JP2003511826A - ディスプレイ照明装置およびディスプレイ照明装置の輝度向上方法 - Google Patents

ディスプレイ照明装置およびディスプレイ照明装置の輝度向上方法

Info

Publication number
JP2003511826A
JP2003511826A JP2001529631A JP2001529631A JP2003511826A JP 2003511826 A JP2003511826 A JP 2003511826A JP 2001529631 A JP2001529631 A JP 2001529631A JP 2001529631 A JP2001529631 A JP 2001529631A JP 2003511826 A JP2003511826 A JP 2003511826A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light guide
polarizer
turning film
diffuser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001529631A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003511826A5 (ja
Inventor
ディー． クレットマン，ウェイド
コッブ，サンフォード
エー． エプステイン，ケネス
イー． ガーディナー，マーク
エル． ウォートマン，デイビッド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of JP2003511826A publication Critical patent/JP2003511826A/ja
Publication of JP2003511826A5 publication Critical patent/JP2003511826A5/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0056—Means for improving the coupling-out of light from the light guide for producing polarisation effects, e.g. by a surface with polarizing properties or by an additional polarizing elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/13362—Illuminating devices providing polarized light, e.g. by converting a polarisation component into another one
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133536—Reflective polarizers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133545—Dielectric stack polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 光ガイド（１１２）を含む照明装置（１１０）は、減衰全反射の原理に基づいて作動する。照明装置（１２０）は、光ガイド（１１２）の見かけ輝度を向上させるための光学素子および光学素子の組合せを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 発明の分野 本発明は、受動型のディスプレイで使用するのに適したディスプレイ照明装置
に関し、特に、バックライト照明装置と照明装置の輝度を向上させる方法に関す
る。
【０００２】 関連技術の説明 液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのバックライト式ディスプレイ装置は、一般
にくさび形の光ガイド（光ガイド）を使用している。くさび形の光ガイドは、冷
陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）ランプなどのほぼ直線状の光源からほぼ平面状の発光部
へ光を接続する。平面状の発光部は次にＬＣＤに連結される。
【０００３】 ディスプレイ装置の性能はしばしばその輝度によって判定される。主観的な立
場から、総輝度の比較的小さな増加はディスプレイ装置のエンドユーザには容易
に認知されないが、客観的に測定することは可能である。エンドユーザには直接
評価されないが、例えばわずか１％程度のごく小さな割合の客観測定される総輝
度の増加は、ディスプレイを使用する製品の設計者にはずっと良くなったと理解
される。これは、設計者がディスプレイ装置に割り当てる電力を減らすことがで
き、それでもなお許容レベルの輝度を達成できるからである。電池式の携帯装置
の場合、これは稼働時間の長期化につながる。
【０００４】 ディスプレイの輝度を増加させる選択肢として、より多くのより明るい光源を
使用することが含まれる。ディスプレイ装置に対する電力の割り当てを小さくす
る機能の反対で、追加の光源および／またはより明るい光源は、より多くのエネ
ルギーを消費し、携帯装置の場合、これは電池寿命の短縮と関連し合う。また、
光源を装置に追加することによって生産コストが増加し、装置の信頼性低下を招
く可能性がある。
【０００５】 輝度は、ディスプレイ内の利用可能な光をさらに効率よく使用することによっ
て、すなわち、ディスプレイ内のより多くの利用可能な光を好ましい観察軸に沿
って方向付けることによって、向上させることもできる。ディスプレイ装置の効
率を改善するために、ディスプレイ装置の内部には数多くの機構が使用されてい
る。例えば、そうでなければ観察軸沿いに見えない光を方向付けるために、プリ
ズム構造を有する輝度向上フィルムがしばしば使用される。一般的なフラットパ
ネルディスプレイ装置は、好適な視野方向に沿ってほぼ均一な出射をする全体が
明るい高コントラストのディスプレイを形成するために何種類かのフィルムを使
用している場合がある。光ガイドの出射光の欠陥を隠すために表面拡散体または
バルク拡散体が使用されることもあるが、ほとんどの拡散体は観察軸からの光を
散乱させ、そのために軸上の輝度が減少させる。
【０００６】 光ガイドは、ディスプレイ装置の輝度向にも貢献してきた。一般の光ガイドは
拡散によって光を取り出る。光ガイドは幾何学的再循環によって向上させること
もできる。光ガイドに入射する光線は拡散素子、一般に光ガイドの表面に設けら
れた白色ドットのパターン、とぶつかり、光ガイドからの散乱によって拡散状態
で取り出される。それ以外の光線は、拡散素子にぶつかるまで光ガイド内で全反
射される。これらのプロセスでは損失が生じ、光が視準化されずに拡散状態で取
り出されるため、軸上の輝度が、より低くなる。高度化による準視準化プロセス
で拡散光線をより多く軸上に向けさせてもよく、これによって軸上の輝度が向上
する。
【０００７】 光ガイドから光を抽出する別の方法は、減衰全反射（ＴＩＲ）を使用すること
による。減衰ＴＩＲの１タイプにおいて、光ガイドはくさび形を有し、光ガイド
の厚いエッジに入射した光線は、光ガイドの上面および下面に対して臨界角に達
するまで、すべて内部に反射される。その後、これらの亜臨界角の光線は取り出
される、すなわちもっと簡潔に述べると、出力面に対して視射角で光ガイドから
屈折する。ディスプレイ装置を照射するのに役立つようにするには、次にこれら
の光線をディスプレイ装置の観察軸すなわち出射軸とほぼ平行に方向変更させな
くてはならない。この方向変更は、通常は、転向レンズまたは転向フィルムを使
って行われる。
【０００８】 転向レンズまたは転向フィルムは、入力面上に形成されるプリズム構造を含み
、入力面は光ガイドに隣接して配置される。光線は、視射角、通常は出力面に対
して３０°未満、で光ガイドから出射してプリズム構造にぶつかる。光線はプリ
ズム構造の第１の表面で屈折し、プリズム構造の第２の表面で反射し、それによ
って転向レンズまたはフィルムによって所望の方向、例えばディスプレイの観察
軸とほぼ平行、に方向付けられる。
【０００９】 光ガイド、および、減衰ＴＩＲの原理を用いて作動するその対応照明系は、し
ばしばワンパスバックライと呼ばれる。これは、光ガイドか出る光が、再循環式
の光ガイドで行われるように光ガイドに戻すように再方向付けされないからであ
る。光ガイドの再循環は、一般に、光ガイドの下面に形成された拡散ドットから
なる注意深くデザインされたパターンからの拡散反射によって光を抽出する。パ
ターンの後ろ側に、拡散性であるが高反射性シートが配置されており、ただし貼
り合わされていない。光ガイド（ＬＣモジュールに向いている）の上に、拡散シ
ーと、場合によっては、好適な観察軸に沿って光線を方向付けて光の偏光をコン
トロールする前述の光学フィルムとが配置される。適切な角度で出射しない光線
および／または正しくない偏光の光線は一般に、反射して光ガイドに戻され、戻
された光は、拡散パターンおよび／または背面の反射体にぶつかることによって
散乱し偏光が変化する。この反射、すなわち光線の再循環により、適切な角度方
向および適切な偏光の光線がより多く出されるにつれてホールが明るくなる。
【００１０】 発明の要約 本発明によれば、減衰全反射の原理にしたがって作動する光ガイドを含む照明
系は、光ガイドの見掛け輝度を向上させるための光学素子および光学素子の組合
わせを含む。
【００１１】 本発明の第１の態様において、照明装置は、光源と該光源に連結された光ガイ
ドとを含む。光ガイドは、減衰全反射によって光を抽出するように配置される。
転向フィルムが光ガイドの出射側に連結され、光ガイドの出力面から転向フィル
ムに入る光を再方向付けするように配置される。転向フィルムに光学素子が連結
されるが、この光学素子は、第１の特性を有する光線を透過し、第２の特性を有
する光線を反射する光学的な構造を備えている。光ガイドの裏面には反射体が連
結され、第２の特性を有する光線が前記光学素子によって反射されて転向フィル
ムを通って光ガイドに入り、前記反射光の少なくとも一部は光ガイドから再び出
射して第１の特性を備える。
【００１２】 本発明の別の態様において、ディスプレイ装置は液晶ディスプレイモジュール
を含む。液晶ディスプレイモジュールには拡散体が連結され、拡散体の入射側に
は反射偏光子が連結される。反射偏光子の入射側および光ガイドには転向フィル
ムが連結される。光ガイドは、出力面を通る光源からの光線を方向付けるために
、減衰全反射の原理に基づいて作動する。光ガイドの背面には反射体が連結され
る。反射偏光子は、第１の偏光を有する光線を透過し、第２の偏光を有する光線
を反射する。反射光線は反射により転向フィルムを通って光ガイドに入り、反射
光線の少なくとも一部は反射体の背面で反射され、前記光ガイドから再び出射し
て前記第１の偏光を備える。
【００１３】 本発明のさらに別の態様において、ディスプレイ装置の輝度を向上させる方法
であって、ディスプレイ装置が液晶ディスプレイアセンブリと光源とを有し、光
源が減衰全反射の原理に基づいて光線を抽出する光ガイドを有し、第１の偏光方
向および第２の偏光方向を有する光線を光ガイドの入力面に出射するステップと
、光ガイドの出力面を出た光線を、該出力面とほぼ垂直な方向に方向変更させる
ステップと、第１の偏光方向を有する光線を透過させるステップと、第２の偏光
方向を有する光線を光ガイドに向かって後方に反射させるステップと、反射光線
をランダム化し、第１の偏光方向を有する反射光線の一部を生むステップと、光
線の一部を透過させるステップとを含む方法が提供される。 全体を通して同様の参照符号が同様の構成要素を示す添付図面を参照する本発
明の好適な実施形態のいくつかの詳細な説明から、本発明の数多くの利点と特徴
が当業者に明らかになるであろう。
【００１４】 好適な実施形態の詳細な説明 本発明を、いくつかの好適な実施形態、特にラップトップコンピュータのディ
スプレイまたはデスクトップのフラットパネルディスプレイなどのフラットパネ
ルディスプレイ装置に一般に使用されるバックライト照明装置に使用するのに適
した転向フィルム、に関して説明する。しかしながら、本発明の用途は限定され
るものではなく、当業者には、例えば映写スクリーン装置やフラットパネルテレ
ビなどの事実上任意の光学装置に適用可能であることが分かるであろう。したが
って、本願明細書に記載される好適な実施形態は、の本発明の広範囲性を制限す
るものと解釈されるべきではない。
【００１５】 図１を参照すると、ディスプレイ１０が多層液晶ディスプレイアセンブリ１２
と一緒に示されている。多層液晶ディスプレイアセンブリ１２は、前方偏光体１
４、ガラス層１５、液晶層１６、ガラス層１７、および後方偏光体１８を含んで
いてもよい。ディスプレイ１０は、光ガイド２２、光源アセンブリ２４、および
転向フィルム２６を有するディスプレイ照明装置２０を含むこともできる。光源
２４は、反射ハウジング３０の中に光ガイド２２の内面３２に隣接して配設され
る冷陰極蛍光管（ＣＣＦＴ）ランプ２８を含む。
【００１６】 転向フィルム２６は、複数のプリズム構造物３６が光ガイド２２の出力面３６
に向かって配置されている状態に形成された入力面３４を有する。光ガイド２２
の背面３８に隣接して反射体４０が配置されている。欠陥すなわち不均一性を隠
すために、転向フィルム２６とディスプレイアセンブリ１４との間に拡散体４２
が配設されることもある。光ガイド２２はそれ自体が、くさび状または平板状、
および／またはその変更形態のいずれであってもよい。
【００１７】 エッジに連結された光は、ＴＩＲによって閉じ込められ、入力面３２から端面
３３まで進む。光は、ＴＩＲの減衰によって光ガイド２２から取り出される。光
ガイド２２に閉じ込められた光線は、くさび形の角度のために、上壁および下壁
の平面に対する入射角度が、ＴＩＲの跳ね返りのたびに大きくなる。したがって
、光はＴＩＲによって抑制されなくなるので、最終的に屈折して出力面３６およ
び背面３８のそれぞれから出て行く。背面３８から屈折して出た光は、反射体４
０により鏡面反射または乱反射で光ガイド２２に向かって戻され多くが光ガイド
２２に入射する。出力面３６を出た光線を好適な視野方向とほぼ平行な方向に沿
って再方向付けするために、転向フィルム２６が配置される。好適な視野方向は
出力面３６と垂直であってもよいが、より一般的には、出力面３６に対して何ら
かの角度となす。
【００１８】 転向フィルム２６を出た光は、第１の偏光方向（ａ）と第２の偏光方向（ｂ）
の光線を有する光線束４４で概括的に示されてる。これらの光線は、拡散体４２
を通過することによって拡散されてディスプレイアセンブリ１２に入る。ディス
プレイアセンブリ１２の通常の動作で、第１の偏光方向（ａ）を有する光線はデ
ィスプレイアセンブリ１２を透過するが（矢印４５）、第２の偏光方向（ｂ）を
有する光線は吸収され、これは、ディスプレイアセンブリ１２の側面から出る矢
印４６で示される。したがって、ディスプレイ１０内において損失が無いと仮定
しても、設計により、光ガイドに入る利用可能な光線の半分しか観察者に達しな
い。
【００１９】 ここで図２を参照すると、ディスプレイ１００が多層液晶ディスプレイアセン
ブリ１０２と一緒に示されており、多層液晶ディスプレイアセンブリ１２は、前
方偏光体１０４、ガラス層１０５、液晶層１０６、ガラス層１０７、および後方
偏光体１０８を含むこともできる。ディスプレイ１００は、光ガイド１１２、光
源１１４、および転向フィルム１１６とを有するディスプレイ照明装置１１０を
含む。光源アセンブリは、反射ハウジング１２０の中に光ガイド１１２の内面１
２２と隣接して配設される冷陰極蛍光管（ＣＣＦＴ）ランプ１１８を含む。
【００２０】 転向フィルム１１６は、複数のプリズム構造物１２６が光ガイド１１２の出力
面１２６に向かって配置されている状態に形成された入力面１２４を有する。光
ガイド１１２の背面１２８に隣接して反射体１３０が配置されている。欠陥すな
わち不均一性を隠すために、転向フィルム１１６とディスプレイ１０２との間に
拡散体１３１が配設される。
【００２１】 ディスプレイ１００は、転向フィルム１１６とディスプレイアセンブリ１０２
の間に配設される反射偏光子１３２をさらに含むこともできる。反射偏光子１３
２は、図３に示されているように多層反射偏光子１３４であってもよいし、図４
に示されているように、内部に分散して配置される実質的に非複屈折性の分散相
を含む実質的に複屈折性の連続相から作製される連続反射偏光子１３６であって
もよい。反射偏光子１３２は、また、コレステリック偏光体であってもよいし、
複屈折性のフィルムリターダであってもよい。
【００２２】 まず図３を参照すると、実例としての多層反射偏光子１３４が、２種類のポリ
マー材料の相を交互に並べたもの（ＡＢＡＢＡＢ．．．）で作られている。以下
の記述中、これらを材料Ａおよび材料Ｂと呼ぶ。２種類の材料は一緒に押出成形
し、そのようにして得られた多層（ＡＢＡＢＡＢ．．．）の材料を、一方の軸（
Ｘとして示される）に沿って約５：１に延伸させ、他方の軸（Ｙとして示される
）に沿って、はっきりそれと分かる１：１で延伸させないこともできる。Ｘ軸を
「延伸」方向と呼び、Ｙ軸を「横」方向と呼ぶ。
【００２３】 Ｂ材料は、延伸工程によって実質的に変化しない公称屈折率（例えば、ｎ＝１
．６４）を有していてもよい。Ａ材料は、延伸工程によって屈折率が変化する性
質を備える。例えば、Ａ材料の一軸延伸シートは、延伸方向に関係する或る屈折
率（例えば、ｎ＝１．８８）と横方向に関係する別の屈折率（例えば，ｎ＝１．
６４）を有する。定義によると、面内軸（フィルムの表面に平行な軸）に関する
屈折率は、軸と平行な偏光面を有する平面偏光の入射光の有効屈折率である。
【００２４】 したがって、多層積層物（ＡＢＡＢＡＢ．．．）を延伸させたあと、材料は、
延伸方向に関係する層間で大きな屈折率の差（δｎ＝１．８８−１．６４＝０．
２４）を示す。一方、横方向においては、層間の関係屈折率は基本的に同一であ
る（δｎ＝１．６４−１．６４＝０．０）。これらの光学特性により、多層積層
物は、透過軸（Ｔとして示される）に対して適正に方向付けられた入射光の偏光
成分を透過させる反射偏光子として作用する。反射偏光子１３４から出る光は、
第１の偏光方向（ａ）を有する、と言われる。
【００２５】 反射偏光子１３４を通過しない光は、第１の偏光方向（ｂ）と異なる偏光方向
（ｂ）を有する。この偏光方向を示す光は、この光の反射を招く屈折差に直面す
る。多層反射偏光子１３４の構造および機能は、本願と同一の譲受人に譲渡され
、その開示内容を本願明細書に明確に引用したものとする米国特許第５，８２８
，４８８号にさらに詳しく記載されている。
【００２６】 図４を参照すると、反射偏光子１３６は、内部に不連続相すなわち分散相１４
０が配置されている、複屈折材料から成るほぼ連続的なマトリックス１３８を含
むことがある。連続相の複屈折は一般に少なくとも約０．０５であるが、約０．
１〜０．２であってもよい。連続分散相の屈折率は、互いに直交する３本の軸の
うちの第１の軸に沿って実質的に一致し（すなわち、約０．０５未満の差）、互
いに直交する３本の軸のうちの第２の軸に沿って実質的に不一致である（すなわ
ち、約０．０５を超える差）。一致軸に沿った屈折率の差は約０．０１〜０．０
３未満であるべきであり、一方、不一致軸に沿った屈折率の差は０．０７を超え
、好ましくは０．２を超えるべきである。
【００２７】 特定の軸に沿った屈折率の不一致は、その軸に沿って偏光された入射光が実質
的に散乱し、結果として大量の反射を生じるという作用を持つ。対照的に、屈折
率が一致している軸に沿って偏光させられた入射光は、分光透過されるか、ずっ
と小さな角度に反射される。
【００２８】 分散相１４０は、図４記載の方向付けられた棒状の幾何学形状を有していても
よいが、他の幾何学形状を利用することもできる。図示の構造を形成する方法の
１つは、分散相１４０の球形粒子を含む連続相１３８をフィルムに形成し、その
後、球形粒子を図示の棒状構造に配向および伸長させるようにフィルムを１つの
軸の方向に沿って延伸する。これらの構成要素は、連続相１３８と分散相１４０
の両方を形成するように押出成形することも可能である。反射偏光子１３６の構
造および機能は、本願と同一の譲受人に譲渡され、その開示内容を本願明細書に
明確に引用したものとする米国特許第５，７８３，１２０号にさらに詳しく記載
されている。
【００２９】 再び図２を参照すると、光ガイド１１２は前述のように減衰全反射の原理によ
って光を抽出することもできる。光ガイド１１２の出力面から出る光線は、転向
フィルム１１６によって、実質的にディスプレイ１０２の好適な視野方向に沿っ
て方向変更される。
【００３０】 転向フィルム１１６を出た光は概括的に光線束１４２によって示されている。
この光はランダムに偏光させられ、例えば、第１の偏光方向（ａ）の光線と第２
の偏光方向（ｂ）の光線を含む。第１の偏光方向（ａ）の光線は反射性偏光体１
３２を透過する。これらの光線は、光線束１４４で示されている。第２の偏光方
向（ｂ）を有する光線は転向フィルム１１６および光ガイド１１２に向かって後
方に反射され、光線束１４６で示されている。
【００３１】 光線束１４６に含まれる光線は光ガイド１１２に再び入射し、反射体１３０に
よって反射され、この光の一部分の方向および偏光の両方がランダム化される。
したがって、これらの光線の一部は光ガイドから再び出射して第１の偏光方向（
ａ）を備え、光線束１４８によって示される。光線束１４８の光線は、ディスプ
レイ１００の総見掛け輝度に加わる光線束１４４の光線に加わる。多少の吸収損
失が生じ、光線１５０で示されるが、反射偏光子１３２のため、光ガイド１１２
から出射しする光線のごく一部がダイクロイック吸収偏光子１０８に吸収される
。
【００３２】 図５に、ディスプレイ１００と同様構造のディスプレイ２００を示す。ディス
プレイ１００とディスプレイ２００の両方の同様構成要素を示すために同様参照
符号が使用されている。
【００３３】 図５に示されているように、転向フィルム１１６および反射偏光子１３２が、
結合された転向フィルム／反射偏光子２０２と置き換えられている。結合された
転向フィルム／反射偏光子２０２は、反射偏光子１３２のような反射偏光子２０
４を、転向フィルム１１６のような転向フィルム２０６に貼り合わせることによ
って形成してもよい。あるいは、反射偏光子から始めて、転向フィルム構造を反
射偏光子に、照射または紫外線（ＵＶ）硬化処理を使って直接形成することもで
きる。さらに、反射偏光子の表皮部にエンボス加工することによって転向プリズ
ムを形成することも可能である。
【００３４】 図６に、ディスプレイ１００と同様構造のディスプレイ３００を示す。ディス
プレイ１００とディスプレイ３００の両方の同様構成要素を示すために同様参照
符号が使用されている。
【００３５】 図６では、図２に関連して記載した反射偏光子１３２と拡散体１３１が、結合
された拡散体／反射偏光子３０２によって置き換えられている。結合された拡散
体／反射偏光子３０２は、反射偏光子１３２のような反射偏光子３０６を、拡散
体１３１のような拡散体３０４に貼り合わせることによって形成してもよい。前
述のように、ＵＶ硬化またはエンボス加工など、さまざまな別の製造方法を使用
してこの結合された拡散体／反射偏光子３０２を形成することもできる。拡散体
／反射偏光子３０２の拡散特性は、拡散性粒子を反射偏光子の外側の層に含むこ
とによって、または、拡散性粒子のコーティングを反射偏光子に施すことによっ
て確立してもよい。
【００３６】 図７に、ディスプレイ１００と同様構造のディスプレイ４００を示す。ディス
プレイ１００とディスプレイ４００の両方の同様構成要素を示すために同様参照
符号が使用されている。
【００３７】 図７では、図２に示されている転向フィルム１１６、反射偏光子１３２、およ
び拡散体１３１が、組合せ素子４０２と置き換えられている。組合せ素子４０２
は、転向フィルム１１６のような転向フィルム４０４、反射偏光子１３２のよう
な反射偏光子４０６、および拡散体１３１のような拡散体４０８を一緒に貼り合
わせることによって形成してもよい。組合せ素子４０２も、ＵＶ硬化または照射
技術を使って、表面材料にバルク拡散用材料を含む転向プリズム構造が形成され
るように形成してもよい。
【００３８】 図８に、ディスプレイ１００と同様構造のディスプレイ５００を示す。ディス
プレイ１００とディスプレイ５００の両方の同様構成要素を示すために同様参照
符号が使用されている。
【００３９】 図８では、図２に示されている後方偏光体１０８、拡散体１３１、および反射
偏光子１３２が、組合せ素子５０２と置き換えられている。組合せ素子５０２は
、後方偏光体１０８のような後方偏光体５０４、拡散体１３１のような拡散体５
０６、および反射偏光子１３２のような反射偏光子５０８を一緒に貼り合わせる
ことによって形成してもよい。組合せ素子５０２を形成する他の技術も使用でき
ることを理解されたい。
【００４０】 図９に、ディスプレイ１００と同様構造のディスプレイ６００を示す。ディス
プレイ１００とディスプレイ６００の両方の同様構成要素を示すために同様参照
符号が使用されている。
【００４１】 図９では、図２に示されている後方偏光体１０８、拡散体１３１、反射偏光子
１３２、および転向フィルム１１６が、組合せ素子６０２と置き換えられている
。組合せ素子６０２は、後方偏光体１０８のような後方偏光体６０２、拡散体１
３１のような拡散体６０４、および反射偏光子１３２のような反射偏光子６０６
、および転向フィルム１１６のような転向フィルム６０８を一緒に貼り合わせる
ことによって形成してもよい。あるいは、組合せ素子５０２のような組合せ素子
を組立て、それからこの部品を後方偏光体１０８のような後方偏光体に貼り合わ
せてもよい。組合せ素子６０２を形成する他の技術も使用できることを理解され
たい。
【００４２】 図５〜図９に示される各実施形態において、組合せ光学素子は、第２の偏光方
向（ｂ）を有する光線を光ガイド１１２に向かって後方に反射して入射させ、こ
れらの光線の偏光および方向をランダム化することによって、ディスプレイの見
掛け輝度を向上させる。これらランダム化された光線の一部は光ガイドからから
再び出射して第１の偏光方向（ａ）を備える。第１の偏光方向（ａ）を有する光
線が液晶ディスプレイ装置１０２を透過するので、最終的により多くの光線がデ
ィスプレイから出され、ディスプレイの輝度が上がる。また、複数の光学素子を
組合せることにより、ディスプレイ装置の厚さと重さを減少させることができ、
また、ディスプレイ内の隣接する光学素子の光学的連結に起因する光学的欠陥を
低減させることができる。
【００４３】 以上の説明に鑑み、当業者には本発明の変形例および変更例が明らかになるで
あろう。上記説明は、単なる解説用のものとして解釈されるべきであり、当業者
に本発明を実施するための最良の形態を教示するためのものである。構造および
方法の詳細は、本発明の精神から本質的に逸脱することなく変更可能であり、添
付請求項の範囲内にあるすべての変形例の排他的使用が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ディスプレイ装置の概略図である。
【図２】 本発明の好適な実施形態によるディスプレイ装置の概略図である。
【図３】 図２記載のディスプレイ装置で使用するのに適した反射偏光子の斜視図である
。
【図４】 図２記載のディスプレイ装置で使用するのに適した別の反射偏光子の斜視図で
ある。
【図５】 本発明の別の実施形態にしたがって適合させた照明装置の概略図である。
【図６】 本発明のさらに別の実施形態にしたがって適合させた照明装置の概略図である
。
【図７】 本発明のさらに別の実施形態にしたがって適合させた照明装置の概略図である
。
【図８】 本発明のさらに別の実施形態にしたがって適合させた照明装置の概略図である
。
【図９】 本発明のさらに別の実施形態にしたがって適合させた照明装置の概略図である
。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ 1/13357 1/13357 1/13363 1/13363 // Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｆ２１Ｙ 103:00 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 コッブ，サンフォード アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 エプステイン，ケネス エー． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 ガーディナー，マーク イー． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 ウォートマン，デイビッド エル． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA03 BA12 BA14 BA20 2H049 BA02 BA05 BA43 BA44 BB03 BB63 BC22 2H091 FA07Z FA14Z FA15Z FA23Z FA31Z FD22 FD23 LA16 LA17 LA18

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光源と、 入力面と出力面と背面とを有し、前記入力面に前記光源が入射する光ガイドで
    あって、減衰全反射の原理に基づいて作動して、前記光源からの光線を方向付け
    るとともに、前記入力面にて前記光ガイドに導入し、前記出力面を通して前記光
    ガイドからほぼ均一に導出する光ガイドと、 前記光ガイドの前記出力面に連結される転向フィルムであって、該転向フィル
    ムの入力面に配置される複数のプリズム構造物を有して、該光ガイドの該出力面
    からの光線を該転向フィルムを通して再方向付けするとともに該転向フィルムの
    出力面からの光線を再方向付けする転向フィルムと、 前記転向フィルムに連結される少なくとも１つの光学素子であって、第１の特
    性を有する光線を透過するとともに第２の特性を有する光線を反射する光学的構
    造を備える光学素子と、 前記光ガイドの背面に連結される反射体と、 を具備する照明装置において、 前記第２の特性を有する光線が、前記光学素子によって前記転向フィルムを通
    して前記光ガイドへと反射され、反射された前記光線の少なくとも一部が前記第
    １の特性を備えて前記光ガイドから再び出射する照明装置。
  2. 【請求項２】 前記第１の特性が第１偏光を含み、前記第２の特性が、前記
    第１偏光とは異なる第２偏光を含む、請求項１に記載の照明装置。
  3. 【請求項３】 前記第１の特性が第１角度範囲を含み、前記第２の特性が、
    前記第１角度範囲とは異なる第２角度範囲を含む、請求項１に記載の照明装置。
  4. 【請求項４】 前記少なくとも１つの光学素子が反射偏光子を含む、請求項
    １に記載の照明装置。
  5. 【請求項５】 前記少なくとも１つの光学素子が前記転向フィルムに一体に
    形成される、請求項１に記載の照明装置。
  6. 【請求項６】 前記少なくとも１つの光学素子が、反射偏光子と拡散体とを
    組み合わせて備える、請求項１に記載の照明装置。
  7. 【請求項７】 前記少なくとも１つの光学素子が、輝度向上プリズムフィル
    ムと反射偏光子とを組み合わせて備える、請求項１に記載の照明装置。
  8. 【請求項８】 前記反射偏光子が、前記輝度向上プリズムフィルムの出力面
    に連結される、請求項７に記載の照明装置。
  9. 【請求項９】 前記少なくとも１つの光学素子が前記転向フィルムの出力面
    に貼り合わせられる、請求項１に記載の照明装置。
  10. 【請求項１０】 前記少なくとも１つの光学素子が拡散反射偏光子と吸収偏
    光子とを組み合わせて備える、請求項１に記載の照明装置。
  11. 【請求項１１】 前記少なくとも１つの光学素子が前記転向フィルムの出力
    面に貼り合わせられる、請求項１０に記載の照明装置。
  12. 【請求項１２】 前記少なくとも１つの光学素子が前記転向フィルムに一体
    に形成される、請求項１に記載の照明装置。
  13. 【請求項１３】 前記少なくとも１つの光学素子がコレステリック偏光子と
    複屈折性フィルムリターダとを組み合わせて備える、請求項１２に記載の照明装
    置。
  14. 【請求項１４】 入力偏光子と出力偏光子とを有する液晶ディスプレイモジ
    ュールと、 前記液晶ディスプレイモジュールの前記入力偏光子に連結される拡散体と、 前記拡散体の入射側に連結される反射偏光子と、 前記反射偏光子の入射側に連結される転向フィルムと、 入力面と出力面と背面とを有する光ガイドと、 前記光ガイドの前記入力面に入射を行う光源であって、減衰全反射の原理に基
    づいて作動し、前記光源からの光線を方向付けるとともに、前記入力面にて前記
    光ガイドに導入し、前記出力面を通して前記光ガイドからほぼ均一に導出する光
    源と、 前記光ガイドの前記背面に連結される反射体と、 を具備するディスプレイ装置において、 前記反射偏光子は、第１偏光を有する光線を透過するとともに第２偏光を有す
    る光線を反射し、前記反射された光線が前記偏光フィルムを通して前記光ガイド
    に入るように反射され、前記反射された光線の少なくとも一部が、前記背面にお
    いて前記反射体により反射され、前記第１偏光を備えて前記光ガイドから再び出
    射する、 ディスプレイ装置。
  15. 【請求項１５】 入力偏光子と出力偏光子とを有する液晶ディスプレイモジ
    ュールと、 前記液晶ディスプレイモジュールの前記入力偏光子に連結される、組合わされ
    た拡散体／反射偏光子と、 前記組合わされた拡散体／反射偏光子の入射側に連結される転向フィルムと、 入力面と出力面と背面とを有する光ガイドと、 前記光ガイドの入力面に入射する光源であって、前記光ガイドが、減衰全反射
    の原理に基づいて作動して、前記光源からの光線を方向付けて、前記光ガイドの
    入力面に導入するとともに前記光ガイドの前記出力面からほぼ均一に導出する光
    源と、 前記光ガイドの背面に連結される反射体と、 を具備するディスプレイ装置において、 前記組合わされた拡散体／反射偏光子が、第１偏光を有する光線を透過すると
    ともに第２偏光を有する光線を反射し、前記反射された光線が前記偏光フィルム
    を通して前記光ガイドに入るように反射され、前記反射された光線の少なくとも
    一部が、前記背面において前記反射体により反射され、前記第１偏光を備えて前
    記光ガイドから再び出射する、 ディスプレイ装置。
  16. 【請求項１６】 前記組合わされた拡散体／反射偏光子が、拡散体と反射偏
    光子フィルムとを含む積層体を備える、請求項１５に記載のディスプレイ装置。
  17. 【請求項１７】 前記組合わされた拡散体／反射偏光子が、反射偏光子フィ
    ルムの出力面に形成される拡散性構造物を含む、請求項１５に記載のディスプレ
    イ装置。
  18. 【請求項１８】 入力偏光子と出力偏光子とを有する液晶ディスプレイモジ
    ュールと、 前記液晶ディスプレイモジュールの入力偏光子に連結される拡散体と、 前記拡散体の入力側に連結される組合わされた転向フィルム／反射偏光子と、 入力面、前記組合わされた転向フィルム／反射偏光子に隣接する出力面、およ
    び背面を有する光ガイドと、 前記光ガイドの前記入力面に入射する光源であって、前記光ガイドが、減衰全
    反射の原理に基づいて作動して、前記光源からの光線を方向付けるとともに、前
    記入力面にて前記光ガイドに導入し、前記出力面を通して前記光ガイドからほぼ
    均一に導出する光源と、 前記光ガイドの背面に連結される反射体と、 を具備するディスプレイ装置において、 前記組合わされた転向フィルム／反射偏光子が、第１偏光を有する光線を透過
    するとともに第２偏光を有する光線を反射し、前記反射された光線が前記光ガイ
    ドに入るように反射され、前記反射された光線の少なくとも一部が、前記背面に
    おいて前記反射体により反射され、前記第１偏光を備えて前記光ガイドから再び
    出射する、 ディスプレイ装置。
  19. 【請求項１９】 前記組合わされた転向フィルム／反射偏光子が、転向フィ
    ルムと反射偏光子フィルムとの積層体を含む、請求項１８に記載のディスプレイ
    装置。
  20. 【請求項２０】 前記組合わされた転向フィルム／反射偏光子が、反射偏光
    子の入力面に形成される転向プリズムを含む、請求項１８に記載のディスプレイ
    装置。
  21. 【請求項２１】 入力偏光子と出力偏光子とを有する液晶ディスプレイモジ
    ュールと、 前記液晶ディスプレイの前記入力偏光子に連結される組合わされた拡散体／転
    向フィルム／反射偏光子と、 入力面、前記組合わされた拡散体／転向フィルム／反射偏光子に隣接する出力
    面、および背面を有する光ガイドと、 前記光ガイドの前記入力面に入射する光源であって、前記光ガイドが、減衰全
    反射の原理に基づいて作動して、前記光源からの光線を方向付けるとともに、前
    記入力面にて前記光ガイドに導入し、前記出力面を通して前記光ガイドからほぼ
    均一に導出する光源と、 前記光ガイドの背面に連結される反射体と、 を具備するディスプレイ装置において、 前記組合わされた拡散体／転向フィルム／反射偏光子が、第１偏光を有する光
    線を透過するとともに第２偏光を有する光線を反射し、前記反射された光線が前
    記光ガイドに入るように反射され、前記反射された光線の少なくとも一部が、前
    記背面において前記反射体により反射され、前記第１偏光を備えて前記光ガイド
    から再び出射する、 ディスプレイ装置。
  22. 【請求項２２】 前記組合わされた拡散体／転向フィルム／反射偏光子が、
    拡散体と転向フィルムと反射偏光フィルムとの積層体を含む、請求項２１に記載
    のディスプレイ装置。
  23. 【請求項２３】 前記組合わされた拡散体／転向フィルム／反射偏光子が、
    反射偏光子の入力面に形成される転向プリズムと該反射偏光子の出力面に形成さ
    れる拡散性構造物とを含む、請求項２１に記載のディスプレイ装置。
  24. 【請求項２４】 液晶ディスプレイアセンブリと照明源とを備え、該照明源
    が減衰全反射の原理にしたがって光線を抽出する光ガイドを有するディスプレイ
    装置の、輝度を向上させる方法であって、 第１偏光方向および第２偏光方向を有する光線を前記光ガイドの入力面に射出
    するステップと、 前記光ガイドの出力面を出た光線を、前記出力面とほぼ垂直な方向に転向させ
    るステップと、 前記第１偏光方向を有する光線を透過させるステップと、 前記第２偏光方向を有する光線を前記光ガイドに向かって後方に略前記光ガイ
    ドを通すように反射させるステップと、 前記反射された光線の偏光方向をランダム化し、前記第１の偏光方向を有する
    前記反射された光線の一部を生成するステップと、 前記光線の前記一部を透過させるステップと、 を含む方法。
  25. 【請求項２５】 前記光線を反射させるステップが、反射偏光子を液晶ディ
    スプレイアセンブリと照明源との間に配設するステップを含む、請求項２４に記
    載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記光線を反射するステップが、組合わされた転向フィル
    ム／反射偏光子を前記液晶ディスプレイアセンブリと照明源との間に配設するス
    テップを含む、請求項２４に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記光線を反射するステップが、組合わされた拡散体／反
    射偏光子を前記液晶ディスプレイアセンブリと前記照明源との間に配設するステ
    ップを含む、請求項２４に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記光線を反射するステップが、組合わされた拡散体／転
    向フィルム／反射偏光子を液晶ディスプレイアセンブリと照明源との間に配設す
    るステップを含む、請求項２４に記載の方法。
JP2001529631A 1999-10-08 2000-09-08 ディスプレイ照明装置およびディスプレイ照明装置の輝度向上方法 Withdrawn JP2003511826A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US41510099A 1999-10-08 1999-10-08
US09/415,100 1999-10-08
PCT/US2000/024590 WO2001027528A1 (en) 1999-10-08 2000-09-08 Display illumination device and method of enhancing brightness in a display illumination device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003511826A true JP2003511826A (ja) 2003-03-25
JP2003511826A5 JP2003511826A5 (ja) 2007-11-08

Family

ID=23644384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001529631A Withdrawn JP2003511826A (ja) 1999-10-08 2000-09-08 ディスプレイ照明装置およびディスプレイ照明装置の輝度向上方法

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP1218663B1 (ja)
JP (1) JP2003511826A (ja)
KR (1) KR100798711B1 (ja)
CN (1) CN1217224C (ja)
AU (1) AU7356600A (ja)
CA (1) CA2384825C (ja)
DE (1) DE60024653T2 (ja)
HK (1) HK1048510A1 (ja)
WO (1) WO2001027528A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008517328A (ja) * 2004-10-15 2008-05-22 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 積層ディフューザープレートを備えた液晶ディスプレイ
JP2009258725A (ja) * 2008-04-11 2009-11-05 Samsung Electronics Co Ltd 複合偏光シートを含む液晶表示装置
JP2011123476A (ja) * 2009-11-16 2011-06-23 Sumitomo Chemical Co Ltd 偏光板、ならびにこれを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置
JP2015520415A (ja) * 2012-05-18 2015-07-16 リアルディー インコーポレイテッド 指向性表示装置における偏光の回復
JP2015165326A (ja) * 2009-10-24 2015-09-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 空隙を有するディフューザー

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003029251A (ja) * 2001-07-16 2003-01-29 Nec Corp 液晶表示装置
JP3873835B2 (ja) 2002-07-22 2007-01-31 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置及び電子機器
US7293876B2 (en) 2004-03-24 2007-11-13 Seiko Epson Corporation Light source unit and projector
KR101290585B1 (ko) * 2009-12-15 2013-07-30 엘지디스플레이 주식회사 투명표시소자
KR20110076373A (ko) * 2009-12-29 2011-07-06 엘지디스플레이 주식회사 엘에스에프 및 이를 포함하는 액정표시장치
TWI494619B (zh) * 2011-06-09 2015-08-01 Innolux Corp 液晶顯示裝置
WO2013029040A1 (en) 2011-08-25 2013-02-28 Euro-Pro Operating Llc Steam cleaning appliance with vibration and heating components
US9188731B2 (en) 2012-05-18 2015-11-17 Reald Inc. Directional backlight
WO2013173786A1 (en) 2012-05-18 2013-11-21 Reald Inc. Directional backlight
EP2850482B1 (en) 2012-05-18 2022-07-27 RealD Spark, LLC Controlling light sources of a directional backlight
US9678267B2 (en) 2012-05-18 2017-06-13 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
BR112014028612B1 (pt) 2012-05-18 2021-12-28 Reald Spark, Llc Aparelho de tela direcional
CN105008983B (zh) 2012-12-21 2018-08-07 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于定向显示器的超透镜组件
AU2014218711A1 (en) 2013-02-22 2015-09-10 Reald Spark, Llc Directional backlight
US9407868B2 (en) 2013-06-17 2016-08-02 Reald Inc. Controlling light sources of a directional backlight
WO2015057588A1 (en) 2013-10-14 2015-04-23 Reald Inc. Light input for directional backlight
EP3058562A4 (en) 2013-10-14 2017-07-26 RealD Spark, LLC Control of directional display
CN106062466B (zh) 2013-11-15 2020-01-31 瑞尔D斯帕克有限责任公司 具有发光元件封装的定向背光源
CN106170720B (zh) * 2014-04-01 2019-08-23 3M创新有限公司 具有多个光源的非对称转向膜
WO2015200814A1 (en) 2014-06-26 2015-12-30 Reald Inc. Directional privacy display
US9835792B2 (en) 2014-10-08 2017-12-05 Reald Spark, Llc Directional backlight
US10356383B2 (en) 2014-12-24 2019-07-16 Reald Spark, Llc Adjustment of perceived roundness in stereoscopic image of a head
RU2596062C1 (ru) 2015-03-20 2016-08-27 Автономная Некоммерческая Образовательная Организация Высшего Профессионального Образования "Сколковский Институт Науки И Технологий" Способ коррекции изображения глаз с использованием машинного обучения и способ машинного обучения
US10359560B2 (en) 2015-04-13 2019-07-23 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
WO2016191598A1 (en) 2015-05-27 2016-12-01 Reald Inc. Wide angle imaging directional backlights
EP3369034B1 (en) 2015-10-26 2023-07-05 RealD Spark, LLC Intelligent privacy system, apparatus, and method thereof
US10459321B2 (en) 2015-11-10 2019-10-29 Reald Inc. Distortion matching polarization conversion systems and methods thereof
WO2017083041A1 (en) 2015-11-13 2017-05-18 Reald Inc. Wide angle imaging directional backlights
US10359561B2 (en) 2015-11-13 2019-07-23 Reald Spark, Llc Waveguide comprising surface relief feature and directional backlight, directional display device, and directional display apparatus comprising said waveguide
US10321123B2 (en) 2016-01-05 2019-06-11 Reald Spark, Llc Gaze correction of multi-view images
EP3458897A4 (en) 2016-05-19 2019-11-06 RealD Spark, LLC DIRECTIONALLY WIDE IMAGING IMAGING BACKLIGHTS
WO2017205183A1 (en) 2016-05-23 2017-11-30 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
CN108169949A (zh) 2016-12-07 2018-06-15 群创光电股份有限公司 显示设备
US10401638B2 (en) 2017-01-04 2019-09-03 Reald Spark, Llc Optical stack for imaging directional backlights
WO2018187154A1 (en) 2017-04-03 2018-10-11 Reald Spark, Llc Segmented imaging directional backlights
EP3665553B1 (en) 2017-08-08 2023-12-13 RealD Spark, LLC Adjusting a digital representation of a head region
WO2019090246A1 (en) 2017-11-06 2019-05-09 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus
KR20200120650A (ko) 2018-01-25 2020-10-21 리얼디 스파크, 엘엘씨 프라이버시 디스플레이를 위한 터치스크린
WO2022060673A1 (en) 2020-09-16 2022-03-24 Reald Spark, Llc Vehicle external illumination device
WO2024030274A1 (en) 2022-08-02 2024-02-08 Reald Spark, Llc Pupil tracking near-eye display

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW594115B (en) * 1992-10-09 2004-06-21 Asahi Glass Co Ltd A liquid crystal display device and an illumination device for a direct viewing type display element
JPH06265892A (ja) * 1993-03-10 1994-09-22 Asahi Glass Co Ltd 照明装置および液晶表示装置
EP0760962B1 (en) * 1994-04-11 2002-10-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Tapered multilayer luminaire device
JPH11174172A (ja) * 1997-07-30 1999-07-02 Citizen Watch Co Ltd 時 計

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008517328A (ja) * 2004-10-15 2008-05-22 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 積層ディフューザープレートを備えた液晶ディスプレイ
JP2009258725A (ja) * 2008-04-11 2009-11-05 Samsung Electronics Co Ltd 複合偏光シートを含む液晶表示装置
KR101462161B1 (ko) * 2008-04-11 2014-11-14 삼성디스플레이 주식회사 복합 편광 시트와 이를 포함하는 액정 표시 장치
JP2015165326A (ja) * 2009-10-24 2015-09-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 空隙を有するディフューザー
JP2011123476A (ja) * 2009-11-16 2011-06-23 Sumitomo Chemical Co Ltd 偏光板、ならびにこれを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置
JP2015520415A (ja) * 2012-05-18 2015-07-16 リアルディー インコーポレイテッド 指向性表示装置における偏光の回復

Also Published As

Publication number Publication date
DE60024653T2 (de) 2006-08-10
DE60024653D1 (de) 2006-01-12
AU7356600A (en) 2001-04-23
HK1048510A1 (zh) 2003-04-04
EP1218663B1 (en) 2005-12-07
WO2001027528A1 (en) 2001-04-19
CN1217224C (zh) 2005-08-31
KR20020064294A (ko) 2002-08-07
EP1218663A1 (en) 2002-07-03
CA2384825A1 (en) 2001-04-19
CN1377453A (zh) 2002-10-30
KR100798711B1 (ko) 2008-01-28
CA2384825C (en) 2006-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003511826A (ja) ディスプレイ照明装置およびディスプレイ照明装置の輝度向上方法
US8023065B2 (en) Optical element for lateral light spreading in edge-lit displays and system using same
US7903194B2 (en) Optical element for lateral light spreading in back-lit displays and system using same
US6724446B2 (en) Illumination device and/or a liquid crystal display device
TWI428669B (zh) 具有高照明均勻度的背發光顯示器
US8926159B2 (en) Thin hollow backlights with beneficial design characteristics
US6707611B2 (en) Optical film with variable angle prisms
US7322731B2 (en) Color mixing illumination light unit and system using same
KR100905100B1 (ko) 편광되지 않은 광을 수신하여 편광된 광을 방출하도록 배치된 조명 장치, 및 디스플레이 시스템
CN100350308C (zh) 光导
TWI476486B (zh) 具漸進注入之照明裝置
CN101529323B (zh) 照明系统和显示设备
US20060290843A1 (en) Illumination element and system using same
JP2005539355A (ja) 偏光放射導波板を有する発光装置
CN1961250A (zh) 用于液晶显示器背光的漫反射膜
JP2003511727A (ja) 反射体が直接固定された光ガイドおよびその製造方法
US20060290845A1 (en) Polarization sensitive illumination element and system using same
CN101910919A (zh) 具有镜面局部反射器和圆形模式反射型偏振器的背光照明系统
US20070147066A1 (en) Lighting device including customized retarder and display device including same
EP1980896A2 (en) Polarization plate for use in a liquid crystal display
KR20040075725A (ko) 도광판의 양면으로부터 광을 출사하게 하는 데에 적합한확산 조명장치
US20080232132A1 (en) Low-absorptive diffuser sheet and film stacks for direct-lit backlighting
Watson et al. Backlighting of mobile displays

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070906

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070906

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20080630