JP2009109990A - 複数の斜面を有する転向膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光方向転換物品は、複数の光方向転換構造を含む入力面(各光方向転換構造は、入射照明を入射角の範囲にわたって受けるための、第1の傾斜底角β1、第2の傾斜角β2及び第1の半頂角α2によって定義される、法線から一方向に傾斜する、2つの斜面を有する近い面と、第2の底角γ1及び第2の半頂角α1によって定義される、法線から前記入力面に対して反対方向に傾斜する遠い面とを有する)を含む。本発明はさらに前記入力面に対向する出力面を提供し、前記近い面と前記遠い面は60〜70度の範囲の角度(α1+α2)で互いに対向し、かつ前記底角β1は82〜87度の範囲である。
【選択図】図3A
Description
図3Bは、本発明による転向膜90bの別の実施形態を示す。n=1.5のときの一実施例は下表の通りである。
図3Cは、本発明による転向膜90cの別の実施形態を示す。ここで、図3Aにおける点P2は、半径R2の曲面(N=1.5)に置き換えられている。
図3Dは、本発明による転向膜90dの別の実施形態を示す。転向膜90dは、近い面24に、転向膜90a、90b、90cのうちの1つと同じ特徴を有するとともに、1つの追加の面26aも有し、この追加の面26aは、26の他の部分とは異なる傾斜を有する平らな部分、又は凸状若しくは凹状の曲面のどちらかである。
図4は、本発明の実施例I1.1による転向膜及び比較例C1による転向膜を通過する光に対する最大光度比対極角の曲線を示す。また、導光板から出て、次いで転向膜に入射する光の光度分布も示されている。本発明の実施例I1.1の転向膜は、ほとんどすべての角度で比較例C1の転向膜よりも高い光度をもたらすことが明瞭に見られる。
本発明の装置及び方法により、支持構成要素の幾つかの考えられる構成が、LCDに光を供給できるようになる。図5は、本発明による転向膜90を用いたディスプレイ装置60を示す概略断面図であり、転向膜90は、転向膜90a、90b、90c又は90dのいずれかとすることができる。LC空間光変調器70は、導光板10及び転向膜90から受けた光を変調する。後部偏光子72及び前部偏光子73は、LC空間光変調器70用に設けられる。
本発明の転向膜90a〜90dは、典型的には、約1.40〜約1.66の屈折率を有するポリマー材料を使用して製造することができる。考えられるポリマー組成物としては、限定されるものではないが、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(シクロオレフィン)、ポリカーボネート、ポリスルホン、及び様々なコポリマーが挙げられ、コポリマーとしては、アクリル酸塩、脂環式アクリル酸塩、炭酸塩、スチレン、スルホン、及び望ましい光学特性、具体的には可視域での高い透過率と低レベルのヘーズとを与えることが知られているその他の部分の様々な組み合わせが含まれる。前述のポリマーの様々な混和性ブレンドも本発明に使用され得る考えられる材料の組み合わせである。ポリマー組成物は、熱可塑性でも熱硬化性でもよい。前者は、優れた溶解プロセス可能性を必要とする適切な溶解プロセスによって製造可能であり、後者は、適切なUVキャスト及び硬化プロセス若しくは熱硬化プロセスによって製造することができる。
一般に、光分布は、空間分布及び角度分布に関して規定される。光の空間分布は、導光板の上面及び/又は下面上にマイクロ特徴を慎重に配置することによって、極めて均一に作られ、実現され得る。光の角度分布は、光度Iに関して極角θと方位角の関数として規定される。光の角度分布は、EZ Contrast 160(フランスのEldimから入手可能)を用いて測定される。極角θは、光の方向と導光板の法線Vとの間の角度である。方位角は、法線方向Vに対して垂直な面上への光の投射と導光板の長さ方向に平行な方向との間の角度である。導光板の長さ方向は、光源12及び法線方向Vに対して垂直である。また、光の角度分布は、輝度Lに関して極角θと方位角の関数として規定され得る。輝度Lと光度Iは、L=I/cos(θ)の関係がある。
12 光源
14 端面
16 出力面
18 入力面
20,20a 転向膜
22 平面
24 近い面
24a 近い面の第1の平らな部分
24b 近い面の第2の平らな部分
26 遠い面
50a 一次光線
50b 二次光線
50c,50c1 二次光線
52 反射面
60 ディスプレイ装置
70 LC空間光変調器
72 後部偏光子
73 前部偏光子
75 光方向転換構造
82 点光源
90,90a,90b,90c,90d 転向膜
92 光出射面
94 光入射面
96 基体
100 ディスプレイ装置
120 光ゲートデバイス
124 偏光子
125 反射偏光子
142 反射面
172,173 透過軸
α 頂角
α1 半頂角
α2 半頂角
β1 傾斜底角
β2,β3,β4 傾斜角
γ1 傾斜底角
n 屈折率
θin 第1の導光板に対する入射角
θout 出射角
V 膜の法線方向
S 水平方向
Claims (10)
- 光をターゲット角の方向に向け直すための光方向転換物品であって、
(a)複数の光方向転換構造を含む入力面(各光方向転換構造は、(i)入射照明を入射角の範囲にわたって受けるための、第1の傾斜底角β1、第2の傾斜角β2及び第1の半頂角α2によって定義される、法線から一方向に傾斜する、2つの斜面を有する近い面と、(ii)第2の底角γ1及び第2の半頂角α1によって定義される、法線から前記入力面に対して反対方向に傾斜する遠い面とを有する)と、
(b)前記入力面に対向する出力面とを含み、
前記近い面と前記遠い面が60〜70度の範囲の角度(α1+α2)で互いに対向し、かつ前記底角β1が82〜87度の範囲である、光方向転換物品。 - 前記近い面が、入射照明を入射角の範囲にわたって受けるための、第1の傾斜底角β1、第2の傾斜角β2、第3の傾斜角β3、第4の傾斜角β4及び第1の半頂角α2によって定義される、法線から一方向に傾斜する4つの斜面を有する、請求項1に記載の光方向転換物品。
- 前記近い面が、曲面を有する、請求項1に記載の光方向転換物品。
- 前記光方向転換構造が、1.15〜1.46の屈折率を有する材料で形成される、請求項1に記載の光方向転換物品。
- 前記α1と前記α2の差が、5度未満である、請求項1に記載の光方向転換物品。
- 光をターゲット角の方向に向け直すための光方向転換物品であって、
(a)複数の光方向転換構造を含む入力面(各光方向転換構造は、(i)入射照明を入射角の範囲にわたって受けるための、第1の傾斜底角β1、第2の傾斜角β2及び第1の半頂角α2によって定義される、法線から一方向に傾斜する、2つの斜面を有する近い面(前記第1の傾斜底角β1は、膜の基体に最も近い角度であり、前記第2の傾斜角β2は、膜の基体から最も遠い角度である)と、(ii)第2の底角γ1及び第2の半頂角α1によって定義される、法線から前記入力面に対して反対方向に傾斜する遠い面とを有する)と、
(b)出力面とを含み、
β1−β2が少なくとも20度である、光方向転換物品。 - β1−β2が、25度〜35度である、請求項6に記載の光方向転換物品。
- 前記近い面が2つの傾斜角β3及びβ4をさらに含み、β1>β3>β4>β2であり、かつβ3−β4がβ1−β3又はβ4−β2の約2倍である、請求項6に記載の光方向転換物品。
- 前記近い面が、曲面をさらに含む、請求項10に記載の光方向転換物品。
- 光をターゲット角の方向に向け直すための光方向転換物品であって、
(a)ピッチPを有する複数の光方向転換構造を含む入力面(各光方向転換構造は、(i)入射照明を入射角の範囲にわたって受けるための、第1の傾斜底角β1、第2の傾斜角β2、基体上に長さL1を有する第1の投影線分、基体上に長さL2を有する第2の投影線分及び第1の半頂角α2によって定義される、法線から一方向に傾斜する、2つの斜面を有する近い面(前記第1の傾斜底角β1は、膜の基体に最も近い角度であり、前記第2の傾斜角β2は、膜の基体から最も遠い角度である)と、(ii)第2の底角γ1及び第2の半頂角α1によって定義される、法線から前記入力面に対して反対方向に傾斜する遠い面とを有する)と、
(b)出力面とを含み、
比L1/Pが0.06〜0.08であり、かつ比L2/Pが0.152〜0.238である、光方向転換物品。
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