JP2008203848A - 光学装置及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1方向に磁化した磁性材料層を備え、磁性材料層は、第1方向に平行した磁場成分を有する電磁波を反射し、第1方向に垂直な磁場成分を有する電磁波を透過させることを特徴とする光学装置である。
【選択図】図10
Description
本発明の他の目的は、前記光学装置を利用したバックライトユニット、液晶パネル及び液晶表示装置を提供することである。
前記磁性材料層は、多数の磁性粒子及び前記多数の磁性粒子が互いに凝集することなくに分布されている透明な絶縁性媒質で形成される。
前記磁性材料層は、磁場が印加されれば、第1方向に磁化し、磁場が除去された後にも第1方向に磁化し続ける。
前記磁性材料層は、磁場が印加される場合にのみ第1方向に磁化しうる。
前記磁性材料層の厚さは、前記磁性材料層の磁気減衰の長さより大きい。
それぞれの磁性粒子は、透明な絶縁性シェルまたは透明な絶縁性界面活性剤によって取り囲まれている。
前記磁性粒子は、球形状、タマゴ型状、直六面体型状、正六面体型状、楕円形状またはシリンダー型状でありうる。
前記磁性材料層が上面に配されている透明基板をさらに備えうる。
前記磁性粒子は、強磁性体、超常磁性体、常磁性体、反磁性体及びフェリ磁性体のうち何れか一つでありうる。
前記磁性粒子は、チタン、コバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム、バリウム、白金、ナトリウム、ストロンチウム、マグネシウム、ディスプロシウム、マンガン、ガドリニウム、銀、銅、クロム、CoxPty、FevPtz、MnZn(Fe2O4)2、MnFe2O4、Fe3O4、Fe2O3及びSr8CaRe3Cu4O24、CoxZryNbz、NixFeyNbz、CoxZryNbzFevのうちから選択された何れか一つでありうる。
前記磁性粒子は、1ないし1000nmの直径を有しうる。
前記磁性材料層は、1μm以下の厚さを有する磁性薄膜フィルムで形成される。
前記磁性材料層は、磁性ポリマーを含みうる。
前記磁性材料層は、磁性粒子と透明絶縁性粒子との混合で形成される。
前記磁性材料層の表面にコーティングされた透明保護フィルムをさらに備えうる。
前記光学装置は、前記磁性材料層に磁場を印加するためのものであって、前記磁性材料層の少なくとも一面に配される伝導性素子をさらに備えうる。 前記光学装置は、前記伝導性素子に連結された電源をさらに含みうる。 前記伝導性素子は、前記磁性材料層上に配列された多数本のワイヤでありうる。 前記ワイヤの間に透光性絶縁材が充填される。
前記伝導性素子は、板状の透明電極でありうる。
本発明のさらに他の類型による偏光された電磁波を形成する方法は、第1方向に磁化した磁性材料層を提供するステップと、前記磁性材料層に電磁波を入射させるステップと、第1方向に平行した磁場成分を有する電磁波を反射させるステップと、第1方向に垂直な磁場成分を有する電磁波を透過させるステップと、を含むことを特徴とする。
本発明のさらに他の類型による液晶パネルは、液晶層と、第1方向に磁化した磁性材料層を備える偏光子と、を備え、前記磁性材料層は、第1方向に平行した磁場成分を有する電磁波を反射し、第1方向に垂直な磁場成分を有する電磁波を透過させることを特徴とする。
本発明のさらに他の類型による液晶表示装置は、液晶パネルと、バックライトユニットと、前記液晶パネルとバックライトユニットとの間に配された偏光子と、を備え、前記偏光子は、第1方向に磁化した磁性材料層を備え、前記磁性材料層は、第1方向に平行した磁場成分を有する電磁波を反射し、第1方向に垂直な磁場成分を有する電磁波を透過させることを特徴とする。
本発明による能動型反射偏光子の動作を理解するために、まずワイヤグリッド偏光子の原理について簡単に説明する必要がある。図1に示されたワイヤグリッド偏光子に入射する光は、前述したように、伝導性金属ワイヤ16bに平行した成分を有する偏光光と、伝導性金属ワイヤ16bに垂直な成分を有する偏光光とに分けられる。光は、電磁波の一種であるので、図1では、金属ワイヤ16bに平行した成分を有する偏光光をE||で表示し、金属ワイヤ16bに垂直な磁場成分を有する偏光光をE⊥で表示しうる。
(数1)
E=−▽V−(∂A/∂t)=0
一方、光E⊥がワイヤグリッド偏光子に入射する場合には、金属ワイヤ16bでY軸方向(すなわち、金属ワイヤ16bの幅方向)に誘導電流が発生する。しかし、金属ワイヤ16bの幅は、例えば、約50nmに非常に狭いため、この場合の誘導電流は、金属ワイヤ16bの長手方向に発生する誘導電流に比べて非常に小さい。したがって、この場合に発生する電磁波もやはり、無視できるほどに小さくなる。その結果、垂直な光E⊥は、金属ワイヤ16bによる影響をほとんど受けず、反射される量が、光E||に比べて無視できるほどに小さくなる。
(数2)
S=E||×H||+E⊥×H⊥
以下では、表示の簡略化のために、反射及び透過された電磁波を数式2のポインティングベクトルの電場成分E||,E⊥及び磁場成分H||,H⊥で表示する。例えば、図1で反射された電磁波は、E||で表示され、透過された電磁波は、E⊥で表示された。図2の場合、反射された電磁波は、H||、H⊥で表示されており、図10、14、15及び16で反射された電磁波は、H||で表示され、透過された電磁波は、H⊥で表示される。
このような本発明による能動型反射偏光子20の構造は、図2に示されている。図2を参照すれば、本発明による能動型反射偏光子20は、透明基板21上に配された磁性材料層22で形成される。ここで、磁性材料層22は、例えば、コア・シェル構造の磁性粒子を“ゲル”のようなペースト状態の絶縁性材料に凝集することなく分散させた後、これを透明基板21上に薄く塗布し、硬化させて形成しうる。または、コア・シェル構造の磁性粒子を溶液内に液浸させた後、これを透明基板21上に薄くスピンコーティングまたはディープコーティングして硬化させることにより、磁性材料層22を形成することもある。また、最近には、磁性体の性質を有する磁性ポリマーフィルムが開発されて販売されており、このような磁性フィルムを1μm以下の薄膜フィルムに形成した後、これを透明基板21上に直接付着して磁性材料層22として使用することもある。
一方、本発明で使用するコア・シェル構造の磁性粒子26で、コア26aの直径は、数nmから数十nmまで可能である。例えば、前記コア26aの直径は、使用する材料によって差があるが、約1nmないし約1000nmとなりうる。特に、前記コア26aの直径は、一つのコア26a内で単一磁区が形成されるほどであることが望ましい。そして、シェル26b,26b’の厚さは、隣接する二つのコア26aが互いに伝導されないほどの厚さであれば良い。
図5は、磁性材料層22内に分散されているコア・シェル構造の磁性粒子26を有する能動型反射偏光子20の物理的な構造を例示的に示しており、図6は、図5に示された能動型反射偏光子20の断面を示している。図5及び図6では、便宜上磁性材料層22内に磁性粒子26が非常に稠密に分布されていると示した。しかし、実際には、前記磁性材料層22内で前記磁性粒子26は、相接するように非常に稠密に分布されている。図5及び図6に示したように、磁性材料層22内には、コア・シェル構造の磁性粒子26が密集して充填されている。また、磁性粒子26の間の空間22aは、絶縁性シェル26bと同様に、SiO2やZrO2のような透明な絶縁性材料や界面活性剤で充填されてもよく、それと異なる透明な絶縁性材料で充填されてもよい。
再び、図2を参照すれば、図2には、前記磁性材料層22の周囲に磁場が印加されない場合を示している。磁場が印加されない場合、前記磁性材料層22内の全体的な磁気モーメントは、図2で矢印で表示したように、色々な方向にランダムに配列されている。図2で、’・’は、出る方向(すなわち、+x方向)の磁気モーメントを表し、’×’は、入る方向(−x方向)の磁気モーメントを表す。また、図2で、右側に拡大して表示したように、磁性材料層22内の磁気モーメントは、水平方向(すなわち、xy平面)だけでなく、垂直方向(すなわち、−z方向)にもランダムに配列されている。したがって、外部磁場が印加されていない場合(すなわち、Bapp=0)、磁性材料層22は、いかなる方向にも磁化していない(M=0)。例えば、前記磁性材料層22として磁性ポリマーを使用する場合、外部から磁場が印加されなければ(Bapp=0)、図9に示したように、それぞれの磁性ポリマー分子が不規則に配列されるため、磁性材料層22は、磁化していない状態となる(M=0)。
一方、図10は、磁性材料層22の周囲に磁場が印加される場合を示している。図10に示したように、前記磁性材料層22の周囲に磁場を印加するための磁場印加手段として、前記磁性材料層22の周囲を取り囲むように所定の間隔で配された多数本のワイヤ24及び前記多数本のワイヤ24に電流を印加するための電源23を備える。前記電源23は、交流または直流電源であって、一定の時間間隔でワイヤ24に電流を印加してもよく、持続的に電流を印加してもよい。ワイヤ24の配置間隔は、一定であるが、一定でなくてもよい。ここで、前記ワイヤ24は、例えば、ITOのような透明な伝導性材料を使用することが望ましい。しかし、ワイヤ24間の間隔d2がワイヤ24の厚さd1よりはるかに大きい場合には、ITOの代わりに、アルミニウム、銅、金、白金、銀のように、抵抗の小さい不透明な金属やヨードドーピングされたポリアセチレンのような導電性ポリマーを使用することもある。ITOではない、他の不透明であるが、抵抗の小さい金属をワイヤ24として使用する場合、ワイヤ24が覆った部分には、光が通過できないが、二つのワイヤ24の間には、光が通過する。二つのワイヤ24間の間隔d2が、ワイヤ24の厚さd1よりはるかに大きいので、ワイヤ24によって遮断される光は、ワイヤ24間に通過する光に比べて、無視できるほどである。また、ワイヤ24間の間隔が非常に狭くなる場合、例えば、50nm以下である場合にも、前記ワイヤ24がワイヤグリッド偏光子として作用するため、本発明の目的達成には影響を与えない。
図12Aないし図12Dは、図10のラインB−B’による能動型反射偏光子20の断面図であって、磁性材料層22の上面及び下面にあるワイヤ24間の多様な電気的連結方式を例示的に示している。例えば、図12A及び図12Bに示したように、磁性材料層22の側壁表面に沿ってワイヤ24を延長することによって、磁性材料層22の上面及び下面にあるワイヤ24を電気的に連結しうる。特に、図12Bの場合、ワイヤ24がソレノイド形態で磁性材料層22を取り囲んでいるため、単に一つのワイヤ24のみを使用しうる。
また、図12C及び図12Dに示したように、磁性材料層22の側壁表面に導電性薄膜30を付着して磁性材料層22の上面及び下面にあるワイヤ24を電気的に連結することもある。図12Dは、磁性材料層22の上面にあるワイヤ24と、下面にあるワイヤ24とが交互に配されているという点で、図12Cと差がある。
図13には、磁性材料層22として磁性ポリマーを使用する場合、それぞれ一つの磁気モーメントを形成する分子が一定の方向に整列されている様子が示されている。すなわち、ワイヤ24に流れる電流によって発生する外部磁場が前記磁性材料層22に印加されれば(すなわち、Bapp≠0)、磁性材料層22を構成する磁性ポリマーは、前記外部磁場の方向に沿って磁化する。このように磁性材料層22は、電流の印加如何によって一定の方向にのみ磁化すればよいので、磁性材料層22に使われる磁性体材料は、いかなる種類の磁性体でも使用が可能である。すなわち、磁性材料層22に使われる磁性体材料が強磁性体でも、常磁性体でも、または反磁性体でも関係ない。
一方、磁性材料層22が十分な偏光分離機能を行うためには、前述したように、前記磁性材料層22の内部に進む電磁波を十分に減衰させる厚さを有さねばならない。すなわち、前述したように、前記磁性材料層22の厚さは、磁性材料層22の磁気減衰長さより大きくなければならない。特に、コア・シェル形態の磁性粒子26を媒質内に分散させることによって、前記磁性材料層22を形成する場合、磁性材料層22内で光路に沿って十分な数の磁性粒子26が存在せねばならない。例えば、磁性粒子26が一重で均一に分布されているX−Y平面上の層が、Z方向に積層されて磁性材料層22が構成されると仮定する場合、磁性材料層22内で−z方向に進む光路に沿って必要な磁性粒子26の数nは、次の数式3のように与えられる。
(数3)
n≧s/d
ここで、sは、入射光の波長で、磁性粒子26の磁性コア26aの磁気減衰長さであり、dは、磁性コア26aの直径である。例えば、磁性コア26aの直径が7nmであり、入射光の波長で磁性コア26aの磁気減衰長さが35nmである場合、光路に沿って少なくとも5個の磁性粒子26が要求される。したがって、媒質内に分散された多数の磁性粒子26で磁性材料層22が形成される場合、磁性粒子26の密度を考慮して、磁性材料層22の厚さ方向にn個以上の磁性粒子26が存在するように、磁性材料層22の厚さを決定しうる。
図1に示された従来のワイヤグリッド偏光子の場合、入射光の反射及び透過如何は、単に電場Eによってのみ決定される。伝導性ワイヤに平行した電場成分をE||とし、垂直な電場成分をE⊥とするとき、反射される光は、平行した電場成分E||と関連した光エネルギー(S||=E||×H||)で表現され、透過される光は、垂直な電場成分E⊥と関連した光エネルギー(S⊥=E⊥×H⊥)で表現される。光の透過及び反射如何に磁場成分は作用しないため、既に説明したように、図1に示されたワイヤグリッド偏光子が可視光の領域で偏光子としての役割を行うためには、伝導性ワイヤ間の間隔が100nm以下とならねばならず、伝導性ワイヤの高さが入射光の波長での表面深さより大きくなければならない。これまでこのような要求を満足するためには、非常に難しい技術が必要であった。
前記磁性材料層22の偏光子として作用を行うためには、外部磁場を印加してその内部にある磁気モーメントを整列させる必要がある。このために、図10に示したように、伝導性ワイヤ24を平行した格子形態で磁性材料層22の表面に配させ、前記ワイヤ24を通じて電流を流せる。このような本発明による能動型反射偏光子20に光が入射するとき、反射光(S||=E||×H||)と透過光(S⊥=E⊥×H⊥)とは、電場成分による寄与と磁場成分による寄与とを何れも有しうる。例えば、反射光(S||=E||×H||)の場合に、電気場成分E||は、格子形態のワイヤ24によって反射され、磁場成分H||は、整列された磁気モーメントによって反射される。同様に、透過光(S⊥=E⊥×H⊥)の場合に、電気場成分E⊥は、それと垂直方向に配列された格子形態のワイヤ24を通過し、磁場成分H⊥は、それと垂直方向に整列された磁気モーメントを通過する。
前述した図10及び図14では、磁性材料層22の周囲に磁場を印加するための磁場印加手段として、多数本のワイヤ24を使用した。しかし、図15のように、磁性材料層22の周囲に形成された板状の透明電極25を磁場印加手段として使用することもある。ここで、前記透明電極25の材料としては、ITOのような透明な伝導性材料を使用しうる。また、最近には、金属を数nm以下に非常に薄くコーティングできる技術が開発されたが、アルミニウム、銅、銀、金、白金のような伝導性金属を、その金属の表面深さ以下の厚さに非常に薄く形成する場合にも、光の透過が可能である。したがって、伝導性金属を入射光の波長に対する表面深さより薄く磁性材料層22の全面にコーティングすることによって、前記透明電極25を形成することもある。図15の場合、ワイヤ24を使用する場合に比べて、さらに少ない電流にも磁性材料層22内の磁気モーメントを制御でき、磁気モーメントの配列方向がさらに均一になりうる。
一方、図17は、本発明による能動型反射偏光子20で時変する磁場の強度(A/m)を表すシミュレーショングラフであり、図18は、図17の一部分を拡大して示すシミュレーショングラフである。図17及び図18のグラフで、磁性材料層22の磁性コア26aの電気伝導度及び磁化率は、チタンのそれを使用した。チタンは、比較的高い電気伝導度と比較的低い磁化率とを有する常磁性体である。例えば、チタンの電気伝導度は、約2.38×106S(Siemens)であり、磁化率は、20℃の室温で約18×10−5であると知られている。また、入射光は、約550nmの波長と100V/mの強度とを有すると仮定した。また、チタンからなる磁性コア26aの直径は、1nmであり、相互に対して完全に絶縁されていると仮定した。図17及び図18の計算結果のように、磁気モーメントの磁化方向に垂直な磁場成分を有する光の場合、磁性材料層22の厚さが厚くなっても、減衰なしにほぼそのまま能動型反射偏光子20を通過する。一方、磁気モーメントの磁化方向に平行した磁場成分を有する光の場合、大きく減衰して約60nmから0に近くなる。すなわち、チタン磁性コア26aの直径が1nmと仮定されたので、60個のチタン磁性コア26aを過ぎれば、磁気モーメントの磁化方向に平行した磁場成分を有する光は、完全に減衰する。したがって、磁性材料層22の磁性体材料としてチタンを使用する場合、磁性材料層22の厚さが60nm以上であれば、550nmの波長を有する光に対して、ほぼ完全な偏光分離が可能である。
本発明による能動型反射偏光子20を表示装置またはバックライトユニットに使用する場合、前記磁性材料層22の磁性体材料として強磁性体を使用することもある。強磁性体は、一旦外部磁場によって磁気モーメントが一定に整列されれば、外部磁場が除去されても、磁気モーメントが整列された状態をそのまま維持する傾向がある。このような強磁性体の性質によって、表示装置やバックライトユニットをターンオンさせるとき、能動型反射偏光子20に一回のみ電流を印加しても、磁性材料層22内の磁気モーメントが一定方向に継続整列されているため、能動型反射偏光子20に電流を印加し続ける必要はない。したがって、前記磁性材料層22の磁性体材料として強磁性体を使用する場合、表示装置やバックライトユニットの消費電力を低減しうる。
これまで、本明細書で“単一磁区”という用語が使われた。ここで、“磁区”は、内部の全ての磁気モーメントが相互平行に存在している一つの最小領域を意味する。磁性材料層または磁性粒子の大きさが一つの磁区を保有できるほどのサイズならば、単一磁区であってもよい。一方、磁性材料層または磁性粒子の大きさが単一磁区を複数保有できるほどのサイズならば、多重磁区であってよい。なかでも、磁性材料層は単一磁区であることが好ましいが、2〜3程度の多重磁区であってもよい。
多重磁区粒子または材料も、外部磁場を印加して単一磁区にしうる。初期に多重磁区粒子または材料であったものが、外部磁場によって単一磁区に変わるとき、その材料が飽和されたという。
一般的に、体積の大きいバルク型磁性体材料は、多数の磁区を有しているため、飽和点に達するためには、すなわち、単一磁区状態になるためには、数テスラ(T)ほどの外部磁場が要求される。一方、磁性体の種類によって異なるが、単に数個の磁区のみを保有できるほどのサイズの磁性体薄膜または磁性粒子は、例えば1/1000Tほどの相対的に非常に弱い外部磁場によっても飽和点に達しうる。
以上、本願発明の理解を助けるために、模範的な実施形態が説明され、添付された図面に示された。しかし、このような実施形態は、単に本発明を例示するためのものであり、これを制限しないという点が理解されねばならない。そして、本発明は、図示されて説明された説明に限定されないという点が理解されねばならない。これは、多様な他の変形が当業者によって起きることができるためである。
21 透明基板
22 磁性材料層
23 電源
24 ワイヤ
d1 厚さ
d2 間隔
Claims (25)
- 第1方向に磁化した磁性材料層を備え、前記磁性材料層は、第1方向に平行な磁場成分を有する電磁波を反射し、第1方向に垂直な磁場成分を有する電磁波を透過させることを特徴とする光学装置。
- 前記磁性材料層は、多数の磁性粒子及び前記多数の磁性粒子が互いに凝集することなく分布されている透明な絶縁性媒質で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記磁性材料層は、磁場が印加されれば、第1方向に磁化し、磁場が除去された後にも第1方向に磁化し続けることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記磁性材料層は、磁場が印加される場合にのみ第1方向に磁化することを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記磁性材料層の厚さは、前記磁性材料層の磁気減衰の長さより厚いことを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- それぞれの磁性粒子は、透明な絶縁性シェルまたは透明な絶縁性界面活性剤によって取り囲まれていることを特徴とする請求項2に記載の光学装置。
- 前記磁性粒子は、球形状、タマゴ型状、直六面体型状、正六面体型状、楕円形状またはシリンダー型状であることを特徴とする請求項2に記載の光学装置。
- 前記磁性材料層の両面に配された絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記磁性材料層が上面に配されている透明基板をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記磁性粒子は、強磁性体、超常磁性体、常磁性体、反磁性体及びフェリ磁性体のうち何れか一つであることを特徴とする請求項2に記載の光学装置。
- 前記磁性粒子は、チタン、コバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム、バリウム、白金、ナトリウム、ストロンチウム、マグネシウム、ディスプロシウム、マンガン、ガドリニウム、銀、銅、クロム、CoxPty、FevPtz、MnZn(Fe2O4)2、MnFe2O4、Fe3O4、Fe2O3及びSr8CaRe3Cu4O24、CoxZryNbz、NixFeyNbz、CoxZryNbzFevのうちから選択された何れか一つの材料で形成されることを特徴とする請求項2に記載の光学装置。
- 前記磁性粒子は、1ないし1000nmの直径を有することを特徴とする請求項2に記載の光学装置。
- 前記磁性材料層は、1μm以下の厚さを有する磁性薄膜フィルムで形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記磁性材料層は、磁性ポリマーを含むことを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記磁性材料層は、磁性粒子と透明絶縁性粒子との混合で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記磁性材料層の表面にコーティングされた透明保護フィルムをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記磁性材料層に磁場を印加するためのものであって、前記磁性材料層の少なくとも一面に配される伝導性素子をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記伝導性素子に連結された電源をさらに備えることを特徴とする請求項17に記載の光学装置。
- 前記伝導性素子は、前記磁性材料層上に配列された多数本のワイヤであることを特徴とする請求項17に記載の光学装置。
- 前記ワイヤの間に透光性絶縁材が充填されていることを特徴とする請求項19に記載の光学装置。
- 前記伝導性素子は、板状の透明電極であることを特徴とする請求項17に記載の光学装置。
- 磁性材料層を提供するステップと、
前記磁性材料層を第1方向に磁化させるステップと、
前記磁性材料層に電磁波を入射させるステップと、
第1方向に平行した磁場成分を有する電磁波を反射させるステップと、
第1方向に垂直な磁場成分を有する電磁波を透過させるステップと、
を含む偏光された電磁波を形成する方法。 - 第1方向に磁化した磁性材料層を提供するステップと、
前記磁性材料層に電磁波を入射させるステップと、
第1方向に平行した磁場成分を有する電磁波を反射させるステップと、
第1方向に垂直な磁場成分を有する電磁波を透過させるステップと、
を含む偏光された電磁波を形成する方法。 - 液晶層と、
第1方向に磁化した磁性材料層を備える偏光子と、を備え、
前記磁性材料層は、第1方向に平行した磁場成分を有する電磁波を反射し、第1方向に垂直な磁場成分を有する電磁波を透過させることを特徴とする液晶パネル。 - 液晶パネルと、
バックライトユニットと、
前記液晶パネルとバックライトユニットとの間に配された偏光子と、を備え、
前記偏光子は、第1方向に磁化した磁性材料層を備え、前記磁性材料層は、第1方向に平行した磁場成分を有する電磁波を反射し、第1方向に垂直な磁場成分を有する電磁波を透過させることを特徴とする液晶表示装置。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010518451A (ja) * | 2007-02-16 | 2010-05-27 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 能動型反射偏光子を採用して反射モード及び透過モード間で切替可能な液晶ディスプレイ装置 |
JP2010250289A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-11-04 | Asahi Kasei E-Materials Corp | ワイヤグリッド偏光板およびその製造方法並びに液晶表示装置 |
JP2014033187A (ja) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc | 鉄−コバルト三元合金とシリカの磁気コア |
JP2015531077A (ja) * | 2012-06-20 | 2015-10-29 | バッテル メモリアル インスティチュート | 2次元のメタマテリアル窓 |
JP2017228747A (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | ソマール株式会社 | 通信用フィルタ |
US10393885B2 (en) | 2012-06-20 | 2019-08-27 | Battelle Memorial Institute | Gamma radiation stand-off detection, tamper detection, and authentication via resonant meta-material structures |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4488033B2 (ja) * | 2007-02-06 | 2010-06-23 | ソニー株式会社 | 偏光素子及び液晶プロジェクター |
US20080198441A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Color selective active polarizer and magnetic display panel employing the same |
WO2008100043A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Active reflective polarizer and magnetic display panel comprising the same |
US20080199667A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Magnetic field controlled active reflector and magnetic display panel comprising the active reflector |
US8059051B2 (en) * | 2008-07-07 | 2011-11-15 | Sierra Nevada Corporation | Planar dielectric waveguide with metal grid for antenna applications |
TWI454755B (zh) * | 2011-11-23 | 2014-10-01 | Univ Nat Cheng Kung | 金屬性結構與光電裝置 |
KR101938892B1 (ko) * | 2012-08-09 | 2019-01-15 | 도레이케미칼 주식회사 | 폴리머가 분산된 반사 편광자 제조방법 및 장치 |
KR101938893B1 (ko) * | 2012-08-09 | 2019-01-15 | 도레이케미칼 주식회사 | 폴리머가 분산된 반사 편광자 제조방법 및 장치 |
KR101931376B1 (ko) * | 2012-08-09 | 2018-12-20 | 도레이케미칼 주식회사 | 폴리머가 분산된 반사 편광자 제조방법 및 장치 |
TWI533035B (zh) * | 2013-05-13 | 2016-05-11 | 首源科技股份有限公司 | 具有金屬性結構的光電裝置 |
KR102148417B1 (ko) | 2014-01-13 | 2020-08-27 | 삼성전자주식회사 | 인셀 편광자, 이를 포함한 액정 표시장치 및 그 제조 방법 |
US10694685B2 (en) * | 2014-09-23 | 2020-06-30 | HGXE Holdings, LLC | Active polymer material for agricultural use |
KR20160090967A (ko) * | 2015-01-22 | 2016-08-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정표시장치 및 그의 제조방법 |
US10809430B2 (en) | 2016-01-29 | 2020-10-20 | Agency For Science, Technology And Research | Polarization device for polarizing electromagnetic waves, methods of forming and operating the same |
CN107507915B (zh) * | 2017-08-09 | 2019-09-13 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种制造有机发光显示面板的基板及蒸镀装置 |
US10455716B2 (en) * | 2017-09-29 | 2019-10-22 | Apple Inc. | Electronic devices having nanoparticle protective coatings |
CN111063261B (zh) * | 2019-12-30 | 2022-05-13 | 武汉天马微电子有限公司 | 一种柔性显示模组及其制作方法、柔性显示装置 |
CN114815397B (zh) * | 2022-06-20 | 2022-10-11 | 惠科股份有限公司 | 光学膜片及其制备方法、显示装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0193702A (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-12 | Toyota Motor Corp | 偏光板及び偏光板の製造方法 |
JP2001060140A (ja) * | 1999-08-20 | 2001-03-06 | Taiyo Yuden Co Ltd | 偏光ユニット及びその製造方法並びに遠隔指示位置検出方法及び遠隔位置指示装置及び遠隔指示位置検出装置及びポインティング装置 |
JP2003004945A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 偏光子 |
JP2007024949A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | National Institute For Materials Science | 光学フィルム及びその製造方法 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3560955A (en) * | 1968-12-30 | 1971-02-02 | Teeg Research Inc | Birefringent display systems |
US3599189A (en) * | 1969-10-14 | 1971-08-10 | Us Army | Display memory |
JPH0764118A (ja) | 1993-08-30 | 1995-03-10 | Sony Corp | 磁界光学装置及びその駆動方法 |
JPH1048419A (ja) | 1996-07-31 | 1998-02-20 | Kyocera Corp | 偏光素子及びその製造方法 |
US6219113B1 (en) * | 1996-12-17 | 2001-04-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for driving an active matrix display panel |
JPH10197844A (ja) | 1997-01-09 | 1998-07-31 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
JPH10300931A (ja) | 1997-04-25 | 1998-11-13 | Tdk Corp | 偏光板 |
KR100546703B1 (ko) | 1998-12-11 | 2006-03-23 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 반사형 액정표시장치의 반사판 |
US6895434B1 (en) * | 2000-01-03 | 2005-05-17 | Cisco Technology, Inc. | Sharing of NAS information between PoPs |
KR20010099533A (ko) | 2000-04-27 | 2001-11-09 | 김순택 | 반투과형 액정표시장치 |
KR100393655B1 (ko) | 2000-05-26 | 2003-08-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정 표시장치 |
US6429961B1 (en) * | 2000-10-03 | 2002-08-06 | Research Frontiers Incorporated | Methods for retrofitting windows with switchable and non-switchable window enhancements |
JP2002267842A (ja) | 2001-03-12 | 2002-09-18 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 偏光素子及びその製造方法 |
US6813077B2 (en) * | 2001-06-19 | 2004-11-02 | Corning Incorporated | Method for fabricating an integrated optical isolator and a novel wire grid structure |
BR0203010A (pt) | 2002-07-25 | 2004-06-01 | Luiz Antonio Junior Herbst | Filtro de ondas eletromagnéticas regulável |
KR20050065822A (ko) | 2003-12-24 | 2005-06-30 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시소자와 그 구동방법 |
KR20050069097A (ko) | 2003-12-30 | 2005-07-05 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 광자기 표시 장치 및 이의 형성 방법 |
JP4497401B2 (ja) | 2004-02-06 | 2010-07-07 | Fdk株式会社 | 磁気光学式空間光変調器 |
US7119161B2 (en) * | 2004-03-31 | 2006-10-10 | Solaris Nanosciences, Inc. | Anisotropic nanoparticles and anisotropic nanostructures and pixels, displays and inks using them |
KR100502115B1 (ko) | 2004-04-27 | 2005-07-19 | 주식회사 백하상사 | 디스플레이 장치 |
JP2006119337A (ja) | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Fdk Corp | 磁気光学式空間光変調器 |
US7538467B2 (en) * | 2006-06-05 | 2009-05-26 | Burgess-Norton Mfg. Co., Inc | Magnetic powder metal composite core for electrical machines |
US20080037101A1 (en) * | 2006-08-11 | 2008-02-14 | Eastman Kodak Company | Wire grid polarizer |
US7864269B2 (en) | 2007-02-16 | 2011-01-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display device switchable between reflective mode and transmissive mode by employing active reflective polarizer |
US20080199667A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Magnetic field controlled active reflector and magnetic display panel comprising the active reflector |
US20080198439A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Magnetic display pixel and magnetic display panel |
WO2008100043A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Active reflective polarizer and magnetic display panel comprising the same |
US20080198441A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Color selective active polarizer and magnetic display panel employing the same |
-
2007
- 2007-10-15 US US11/872,079 patent/US7683982B2/en active Active
- 2007-12-31 KR KR1020070141654A patent/KR20080076705A/ko not_active Application Discontinuation
-
2008
- 2008-02-14 JP JP2008032940A patent/JP2008203848A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0193702A (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-12 | Toyota Motor Corp | 偏光板及び偏光板の製造方法 |
JP2001060140A (ja) * | 1999-08-20 | 2001-03-06 | Taiyo Yuden Co Ltd | 偏光ユニット及びその製造方法並びに遠隔指示位置検出方法及び遠隔位置指示装置及び遠隔指示位置検出装置及びポインティング装置 |
JP2003004945A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 偏光子 |
JP2007024949A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | National Institute For Materials Science | 光学フィルム及びその製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010518451A (ja) * | 2007-02-16 | 2010-05-27 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 能動型反射偏光子を採用して反射モード及び透過モード間で切替可能な液晶ディスプレイ装置 |
JP2010250289A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-11-04 | Asahi Kasei E-Materials Corp | ワイヤグリッド偏光板およびその製造方法並びに液晶表示装置 |
JP2015531077A (ja) * | 2012-06-20 | 2015-10-29 | バッテル メモリアル インスティチュート | 2次元のメタマテリアル窓 |
US10393885B2 (en) | 2012-06-20 | 2019-08-27 | Battelle Memorial Institute | Gamma radiation stand-off detection, tamper detection, and authentication via resonant meta-material structures |
US10725208B2 (en) | 2012-06-20 | 2020-07-28 | Battelle Memorial Institute | Two dimensional meta-material windows |
JP2014033187A (ja) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc | 鉄−コバルト三元合金とシリカの磁気コア |
US10975457B2 (en) | 2012-08-02 | 2021-04-13 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Iron cobalt ternary alloy and silica magnetic core |
JP2017228747A (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | ソマール株式会社 | 通信用フィルタ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US7683982B2 (en) | 2010-03-23 |
US20080198302A1 (en) | 2008-08-21 |
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JP2008203848A5 (ja) | ||
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