JP2006078917A - 偏光素子、液晶表示パネルおよび液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のプリズム11が偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように基材フィルム10上に並設された構成を有する。複数のプリズム11は、光学異方性材料により構成されており、かつ、入射光のうちp偏光とs偏光との各成分を分離すると共に、p偏光を透過し、s偏光を反射する。プリズム11は、入射面に垂直な方向に配向方向(光学軸)を有するアラミド材で構成されている。
【選択図】 図1
Description
(a)偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように配置されていること
(b)光学異方性材料により構成されていること
(c)入射光のうち第1偏光と第1偏光に対して直交する偏光方向を有する第2偏光との各成分を分離すること
(d)第1偏光を透過し、第2偏光を反射すること
上記第1プリズムは、以下の(a)〜(e)の構成要素を備えたものである。
(a)第1プリズムのそれぞれの面は、上記第2プリズムのそれぞれの面と所定の間隔で対向するように配置されていること
(b)偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように配置されていること
(c)光学異方性材料により構成されていること
(d)入射光のうち第1偏光と第1偏光に対して直交する偏光方向を有する第2偏光との各成分を分離すること
(e)第1偏光を透過し、第2偏光を反射すること
上記第2プリズムは、以下の(a)〜(b)の構成要素を備えたものである。
(a)第1プリズムを透過した偏光光を底面側から出射するように配置されていること
(b)第1プリズムを透過した第1偏光を透過すること
上記第1プリズムは、以下の(a)〜(e)の構成要素を備えたものである。
(a)偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように配置されていること
(b)第2プリズムと接合されていること
(c)光学異方性材料により構成されていること
(d)入射光のうち第1偏光と第1偏光に対して直交する偏光方向を有する第2偏光との各成分を分離すること
(e)第1偏光と第2偏光とを底面以外の少なくとも一つの面から透過すること
上記第2プリズムは、以下の(a)〜(b)の構成要素を備えたものである。
(a)それぞれの底面が複数の第1プリズムのそれぞれの面に接するように配置されていること
(b)第1プリズムを透過した第1偏光を透過すると共に、第1プリズムを透過した第2偏光を反射すること
図1は、本発明の一実施の形態に係る偏光素子1の断面を表したものである。この偏光素子1は、基材フィルム10上に複数のプリズム11を備えた構成を有している。
***************************************
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る偏光素子2は、上記第1の実施の形態の偏光素子1を所定の間隔で対向させたものである。そこで、上記第1の実施の形態における構成・作用・効果と共通する部分については適宜省略する。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る偏光素子3は、上記第1の実施の形態の偏光素子1にプリズム12および接着層13を更に構成要素に追加したものである。従って、上記第1の実施の形態における構成・作用・効果と共通する部分については適宜省略する。
本実施の形態では、プリズム12における底角以外の頂角が鈍角となるようにしていたが、図5に示したように、プリズム12における底角以外の頂角が鋭角となるようにしてもよい。そこで、この場合について説明する。なお、本変形例におけるプリズム12は、本実施の形態の場合と同様に、例えば一方の底角α2が37.5°(=90°−α1)、他方の底角α3が80°となっている。
次に、上記実施の形態およびその変形例により得られた偏光素子1〜3の具体的な適用例について説明する。ただし、ここでは、その適用例の1つである偏光素子2を含んで構成した実施の形態について説明する。
Claims (20)
- 複数のプリズムが偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように配置された構成を有する偏光素子であって、
前記複数のプリズムは、光学異方性材料により構成されており、かつ、入射光のうち第1偏光と前記第1偏光に対して直交する偏光方向を有する第2偏光との各成分を分離すると共に、前記第1偏光を透過し、前記第2偏光を反射する
ことを特徴とする偏光素子。 - 前記複数のプリズムは、底面以外の少なくとも一つの面と底面とのなす角度が前記第2偏光に対する臨界角以上であると共に、前記第1偏光に対する臨界角より小さく設定されている
ことを特徴とする請求項1記載の偏光素子。 - 前記複数のプリズムは、柱状である
ことを特徴とする請求項2記載の偏光素子。 - 前記複数のプリズムは、基材フィルム上に直線状に並設されている
ことを特徴とする請求項3記載の偏光素子。 - 前記複数のプリズムの母線方向は、前記光学異方性材料の光学軸に平行または垂直方向に一致している
ことを特徴とする請求項4記載の偏光素子。 - 前記複数のプリズムは、多角柱である
ことを特徴とする請求項3ないし5のいずれか1項に記載の偏光素子。 - 複数の第1プリズムおよび複数の第2プリズムを備え、前記複数の第1プリズムは偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように配置された構成を有すると共に、前記複数の第2プリズムは前記第1プリズムを透過した偏光光を底面側から出射するように配置された構成を有する偏光素子であって、
前記第1および第2プリズムのそれぞれの面は、所定の間隔で対向するように配置されており、
前記第1プリズムは、光学異方性材料により構成されており、かつ、入射光のうち第1偏光と前記第1偏光に対して直交する偏光方向を有する第2偏光との各成分を分離すると共に、前記第1偏光を透過し、前記第2偏光を反射し、
前記第2プリズムは、前記第1プリズムを透過した第1偏光を透過する
ことを特徴とする偏光素子。 - 前記複数の第1および第2プリズムは、底面以外の少なくとも一つの面と底面のなす角度が前記第2偏光に対する臨界角以上であると共に、前記第1偏光に対する臨界角より小さく設定されている
ことを特徴とする請求項7記載の偏光素子。 - 前記複数のプリズムは、柱状である
ことを特徴とする請求項8記載の偏光素子。 - 前記複数のプリズムは、基材フィルム上に直線状に並設されている
ことを特徴とする請求項9記載の偏光素子。 - 前記複数のプリズムの母線方向は、前記光学異方性材料の光学軸に平行または垂直方向に一致している
ことを特徴とする請求項10記載の偏光素子。 - 前記複数のプリズムは、多角柱である
ことを特徴とする請求項9ないし11のいずれか1項に記載の偏光素子。 - 複数の第1プリズムおよび複数の第2プリズムを備え、前記複数の第1プリズムは偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように配置された構成を有すると共に、前記複数の第2プリズムはそれぞれの底面が前記複数の第1プリズムのそれぞれの面に接するように配置された構成を有する偏光素子であって、
前記第1プリズムは、前記第2プリズムと接合されると共に、光学異方性材料により構成されており、かつ、入射光のうち第1偏光と前記第1偏光に対して直交する偏光方向を有する第2偏光との各成分を分離すると共に、前記第1偏光と前記第2偏光とを底面以外の少なくとも一つの面から透過し、
前記第2プリズムは、前記第1プリズムを透過した第1偏光を透過し、前記第1プリズムを透過した第2偏光を反射する
ことを特徴とする偏光素子。 - 前記入射光が前記第1プリズムと前記第2プリズムとの接合面に入射する角度をγ1、前記第1プリズムを透過した第2偏光が前記接合面以外の面に入射する角度をγ3、前記第1プリズムの前記接合面での前記第1偏光に対する臨界角をβp1、前記第1プリズムの前記接合面での前記第2偏光に対する臨界角をβs1、前記第2プリズムの前記接合面以外の面での前記第2偏光に対する臨界角をβs2とするとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項13記載の偏光素子。
βs1≦γ1<βp1 (式1)
γ3>βs 2 (式2) - 液晶セルの入射側の面に偏光素子、出射側の面にカラーフィルタをそれぞれ配設した構成を
有する液晶表示パネルであって、
前記偏光素子は、複数のプリズムを備え、
前記複数のプリズムは、偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように配置されると共に、光学異方性材料により構成されており、かつ、入射光のうち第1偏光と前記第1偏光に対して直交する偏光方向を有する第2偏光との各成分を分離すると共に、前記第1偏光を透過し、前記第2偏光を反射する
ことを特徴とする液晶表示パネル。 - 液晶セルの入射側の面に偏光素子、出射側の面にカラーフィルタをそれぞれ配設した構成を有する液晶
表示パネルであって、
前記偏光素子は、複数の第1プリズムおよび複数の第2プリズムを備え、
前記複数の第1プリズムは、偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように配置された構成を有し、
前記複数の第2プリズムは、前記第1プリズムを透過した偏光光を底面側から出射するように配置された構成を有し、
前記第1および第2プリズムのそれぞれの面が、所定の間隔で対向するように配置され、
前記第1プリズムは、光学異方性材料により構成されており、かつ、入射光のうち第1偏光と前記第1偏光に対して直交する偏光方向を有する第2偏光との各成分を分離すると共に、前記第1偏光を透過し、前記第2偏光を反射し、
前記第2プリズムは、前記第1プリズムを透過した第1偏光を透過する
ことを特徴とする液晶表示パネル。 - 液晶セルの入射側の面に偏光素子、出射側の面にカラーフィルタをそれぞれ配設した構成を
有する液晶表示パネルであって、
前記偏光素子は、複数の第1プリズムおよび複数の第2プリズムを備え、
前記複数の第1プリズムは、偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように配置された構成を有し、
前記複数の第2プリズムは、それぞれの底面が前記複数の第1プリズムのそれぞれの面に接するように配置された構成を有し、
前記第1プリズムは、前記第2プリズムと接合されると共に、光学異方性材料により構成されており、かつ、入射光のうち第1偏光と前記第1偏光に対して直交する偏光方向を有する第2偏光との各成分を分離すると共に、前記第1偏光および前記第2偏光を底面以外の少なくとも一つの面から透過し、
前記第2プリズムは、前記第1プリズムを透過した第1偏光を透過し、前記第1プリズムを透過した第2偏光を反射する
ことを特徴とする液晶表示パネル。 - 液晶表示パネルおよび前記液晶表示パネルの入射側の面に所定の角度で光を入射させる光源を有する液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルは、液晶セルと、前記液晶セルの入射側の面に配置された偏光素子と、前記液晶セルの出射側の面に配置されたカラーフィルタとを備え、
前記偏光素子は、複数のプリズムを備え、
前記複数のプリズムは、偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように配置されると共に、光学異方性材料により構成されており、かつ、入射光のうち第1偏光と前記第1偏光に対して直交する偏光方向を有する第2偏光との各成分を分離すると共に、前記第1偏光を透過し、前記第2偏光を反射する
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 液晶表示パネルおよび前記液晶表示パネルの入射側の面に所定の角度で光を入射する光源を有する液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルは、液晶セルと、前記液晶セルの入射側の面に配置された偏光素子と、前記液晶セルの出射側の面に配置されたカラーフィルタとを備え、
前記偏光素子は、複数の第1プリズムおよび複数の第2プリズムを備え、
前記複数の第1プリズムは、偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように配置された構成を有し、
前記複数の第2プリズムは、前記第1プリズムを透過した偏光光を底面側から出射するように配置された構成を有し、
前記第1および第2プリズムのそれぞれの面が、所定の間隔で対向するように配置され、
前記第1プリズムは、光学異方性材料により構成されており、かつ、入射光のうち第1偏光と前記第1偏光に対して直交する偏光方向を有する第2偏光との各成分を分離すると共に、前記第1偏光を透過し、前記第2偏光を反射し、
前記第2プリズムは、前記第1プリズムを透過した第1偏光を透過する
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 液晶表示パネルおよび前記液晶表示パネルの入射側の面に所定の角度で光を入射する光源を有する液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルは、液晶セルと、前記液晶セルの入射側の面に配置された偏光素子と、前記液晶セルの出射側の面に配置されたカラーフィルタとを備え、
前記偏光素子は、複数の第1プリズムおよび複数の第2プリズムを備え、
前記複数の第1プリズムは、偏光成分を有する光線が底面側から入射されるように配置された構成を有し、
前記複数の第2プリズムは、それぞれの底面が前記複数の第1プリズムのそれぞれの面に接するように配置された構成を有し、
前記第1プリズムは、前記第2プリズムと接合されると共に、光学異方性材料により構成されており、かつ、入射光のうち第1偏光と前記第1偏光に対して直交する偏光方向を有する第2偏光との各成分を分離すると共に、前記第1偏光および前記第2偏光を底面以外の少なくとも一つの面から透過し、
前記第2プリズムは、前記第1プリズムを透過した第1偏光を透過し、前記第1プリズムを透過した第2偏光を反射する
ことを特徴とする液晶表示装置。
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