さにわたって不規則なパターンで増加および減少する、請求項１５記載のディスプレイ装置。
22. 前記隣り合う光方向変換構造の頂点間の幅方向のピッチが、光方向変換表面の長さにわたって不規則なパターンで±３％を超えて増加および減少する、請求項２１記載のディスプレイ装置。
23. 前記光方向変換物品の少なくとも２つの隣り合う光方向変換構造の頂点角度が光方向変換表面の長さに沿って実質的に正弦曲線経路に沿って延びる、請求項１５記載のディスプレイ装置。
24. 前記光方向変換構造の第１の角度が法線から１〜２５度である、請求項１５記載のディスプレイ装置。
25. 各光方向変換構造の断面形状の凸面の湾曲が球状である、請求項１５記載のディスプレイ装置。

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