JP2007047635A - Backlight unit - Google Patents

Backlight unit Download PDF

Info

Publication number
JP2007047635A
JP2007047635A JP2005234059A JP2005234059A JP2007047635A JP 2007047635 A JP2007047635 A JP 2007047635A JP 2005234059 A JP2005234059 A JP 2005234059A JP 2005234059 A JP2005234059 A JP 2005234059A JP 2007047635 A JP2007047635 A JP 2007047635A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
polarized light
polarization separation
backlight unit
light
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.)
Granted
Application number
JP2005234059A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4841892B2 (en
Inventor
Atsushi Sato
敦 佐藤
Yoshihide Nagata
佳秀 永田
Ji Woo Kim
志優 金
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.)
Cheil Industries Inc
Original Assignee
Cheil Industries Inc
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 Cheil Industries Inc filed Critical Cheil Industries Inc
Priority to JP2005234059A priority Critical patent/JP4841892B2/en
Priority to KR1020050098079A priority patent/KR100654243B1/en
Publication of JP2007047635A publication Critical patent/JP2007047635A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4841892B2 publication Critical patent/JP4841892B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133604Direct backlight with lamps
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/13362Illuminating devices providing polarized light, e.g. by converting a polarisation component into another one
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/06Polarisation independent

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a direct type backlight unit having a polarization separation layer that can improve use efficiency of light emitting from a light source and has a simple structure. <P>SOLUTION: The backlight unit has a polarization separation layer 7 that transmits P-polarized light more than S-polarized light in the light emitting from a light source 5, wherein the polarization separation layer 7 comprises three layers of folded films 11 to 13 having peaks and valleys alternately formed, and air layers 14, 15 inserted between the folded film layers 11 to 13. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば液晶表示装置などに用いられる直下型のバックライトユニットに関する。   The present invention relates to a direct-type backlight unit used in, for example, a liquid crystal display device.

一般に、液晶表示装置における表示方法として、液晶層と液晶層を挟持する一対のガラス基板と一対のガラス基板のそれぞれに設けた偏光板とを有する液晶パネルを用いて電気的に液晶の配向状態を制御し、この液晶パネルに裏面側から照明光を照射するバックライトユニットによって液晶パネルを透過した透過光を視認する方法がある。
このような液晶表示装置に用いられるバックライトユニットにおいて、光源から照射した光のうち偏光板を透過する一方の直線偏光成分と直交する他方の直線偏光成分が液晶パネルの裏面側の偏光板で吸収されるので、光の利用効率が低減する。そこで、光源が照射した光を一方の直線偏光成分が他方の直線偏光成分よりも多く透過させる偏光分離素子を設けることで、偏光板で吸収される光の割合を低減して光の利用効率を向上させる構造が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。これらは、光源から出射した光を導光板に導入した後、液晶パネルに向けて光路を変更する、いわゆるエッジライト型のバックライトユニットに用いられている。
ところで、バックライトユニットの照射によってより鮮明な表示を得るためには、液晶パネルにより多くの光量の照明光を照射できる直下型のバックライトユニットが用いられている。このような直下型のバックライトユニットに適用可能な偏光分離素子として、複屈折材料層を多数積層して一方の直線偏光を透過させると共に他方の直線偏光を反射させる偏光分離素子や、基板上にコレステリック液晶を積層して一方の円偏光を透過させると共に逆回りの円偏光を反射させる偏光分離素子が提供されている(例えば、非特許文献1、2参照)。
特許第2879555号公報 特許第3129444号公報 特許第3219943号公報 「日東技報」、2001年5月、第39巻、第1号、p.33−36 「社団法人プラスチック成形加工学会 第82回講演会 予稿集」、p.46−49
In general, as a display method in a liquid crystal display device, a liquid crystal panel having a liquid crystal layer, a pair of glass substrates sandwiching the liquid crystal layer, and a polarizing plate provided on each of the pair of glass substrates is used to electrically change the alignment state of the liquid crystals. There is a method of controlling and visually recognizing transmitted light transmitted through the liquid crystal panel by a backlight unit that irradiates the liquid crystal panel with illumination light from the back side.
In the backlight unit used in such a liquid crystal display device, the other linearly polarized light component orthogonal to one of the linearly polarized light components transmitted through the polarizing plate is absorbed by the polarizing plate on the back side of the liquid crystal panel. Therefore, the light use efficiency is reduced. Therefore, by providing a polarization separation element that transmits the light emitted from the light source more in one linearly polarized light component than in the other linearly polarized light component, the proportion of light absorbed by the polarizing plate is reduced and the light use efficiency is improved. The structure to improve is proposed (for example, refer patent documents 1-3). These are used in so-called edge light type backlight units in which light emitted from a light source is introduced into a light guide plate and then the optical path is changed toward a liquid crystal panel.
By the way, in order to obtain a clearer display by irradiation of the backlight unit, a direct type backlight unit capable of irradiating a large amount of illumination light to the liquid crystal panel is used. As a polarization separation element applicable to such a direct type backlight unit, a plurality of birefringent material layers are laminated to transmit one linearly polarized light and reflect the other linearly polarized light, or on a substrate. There has been provided a polarization separation element in which cholesteric liquid crystals are stacked to transmit one circularly polarized light and to reflect reverse circularly polarized light (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2).
Japanese Patent No. 2879555 Japanese Patent No. 3129444 Japanese Patent No. 3219943 “Nitto Technical Report”, May 2001, Vol. 39, No. 1, p. 33-36 “Practical Collection of the 82nd Lecture Meeting of the Japan Society for Plastic Processing”, p. 46-49

しかしながら、上記従来のバックライトユニットに適用可能な偏光分離素子には、以下の課題が残されている。すなわち、前者の偏光分離素子では光の1/4波長程度の膜を多数積層する必要があり、また、後者の偏光分離素子では可視光領域において偏光分離機能を持たせるためにコレステリック液晶を複数積層する必要があるため、両者とも構造が複雑であり、製造が困難である。したがって、大面積化したときに、偏光分離機能を面内で均一化しにくいという問題がある。   However, the following problems remain in the polarization separation element applicable to the conventional backlight unit. That is, in the former polarization separation element, it is necessary to laminate a large number of films having a wavelength of about ¼ wavelength, and in the latter polarization separation element, a plurality of cholesteric liquid crystals are laminated in order to have a polarization separation function in the visible light region. Both of them are complex in structure and difficult to manufacture. Therefore, there is a problem that when the area is increased, it is difficult to make the polarization separation function uniform in the plane.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、光源が照射した光の利用効率を向上させると共に、構造が容易な偏光分離層を有する直下型のバックライトユニットを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a direct type backlight unit having a polarization separation layer with an easy structure while improving the utilization efficiency of light irradiated by a light source. To do.

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のバックライトユニットは、光源から照射された光のうち、第一直線偏光を偏光方向が該第一直線偏光と直交する第二直線偏光よりも多く透過させる偏光分離層を備える直下型のバックライトユニットにおいて、前記偏光分離層が、山部と谷部とが交互に形成された複数層の折曲フィルム層と、該各折曲フィルム層の間に介在された空気層とを有することを特徴とする。   The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the backlight unit of the present invention is a direct type including a polarization separation layer that transmits more of the first linearly polarized light than the second linearly polarized light whose polarization direction is orthogonal to the first linearly polarized light among the light irradiated from the light source. In the backlight unit, the polarization separation layer has a plurality of folded film layers in which peaks and valleys are alternately formed, and an air layer interposed between the folded film layers. It is characterized by.

この発明によれば、偏光分離層が空気層を介在させて折曲フィルム層を複数積層して構成されているので、折曲フィルム層を1層とする場合と比較して偏光分離機能を増大させることができ、光源が照射した光の利用効率を向上させることができる。また、容易な構造となるので、製造コストの削減が図られ、偏光分離層を大面積化した際に偏光分離機能を偏光分離層の面内で均一化することができる。
ここで、山部及び谷部の折曲角を、折曲フィルム層に入射する光のブリュースター角をθ(deg)としたときに、180°−2θ以上180°−2(θ+15°)以下とすることが望ましい。これにより、偏光分離層の厚さ方向で入射した光のうち一方の第一直線偏光が折曲フィルム層をほぼ無反射で透過するので、第一直線偏光を第二直線偏光よりも多く透過させて偏光分離機能をより高めることができる。
According to this invention, since the polarization separation layer is formed by laminating a plurality of folded film layers with an air layer interposed therebetween, the polarization separation function is increased as compared with the case where the folded film layer is a single layer. And the utilization efficiency of the light irradiated by the light source can be improved. Further, since the structure is easy, the manufacturing cost can be reduced, and the polarization separation function can be made uniform in the plane of the polarization separation layer when the area of the polarization separation layer is increased.
Here, when the bending angle of the peak and the valley is the Brewster angle of light incident on the bent film layer, θ B (deg), 180 ° −2θ B or more, 180 ° −2 (θ B + 15 °) or less. As a result, one first linearly polarized light of the light incident in the thickness direction of the polarization separating layer is transmitted through the bent film layer almost without reflection, so that the first linearly polarized light is transmitted more than the second linearly polarized light to be polarized. The separation function can be further enhanced.

また、本発明のバックライトユニットは、光源から照射された光のうち、第一直線偏光を偏光方向が該第一直線偏光と直交する第二直線偏光よりも多く透過させる偏光分離層を備える直下型のバックライトユニットにおいて、前記偏光分離層が、山部と谷部とが交互に形成された折曲フィルム層と、該折曲フィルム層の少なくとも一方の面に形成されて該折曲フィルム層よりも屈折率の高い高屈折率層とを有することを特徴とする。   Further, the backlight unit of the present invention is a direct type provided with a polarization separation layer that transmits more of the first linearly polarized light than the second linearly polarized light whose polarization direction is orthogonal to the first linearly polarized light among the light irradiated from the light source. In the backlight unit, the polarization separation layer is formed on a folded film layer in which peaks and valleys are alternately formed, and is formed on at least one surface of the folded film layer. And a high refractive index layer having a high refractive index.

この発明によれば、偏光分離層が折曲フィルム層の少なくとも一面に高屈折率層を形成して折曲フィルム層及び高屈折率層全体の屈折率が大きくなっているので、高屈折率層を設けない場合と比較して第二直線偏光の反射率を高めて偏光分離機能を増大させることができ、光源が照射した光の利用効率を向上させることができる。また、容易な構造となるので、製造コストの削減が図られ、偏光分離層を大面積化した際に偏光分離機能を偏光分離層の面内で均一化することができる。
ここで、上述と同様に、山部及び谷部の折曲角を、180°−2θ以上180°−2(θ+15°)以下とすることが望ましい。
According to this invention, the polarization separation layer forms a high refractive index layer on at least one surface of the folded film layer, and the refractive index of the folded film layer and the entire high refractive index layer is increased. Compared with the case where the second linearly polarized light is not provided, the polarization separation function can be increased by increasing the reflectance of the second linearly polarized light, and the utilization efficiency of the light irradiated by the light source can be improved. Further, since the structure is easy, the manufacturing cost can be reduced, and the polarization separation function can be made uniform in the plane of the polarization separation layer when the area of the polarization separation layer is increased.
Here, similarly to the above, it is desirable that the bending angle of the peak portion and the valley portion is 180 ° −2θ B or more and 180 ° −2 (θ B + 15 °) or less.

本発明の直下型のバックライトユニットによれば、光源の光の利用効率を向上させると共に、偏光分離層の構造を容易にすることができる。したがって、製造コストの削減や、偏光分離層が大面積化されたときにおける面内での偏光分離機能の均一化を図られる。   According to the direct type backlight unit of the present invention, the light use efficiency of the light source can be improved and the structure of the polarization separation layer can be facilitated. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost and to make the polarization separation function uniform in the plane when the polarization separation layer is enlarged.

以下、本発明にかかる直下型のバックライトユニットの第1の実施形態を、図を参照しながら説明する。
本実施形態における直下型のバックライトユニットは、図1に示すような液晶表示装置1の照明手段として用いられる。この液晶表示装置1は、バックライトユニット2と、液晶パネル3とを備える。
Hereinafter, a first embodiment of a direct backlight unit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The direct type backlight unit in the present embodiment is used as illumination means of a liquid crystal display device 1 as shown in FIG. The liquid crystal display device 1 includes a backlight unit 2 and a liquid crystal panel 3.

バックライトユニット2は、光源5と、拡散板6と、偏光分離層7と、これらを収納する筐体8とを備えている。
光源5は、例えば冷陰極蛍光灯で構成されており、無偏光の光を出射する。また、光源5には、この冷陰極蛍光灯を駆動制御する駆動回路(図示略)やインバータ(図示略)などが設けられている。
拡散板6は、光源5から出射した光を拡散し、光源5から偏光分離層7に向かう照明光の進行方向を均一にする。
The backlight unit 2 includes a light source 5, a diffusion plate 6, a polarization separation layer 7, and a housing 8 that stores these.
The light source 5 is composed of, for example, a cold cathode fluorescent lamp, and emits non-polarized light. The light source 5 is provided with a drive circuit (not shown) for driving and controlling the cold cathode fluorescent lamp, an inverter (not shown), and the like.
The diffusion plate 6 diffuses the light emitted from the light source 5 and makes the traveling direction of the illumination light from the light source 5 toward the polarization separation layer 7 uniform.

偏光分離層7は、3層に積層された折曲フィルム層11〜13と、各折曲フィルム層11〜13の間に介在された空気層14、15とによって構成されている。
折曲フィルム層11〜13は、例えば屈折率が1.493のPMMA(polymethyl methacrylate:ポリメチルメタクリレート)で構成された厚さ50μmの樹脂フィルムによって形成されている。また、折曲フィルム層11〜13は、同じ折曲角の山部及び谷部が交互に一定の間隔で複数繰り返して形成されており、その折曲角θP1が例えば40°、山部の頂点の間隔が例えば1mmとなっている。
The polarized light separating layer 7 is composed of folded film layers 11 to 13 laminated in three layers, and air layers 14 and 15 interposed between the folded film layers 11 to 13.
The folded film layers 11 to 13 are made of, for example, a 50 μm thick resin film made of PMMA (polymethyl methacrylate) having a refractive index of 1.493. In addition, the bent film layers 11 to 13 are formed by alternately repeating a plurality of crests and troughs at the same bending angle at a constant interval, and the bending angle θ P1 is, for example, 40 °. The interval between the vertices is 1 mm, for example.

ここで、折曲フィルム層11〜13の折曲角θP1について説明する。まず、屈折率がnの媒質Aから屈折率がnの媒質Bとの界面に向けて進行する光のブリュースター角θは、
θ=tan−1(n/n
となる。そして、媒質Aと媒質Bとの界面への入射角をブリュースター角θとすることで、一方の直線偏光であるP偏光が無反射で透過し、他方の直線偏光であるS偏光が界面で反射する。本実施形態では、媒質Aである空気の屈折率nが1、媒質Bである折曲フィルム層11〜13の屈折率nが1.493であるので、折曲フィルム層11〜13におけるブリュースター角θが、56.19°となる。
また、一般的に、媒質Aと媒質Bとの界面に入射するP偏光の透過率とS偏光の透過率との比である偏光分離機能はブリュースター角θよりも少し大きい入射角において最大となり、本実施形態ではブリュースター角θよりも15°程度大きい入射角において偏光分離機能が最大となる。以上より、折曲フィルム層11〜13への入射角として好ましい範囲は56.19°〜71.19°となる。
これより、折曲フィルム層11〜13の折曲角θP1は、偏光分離層7に対して折曲フィルム層11〜13の積層方向、すなわち図1及び図2に示す矢印X方向に進行する光の入射角が56.19°〜71.19°となるように、37.62°〜67.62°であることが好ましいことになる。
Here, the bending angle θ P1 of the bent film layers 11 to 13 will be described. First, the Brewster angle θ B of light traveling from the medium A having a refractive index of n 1 toward the interface with the medium B having a refractive index of n 2 is
θ B = tan −1 (n 2 / n 1 )
It becomes. Then, the incident angle to the interface between medium A and the medium B by a Brewster angle theta B, P-polarized light, which is one of the linearly polarized light is transmitted through the non-reflective, S-polarized light surface is the other of the linearly polarized light Reflect on. In the present embodiment, since the refractive index n 1 of the air that is the medium A is 1, and the refractive index n 2 of the bent film layers 11 to 13 that are the medium B is 1.493, in the bent film layers 11 to 13 The Brewster angle θ B is 56.19 °.
Maximum also generally, the polarization splitting function, which is the ratio of the P polarized light transmittance of incident on the interface between the medium A and the medium B and the transmittance of S polarization in incident angle slightly greater than the Brewster angle theta B next, the polarization splitting function is maximized at large incidence angles of about 15 ° than the Brewster angle theta B in this embodiment. From the above, a preferable range as the incident angle to the bent film layers 11 to 13 is 56.19 ° to 71.19 °.
Thus, the bending angle θ P1 of the bent film layers 11 to 13 proceeds in the stacking direction of the bent film layers 11 to 13 with respect to the polarization separation layer 7, that is, the arrow X direction shown in FIGS. It is preferable that it is 37.62 ° -67.62 ° so that the incident angle of light is 56.19 ° -71.19 °.

また、各折曲フィルム層11〜13の間には、透光性材料で形成されたビーズがスペーサ(間隙形成部材)17として配されている。なお、スペーサ17は、各折曲フィルム層11〜13の間に空気層14、15を確保できる程度の間隔で配置されていればよい。
本実施形態における折曲フィルム層11〜13は、例えば、頂角が40°の山部及び谷部が1mmの間隔で交互に複数配置された一対の金型を用いて、樹脂フィルムを挟持し、樹脂フィルムに熱圧をかけて成形することで形成される。また、各折曲フィルム層11〜13は、その縁部が接着やその他の方法によって一体化されている。これにより、折曲フィルム層11〜13のハンドリングが容易となる。
また、筐体8の内壁には、拡散板6や偏光分離層7で反射して筐体8の内壁に向かう光を反射させる内面反射層18が設けられている。
In addition, beads formed of a translucent material are arranged as spacers (gap forming members) 17 between the bent film layers 11 to 13. In addition, the spacer 17 should just be arrange | positioned by the space | interval of the grade which can ensure the air layers 14 and 15 between each bending film layers 11-13.
For example, the folded film layers 11 to 13 in this embodiment sandwich a resin film using a pair of molds in which a plurality of crests and troughs having an apex angle of 40 ° are alternately arranged at intervals of 1 mm. The resin film is formed by applying hot pressure to the resin film. Moreover, the edge part of each bending film layer 11-13 is integrated by adhesion | attachment or the other method. Thereby, handling of the bent film layers 11-13 becomes easy.
An inner reflection layer 18 is provided on the inner wall of the housing 8 to reflect the light that is reflected by the diffusion plate 6 and the polarization separation layer 7 and is directed toward the inner wall of the housing 8.

液晶パネル3は、液晶層21と、液晶層21の両面に配置された一対のガラス基板22、23と、ガラス基板22、23のそれぞれの外面に配置された偏光板24、25とを備えている。
一対のガラス基板22、23の互いが対向する内面には、液晶層21に電圧を印加するITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウムスズ)などで形成された透明電極(図示略)が設けられている。
The liquid crystal panel 3 includes a liquid crystal layer 21, a pair of glass substrates 22 and 23 disposed on both surfaces of the liquid crystal layer 21, and polarizing plates 24 and 25 disposed on the outer surfaces of the glass substrates 22 and 23, respectively. Yes.
Transparent electrodes (not shown) made of ITO (Indium Tin Oxide) for applying a voltage to the liquid crystal layer 21 are provided on the inner surfaces of the pair of glass substrates 22 and 23 facing each other. .

光源5から出射して拡散板6で拡散された照明光は、偏光分離層7に入射して一方の直線偏光成分であるP偏光成分と他方の直線偏光成分であるS偏光成分とに分離され、P偏光成分がS偏光成分よりも多く偏光分離層7を透過する。その後、液晶パネル3に入射する。ここで、偏光分離層7による偏光の分離方法について説明する。   Illumination light emitted from the light source 5 and diffused by the diffusion plate 6 enters the polarization separation layer 7 and is separated into a P-polarized component which is one linearly polarized component and an S-polarized component which is the other linearly polarized component. , The P-polarized component is transmitted through the polarization separation layer 7 more than the S-polarized component. Thereafter, the light enters the liquid crystal panel 3. Here, a polarization separation method by the polarization separation layer 7 will be described.

図2に示すように、矢印X方向で偏光分離層7に入射するP偏光は、本実施形態のように折曲角θP1が40°の場合、折曲フィルム層11との界面に入射角70°(=90°−40°/2)で入射するので、入射した光の大部分が折曲フィルム層11を透過する。
そして、折曲フィルム層11を透過したP偏光は、折曲フィルム層11と同様に折曲フィルム層12、13を透過する。
As shown in FIG. 2, the P-polarized light incident on the polarization separation layer 7 in the direction of the arrow X is incident on the interface with the bent film layer 11 when the bent angle θ P1 is 40 ° as in this embodiment. Since it is incident at 70 ° (= 90 ° −40 ° / 2), most of the incident light is transmitted through the bent film layer 11.
Then, the P-polarized light transmitted through the bent film layer 11 passes through the bent film layers 12 and 13 in the same manner as the bent film layer 11.

また、X方向で偏光分離層7に入射するS偏光は、折曲フィルム層11に入射角70°で入射するので、折曲フィルム層11の入射側の面11aで一部が反射され、残部が折曲フィルム層11を透過する。
折曲フィルム層11を透過した一部のS偏光は、折曲フィルム層11と同様に折曲フィルム層12、13で一部が反射し、残部が折曲フィルム層12、13を透過する。ところが、折曲フィルム層11〜13において反射、透過を順次繰り返すことにより、折曲フィルム層11〜13のうちの最終層である折曲フィルム層13を透過するS偏光は少なくなる。
一方、折曲フィルム層11で反射されたS偏光は、その反射位置から離れた他の位置で再び折曲フィルム層11に入射するが、そのときの入射角が30°となるので、その一部が折曲フィルム層11を透過することもある。しかし、三層構造の折曲フィルム層11〜13により複雑に反射を繰り返すので、最終層である折曲フィルム層13を透過するS偏光は極めて少なくなる。
以上のように、偏光分離層7でP偏光とS偏光とを分離する。
Further, since the S-polarized light incident on the polarization separation layer 7 in the X direction is incident on the bent film layer 11 at an incident angle of 70 °, a part thereof is reflected by the incident side surface 11a of the bent film layer 11 and the remainder Passes through the bent film layer 11.
A part of the S-polarized light transmitted through the bent film layer 11 is partially reflected by the bent film layers 12 and 13 and the remaining part is transmitted through the bent film layers 12 and 13 in the same manner as the bent film layer 11. However, by sequentially repeating reflection and transmission in the bent film layers 11 to 13, the S-polarized light transmitted through the bent film layer 13 which is the final layer of the bent film layers 11 to 13 is reduced.
On the other hand, the S-polarized light reflected by the bent film layer 11 is incident on the bent film layer 11 again at another position away from the reflection position, and the incident angle at that time is 30 °. The portion may pass through the bent film layer 11. However, since the reflection is complicatedly repeated by the folded film layers 11 to 13 having the three-layer structure, the S-polarized light transmitted through the folded film layer 13 which is the final layer is extremely reduced.
As described above, the polarization separation layer 7 separates P-polarized light and S-polarized light.

本実施形態では、折曲フィルム層が1層のみの場合には、P偏光の透過率が95.72%、反射率が4.28%、S偏光の透過率が70.33%、反射率が29.67%であるのに対し、偏光分離層7が折曲フィルム層11〜13を3層積層した構成とすることで、P偏光の透過率が74.6%、反射率が20.0%となり、S偏光の透過率が25.9%、反射率が68.8%となった。   In this embodiment, when there is only one folded film layer, the transmittance for P-polarized light is 95.72%, the reflectance is 4.28%, the transmittance for S-polarized light is 70.33%, and the reflectance is The polarization separation layer 7 has a configuration in which three folded film layers 11 to 13 are laminated so that the transmittance of P-polarized light is 74.6% and the reflectance is 20. The transmittance of S-polarized light was 25.9%, and the reflectance was 68.8%.

このように構成されたバックライトユニット2によれば、偏光分離層7が樹脂フィルムを折曲して形成された折曲フィルム層11〜13を積層した構成であり、折曲フィルム層を1層とした場合と比較して偏光分離機能を高くして光源の光の利用効率を向上させることができる。また、偏光分離層7の構造が容易となる。したがって、製造コストを削減することや、偏光分離機能を面内で均一化することができる。
ここで、スペーサ17を各折曲フィルム層11〜13間に配置しているので、空気層14、15を確実に確保できる。
According to the backlight unit 2 configured as described above, the polarization separation layer 7 has a configuration in which the bent film layers 11 to 13 formed by bending the resin film are stacked, and one bent film layer is formed. Compared with the case, the polarization separation function can be enhanced to improve the light use efficiency of the light source. Further, the structure of the polarization separation layer 7 becomes easy. Accordingly, the manufacturing cost can be reduced and the polarization separation function can be made uniform in the plane.
Here, since the spacer 17 is arrange | positioned between each bending film layers 11-13, the air layers 14 and 15 can be ensured reliably.

なお、本実施形態において、各折曲フィルム層11〜13の間にスペーサ17を介在させているが、各折曲フィルム層11〜13の入射側及び出射側の面のうち少なくともいずれか一方の面を微細な凹凸形状が形成されたマット面としてもよい。このようにしても、各折曲フィルム層11〜13が密着することを容易に防止できる。   In addition, in this embodiment, although the spacer 17 is interposed between each bending film layers 11-13, at least any one of the incident side of each bending film layers 11-13, and the surface of an output side. The surface may be a mat surface on which fine irregularities are formed. Even if it does in this way, it can prevent easily that each bending film layer 11-13 adheres.

次に、第2の実施形態について、図3を参照しながら説明する。なお、ここで説明する実施形態は、その基本的構成が上述した第1の実施形態と同様であり、上述の第1の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図3においては、図2と同一構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. The embodiment described here has the same basic configuration as the first embodiment described above, and is obtained by adding another element to the first embodiment described above. Therefore, in FIG. 3, the same components as those in FIG.

第2の実施形態と第1の実施形態との異なる点は、バックライトユニットが1層の折曲フィルム層31と折曲フィルム層31の入射側及び出射側の両面に高屈折率層32、33とが設けられた偏光分離層34を有する点である。
折曲フィルム層31は、第1の実施形態における折曲フィルム層11と同様に、PMMAの樹脂フィルムによって構成され、その折曲角θP2が40°、山部の頂点の間隔が1mmとなっている。
高屈折率層32、33は、例えば屈折率が2.28である酸化チタンによって構成され、折曲フィルム層31の両面に蒸着法によって形成されている。この高屈折率層32、33の厚さは、それぞれ可視光領域である波長380nm〜780nmの中から代表的な波長550nmの光において1/4波長となるように、例えば60.3nm(=550nm/(2.28×4))となっている。したがって、高屈折率層32は、光の薄膜干渉現象により、いわゆる増反射膜となっている。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the backlight unit has one folded film layer 31 and a high refractive index layer 32 on both the incident side and the exit side of the folded film layer 31. And a polarization separation layer 34 provided with 33.
Similar to the bent film layer 11 in the first embodiment, the bent film layer 31 is made of a resin film of PMMA, the bent angle θ P2 is 40 °, and the distance between the apexes of the peaks is 1 mm. ing.
The high refractive index layers 32 and 33 are made of, for example, titanium oxide having a refractive index of 2.28, and are formed on both surfaces of the bent film layer 31 by vapor deposition. The thicknesses of the high-refractive index layers 32 and 33 are, for example, 60.3 nm (= 550 nm) so that the wavelength is ¼ wavelength in the light having a typical wavelength of 550 nm from the wavelength of 380 nm to 780 nm that is the visible light region. /(2.28×4)). Therefore, the high refractive index layer 32 is a so-called increased reflection film due to the thin film interference phenomenon of light.

したがって、偏光分離層34に入射するP偏光の大部分は、折曲フィルム層31の入射側の面に形成された高屈折率層32、折曲フィルム層31及び高屈折率層33を透過する。
一方、S偏光は、高屈折率層32の入射側の面で一部が反射され、残部が透過するが、高屈折率層32、33を設けて反射率を高めているので、偏光分離層34において大部分のS偏光が反射される。
本実施形態では、偏光分離層34が折曲フィルム層31の入射側及び出射側の両面に高屈折率層32、33を設けており、P偏光の透過率が80.9%、反射率が19.1%となり、S偏光の透過率が31.7%、反射率が68.3%となった。
Therefore, most of the P-polarized light incident on the polarization separation layer 34 is transmitted through the high refractive index layer 32, the folded film layer 31, and the high refractive index layer 33 formed on the incident side surface of the folded film layer 31. .
On the other hand, the S-polarized light is partially reflected on the incident-side surface of the high refractive index layer 32 and transmitted through the remaining portion. However, since the high refractive index layers 32 and 33 are provided to increase the reflectance, the polarization separation layer is provided. At 34, most of the S-polarized light is reflected.
In the present embodiment, the polarization separation layer 34 is provided with high refractive index layers 32 and 33 on both the incident side and the exit side of the bent film layer 31, and the transmittance of P-polarized light is 80.9% and the reflectance is high. The transmittance of S-polarized light was 31.7%, and the reflectance was 68.3%.

このように構成されたバックライトユニットは、高屈折率層32、33により反射率を高め、その結果S偏光の透過率をより小さくしたものであり、偏光分離機能を高くして光源5の光の利用効率を向上させることができる。また、偏光分離層34の構造が容易であり、製造コストの削減や偏光分離機能の面内均一化を図ることができる。   The backlight unit configured as described above has a higher refractive index by the high refractive index layers 32 and 33, and as a result, has a smaller transmittance of S-polarized light. The utilization efficiency can be improved. Further, the structure of the polarization separation layer 34 is easy, and it is possible to reduce the manufacturing cost and make the polarization separation function in-plane uniform.

次に、第3の実施形態について、図4及び図5を参照しながら説明する。なお、ここで説明する実施形態は、その基本的構成が上述した第2の実施形態と同様であり、上述の第2の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図4及び図5においては、図3と同一構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。   Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. The embodiment described here has the same basic configuration as the second embodiment described above, and is obtained by adding another element to the second embodiment described above. Therefore, in FIG.4 and FIG.5, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as FIG. 3, and the description is abbreviate | omitted.

第3の実施形態と第2の実施形態との異なる点は、バックライトユニットが表面に高屈折率層32、33が形成された折曲フィルム層31と、複屈折材料層41とを備える偏光分離層42を有する点である。
複屈折材料層41は、例えばポリカーボネート(PC)のような光弾性係数の高い樹脂フィルムを図5に示す矢印A方向に延伸することによって形成され、延伸方向の屈折率nとこれと直交する方向の屈折率nとが異なっている。そして、複屈折材料層41は、偏光方向ごとの屈折率の差Δと内部を透過する光路長との積であるリタデーション量によって偏光方向を変えるものである。そして、複屈折材料層41は、その厚さをdとしたときに、P偏光に対するリタデーション量Δdが1/2波長分となるように設定されている。なお、図5においては、説明のために折曲フィルム層31と複屈折材料層41とをずらして図示している。
The difference between the third embodiment and the second embodiment is that the backlight unit includes a bent film layer 31 having high refractive index layers 32 and 33 formed on the surface, and a birefringent material layer 41. This is a point having a separation layer 42.
The birefringent material layer 41 is formed by stretching a resin film having a high photoelastic coefficient, such as polycarbonate (PC), in the direction of arrow A shown in FIG. 5, and is orthogonal to the refractive index n 1 in the stretching direction. The refractive index n 2 in the direction is different. The birefringent material layer 41 changes the polarization direction according to the retardation amount, which is the product of the refractive index difference Δ for each polarization direction and the optical path length passing through the inside. The birefringent material layer 41 is set so that the retardation amount Δd for P-polarized light is ½ wavelength when the thickness is d. In FIG. 5, the bent film layer 31 and the birefringent material layer 41 are illustrated in a shifted manner for explanation.

したがって、高屈折率層32に入射したP偏光の大部分は、折曲フィルム層31を透過し、複屈折材料層41に入射する。ここで、複屈折材料層41がP偏光に対して1/2波長板として機能するので、複屈折材料層41に入射したP偏光は、90°旋回してS偏光に変換されて出射する。
一方、S偏光は、折曲フィルム層31で一部が反射し、折曲フィルム層31において反射したS偏光が再び折曲フィルム層31に入射する。このとき、S偏光が折曲フィルム層31に入射角30°で入射するので、再入射したS偏光の一部が折曲フィルム層31を透過する。そして、折曲フィルム層31を透過したS偏光は、入射角40°で複屈折材料層41に入射する。ここで、複屈折材料層41に入射したS偏光のリタデーション量は、
Δd/cos(40°)=1.3Δd
となる。これにより、複屈折材料層41に入射したS偏光は、P偏光よりも0.3Δdだけ多く旋回するので、複屈折材料層41から出射する際に、P偏光成分を有する楕円偏光となって出射する。
Therefore, most of the P-polarized light incident on the high refractive index layer 32 passes through the bent film layer 31 and enters the birefringent material layer 41. Here, since the birefringent material layer 41 functions as a half-wave plate with respect to the P-polarized light, the P-polarized light incident on the birefringent material layer 41 is rotated by 90 ° to be converted into S-polarized light and emitted.
On the other hand, a part of the S-polarized light is reflected by the bent film layer 31, and the S-polarized light reflected by the bent film layer 31 is incident on the bent film layer 31 again. At this time, since the S-polarized light is incident on the folded film layer 31 at an incident angle of 30 °, a part of the S-polarized light that is re-incident passes through the folded film layer 31. Then, the S-polarized light transmitted through the bent film layer 31 enters the birefringent material layer 41 at an incident angle of 40 °. Here, the amount of retardation of the S-polarized light incident on the birefringent material layer 41 is
Δd / cos (40 °) = 1.3 Δd
It becomes. As a result, the S-polarized light incident on the birefringent material layer 41 rotates by 0.3Δd more than the P-polarized light, so that when it is emitted from the birefringent material layer 41, it becomes an elliptically polarized light having a P-polarized component. To do.

このように構成されたバックライトユニットにおいても、上述した第2の実施形態と同様の作用、効果を有するが、折曲フィルム層31の出射側に複屈折材料層41を設けることで、複屈折材料層41に入射したS偏光を楕円偏光に変換したものであり、偏光分離機能を向上させることができる。
なお、本実施形態において、複屈折材料層41は、入射角0°で入射するP偏光をS偏光に変換し、入射角40°で入射するS偏光をS偏光のまま出射させるように設定されてもよい。これにより、偏光分離機能をより向上させることができる。
また、複屈折材料層41は、入射角0°で入射するP偏光をP偏光のまま出射させるように設定されてもよい。ここで、複屈折材料層41は、入射角0°で入射するP偏光をP偏光のまま出射させて入射角40°で入射するS偏光をP偏光に変換して出射するように設定されてもよい。
The backlight unit configured in this way also has the same operations and effects as those of the second embodiment described above. However, by providing the birefringent material layer 41 on the exit side of the bent film layer 31, birefringence is achieved. S-polarized light incident on the material layer 41 is converted into elliptically polarized light, and the polarization separation function can be improved.
In the present embodiment, the birefringent material layer 41 is set to convert P-polarized light incident at an incident angle of 0 ° into S-polarized light and emit S-polarized light incident at an incident angle of 40 ° as S-polarized light. May be. Thereby, the polarization separation function can be further improved.
Further, the birefringent material layer 41 may be set so that P-polarized light incident at an incident angle of 0 ° is emitted as P-polarized light. Here, the birefringent material layer 41 is set so that P-polarized light incident at an incident angle of 0 ° is emitted as P-polarized light, and S-polarized light incident at an incident angle of 40 ° is converted into P-polarized light and emitted. Also good.

次に、第4の実施形態について、図6を参照しながら説明する。なお、ここで説明する実施形態は、その基本的構成が上述した第1の実施形態と同様であり、上述の第1の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図6においては、図2と同一構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。   Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. The embodiment described here has the same basic configuration as the first embodiment described above, and is obtained by adding another element to the first embodiment described above. Therefore, in FIG. 6, the same components as those in FIG.

第4の実施形態と第1の実施形態との異なる点は、バックライトユニットが折曲フィルム層51〜53を空気層54、55を介在させた状態で積層した偏光分離層56を有し、折曲フィルム層51〜53のうち積層方向で隣接する2つの折曲角が互いに異なる点である。
折曲フィルム層51、53は、上述した第1の実施形態と同様に、折曲角θP3が例えば40°であり、頂点の間隔が1mmとなっている。
また、折曲フィルム層52は、折曲角θP4が例えば60°であり、頂点の間隔が折曲フィルム層51、53と同様に1mmとなっている。
The difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that the backlight unit has a polarization separation layer 56 in which the folded film layers 51 to 53 are laminated with the air layers 54 and 55 interposed therebetween, Among the bent film layers 51 to 53, two adjacent bending angles in the stacking direction are different from each other.
As in the first embodiment described above, the folded film layers 51 and 53 have a folding angle θ P3 of 40 °, for example, and a vertex interval of 1 mm.
Further, the bent film layer 52 has a bending angle θ P4 of 60 °, for example, and the interval between the apexes is 1 mm like the bent film layers 51 and 53.

したがって、この偏光分離層56に入射するP偏光の大部分は、上述した第1の実施形態と同様に、各折曲フィルム層51〜53を透過して出射する。一方、S偏光の大部分は、上述と同様に、折曲フィルム層51の入射側の面で反射される。   Therefore, most of the P-polarized light incident on the polarization separation layer 56 is transmitted through each of the folded film layers 51 to 53 as in the first embodiment described above. On the other hand, most of the S-polarized light is reflected on the incident-side surface of the bent film layer 51 as described above.

このように構成されたバックライトユニットにおいても、上述した第1の実施形態と同様の作用、効果を有するが、偏光分離層56が折曲フィルム層51〜53のうち積層方向で隣接する2つの折曲フィルム層で異なる折曲角としたものであり、折曲フィルム層51〜53の入射側及び出射側の頂点を除く他の面が互いに密着することを容易に防止できる。
なお、本実施形態において、折曲フィルム層51〜53の折曲角は、積層方向で隣接する2つの折曲フィルム層の折曲角が互いに異なっていればよく、入射角が上述した56.19°〜71.19°となるように、37.62°〜67.62°の範囲内の折曲角であれば適宜変更してもよい。
The backlight unit configured in this way also has the same operations and effects as those of the first embodiment described above, but the polarization separation layer 56 is adjacent to the folded film layers 51 to 53 in the stacking direction. The bent film layers have different bending angles, and other surfaces except the apex on the incident side and the emission side of the bent film layers 51 to 53 can be easily prevented from sticking to each other.
In addition, in this embodiment, the bending angle of the folding film layers 51-53 should just differ from the bending angle of the two bending film layers adjacent in a lamination direction, and the incident angle mentioned above. If it is a bending angle within the range of 37.62 ° to 67.62 °, the angle may be appropriately changed so as to be 19 ° to 71.19 °.

次に、第5の実施形態について、図7を参照しながら説明する。なお、ここで説明する実施形態は、その基本的構成が上述した第1の実施形態と同様であり、上述の第4の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図7においては、図6と同一構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。   Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. The embodiment described here has the same basic configuration as that of the first embodiment described above, and is obtained by adding another element to the above-described fourth embodiment. Therefore, in FIG. 7, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第5の実施形態と第1の実施形態との異なる点は、バックライトユニットが不均一な厚さの折曲フィルム層61、62を空気層63を介在させた状態で2層積層した偏光分離層64を有する点である。
折曲フィルム層61、62は、それぞれ入射側の面の折曲角θP5が例えば60°、出射側の面の折曲角θP6が例えば40°、頂点の間隔が1mmであって、山部が谷部よりも厚い樹脂フィルムによって形成されている。
The difference between the fifth embodiment and the first embodiment is that the backlight unit has two layers of folded film layers 61 and 62 having a non-uniform thickness with the air layer 63 interposed therebetween. This is a point having the layer 64.
Each of the bent film layers 61 and 62 has an incident side surface bending angle θ P5 of, for example, 60 °, an output side surface bending angle θ P6 of, for example, 40 °, and a vertex interval of 1 mm. The part is formed of a resin film that is thicker than the valley.

したがって、この偏光分離層64に入射したP偏光の大部分は、上述した第1の実施形態と同様に、各折曲フィルム層61、62を透過して出射する。ここで、各折曲フィルム層61、62は出射側の面の折曲角が入射側の面の折曲角よりも小さいので、P偏光は各折曲フィルム層61、62から山部の頂点側に集光して出射される。
一方、S偏光の大部分は、上述と同様に、折曲フィルム層61の入射側の面で反射される。
Therefore, most of the P-polarized light incident on the polarization separation layer 64 is transmitted through the folded film layers 61 and 62 and emitted as in the first embodiment described above. Here, since each of the folded film layers 61 and 62 has a smaller bending angle on the exit-side surface than that on the incident-side surface, the P-polarized light is reflected from the folded film layers 61 and 62 at the peak of the peak portion. Condensed to the side and emitted.
On the other hand, most of the S-polarized light is reflected by the incident-side surface of the folded film layer 61 as described above.

このように構成されたバックライトユニットにおいても、上述した第4の実施形態と同様の作用、効果を有するが、折曲フィルム層61、62のそれぞれにおいて、出射側の面の折曲角を入射側の面の折曲角よりも小さくすることで、各折曲フィルム層61、62を透過する光を集光することができる。
なお、本実施形態において、折曲フィルム層61、62の折曲角は、出射側の面の折曲角が入射側の面の折曲角よりも小さければよく、入射側の面の折曲角を37.62°〜67.62°の範囲内で適宜変更してもよい。
The backlight unit configured in this way also has the same operations and effects as the fourth embodiment described above, but the bending angle of the exit-side surface is incident on each of the bent film layers 61 and 62. By making it smaller than the bending angle of the side surface, it is possible to collect the light transmitted through each of the bent film layers 61 and 62.
In the present embodiment, the bending angles of the bent film layers 61 and 62 only have to be smaller than the bending angle of the incident side surface and the bending angle of the incident side surface. The angle may be appropriately changed within the range of 37.62 ° to 67.62 °.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では折曲フィルム層としてPMMAで構成された樹脂フィルムを用いているが、アクリルやPS(ポリスチレン)、PC(ポリカーボネート)、COP(シクロオレフィンポリマー)など、他の樹脂フィルムを用いてもよい。
また、折曲フィルム層の厚さや折曲角、間隔などを設計に応じて適宜変更してもよい。
また、各空気層の厚さも設計に応じて適宜変更してもよい。
また、偏光分離層と光源との間に拡散シートが配されているが、拡散シートを配置しない構成としてもよい。また、偏光分離層と液晶パネルとの間に拡散シートやプリズムシートを配置した構成としてもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, although the resin film comprised by PMMA is used as a bending film layer in the said embodiment, other resin films, such as an acryl, PS (polystyrene), PC (polycarbonate), COP (cycloolefin polymer), are used. May be.
Moreover, you may change suitably the thickness, bending angle, space | interval, etc. of a bending film layer according to design.
Further, the thickness of each air layer may be appropriately changed according to the design.
Moreover, although the diffusion sheet is arrange | positioned between the polarization separation layer and the light source, it is good also as a structure which does not arrange | position a diffusion sheet. Moreover, it is good also as a structure which has arrange | positioned the diffusion sheet and the prism sheet between the polarization splitting layer and the liquid crystal panel.

また、上記第1の実施形態において、各折曲フィルム層の間にスペーサを設けているが、各折曲フィルム層が密着しないように枠体などで固定できれば、スペーサを設けない構成としてもよい。
また、上記第1、第4、第5の実施形態において、折曲フィルム層の積層数を設計に応じて適宜変更してもよい。
また、上記第1、第4、第5の実施形態において、上記第3の実施形態と同様に、折曲フィルム層の出射側に複屈折材料層を設けてもよい。これにより、折曲フィルム層を透過したS偏光を楕円偏光に変換するので、偏光分離機能をより向上させることができる。
また、上記第1、第4、第5の実施形態においても、上記第2または第3の実施形態と同様に、折曲フィルム層の入射側及び出射側の表面に高屈折率層を形成してもよい。さらに、高屈折率層は、折曲フィルム層の入射側と出射側との少なくとも一方に形成されていればよい。
また、上記第2、3の実施形態において、高屈折率層として酸化チタンを用いているが、ITOなど、可視光領域において透光性を有し、かつ折曲フィルム層に用いられる樹脂フィルムよりも高屈折率な材料であってもよい。また、高屈折率層は蒸着法に限らず、スパッタ法など他の薄膜形成方法によって形成してもよい。さらに、樹脂中に折曲フィルム層に用いられる樹脂フィルムよりも高屈折率なナノ粒子を分散させたものを折曲フィルム層の表面に積層する構成としてもよい。
また、上記第2、第3の実施形態において、高屈折率層の厚さは、高屈折率層の屈折率をnとしたときに、(400/(4×n))nm以上(700/(4×n))nm以下であれば適宜変更してもよい。
また、上記第3の実施形態において、複屈折材料層として一方向に延伸したPCを用いているが、他の光弾性係数が高いフィルムを一方向に延伸したものを用いてもよく、また、方解石や水晶など他の一軸性複屈折材料を用いてもよい。
また、上記第4、第5の実施形態においても、上記第1の実施形態と同様に、各折曲フィルム層の間にスペーサを設けてもよく、折曲フィルム層の入射側と出射側との少なくとも一方の面をマット面としてもよい。
Moreover, in the said 1st Embodiment, although the spacer is provided between each bending film layer, as long as it can fix with a frame etc. so that each bending film layer may not closely_contact | adhere, it is good also as a structure which does not provide a spacer. .
Moreover, in the said 1st, 4th, 5th embodiment, you may change suitably the lamination | stacking number of a bending film layer according to design.
Moreover, in the said 1st, 4th, 5th embodiment, you may provide a birefringent material layer in the output side of a bending film layer similarly to the said 3rd Embodiment. Thereby, since the S polarization | polarized-light which permeate | transmitted the bending film layer is converted into an elliptical polarization | polarized-light, a polarization separation function can be improved more.
Also in the first, fourth, and fifth embodiments, similarly to the second or third embodiment, a high refractive index layer is formed on the incident side surface and the exit side surface of the folded film layer. May be. Furthermore, the high refractive index layer should just be formed in at least one of the incident side and output side of a bending film layer.
In the second and third embodiments, titanium oxide is used as the high refractive index layer. However, from a resin film such as ITO, which has translucency in the visible light region and is used for the bent film layer. May be a material having a high refractive index. Further, the high refractive index layer is not limited to vapor deposition, and may be formed by other thin film forming methods such as sputtering. Furthermore, it is good also as a structure which laminates | stacks on the surface of a bending film layer what disperse | distributed the nanoparticle whose refractive index is higher than the resin film used for a bending film layer in resin.
In the second and third embodiments, the thickness of the high refractive index layer is (400 / (4 × n)) nm or more (700 /), where n is the refractive index of the high refractive index layer. If (4 × n)) nm or less, it may be appropriately changed.
In the third embodiment, a PC stretched in one direction is used as the birefringent material layer, but another film having a high photoelastic coefficient stretched in one direction may be used. Other uniaxial birefringent materials such as calcite and quartz may be used.
Also in the fourth and fifth embodiments, as in the first embodiment, a spacer may be provided between each folded film layer, and the incident side and the exit side of the folded film layer At least one of the surfaces may be a mat surface.

本発明の第1の実施形態における液晶表示装置を示す該略図である。1 is a schematic diagram showing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. 図1の偏光分離層を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the polarization separation layer of FIG. 本発明の第2の実施形態における偏光分離層を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the polarization separation layer in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態における偏光分離層を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the polarization separation layer in the 3rd Embodiment of this invention. 図4の偏光分離層を示す平面図である。It is a top view which shows the polarization separation layer of FIG. 本発明の第4の実施形態における偏光分離層を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the polarization separation layer in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態における偏光分離層を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the polarization separation layer in the 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 バックライトユニット
5 光源
7、32、42、56、64 偏光分離層
11〜13、31、51〜53、61、62 折曲フィルム層
14、15、54、55、63 空気層
17 スペーサ(間隙形成部材)
41 複屈折材料層
2 Backlight unit 5 Light source 7, 32, 42, 56, 64 Polarization separation layers 11-13, 31, 51-53, 61, 62 Bent film layers 14, 15, 54, 55, 63 Air layer 17 Spacer (gap Forming member)
41 Birefringent material layer

Claims (9)

光源から照射された光のうち、第一直線偏光を偏光方向が該第一直線偏光と直交する第二直線偏光よりも多く透過させる偏光分離層を備える直下型のバックライトユニットにおいて、
前記偏光分離層が、山部と谷部とが交互に形成された複数層の折曲フィルム層と、該各折曲フィルム層の間に介在された空気層とを有することを特徴とするバックライトユニット。
In the direct-type backlight unit including a polarization separation layer that transmits more of the first linearly polarized light than the second linearly polarized light whose polarization direction is orthogonal to the first linearly polarized light among the light emitted from the light source,
The polarized light separating layer includes a plurality of folded film layers in which peaks and valleys are alternately formed, and an air layer interposed between the folded film layers. Light unit.
光源から照射された光のうち、第一直線偏光を偏光方向が該第一直線偏光と直交する第二直線偏光よりも多く透過させる偏光分離層を備える直下型のバックライトユニットにおいて、
前記偏光分離層が、山部と谷部とが交互に形成された折曲フィルム層と、該折曲フィルム層の少なくとも一方の面に形成されて該折曲フィルム層よりも屈折率の高い高屈折率層とを有することを特徴とするバックライトユニット。
In the direct-type backlight unit including a polarization separation layer that transmits more of the first linearly polarized light than the second linearly polarized light whose polarization direction is orthogonal to the first linearly polarized light among the light emitted from the light source,
The polarization separation layer is formed on a folded film layer in which peaks and valleys are alternately formed, and is formed on at least one surface of the folded film layer and has a higher refractive index than the folded film layer. A backlight unit comprising a refractive index layer.
前記高屈折率層の厚みが、該高屈折率層の屈折率をnとしたときに、(400/(4×n))nm以上(700/(4×n))nm以下であることを特徴とする請求項2に記載のバックライトユニット。   The thickness of the high refractive index layer is (400 / (4 × n)) nm or more and (700 / (4 × n)) nm or less, where n is the refractive index of the high refractive index layer. The backlight unit according to claim 2. 前記偏光分離層が、複数層の前記折曲フィルム層と、該各折曲フィルム層の間に介在された空気層とを有することを特徴とする請求項2または3に記載のバックライトユニット。   4. The backlight unit according to claim 2, wherein the polarization separation layer includes a plurality of the folded film layers and an air layer interposed between the folded film layers. 5. 前記各折曲フィルム層の間に、スペーサが介在されていることを特徴とする請求項1または4に記載のバックライトユニット。   The backlight unit according to claim 1, wherein a spacer is interposed between the bent film layers. 前記折曲フィルム層の少なくとも一方の面に、前記山部及び谷部よりも微細な凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1、3から5のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   6. The backlight according to claim 1, wherein unevenness finer than the ridges and valleys is formed on at least one surface of the bent film layer. unit. 前記複数の折曲フィルム層のうち積層方向で隣接する2つの折曲フィルム層の折曲角が、それぞれ異なることを特徴とする請求項1、3から6のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   7. The backlight according to claim 1, wherein bending angles of two bent film layers adjacent to each other in the stacking direction among the plurality of bent film layers are different from each other. unit. 前記折曲フィルム層が、山部の頂点に向けて厚さが増大し、出射側の面の山部の折曲角が入射側の面の山部の折曲角よりも小さいことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   The bent film layer has a thickness that increases toward the peak of the peak, and the bending angle of the peak on the exit side surface is smaller than the bending angle of the peak on the incident side. The backlight unit according to any one of claims 1 to 7. 前記偏光分離層が、前記折曲フィルム層の出射側に配置された複屈折材料層を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
The backlight unit according to any one of claims 1 to 8, wherein the polarization separation layer includes a birefringent material layer disposed on an exit side of the bent film layer.
JP2005234059A 2005-08-12 2005-08-12 Backlight unit Expired - Fee Related JP4841892B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005234059A JP4841892B2 (en) 2005-08-12 2005-08-12 Backlight unit
KR1020050098079A KR100654243B1 (en) 2005-08-12 2005-10-18 A back light unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005234059A JP4841892B2 (en) 2005-08-12 2005-08-12 Backlight unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007047635A true JP2007047635A (en) 2007-02-22
JP4841892B2 JP4841892B2 (en) 2011-12-21

Family

ID=37732198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005234059A Expired - Fee Related JP4841892B2 (en) 2005-08-12 2005-08-12 Backlight unit

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4841892B2 (en)
KR (1) KR100654243B1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05157915A (en) * 1991-05-29 1993-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Polarizing device and projection type display device using it
JPH0772475A (en) * 1993-09-01 1995-03-17 Asahi Glass Co Ltd Illuminator for direct-view display element and liquid crystal display device
JPH10170870A (en) * 1997-12-22 1998-06-26 Mitsubishi Electric Corp Polarization element, light source device, and projection display device
JPH11149002A (en) * 1997-11-18 1999-06-02 Fuji Photo Film Co Ltd Prism sheet
JP2000002808A (en) * 1998-06-12 2000-01-07 Toppan Printing Co Ltd Polarizing beam splitter
JP2000056133A (en) * 1998-08-07 2000-02-25 Shojiro Kawakami Polarizer and its production
JP2002022955A (en) * 2000-07-12 2002-01-23 Ushio Inc Polarizing element of polarized light irradiation device for optical alignment of liquid crystal alignment layer

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05157915A (en) * 1991-05-29 1993-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Polarizing device and projection type display device using it
JPH0772475A (en) * 1993-09-01 1995-03-17 Asahi Glass Co Ltd Illuminator for direct-view display element and liquid crystal display device
JPH11149002A (en) * 1997-11-18 1999-06-02 Fuji Photo Film Co Ltd Prism sheet
JPH10170870A (en) * 1997-12-22 1998-06-26 Mitsubishi Electric Corp Polarization element, light source device, and projection display device
JP2000002808A (en) * 1998-06-12 2000-01-07 Toppan Printing Co Ltd Polarizing beam splitter
JP2000056133A (en) * 1998-08-07 2000-02-25 Shojiro Kawakami Polarizer and its production
JP2002022955A (en) * 2000-07-12 2002-01-23 Ushio Inc Polarizing element of polarized light irradiation device for optical alignment of liquid crystal alignment layer

Also Published As

Publication number Publication date
JP4841892B2 (en) 2011-12-21
KR100654243B1 (en) 2006-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11320680B2 (en) Viewing angle switch module and display apparatus
KR100813253B1 (en) Highly efficient polarized light guide plate unit, backlight unit employing the same and display device employing the polarized light guide plate unit
JP2010123464A (en) Lighting system, optical sheet, and liquid crystal display device
US9310619B2 (en) Optical film
JP2006209131A (en) Integrated liquid crystal display
TW202122878A (en) Viewing angle controlling device and display apparatus
JP2006220879A (en) Polarizer, luminescent device, and liquid crystal display
JPH09146092A (en) Illumination device and liquid crystal display device using the same
JP2003315545A (en) Optical film, transmissive liquid crystal display, and method for manufacturing the display
WO2004042273A1 (en) Lighting device and image display unit and light guide provided with it
JPH1152372A (en) Surface light source device and liquid crystal display device using the same
WO2013102377A1 (en) Light concentrating film and manufacturing method thereof, backlight module and liquid crystal display panel
JP2009059498A (en) Lighting device and liquid crystal display device
JP2008176059A (en) Liquid crystal display device
KR20060094250A (en) Reflection polarized light film and display device having the same
JP4841892B2 (en) Backlight unit
JP2004145305A (en) Polarization conversion element and its manufacturing method
KR100816473B1 (en) Polarization splitter and backlight unit using the same
JP6304936B2 (en) Liquid crystal display
JP4546373B2 (en) Polarization separating element and backlight unit
US8369016B2 (en) Optical sheet
JP2011075964A (en) Liquid crystal display device
KR100558161B1 (en) Reflection polarized light film and display device having the same
JPH11149074A (en) Back light device and liquid crystal display device
CN217543590U (en) Liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080807

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110517

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110816

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110906

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111005

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141014

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees