JP2024088764A - 互いに反対側にあるコールドミラー及びホットミラーによって形成される光学的キャビティを備える画像形成装置用バックライト - Google Patents
互いに反対側にあるコールドミラー及びホットミラーによって形成される光学的キャビティを備える画像形成装置用バックライト Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】バックライト100が、光学的キャビティ18を画定する、間隔を空けた前方光学反射体20及び後方光学反射体10と、光学的キャビティ内に光を放出する光源15を含む。前方光学反射体20は、画像形成装置と後方光学反射体10との間に配置される。垂直入射する光で、重ならない第1の可視光と第2の赤外波長範囲で、前方光学反射体20は、第1の波長範囲内の各波長に対して光80aの70%を透過80cし、第2の波長範囲内の波長に対して光90aの70%を反射90bする。後方光学反射体10は、第1の波長範囲内の波長に対して光の70%を反射80bし、第2の波長範囲内の各波長に対して光90bの70%を透過90cする。光源15の光80a、90aは、第1の波長範囲内の波長と、第2の波長範囲内の波長を有する。
【選択図】図1
Description
第1のポリマー層では、
nx1は、約1.60~約1.70(例えば、約1.655)
ny1は、約1.60~約1.70(例えば、約1.655)
nz1は、約1.45~約1.55(例えば、約1.498)であり、
第2のポリマー層では、
nx2は、約1.45~約1.55(例えば、約1.491)
ny2は、約1.45~約1.55(例えば、約1.491)
nz2は、約1.45~約1.55(例えば、約1.491)である。
第1のポリマー層では、
nx1は、約1.62~約1.80(例えば、約1.75)
ny1は、約1.62~約1.80(例えば、約1.75)
nz1は、約1.41~約1.55(例えば、約1.498)であり、
第2のポリマー層では、
nx2は、約1.41~約1.55(例えば、約1.491)
ny2は、約1.41~約1.55(例えば、約1.491)
nz2は、約1.41~約1.55(例えば、約1.491)である。
第1のポリマー層では、
nx1は、約1.75~約1.85(例えば、約1.810)
ny1は、約1.50~約1.64(例えば、約1.574)
nz1は、約1.50~約1.64(例えば、約1.570)であり、
第2のポリマー層では、
nx2は、約1.50~約1.64(例えば、約1.574)
ny2は、約1.50~約1.64(例えば、約1.565)
nz2は、約1.50~約1.64(例えば、約1.565)である。
[項目1]
画像形成装置に照明を提供するためのバックライトであって、
間隔を空けた前方光学反射体及び後方光学反射体であって、それらの間に光学的キャビティを画定し、前記前方光学反射体は、前記画像形成装置と前記後方光学反射体との間に配置されるように構成され、
その結果、実質的に垂直入射する光について、及び直交する第1の偏光状態及び第2の偏光状態のそれぞれについて、及び重なり合わない第1の波長範囲と第2の波長範囲について、
前記前方光学反射体は、前記第1の波長範囲内の各波長に対して光の少なくとも60%を透過し、前記第2の波長範囲内の各波長に対して光の少なくとも70%を反射し、
前記後方光学反射体は、前記第1の波長範囲内の各波長に対して光の少なくとも70%を反射し、前記第2の波長範囲内の各波長に対して光の少なくとも70%を透過する、前方光学反射体及び後方光学反射体と、
前記光学的キャビティ内に光を放出する少なくとも1つの光源であって、前記放出された光は、前記第1の波長範囲内の少なくとも1つの波長、及び前記第2の波長範囲内の少なくとも1つの波長を有する、少なくとも1つの光源と、を備える、バックライト。
[項目2]
前記前方光学反射体は、前記第1の波長範囲内の各波長に対して光の少なくとも70%を透過する、項目1に記載のバックライト。
[項目3]
前記前方光学反射体及び前記後方光学反射体のそれぞれが、複数のポリマー層を含む、項目1に記載のバックライト。
[項目4]
前記前方光学反射体及び前記後方光学反射体のそれぞれが、前記第1の波長範囲を前記第2の波長範囲から分離する帯域端を含み、前記帯域端は互いに50nm以内に存在する、項目1に記載のバックライト。
[項目5]
前記帯域端は互いに40nm以内にある、項目4に記載のバックライト。
[項目6]
前記帯域端は互いに30nm以内にある、項目4に記載のバックライト。
[項目7]
前記第1の波長範囲及び前記第2の波長範囲は、10nm未満だけ離れている、項目1に記載のバックライト。
[項目8]
前記第1の波長範囲は、約400nm~約600nmにわたる、項目1に記載のバックライト。
[項目9]
前記第1の波長範囲は、約400nm~約650nmにわたる、項目1に記載のバックライト。
[項目10]
前記第1の波長範囲は、約400nm~約700nmにわたる、項目1に記載のバックライト。
[項目11]
前記第1の波長範囲は、約400nm~約750nmにわたる、項目1に記載のバックライト。
[項目12]
前記第1の波長範囲は、約400nm~約800nmにわたる、項目1に記載のバックライト。
[項目13]
前記第2の波長範囲は、約700nm~約800nmにわたる、項目1に記載のバックライト。
[項目14]
前記第2の波長範囲は、約700nm~約850nmにわたる、項目1に記載のバックライト。
[項目15]
前記第2の波長範囲は、約700nmから少なくとも約1.7マイクロメートルまでにわたる、項目1に記載のバックライト。
[項目16]
前記前方光学反射体は、50~1000層に及ぶ複数の交互になった第1のポリマー層及び第2のポリマー層を含み、各第1のポリマー層及び第2のポリマー層は、約500nm未満の平均厚さを有し、第1のポリマー層及び第2のポリマー層の隣接する各ペアに対して、
前記第1のポリマー層及び前記第2のポリマー層の平面において、前記第1のポリマー層及び前記第2のポリマー層はそれぞれ、前記第1の偏光状態に沿った屈折率nx1及びnx2、前記第2の偏光状態に沿った屈折率ny1及びny2、並びに前記第1の偏光状態と前記第2の偏光状態とに直交するz軸に沿った屈折率nz1及びnz2を有し、前記第1の波長範囲内の少なくとも1つの波長に対して、
nx1は約1.60~約1.70、
ny1は約1.60~約1.70、
nz1は約1.45~約1.55、
nx2は約1.45~約1.55、
ny2は約1.45~約1.55、及び、
nz2は約1.45~約1.55である、項目1に記載のバックライト。
[項目17]
nx1は約1.655、
ny1は約1.655、
nz1は約1.498、
nx2は約1.491、
ny2は約1.491、及び、
nz2は約1.491である、項目16に記載のバックライト。
[項目18]
前記後方光学反射体は、50~1000層に及ぶ複数の交互になった第1のポリマー層及び第2のポリマー層を含み、各第1のポリマー層及び第2のポリマー層は、約500nm未満の平均厚さを有し、第1のポリマー層及び第2のポリマー層の隣接する各ペアに対して、
前記第1のポリマー層及び前記第2のポリマー層の平面において、前記第1のポリマー層及び前記第2のポリマー層はそれぞれ、前記第1の偏光状態に沿った屈折率nx1及びnx2、前記第2の偏光状態に沿った屈折率ny1及びny2、並びに前記第1の偏光状態と前記第2の偏光状態とに直交するz軸に沿った屈折率nz1及びnz2を有し、前記第1の波長範囲内の少なくとも1つの波長に対して、
nx1は約1.62~約1.80、
ny1は約1.62~約1.80、
nz1は約1.41~約1.55、
nx2は約1.41~約1.55、
ny2は約1.41~約1.55、及び、
nz2は約1.41~約1.55である、項目1に記載のバックライト。
[項目19]
nx1は約1.75、
ny1は約1.75、
nz1は約1.498、
nx2は約1.491、
ny2は約1.491、及び
nz2は約1.491である、
項目18に記載のバックライト。
[項目20]
前記光学的キャビティの外側の前記前方光学反射体上に配置された反射型偏光子を更に備え、それにより、実質的に垂直入射光に対して、及び前記第1の波長範囲内の各波長に対して、前記反射型偏光子は、前記第1の偏光状態を有する光の少なくとも70%を反射し、前記第2の偏光状態を有する光の少なくとも70%を透過する、項目1に記載のバックライト。
[項目21]
前記反射型偏光子は複数のポリマー層を含む、項目20に記載のバックライト。
[項目22]
前記反射型偏光子は、50~1000層に及ぶ複数の交互になった第1のポリマー層及び第2のポリマー層を含み、各第1のポリマー層及び第2のポリマー層は、約500nm未満の平均厚さを有し、第1のポリマー層及び第2のポリマー層の隣接する各ペアに対して、
前記第1のポリマー層及び前記第2のポリマー層の平面において、前記第1のポリマー層及び前記第2のポリマー層はそれぞれ、前記第1の偏光状態に沿った屈折率nx1及びnx2、前記第2の偏光状態に沿った屈折率ny1及びny2、並びに前記第1の偏光状態と前記第2の偏光状態とに直交するz軸に沿った屈折率nz1及びnz2を有し、前記第1の波長範囲内の少なくとも1つの波長に対して、
nx1は約1.75~約1.85、
ny1は約1.50~約1.64、
nz2は約1.50~約1.64、
nx2は約1.50~約1.64、
ny2は約1.50~約1.64、及び、
nz2は約1.50~約1.64である、項目20に記載のバックライト。
[項目23]
nx1は約1.810、
ny1は約1.574、
nz1は約1.570、
nx2は約1.574、
ny2は約1.565、及び
nz2は約1.565である、
項目22に記載のバックライト。
[項目24]
前記光学的キャビティの外側の前記前方光学反射体上に配置された光学拡散体を更に備え、前記光学拡散体は、前記前方光学反射体を通って前記光学的キャビティから出た光を拡散させる、項目1に記載のバックライト。
[項目25]
前記少なくとも1つの光源は、前記光学的キャビティ内において前記前方光学反射体と前記後方光学反射体との間に配置されている、項目1に記載のバックライト。
[項目26]
前記少なくとも1つの光源は、前記後方光学反射体により近く、前記前方光学反射体からより遠くに配置されている、項目25に記載のバックライト。
[項目27]
前記少なくとも1つの光源が、前記光学的キャビティの外側に側縁部に沿って配置されている、項目1に記載のバックライト。
[項目28]
前記光学的キャビティは、前記光学的キャビティの外側に前記側縁部に沿って配置された前記少なくとも1つの光源から受光した光を分配するための固体光ガイドを備える、項目27に記載のバックライト。
[項目29]
前記光学的キャビティは、実質的に中空の空気充填キャビティである、項目1に記載のバックライト。
[項目30]
前記光学的キャビティは、互いに反対側にある上部主表面及び下部主表面を備える実質的に中実容積であり、前記前方光学反射体は前記上部主表面上に配置され、前記後方光学反射体は前記下部主面上に配置されている、項目1に記載のバックライト。
[項目31]
前記光学的キャビティの外側の前記後方光学反射体上に配置された熱管理層を更に備え、前記熱管理層は、前記第2の波長範囲内の波長を有して前記後方光学反射体によって透過された光の少なくとも50%を吸収する、項目1に記載のバックライト。
[項目32]
前記後方光学反射体は、前記前方光学反射体と前記熱管理層との間に配置されている、項目31に記載のバックライト。
[項目33]
前記熱管理層は、少なくとも100W/mKを超える熱伝導率を有する、項目31に記載のバックライト。
[項目34]
前記熱管理層上に配置されたヒートシンクを更に備える、項目31に記載のバックライト。
[項目35]
前記熱管理層は、前記第2の波長範囲内の波長よりも大きい、少なくとも1つの波長を有する光の少なくとも一部分を吸収する、項目31に記載のバックライト。
[項目36]
前記光の少なくとも一部分は、光の少なくとも5%を含む、項目35に記載のバックライト。
[項目37]
前記少なくとも1つの波長は、前記第2の波長範囲内の波長よりも大きい波長を含む第3の波長範囲を含む、項目35に記載のバックライト。
[項目38]
前記第3の波長範囲は、少なくとも約200nmの幅を有する、項目37に記載のバックライト。
[項目39]
前記第2の波長範囲よりも大きい前記少なくとも1つの波長を有する前記光は、前記少なくとも1つの光源によって放出される、項目35に記載のバックライト。
[項目40]
前記第2の波長範囲よりも大きい前記少なくとも1つの波長を有する前記光は、前記バックライト内から放出される、項目35に記載のバックライト。
[項目41]
前記第2の波長範囲よりも大きい前記少なくとも1つの波長を有する前記光は、前記バックライトに隣接して配置された電子回路によって放出される、項目35に記載のバックライト。
[項目42]
前記後方光学反射体は、前記第3の波長範囲内の少なくとも1つの波長の少なくとも10%を透過する、項目37に記載のバックライト。
[項目43]
前記第3の波長範囲は、約1.5マイクロメートルから少なくとも約15マイクロメートルまでにわたる、項目37に記載のバックライト。
[項目44]
前記熱管理層は熱伝導層を備える、項目31に記載のバックライト。
[項目45]
前記熱管理層は赤外線吸収層を備える、項目31に記載のバックライト。
[項目46]
前記熱管理層は、赤外線吸収層に隣接して配置された熱伝導層を含み、前記熱伝導層は、前記赤外線吸収層によって赤外光が吸収された結果として生成された熱を伝導するためのものである、項目31に記載のバックライト。
[項目47]
前記熱伝導層及び前記赤外線吸収層の少なくとも複数の部分が、互いに物理的に接触している、項目46に記載のバックライト。
[項目48]
前記熱伝導層は、少なくとも100W/mKを超える熱伝導率を有する、項目46に記載のバックライト。
[項目49]
項目1に記載のバックライトと、
前記少なくとも1つの光源によって放出された光が前記前方光学反射体を通って前記光学的キャビティを出た後に前記画像形成装置を照射するように、前記光学的キャビティの外側の前記前方光学反射体上に配置された前記画像形成装置と、
を備える、ディスプレイシステム。
[項目50]
バックライト上に配置された画像形成装置を備えるディスプレイシステムであって、前記バックライトは、
光源と、
前記画像形成装置と後方光学反射体との間に配置された前方光学反射体と、
前記前方光学反射体から遠い側の前記後方光学反射体上に配置された熱管理層と、を備え、
前記前方光学反射体は、前記光源によって放出された可視光を前記画像形成装置に向かって実質的に透過し、前記光源によって生成された熱を前記後方光学反射体に向かって実質的に反射し、
前記後方光学反射体は、前記光源によって放出された可視光を前記前方光学反射体に向かって実質的に反射し、前記前方光学反射体によって反射された熱を実質的に透過し、
前記熱管理層は、前記後方光学反射体が透過した熱を実質的に吸収及び伝導する、
ディスプレイシステム。
Claims (10)
- 画像形成装置に照明を提供するためのバックライトであって、
間隔を空けた前方光学反射体及び後方光学反射体であって、それらの間に光学的キャビティを画定し、前記前方光学反射体は、前記画像形成装置と前記後方光学反射体との間に配置されるように構成され、前記光学的キャビティは、互いに反対側にある上部主表面及び下部主表面を備える中実容積であり、前記前方光学反射体は前記上部主表面上に配置され、前記後方光学反射体は前記下部主面上に配置されており、
その結果、実質的に垂直入射する光について、及び直交する第1の偏光状態及び第2の偏光状態のそれぞれについて、及び重なり合わない第1の波長範囲と第2の波長範囲について、
前記前方光学反射体は、前記第1の波長範囲内の各波長に対して光の少なくとも60%を透過し、前記第2の波長範囲内の各波長に対して光の少なくとも70%を反射し、
前記後方光学反射体は、前記第1の波長範囲内の各波長に対して光の少なくとも70%を反射し、前記第2の波長範囲内の各波長に対して光の少なくとも70%を透過する、前方光学反射体及び後方光学反射体と、
前記光学的キャビティ内に光を放出する少なくとも1つの光源であって、前記放出された光は、前記第1の波長範囲内の少なくとも1つの波長、及び前記第2の波長範囲内の少なくとも1つの波長を有する、少なくとも1つの光源と、を備える、バックライト。 - 前記前方光学反射体は、前記第1の波長範囲内の各波長に対して光の少なくとも70%を透過する、請求項1に記載のバックライト。
- 前記前方光学反射体及び前記後方光学反射体のそれぞれが、複数のポリマー層を含む、請求項1に記載のバックライト。
- 前記前方光学反射体及び前記後方光学反射体のそれぞれが、前記第1の波長範囲を前記第2の波長範囲から分離する帯域端を含み、前記帯域端は互いに50nm以内に存在する、請求項1に記載のバックライト。
- 前記第1の波長範囲は、400nm~700nmにわたる、請求項1に記載のバックライト。
- 前記第2の波長範囲は、700nmから少なくとも1.7マイクロメートルまでにわたる、請求項1に記載のバックライト。
- 前記前方光学反射体は、50~1000層に及ぶ複数の交互になった第1のポリマー層及び第2のポリマー層を含み、各第1のポリマー層及び第2のポリマー層は、500nm未満の平均厚さを有し、第1のポリマー層及び第2のポリマー層の隣接する各ペアに対して、
前記第1のポリマー層及び前記第2のポリマー層の平面において、前記第1のポリマー層及び前記第2のポリマー層はそれぞれ、前記第1の偏光状態に沿った屈折率nx1及びnx2、前記第2の偏光状態に沿った屈折率ny1及びny2、並びに前記第1の偏光状態と前記第2の偏光状態とに直交するz軸に沿った屈折率nz1及びnz2を有し、前記第1の波長範囲内の少なくとも1つの波長に対して、
nx1は1.60~1.70、
ny1は1.60~1.70、
nz1は1.45~1.55、
nx2は1.45~1.55、
ny2は1.45~1.55、及び、
nz2は1.45~1.55である、請求項1に記載のバックライト。 - 前記光学的キャビティの外側の前記前方光学反射体上に配置された反射型偏光子を更に備え、それにより、実質的に垂直入射光に対して、及び前記第1の波長範囲内の各波長に対して、前記反射型偏光子は、前記第1の偏光状態を有する光の少なくとも70%を反射し、前記第2の偏光状態を有する光の少なくとも70%を透過する、請求項1に記載のバックライト。
- 前記光学的キャビティの外側の前記後方光学反射体上に配置された熱管理層を更に備え、前記熱管理層は、前記第2の波長範囲内の波長を有して前記後方光学反射体によって透過された光の少なくとも50%を吸収する、請求項1に記載のバックライト。
- 前記熱管理層は、前記第2の波長範囲内の波長よりも大きい、少なくとも1つの波長を有する光の少なくとも一部分を吸収する、請求項9に記載のバックライト。
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