JP2007213057A - 偏光導光板及びその製造方法、前記偏光導光板を利用した平板表示装置用の照明装置 - Google Patents
偏光導光板及びその製造方法、前記偏光導光板を利用した平板表示装置用の照明装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】光学的等方性材料からなる透明基板と、前記透明基板の上面に設けられたものであって、互いに垂直な第1偏光成分及び第2偏光成分に対して異なる屈折率を有する異方性液晶ポリマー層と、前記透明基板の上面と異方性液晶ポリマー層との界面に形成されたものであって、第1偏光成分の光は屈折または反射させ、第2偏光成分の光は透過させる偏光分離用の微細構造と、を備え、前期偏光分離用の微細構造の屈折率は、前記基板の屈折率と同じであり、前記異方性液晶ポリマー層の第1偏光成分に対する屈折率は、前記透明基板の屈折率より高く、第2偏光成分に対する屈折率は、前記透明基板の屈折率と同じであることを特徴とする偏光導光板である。
【選択図】図3
Description
11、21 等方性導光板、
12 接着コーティング層、
13 異方性光分離層、
14 エンボシングされた表面、
15 等方性層、
22 偏光分離パターン、
23 液晶ポリマー
30、50 平板表示装置用の照明装置、
24、31、51 透明基板、
32、52 光源、
33 偏光分離用の微細構造、
34、39、54、59 液晶配向用の微細構造、
35、53 異方性液晶ポリマー層、
36、56 偏光変換部材、
37、57 反射ミラー、
38、58 上部層、
40 透光性スタンプ、
41 液晶配向用の微細構造のパターン
42 偏光分離用の微細構造のパターン
43 光硬化性樹脂、
51a コリメータ、
55 出光用微細構造、
b 光、
bs1、bs2 s−偏光成分、
bp1、bp2 p−偏光成分。
Claims (27)
- 光学的等方性材料からなる透明基板と、
前記透明基板の上面に設けられたものであって、互いに垂直な第1偏光成分及び第2偏光成分に対して異なる屈折率を有する異方性液晶ポリマー層と、
前記透明基板の上面と前記異方性液晶ポリマー層との界面に形成されたものであって、第1偏光成分の光は屈折または反射させ、第2偏光成分の光は透過させる偏光分離用の微細構造と、
を備え、
前記偏光分離用の微細構造の屈折率は、前記透明基板の屈折率と同じであり、
前記異方性液晶ポリマー層の第1偏光成分に対する屈折率は、前記透明基板の屈折率より高く、第2偏光成分に対する屈折率は、前記透明基板の屈折率と同じであることを特徴とする偏光導光板。 - 前記異方性液晶ポリマー層は、光硬化可能な液晶を前記透明基板の上面にコーティングした後、UV光を照射して硬化させたものであることを特徴とする請求項1に記載の偏光導光板。
- 前記偏光分離用の微細構造は、複数の微細プリズムを均一な間隔に配列した微細プリズムアレイであることを特徴とする請求項1または2に記載の偏光導光板。
- 液晶配向用の微細構造が、前記透明基板の上面と前記異方性液晶ポリマー層との界面の前記複数の微細プリズムの間にさらに形成されることを特徴とする請求項3に記載の偏光導光板。
- 前記液晶配向用の微細構造が下部に形成された透明な上部層が、前記異方性液晶ポリマー層の上面にさらに形成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光導光板。
- 前記透明な上部層の屈折率は、前記異方性液晶ポリマー層の第1偏光成分に対する屈折率より低いことを特徴とする請求項5に記載の偏光導光板。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の偏光導光板と、
前記偏光導光板の透明基板の側面の一の側に配置された光源と、
前記透明基板の側面の他の側に配置された反射ミラーと、
前記透明基板と反射ミラーとの間に配置された偏光変換部材と、
を備えることを特徴とする平板表示装置用の照明装置。 - 前記偏光変換部材は、1/4波長板であることを特徴とする請求項7に記載の平板表示装置用の照明装置。
- 偏光分離用の微細構造を上面に備える光学的等方性材料からなる透明基板を提供する工程と、
前記透明基板上に光硬化可能な液晶を均一な厚さにコーティングする工程と、
前記液晶を同じ方向に配向させる工程と、
前記液晶にUV光を照射して前記液晶を硬化させることによって、互いに垂直な第1偏光成分及び第2偏光成分に対して異なる屈折率を有する異方性液晶ポリマー層を前記透明基板上に形成する工程と、
を含み、
前記偏光分離用の微細構造の屈折率は、前記透明基板の屈折率と同じであり、
前記異方性液晶ポリマー層の第1偏光成分に対する屈折率は、前記透明基板の屈折率より高く、第2偏光成分に対する屈折率は、前記透明基板の屈折率と同じであることを特徴とする偏光導光板の製造方法。 - 前記偏光分離用の微細構造を上面に備える光学的等方性材料からなる透明基板を提供する工程は、単一の材料を利用した射出成形工程であることを特徴とする請求項9に記載の偏光導光板の製造方法。
- 前記偏光分離用の微細構造を上面に備える光学的等方性材料からなる透明基板を提供する工程は、
偏光分離用の微細構造のパターンが形成された透光性スタンプを提供する工程と、
前記透明基板の上面に光硬化性樹脂をコーティングする工程と、
前記光硬化性樹脂を前記透光性スタンプで圧搾する工程と、
前記光硬化性樹脂にUV光を照射して前記光硬化性樹脂を硬化させる工程と、
前記透光性スタンプを分離する工程と、
を含むことを特徴とする請求項9に記載の偏光導光板の製造方法。 - 前記偏光分離用の微細構造のパターンは、複数の微細プリズムが均一な間隔に配列された微細プリズムアレイであることを特徴とする請求項11に記載の偏光導光板の製造方法。
- 液晶配向用の微細構造が、前記透光性スタンプの前記複数の微細プリズムの間に上にさらに設けられたことを特徴とする請求項12に記載の偏光導光板の製造方法。
- 前記液晶を同じ方向に配向させる工程は、
前記液晶配向用の微細構造が下部に形成された透明な上部層を前記コーティングされた異方性液晶上に配置させる工程と、
前記異方性液晶を加熱して溶媒を除去する工程と、
を含むことを特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載の偏光導光板の製造方法。 - 前記液晶を硬化させて液晶ポリマー層を形成した後に、前記上部層を分離することを特徴とする請求項14に記載の偏光導光板の製造方法。
- 光学的等方性材料からなる透明基板と、
前記透明基板の側面の一の側に設けられたものであって、前記透明基板に前記側から入射する光を所定角度の範囲以内にコリメーティングするコリメータと、
前記透明基板の上面に設けられたものであって、互いに垂直な第1偏光成分及び第2偏光成分に対して異なる屈折率を有する異方性液晶ポリマー層と、
前記異方性液晶ポリマー層の上面に形成されたものであって、前記異方性液晶ポリマー層の下面を通じて入射した光を外部に出射させる出光用微細構造と、
を備え、
前記異方性液晶ポリマー層の第1偏光成分に対する屈折率がne、第2偏光成分に対する屈折率がno、前記基板の屈折率がniとするとき、no<ni≦neである関係を満足することを特徴とする偏光導光板。 - 前記異方性液晶ポリマー層は、光硬化可能な液晶を前記基板の上面にコーティングした後、UV光を照射して硬化させたものであることを特徴とする請求項16に記載の偏光導光板。
- 前記出光用微細構造は、前記異方性液晶ポリマー層の上面に均一な間隔に形成された複数の三角プリズムの形態であることを特徴とする請求項16または17に記載の偏光導光板。
- 前記液晶配向用の微細構造が、前記異方性液晶ポリマー層の上面にさらに形成されたことを特徴とする請求項16〜18のいずれか1項に記載の偏光導光板。
- 前記出光用微細構造と、前記液晶配向用の微細構造とが下部に形成された透明な上部層が、前記液晶ポリマー層の上面に設けられたことを特徴とする請求項16〜19のいずれか1項に記載の偏光導光板。
- 前記液晶配向用の微細構造が、前記液晶ポリマー層と基板との界面にさらに形成されることを特徴とする請求項16〜20のいずれか1項に記載の偏光導光板。
- 請求項16〜21のいずれか1項に記載の偏光導光板と、
前記コリメータに向かって光を放射するように配置された光源と、
前記透明基板の他側に配置された反射ミラーと、
前記透明基板と反射ミラーとの間に配置された偏光変換部材と、
を備えることを特徴とする平板表示装置用の照明装置。 - 前記偏光変換部材は、1/4波長板であることを特徴とする請求項22に記載の平板表示装置用の照明装置。
- 前記コリメータは、前記基板から前記光源に向かって徐々に薄くなるように延びることを特徴とする請求項22または23に記載の平板表示装置用の照明装置。
- 平坦な上面を有する等方性材料からなる透明基板を提供する工程と、
前記透明基板上に光硬化可能な液晶を均一な厚さにコーティングする工程と、
出光用微細構造と液晶配向用の微細構造とが下部に形成された透明な上部層を前記異方性液晶上に配置させる工程と、
前記異方性液晶にUV光を照射して前記液晶を硬化させることによって、互いに垂直な第1偏光成分及び第2偏光成分に対して異なる屈折率を有する異方性液晶ポリマー層を前記透明基板上に形成する工程と、
を含み、
前記異方性液晶ポリマー層の第1偏光成分に対する屈折率がne、第2偏光成分に対する屈折率がno、前記基板の屈折率がniとするとき、no<ni≦neである関係を満足することを特徴とする偏光導光板の製造方法。 - 前記異方性液晶ポリマー層の形成後、前記上部層を除去することを特徴とする請求項25に記載の偏光導光板の製造方法。
- 前記異方性液晶をコーティングする前に、前記透明基板の上面に液晶配向用の微細構造を形成することを特徴とする請求項25または26に記載の偏光導光板の製造方法。
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