JP7008694B2 - 偏光バックライトおよびそれを使用するバックライト付きディスプレイ - Google Patents
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Description
本出願は、2016年10月5日出願の米国仮特許出願第62/404,750号に対する優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
なし
いくつかの実施形態において、光は、偏光部分および非偏光部分を含み得る。定義では、したがって、光の偏光の程度は、光の偏光の尺度であり、具体的には、偏光される光の割合である。いくつかの実施形態において、光の偏光の程度は、以下の方程式(1)で与えられ得る。
γ=/f(σ) (2)
式中、σは、誘導偏光光104のコリメーション因子であり、f(・)は、限定されるものではないが、コリメーション因子σの線形関数などの関数を表す。例えば、関数f(・)は、γ=α・σとして与えられ得、式中、αは整数である。
102 放射光
103 伝播方向
104 誘導偏光光
108 光弁
110 光導体
110’ 第1の表面
110” 第2の表面
110a 入口縁
120 偏光保持散乱特徴部
120’ 偏光保持散乱素子
122 回折格子
122’ 回折特徴部
124 マイクロプリズム構造体
124’ 空隙
124a 第1のマイクロプリズム層
124b 第2のマイクロプリズム層
125 マイクロプリズム
125’ 溝
125” 側壁
126 逆マイクロプリズム素子
127 入力アパーチャ
128 傾いた側壁
129 出力アパーチャ
130 光源
132 光エミッタ
140 コリメータ
142 入力端
300 バックライト付きディスプレイ
302 放射偏光光
306 変調された偏光光
310 光弁アレイ
320 光導体
322 偏光保持散乱特徴部
330 偏光光源
Claims (23)
- 偏光光を提供するように構成された光源と、
前記偏光光を、誘導偏光光として光導体の長さに沿って伝播方向に誘導するように構成された光導体と、
前記光導体に光学的に結合された偏光保持散乱特徴部であって、前記誘導偏光光の一部分を放射偏光光として前記光導体の外へ散乱させるように構成された、偏光保持散乱特徴部と、を備え、
前記放射偏光光の偏光が、前記誘導偏光光の偏光により決定される
偏光バックライト。 - 前記偏光保持散乱特徴部が、前記光導体の幅にわたっておよび前記光導体の前記長さに沿って、互いから離間される複数の偏光保持散乱素子を備え、前記複数の偏光保持散乱素子が、前記誘導偏光光の一部分を、前記放射偏光光として前記光導体の外へ散乱させるように構成された、請求項1に記載の偏光バックライト。
- 前記複数の偏光保持散乱特徴部内の前記偏光保持散乱素子の空間密度が、前記放射偏光光の強度を制御するように構成され、前記空間密度が前記光源からの距離の関数である、請求項2に記載の偏光バックライト。
- 前記複数の偏光保持散乱素子が、回折格子およびマイクロプリズム構造体のうちの少なくとも1つを備える、請求項2に記載の偏光バックライト。
- 前記偏光保持散乱特徴部が、前記誘導偏光光の一部分を、前記放射偏光光として前記光導体の外へ回折により散乱させるように構成された回折格子を備える、請求項1に記載の偏光バックライト。
- 前記回折格子が、湾曲した回折特徴部を備える、請求項5に記載の偏光バックライト。
- 前記偏光保持散乱特徴部が、前記誘導偏光光の一部分を、前記放射偏光光として前記光導体の外へ屈折により散乱させるように構成されたマイクロプリズム構造体を備える、請求項1に記載の偏光バックライト。
- 前記マイクロプリズム構造体が、第1のマイクロプリズム層、および、前記第1のマイクロプリズム層に隣接して配設され、かつ前記第1のマイクロプリズム層から空隙により分離される第2のマイクロプリズム層を備え、前記第1および第2のマイクロプリズム層のマイクロプリズムが、相補的な傾斜を有する傾いた側壁を有し、前記第2のマイクロプリズム層の前記マイクロプリズムの前記傾いた側壁が、前記放射偏光光を提供するために、前記側壁の内部表面において前記光導体の外へ前記屈折により散乱された誘導偏光光部分を反射するように構成された、請求項7に記載の偏光バックライト。
- 前記第1および第2のマイクロプリズム層が、湾曲したマイクロプリズムを備える、請求項8に記載の偏光バックライト。
- 前記マイクロプリズム構造体が、入力アパーチャ、傾いた側壁、出力アパーチャを有する円錐台形状を有する逆マイクロプリズム素子を備え、前記入力アパーチャが、前記光導体の外へ屈折により散乱された前記誘導偏光光を受容するように構成され、前記傾いた側壁が、前記入力アパーチャを通って受容された前記誘導偏光光部分を、反射偏光光として反射するように構成され、前記出力アパーチャが、前記反射偏光光を前記放射偏光光として発するように構成された、請求項7に記載の偏光バックライト。
- 前記光源と前記光導体との間にコリメータをさらに備え、前記コリメータが、前記光源によって生成される前記偏光光を、コリメート偏光光としてコリメートし、前記コリメート偏光光を前記光導体に通信するように構成された、請求項1に記載の偏光バックライト。
- 前記偏光保持散乱特徴部が、前記誘導偏光光部分の角度保持散乱を提供するようにさらに構成され、前記角度保持散乱が、前記放射偏光光において前記誘導偏光光部分のコリメーション因子を保持するように構成された、請求項1に記載の偏光バックライト。
- 請求項1に記載の偏光バックライトを備えるバックライト付きディスプレイであって、前記バックライトディスプレイが、前記放射偏光光を変調し、画像を表示するように構成された光弁のアレイをさらに備え、前記光弁のアレイが液晶光弁を備え、前記放射偏光光の偏光が、前記液晶光弁の偏光に一致するように構成された、バックライト付きディスプレイ。
- 光源を使用して偏光光を提供することと、
前記偏光光を、誘導偏光光として光導体の長さに沿って伝播方向に誘導することと、
前記光導体に光学的に結合された偏光保持散乱特徴部を使用して、前記誘導偏光光の一部分を、放射偏光光として前記光導体の外へ散乱させることと、を含み、
前記放射偏光光の偏光が、前記誘導偏光光の偏光により決定される
偏光バックライトの動作のための方法。 - 前記光導体の外へ前記誘導偏光光部分を散乱させることが、前記光導体の幅にわたって、および前記光導体の前記長さに沿って分散される前記偏光保持散乱特徴部の複数の偏光保持散乱素子の空間密度を使用して、前記放射偏光光の強度を制御することを含み、前記偏光保持散乱素子の前記空間密度が前記光源からの距離の関数である、請求項14に記載の偏光バックライト動作の方法。
- 前記誘導偏光光部分を放射偏光光として前記光導体の外へ散乱させることが、回折的散乱を含み、前記偏光保持散乱特徴部が回折格子を備える、請求項14に記載の偏光バックライト動作の方法。
- 前記回折格子が、前記光導体の幅にわたって、および前記光導体の前記長さに沿って配置される複数の回折格子を備える、請求項16に記載の偏光バックライト動作の方法。
- 前記誘導偏光光部分を放射偏光光として前記光導体の外へ散乱させることが、屈折的散乱を含み、前記偏光保持散乱特徴部が、傾いた側壁を有するマイクロプリズム構造体を備える、請求項14に記載の偏光バックライト動作の方法。
- コリメート誘導偏光光を前記光導体内に提供するために前記光源と前記光導体との間のコリメータを使用して、前記光源によって提供される前記偏光光をコリメートすることをさらに含み、前記誘導偏光光部分を放射偏光光として前記光導体の外へ散乱させることが、角度保持散乱特徴部でもある前記偏光保持散乱特徴部を使用して前記放射偏光光において前記誘導光のコリメーション因子を保持することをさらに含む、請求項14に記載の偏光バックライト動作の方法。
- 偏光光を提供するように構成された偏光光源と、
前記偏光光を誘導偏光光として誘導するように構成され、かつ光導体の表面において偏光保持散乱特徴部を有する光導体であって、前記偏光保持散乱特徴部が、前記誘導偏光光の一部分を放射偏光光として前記光導体の外へ散乱させるように構成された、光導体と、
前記放射偏光光を変調して、表示された画像の画素を表す変調された偏光光を提供するように構成された光弁アレイと、を備え、
前記放射偏光光の偏光が、前記光弁アレイの偏光に一致するように構成された
バックライト付きディスプレイ。 - 前記偏光保持散乱特徴部が、前記誘導偏光光部分を前記光導体の外へ回折により散乱させるように構成された回折格子、および前記誘導偏光光部分を前記光導体の外へ屈折により散乱させるように構成されたマイクロプリズム構造体のうちの一方または両方を備える、請求項20に記載のバックライト付きディスプレイ。
- 前記光弁アレイが液晶光弁を備える、請求項20に記載のバックライト付きディスプレイ。
- 前記偏光保持散乱特徴部が、前記誘導偏光光部分の角度保持散乱を提供するようにさらに構成され、前記角度保持散乱が、前記放射偏光光において前記誘導偏光光部分のコリメーション因子を保持するように構成された、請求項20に記載のバックライト付きディスプレイ。
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