JP2009087921A - 成形複屈折反射偏光子を含むバックライト - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バックライトユニットは、
(1)光源と、
(2)光源の方に入射面を有し、かつ屈折率nLGPを有する導光板(LGP)と、
(3)LGPと光学的に接触する成形複屈折を有する反射偏光子であって、少なくとも1つの反射偏光子の光入射角θaで、550nmの波長の光に対して、一方の偏光状態でR0>0.8となり、かつ直交する偏光状態でT90>0.8となるように選択される反射偏光子のパラメータを有する層を含む反射偏光子とを備える。
【選択図】図2A
Description
ne=nLGP=1.589および
no=1.5
51°≦θa<90°
である。したがって、51〜90度の光は、導光板の受光角の範囲内である。
(1)光源と、
(2)前記光源の方に入射面を有し、かつ屈折率nLGPを有する導光板(LGP)と、
(3)前記LGPと光学的に接触する成形複屈折を有する反射偏光子であって、
(a)屈折率n1を有する細長い非導電性の第1の材料と、
(b)前記第1の材料の屈折率と少なくとも0.2の差で異なる屈折率n2を有する細長い非導電性の第2の材料とを有し、
前記第1の材料および前記第2の材料が、前記LGPの前記入射面に対してほぼ垂直の方向に配列される層を含む反射偏光子とを順に備え、
(i)前記LGPの前記光入射面と平行な面における前記第1および第2の材料の断面寸法が、それらの幅寸法の100nmよりも小さく、および
(ii)前記反射偏光子のパラメータが、少なくとも1つの反射偏光子の光入射角θaで、550nmの波長の光に対して、一方の偏光状態でR0>0.8となり、かつ直交する偏光状態でT90>0.8となるように選択される、バックライトユニットを提供する。
w1:チャネル31の断面幅;
w2:チャネル32の断面幅;
P:チャネル31および32のピッチ、この場合(w1+w2)に等しい;
d:チャネル31および32の深さ
を含む。1つの重要な寸法関係が、曲線因子f1、すなわちデューティサイクルであり、これは次のように表すことができる。
f1=w1/P
図4Aの実施例を参照すると、基体の屈折率は、nLGP=1.589であり、したがって、導光板に閉じこめられた光の受光角θaは、先にLiらの第6,285,423号特許で与えられた例を参照して説明し、かつ図1B、図1Cおよび図1Dのグラフで要約したように、51°≦θa<90°で与えられた範囲内にある。高屈折率n1は2.35であり、低屈折率n2は1.0である。高屈折率材料の曲線因子は、f1=0.38である。反射偏光子の厚さは0.5mmである。
表3に要約されている図5A〜図5Jの実施例は、図4A〜図4Fの実施例で与えられたパラメータとはわずかに異なるパラメータ、とりわけ異なる基体屈折率nLGPを有する本発明による反射偏光子の性能を示す。これらの実施例では、LGP屈折率nLGP=1.49であり、したがって、導光体内に閉じこめられた光の受光角θaは、約48°≦θa<90°で与えられる範囲にある。前述したように、最も一般的に使用されている導光板材料は、約1.49の屈折率を有するPMMAである。図5A〜図5Jに示されている基準破線枠Qは、0.8を上回るT90およびR0の値で、対象の受光角θaの範囲、約48〜90度を示し、本発明の反射偏光子と、先に図1B〜図1Dに示したような従来の反射偏光子と、図4A〜4Fの本発明の実施例との比較を容易にする。
いくつかの異なる製作技術のうちのいずれかが、反射偏光子50を形成するために使用され得る。チャネル32に空気を用いた一実施形態では、チャネル構造は、標準的なフォトリソグラフィを用いてチャネル31を形成することになる基体に直接パターン化され得る。他の方法では、インクジェット印刷または他の精密堆積技術を用いた、基体上への材料31の堆積を使用することができる。
12 導光板
14 光源
16 入射面
17 上面
18 底面
19 端面
20 反射偏光子
25、25a 光取り出し構造
26 光方向転換フィルム
30 テーパ状導光板
31、32 チャネル
33 分散材料
34 マトリックス材料
36 ディスプレイ
38 バックライト装置
40 LCD変調器
50 反射偏光子
Claims (10)
- (1)光源と、
(2)前記光源の方に入射面を有し、かつ屈折率nLGPを有する導光板(LGP)と、
(3)前記LGPと光学的に接触する成形複屈折を有する反射偏光子であって、
(a)屈折率n1を有する細長い非導電性の第1の材料と、
(b)前記第1の材料の屈折率と少なくとも0.2の差で異なる屈折率n2を有する細長い非導電性の第2の材料とを有し、
前記第1の材料および前記第2の材料が、前記LGPの前記入射面に対してほぼ垂直の方向に配列される層を含む反射偏光子とを順に備え、
(i)前記LGPの前記光入射面と平行な面における前記第1および第2の材料の断面寸法が、それらの幅寸法の100nmよりも小さく、および
(ii)前記反射偏光子のパラメータが、少なくとも1つの反射偏光子の光入射角θaで、550nmの波長の光に対して、一方の偏光状態でR0>0.8となり、かつ直交する偏光状態でT90>0.8となるように選択される、バックライトユニット。 - 前記選択されるパラメータが、ピッチ、厚さ、断面幅、n1、n2、nLGP、反射偏光子の位置および曲線因子を含む、請求項1記載のバックライトユニット。
- 前記部分(ii)において選択されるパラメータが、θaで少なくとも20°にわたって要件を満たす、請求項1記載のバックライトユニット。
- 90°−sin−1(1/nLGP)から89度の角度で前記反射偏光子に入射する一部の光に対して、一方の偏光状態でR0>0.8であり、かつ直交する偏光状態でT90>0.8である、請求項1記載のバックライトユニット。
- 前記導光板の入射面と実質的に平行な第1の偏光軸を有する光に対するT0が、0.88を超える、請求項1記載のバックライトユニット。
- 前記第1の偏光軸に対して実質的に垂直な第2の偏光軸を有する光に対するR90が、0.88を超える、請求項1記載のバックライトユニット。
- 前記反射偏光子が、5ミクロン未満の厚さを有する、請求項1記載のバックライトユニット。
- 前記反射偏光子の第1の材料の断面寸法と第2の材料の断面寸法との和に等しいピッチPに対する第1の材料の断面寸法の比が、0.2〜0.8ミクロンの範囲内である、請求項1記載のバックライトユニット。
- 前記導光板が、テーパ状である、請求項1記載のバックライトユニット。
- 光方向転換フィルムをさらに含む、請求項9記載のバックライトユニット。
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