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JP5727460B2 - 光結合を防止するための光学フィルム - Google Patents

光結合を防止するための光学フィルム Download PDF

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Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、本出願と同日に出願の米国特許仮出願第６１／１６９４６６号、名称「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍ」（代理人整理番号６５０６２ＵＳ００２）、同第６１／１６９５２１号、名称「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ Ｓａｍｅ」（代理人整理番号６５３５４ＵＳ００２）、同第６１／１６９５３２号、名称「Ｒｅｔｒｏｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ」（代理人整理番号６５３５５ＵＳ００２）、同第６１／１６９５５５号、名称「Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ Ｓａｍｅ」（代理人整理番号６５３５７ＵＳ００２）、同第６１／１６９４２７号、名称「Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｃｏａｔｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｄｅｆｅｃｔｓ」（代理人整理番号６５１８５ＵＳ００２）、及び同第６１／１６９４２９号、名称「Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ａ ｎａｎｏｖｏｉｄｅｄ Ａｒｔｉｃｌｅ」（代理人整理番号６５０４６ＵＳ００２）に関連し、これらを参照により援用する。
（発明の分野）
本発明は、概して、空隙によって離隔される２つの層間又は構成要素間での光損失又は望ましくない光結合を防止するための低屈折率の光学フィルムを含む光学構造物及びディスプレイシステムに関する。
液晶ディスプレイシステムは、典型的には、１つ以上のディフューザー層、光を方向転換させるための１つ以上のプリズム層、並びに１つ以上の反射及び／又は吸収偏光層など複数の層を含む。これらのフィルムの少なくとも一部は、空隙によって互いに離隔される。２つのかかるフィルムが互いに物理的に接触すると、光は、２つのフィルムの間の接触位置で光学的に結合することがある。光結合は、望ましくない、視覚的に明らかな輝点又はストリークをディスプレイに生じさせることが多い。
概して、本発明は、光学構造物及びディスプレイシステムに関する。一実施形態では、光学構造物は、互いに対向し、空隙によって離隔される第１の主表面及び第２の主表面を含む。第１の表面及び第２の表面は、空隙の第１の位置で互いに物理的に接触しやすい。光学構造物は、第１の位置に配置される光学フィルムを含む。光学フィルムは、第１の主表面及び第２の主表面が第１の位置で互いに接触しないようにする。光学フィルムは、約１．３以下の実効屈折率を有する。ある場合には、光学フィルムは、結合剤と、複数の粒子と、複数の相互に連結されたボイドと、を含む。ある場合には、光学フィルムは、約１．２以下又は約１．１以下の実効屈折率を有する。
別の実施形態では、光学アセンブリは、第１の光学層と、第２の光学層及び第１の光学層と第２の光学層との間に配置される光学フィルムを含む光学構造物と、を含む。光学フィルムは、約１．３以下の実効屈折率を有する。光学構造物のそれぞれ２つの隣接する主表面の相当部分は、互いに物理的に接触している。光学アセンブリは、第１の光学層と光学構造物との間に配置される空隙を更に含む。第１の光学層と光学フィルムとを物理的に接触させたときには、第１の光学層と第２の光学層との間で光結合は発生しない。ある場合には、第１の光学層及び第２の光学層のうちの少なくとも１つは、プリズム形の光方向転換層又は反射偏光層である。ある場合には、光学フィルムは、結合剤と、複数の粒子と、複数の相互に連結されたボイドと、を含む。ある場合には、光学フィルムは、約１．２以下又は約１．１以下の実効屈折率を有する。ある場合には、光学フィルムは、約１％以下の光学ヘイズを有する。ある場合には、光学構造物のそれぞれ２つの隣接する主表面の少なくとも５０％、又は少なくとも７０％、又は少なくとも９０％は、互いに物理的に接触している。ある場合には、光学フィルムは、第２の光学層上にコーティングされる。ある場合には、光学フィルムは、約１マイクロメートル以上の最小厚を有する。
別の実施形態では、ディスプレイシステムは、光源と、光源から受光する液晶パネルと、液晶パネルと光源との間に配置される第１の主表面と、第１の主表面と光源との間に配置される第２の主表面と、第１の主表面と第２の主表面とを離隔する空隙と、第１の主表面と第２の主表面との間に配置される光学フィルムと、を含む。光学フィルムは、２つの主表面が互いに物理的に接触しないようにする。光学フィルムは、結合剤と、複数の粒子と、複数の相互に連結されたボイドと、を含む。ある場合には、第１の主表面及び第２の主表面のうちの少なくとも１つは、プリズム形の光方向転換層又は反射偏光層の主表面である。ある場合には、光学フィルムは、約１マイクロメートル以上の厚さを有する。
別の実施形態では、光源は、光ガイドと、光ガイドの縁部に沿って配置される１つ以上のランプと、光ガイドの少なくとも一部に配置される光学フィルムと、を含む。光ガイドが物体と接触したときに光損失を防止する光学フィルム。光学フィルムは、約１マクロメートル以上の厚さ及び約１．３以下の実効屈折率を有する。ある場合には、光学フィルムは、約１．２以下の実効屈折率を有する。ある場合には、光学フィルムは、第１の媒質中に分散した複数の粒子及び複数のボイドを含む。光学フィルムは、第１の媒質の屈折率よりも小さい実効屈折率を有する。
本発明は、添付の図面に関連して以下の本発明の種々の実施形態の詳細な説明を考慮して、より完全に理解し正しく認識することができる。
光学構造物の概略側面図。 光学アセンブリの概略側面図。 ディスプレイシステムの概略側面図。 模様付き光学フィルムの概略側面図。 光源の概略平面図。
本明細書において複数の図面で用いられる同じ参照符号は、同一又は同様の性質及び機能を有する同一又は同様の要素を指す。
本発明は、概して、空隙によって離隔されるが、互いに物理的に接触しやすい２つの層間での光結合を防止するための低屈折率の光学フィルムを含む光学構造物及びディスプレイシステムに関する。本発明は、光損失をもたらし得る物理的接触を防止するための低屈折率の光学フィルムを含む光学アセンブリにも関する。
幾つかの開示された光学フィルムは、複数のボイドを含むことによって、全反射（ＴＩＲ）又は高内部反射（ＥＩＲ）に対応する。光学的に透明な非多孔性媒体内を伝播する光が高気孔率を有する層に入射する場合、入射光線の反射率は、垂直入射よりも斜角において遥かに高い。ヘイズのない又は低ヘイズのボイドフィルムの場合、臨界角における反射率よりも高い斜角における反射率は、ほぼ１００％に近い。このような場合、入射光線は、全反射（ＴＩＲ）を受ける。高ヘイズのボイドフィルムの場合、斜角における反射率は、光がＴＩＲを受けなくても、類似の範囲の入射角において１００％近くにできる。高ヘイズフィルムのこの向上した反射率はＴＩＲと類似しており、高内部反射（ＥＩＲ）と呼ばれる。本明細書で使用するとき、多孔質又はボイド光学フィルムによる高内部反射（ＥＩＲ）とは、フィルム又はフィルム積層体のボイド層及び非ボイド層の境界における反射率が、ボイドなしの場合よりもボイドありの場合の方が大きいことを意味する。
幾つかの開示された光学フィルムは、結合剤中に分散した十分に小さい複数のボイドを含み、実質的に低下した実効屈折率を有する。開示された光学フィルム中のボイドは、屈折率ｎｖ及び誘電率εｖを有し、ｎｖ ２＝εｖである。また、結合剤は、屈折率ｎｂ及び誘電率εｂを有し、ｎｂ ２＝εｂである。概して、光学フィルムに入射する光又は光学フィルム内を伝播する光などの光と光学フィルムとの相互作用は、例えば、フィルムの厚さ、結合剤の屈折率、ボイド又は孔の屈折率、孔の形状及び寸法、孔の空間分布、光の波長など多数のフィルム特性に応じて異なる。ある場合には、光学フィルムに入射する光又は光学フィルム内を伝搬する光は、ボイドの屈折率ｎｖ、結合剤の屈折率ｎｂ、及びボイドの気孔率、つまり体積分率「ｆ」を用いて表すことができる実効屈折率を「見る」、つまり「経験する」。ある場合には、光学フィルムは十分に厚く、ボイドは十分に小さいため、光は、単一のボイド、つまり孤立したボイドの形状及び機構を解体できない。このような場合、少なくとも６０％、又は７０％、又は８０％、又は９０％のボイドなど少なくとも大部分のボイドの寸法は、約λ／５以下、又は約λ／６以下、又は約λ／８以下、又は約λ／１０以下、又は約λ／２０以下であり、λは光の波長である。
ある場合には、開示された光学フィルムに入射する光は可視光線である。つまり光の波長は、電磁スペクトルの可視範囲内である。このような場合、可視光線は、約３８０ｎｍ〜約７５０ｎｍ、又は約４００ｎｍ〜約７００ｎｍ、又は約４２０ｎｍ〜約６８０ｎｍの範囲の波長を有する。このような場合、少なくとも６０％、又は７０％、又は８０％、又は９０％のボイドなど少なくとも大部分のボイドの寸法が約７０ｎｍ以下、又は約６０ｎｍ以下、又は約５０ｎｍ以下、又は約４０ｎｍ以下、又は約３０ｎｍ以下、又は約２０ｎｍ以下、又は約１０ｎｍ以下であれば、光学フィルムは実効屈折率を有し、複数のボイドを含む。
ある場合には、開示された光学フィルムが十分に厚いので、光学フィルムは、ボイド及び結合剤の屈折率、並びにボイド又は孔の気孔体積分率、つまり気孔率を用いて表すことができる実効屈折率を合理的に有することができる。このような場合、光学フィルムの厚さは、約１００ｎｍ以上、又は約２００ｎｍ以上、又は約５００ｎｍ以上、又は約７００ｎｍ以上、又は約１，０００ｎｍ以上である。
開示された光学フィルム中のボイドが十分に小さく、光学フィルムが十分に厚い場合、光学フィルムは、次のように表すことができる実効誘電率εｅｆｆを有する。
εｅｆｆ＝ｆεｖ＋（１−ｆ）εｂ （１）
このような場合、光学フィルムの実効屈折率ｎｅｆｆを、次のように表すことができる。
ｎｅｆｆ ２＝ｆｎｖ ２＋（１−ｆ）ｎｂ ２ （２）
ある場合（孔の屈折率と結合剤の屈折率との差異が十分に小さい場合など）には、光学フィルムの実効屈折率を、次の式で近似できる。
ｎｅｆｆ＝ｆｎｖ＋（１−ｆ）ｎｂ （３）
このような場合、光学フィルムの実効屈折率は、ボイド及び結合剤の屈折率の体積加重平均である。例えば、約５０％のボイド体積分率を有する光学フィルム及び約１．５の屈折率を有する結合剤は、約１．２５の実効屈折率を有する。
図１は、隣接する第２の主表面１２０から空隙１３０によって離隔される第１の主表面１１０を含む、光学構造物１００の概略側面図である。主表面１１０及び１２０は、空隙で互いに物理的に接触しやすい。例えば、２つの表面は、第１の主表面１１０に関連する層の寸法、重量、又は屈曲のために、互いに物理的に接触することがある。具体的には、２つの主表面は、空隙内の位置「Ｘ」など空隙の１つ以上の位置で互いに物理的に接触しやすい。光学構造物１００は、第２の主表面１２０で、空隙１３０の位置「Ｘ」に配置された光学フィルム１４０を含む。ある場合には、光学フィルムは、第１の主表面１１０の位置「Ｘ」に配置されてもよい。ある場合には、１つの光学フィルムは第１の主表面１１０の位置「Ｘ」に配置されてもよく、別の光学フィルムは、第２の主表面１２０の同じ位置「Ｘ」に配置されてもよい。光学フィルム１４０は、第１の主表面及び第２の主表面が第１の位置「Ｘ」で互いに物理的に接触しないようにする。本明細書で使用するとき、２つの主表面間での「物理的接触」とは、接触点における２つの表面間の距離が、光のほぼ１波長よりも小さいことを意味する。例えば、２つの表面間の距離が約０．７マイクロメートル未満、又は約０．６マイクロメートル未満、又は約０．５マイクロメートル未満、又は約０．４マイクロメートル未満、又は約０．３マイクロメートル未満の場合、２つの表面は互いに物理的に接触している。離隔距離が光のほぼ１波長よりも小さい場合、２つの主表面の１つで全反射（ＴＩＲ）を受けた光では、２つの表面全域で一過性の光結合が発生することがある。
ある場合には、光学フィルム１４０は、主表面１２０上にコーティングされるか、積層されてもよい。ある場合には、光学フィルム１４０が十分に低い屈折率を有するため、第２の主表面１２０におけるＴＩＲに対応するか、ＴＩＲを維持することができる。例えば、このような場合、光学フィルムは、約１．３５以下、又は約１．３以下、又は約１．２５以下、又は約１．２以下、又は約１．１５以下、又は約１．１以下である実効屈折率を有する。
光学フィルム１４０は、同時係属中の米国特許仮出願第６１／１６９４６６号、名称「ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＬＭ」（代理人整理番号６５０６２ＵＳ００２）に記載されるものなど、十分に低い屈折率を有する任意の光学フィルムであってもよく、この開示の内容全体を参照により本明細書に援用する。
ある場合には、光学フィルム１４０は、結合剤と、複数の粒子と、複数の相互に連結されたボイドと、を含む。フィルムの気孔率、つまり光学フィルム中の複数の相互に連結されたボイドの体積分率は、約２０％以上、又は約３０％以上、又は約４０％以上、又は約５０％以上、又は約６０％以上、又は約７０％以上、又は約８０％以上である。結合剤と複数の相互に連結されたボイドとの重量比は、約１：１以上、又は約１．５：１以上、又は約２：１以上、又は約２．５：１以上、又は約３：１以上、又は約３．５：１以上、又は約４：１以上である。ある場合には、光学フィルムは、実質的に低光学ヘイズを有する。例えば、このような場合、光学フィルムの光学へイズは、約１０％以下、又は約７％以下、又は約５％以下、又は約３％以下、又は約２％以下、又は約１．５％以下、又は約１％以下である。ある場合には、光学フィルム中の粒子は、ほぼ球形であってもよい。ある場合には、粒子は細長くてもよい。
ある場合には、光学フィルム１４０は多孔質であり、高光学へイズを有し、それに加えて、第２の主表面１２０においてＴＩＲを維持するか、ＴＩＲに対応することができる。例えば、このような場合、光学フィルム１４０は、約３０％以上、又は約４０％以上、又は約７０％以上、又は約８０％以上、又は約９０％以上、又は約９５％以上の光学へイズを有する。
図２は、液晶パネル２６０と、第１の光学層２１０と、空隙２４０によって第１の光学層から離隔される光学構造物２５０と、を含む光学アセンブリ２００の概略側面図である。光学構造物２５０は、第２の光学層２２０と、第２の光学層上に配置された光学フィルム２３０と、を含む。空隙２４０は、第１の光学層から光学フィルムを離隔する。
第１の光学層２１０と光学フィルム２３０とを物理的に接触させたときには、第１の光学層２１０と第２の光学層２２０との間で光結合は全く発生しないか、ほとんど発生しない。
光学構造物２５０のそれぞれ２つの隣接する層の隣接する主表面の相当部分は、互いに物理的に接触している。例えば、光学構造物２５０のそれぞれの隣接する層２３０及び２２０の隣接する主表面２３５及び２２５の相当部分は、互いに物理的に接触している。例えば、２つの隣接する主表面の少なくとも５０％、又は少なくとも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％、又は少なくとも９５％は、互いに物理的に接触している。ある場合には、光学フィルム２３０は、第２の光学層２２０の表面２２５上にコーティングされる。
概して、光学構造物２５０のそれぞれ２つの隣接する層の隣接する主表面（互いに対向する、又は互いに隣接する主表面）の相当部分は、互いに物理的に接触している。例えば、ある場合には、光学フィルム２３０と第２の光学層２２０との間に配置された１つ以上の追加層（図２には明示されていない）が存在してもよい。このような場合、光学構造物２５０のそれぞれ２つの隣接する層の隣接する主表面の相当部分は、互いに物理的に接触している。このような場合、光学構造物のそれぞれ２つの隣接する層の隣接する主表面の少なくとも５０％、又は少なくとも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％、又は少なくとも９５％は、互いに物理的に接触している。
ある場合には、光学フィルム２３０は、実質的に低下した実効屈折率を有する。例えば、このような場合、光学フィルムの屈折率は、約１．３以下、又は約１．２５以下、又は約１．２以下、又は約１．１５以下、又は約１．１以下である。
光学フィルム２３０は、用途において望ましい任意の光学へイズを有してもよい。例えば、ある場合には、光学フィルム２３０は、約２％以下、又は約１．５％以下、又は約１％以下の光学ヘイズを有してもよい。別の例としては、ある場合には、光学フィルム２３０は、約３０％以上、又は約４０％以上、又は約５０％以上、又は約６０％以上、又は約７０％以上、又は約８０％以上、又は約９０％以上、又は約９５％以上の光学へイズを有してもよい。
概して、第１の光学層２１０及び第２の光学層２２０は、光学アセンブリ２００において望ましい任意の光学層であってもよい。例えば、ある場合には、第１の光学層及び第２の光学層のうちの少なくとも１つは、プリズム形の光方向転換層、輝度向上フィルム、又は反射偏光層であってもよい。光学フィルム２３０は、本明細書で開示された任意の光学フィルムに類似していてもよい。例えば、光学フィルム２３０は、光学フィルムに類似していてもよい。
ある場合（光学フィルム２３０が第１の光学層と第２の光学層との間での全ての光結合を防止する場合など）には、光学フィルムの厚さは、約１マイクロメートル以上、又は約１．２マイクロメートル以上、又は約１．４マイクロメートル以上、又は約１．６マイクロメートル以上、又は約１．８マイクロメートル以上、又は約２マイクロメートル以上である。
図３は、光２２１２を放射する光源２２１０と、放射光を受光する光学構造物２２７０と、光学構造物上に配置され、光学構造物に対向する平面の底主表面２２５５を有する光学層２２５０と、光学層上に配置された液晶パネル２２６０と、を含むディスプレイシステム２２００の概略側面図である。空隙２２４０は、光学層２２５０と光学構造物２２７０との間に配置され、これらを離隔する。
光学構造物２２７０は、構造化主表面２２２５と、構造化主表面上にコーティングされた光学フィルム２２３０と、を含む構造化層２２２０を含む。構造化主表面２２２５は、それぞれ頂点２２２４を有する、複数の構造物２２２２を含む。
構造物２２２２は、構造化層２２２０が光源から受光する特定の光線を全反射するように設計されている。例えば、頂点付近の構造化主表面２２２５に入射する光線２２１４は、構造物２２２２によって全反射される。光学フィルム２２３０が存在せず、平面の主表面２２５５が光学構造物に物理的に接触する場合、光線２２１４の少なくとも一部は、光学層２２５０まで透過するか、光結合し、構造化層２２２０の頂点付近での光透過が増加する。この局所的に増加した透過は、光結合又はウェットアウトと呼ばれることが多く、視聴者２２９５が、液晶パネル２２６０のディスプレイ表面領域全域で、視覚的に明らかで望ましくない、光度のばらつきを観察することがある。光学フィルム２２３０が存在しない場合、光結合又はウェットアウトは、典型的には、構造化主表面２２２５の頂点が隣接する光学層２２５０と物理的に接触する位置で発生する。光学フィルム２２３０は十分に厚いので、構造化主表面２２２５が平面２２５５と物理的に接触しないようにする。例えば、構造化主表面の頂点、つまり層２２５０と層２２２０とが互いに物理的に接触しやすい位置における光学フィルム２２３０の厚さｔ１は、約０．７マイクロメートル以上、又は約１マイクロメートル以上、又は約１．１マイクロメートル以上、又は約１．２マイクロメートル以上、又は約１．３マイクロメートル以上、又は約１．４マイクロメートル以上、又は約１．５マイクロメートル以上、又は約１．７マイクロメートル以上、又は約２マイクロメートル以上である。
ある場合には、光学フィルム２２３０の光学へイズは、約５％以下、又は約４％以下、又は約３％以下、又は約２％以下、又は約１％以下である。
光学フィルム２２３０は、本明細書で開示された任意の光学フィルムに類似していてもよい。例えば、光学フィルム２２３０は、光学フィルム１４０又は２３０に類似していてもよい。
ある場合には、光学フィルム２２３０は、第１の媒質中に分散した複数の粒子及び複数のボイドを含む。粒子及びボイドは十分に小さいため、第１の媒質の屈折率ｎｂよりも小さい実効屈折率ｎｅｆｆを有する有効媒質がもたらされ、この有効媒質は、ボイドと、粒子と、第１の媒質と、を含む。光学フィルムの実効屈折率ｎｅｆｆは十分に低いので、光線２２１４は、構造化主表面２２２５においてＴＩＲを受ける。例えば、このような場合、ｎｅｆｆは、約１．３以下、又は約１．２５以下、又は約１．２以下、又は約１．１５以下、又は約１．１以下である。
構造化層２２２０は、用途において望ましい任意の構造化層であってもよい。例えば、ある場合には、構造化層は輝度向上フィルムであってもよい。別の例としては、ある場合には、構造化層は転向フィルムであってもよい。
例示の光学システム２２００では、光学フィルム２２３０は層２２２０上に配置される。ある場合には、光学フィルム２２３０は、例えば、光学層２２５０の表面２２５５に配置されてもよい。
ディスプレイシステム２２００は、液晶パネル２２６０と光源２２１０との間に配置される第１の主表面２２５５と、第１の主表面２２５５と光源２２１０との間に配置される第２の主表面２２２５と、第１の主表面と第２の主表面とを離隔する空隙２２４０と、２つの主表面が互いに物理的に接触しないようにするために第１の主表面と第２の主表面との間に配置される光学フィルム２２３０と、を含む。ある場合には、光学フィルム２２３０は、結合剤と、複数の粒子と、複数の相互に連結されたボイドと、を含む。
ある場合には、主表面２２５５及び２２２５のうちの少なくとも１つは、プリズム形の光方向転換層、輝度向上フィルム、又は反射偏光層の主表面である。
例示のディスプレイシステム２２００では、光学フィルム２２３０は、実質的に構造化主表面２２２５全体を被覆する。ある場合には、光学フィルムは構造化主表面の一部だけを被覆する。例えば、図４は、構造化層２２２０の一部の頂点だけを被覆する模様付き光学フィルム５１０の概略側面図である。光学フィルム５１０は、本明細書で開示された任意の光学フィルムに類似していてもよい。ある場合には、２つの主表面間の空隙に配置される光学フィルムは、互いに物理的に接触しやすい２つの主表面の部分だけを離隔する必要がある。
図５は、光ガイド２３１０と、光ガイドの左縁部２３１２に沿って配置された複数のランプ２３２０と、光ガイドの底縁部２３１３の一部を被覆する第１の光学フィルム２３３０と、光ガイドの上縁部２３１４の一部を被覆する第２の光学フィルム２３３１と、光ガイドの右縁部２３１１並びに上縁部及び底縁部の一部を被覆する第３の光学フィルム２３３２と、を含む光源２３００の概略平面図である。
ランプ２３２０は、光ガイド２３１０の縁部２３１２から光ガイドに入り、全反射（ＴＩＲ）によって光ガイドの内部を伝搬する光２３２２を放射する。ある用途において光源を動作させている間、光ガイド２３１０は、例えば、光ガイドを収容及び／又は支持してもよいフレーム２３４０などの外物と物理的に接触していてもよい。接触は、例えば、少なくとも部分的にＴＩＲを妨げることによる光損失をもたらすことがある。光学フィルム２３３０〜２３３２は、光ガイド２３１０の少なくとも一部を被覆し、光ガイドがフレーム２３４０などの物体と物理的に接触した場合の光損失を防止する。光学フィルムは十分に厚いので、光ガイドと任意の外物との間の光結合を防止する、又は実質的に防止することにより光損失を防止する。それに加えて、光学フィルムは十分に厚く、十分に低い屈折率を有して、光ガイドでの光線２３２４などの光線のＴＩＲを促進する、又は維持する。
例示の光源２３００は、光ガイドの一部を被覆する３つの光学フィルムを含む。概して、光源２３００は、光ガイドの一部又は全てを被覆する１つ以上の光学フィルムを有してもよい。例としては、光源は、光ガイドの上縁部、底縁部、及び右縁部を被覆する光学フィルムを有してもよい。ある場合には、光ガイド全体は、十分に厚い光学フィルムでコーティングされてもよい。
低屈折率層２３３０〜２３３２は、本明細書で開示された任意の光学フィルム又は低屈折率層であってもよい。ある場合には、光学フィルムは、第１の媒質中に分散した複数の粒子及び複数のボイドを含む。粒子及びボイドは十分に小さいため、第１の媒質の屈折率ｎｂよりも小さい実効屈折率ｎｅｆｆを有する有効媒質がもたらされ、この有効媒質は、ボイドと、粒子と、第１の媒質とを含む。光学フィルムの実効屈折率ｎｅｆｆは十分に低いので、光線２３２４はＴＩＲを受ける。例えば、このような場合、ｎｅｆｆは、約１．３以下、又は約１．２５以下、又は約１．２以下、又は約１．１５以下、又は約１．１以下である。
ある場合には、光源２３００の光学フィルムは、結合剤中に分散した複数の粒子及び複数のボイドを含む。光学フィルムは、結合剤の屈折率よりも小さい実効屈折率を有する。
本明細書で使用するとき、「垂直の」、「水平の」、「上方の」、「下方の」、「左」、「右」、「上側」及び「下側」、「時計回り」及び「反時計回り」などの用語、並びに他の類似の用語は、諸図に示される相対的位置を指す。広くは、物理的実施形態は異なる配向を有することができ、その場合、用語は、装置の実際の配向に修正された相対位置を意味することを意図している。例えば、図１の光学構造物１００が図の配向と比べて反転していても、光学フィルム１４０はそれでも主表面１２０の「最上」にあると見なされる。
上記に引用した全ての特許、特許出願及び他の公開を、それらがあたかも完全に再現されたものとして本明細書に援用するものである。本発明の様々な態様の説明を容易にするために本発明の特定の実施例を上記に詳細に説明したが、本発明は、それら実施例の詳細に限定されるものではないことを理解すべきである。むしろ添付の「特許請求の範囲」により規定されるように本発明の趣旨及び範囲内にある全ての変形例、実施形態及び代替例を全て網羅しようとするものである。

Claims (3)

  1. 空隙によって離隔されつつ、互いに対向する第１の主表面及び第２の主表面を備える光学構造物であって、
    前記第１の主表面及び前記第２の主表面は、前記空隙内の第１の位置において互いに物理的に接触し易く、
    前記光学構造物は、前記第１の主表面及び前記第２の主表面が前記第１の位置において互いに接触するのを防止するために、前記第１の主表面から離隔するように前記第１の位置にて前記第２の主表面の上に配置された光学フィルムを備え、
    前記光学フィルムは、
    １．３以下の実効屈折率を有するとともに、
    結合剤、複数の粒子、および複数の相互に連結されたボイドを含む、光学構造物。
  2. 第１の光学層と、
    第２の光学層、および、前記第１の光学層から離隔するように前記第２の光学層の上に配置され、１．３以下の実効屈折率を有するとともに、結合剤、複数の粒子、および複数の相互に連結されたボイドを含む光学フィルムを有する、光学構造物と、
    前記第１の光学層と前記光学構造物との間に配置された空隙と、を備え、
    前記第１の光学層と前記光学フィルムとが物理的に接触しても、前記第１の光学層と前記第２の光学層との間で光結合が発生せず、
    前記光学構造物の前記光学フィルムと前記第２の光学層の２つの隣接する主表面の少なくとも５０％は、互いに物理的に接触する、光学アセンブリ。
  3. 光ガイドと、
    前記光ガイドの縁部に沿って配置された１つ以上のランプと、
    前記光ガイドが物体と物理的に接触したときの光損失を防止するために、前記物体から離隔するように前記光ガイドの少なくとも一部の上に配置された光学フィルムと、を備え、
    前記光学フィルムは、
    １マイクロメートル以上の厚さ、及び１．３以下の実効屈折率を有するとともに、
    第１の媒質中に分散された複数の粒子および複数のボイドを含む、光源。
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