JP2007299755A - 偏光導光板ユニット、それを採用したバックライトユニット、及びディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高効率の偏光導光板ユニット、それを採用したバックライトユニット、及びディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】光源100からの光を案内する導光板260と、導光板260の前面に対向配置されたものであって、導光板260から出射された光を前方に反射させるための傾斜面226bを有する複数の反射パターン226を備えるコリメーティング部材220と、複数の反射パターン226と導光板260との間にそれぞれ設けられたものであって、導光板260から入射される光のうち、第1偏光の光を透過させ、第1偏光と垂直な第2偏光の光を反射させる偏光分離層240と、を備える偏光導光板ユニットである。
【選択図】図2
【解決手段】光源100からの光を案内する導光板260と、導光板260の前面に対向配置されたものであって、導光板260から出射された光を前方に反射させるための傾斜面226bを有する複数の反射パターン226を備えるコリメーティング部材220と、複数の反射パターン226と導光板260との間にそれぞれ設けられたものであって、導光板260から入射される光のうち、第1偏光の光を透過させ、第1偏光と垂直な第2偏光の光を反射させる偏光分離層240と、を備える偏光導光板ユニットである。
【選択図】図2
Description
本発明は、偏光性能が改善されて、光効率の向上した偏光導光板ユニット、それを採用したバックライトユニット、及びディスプレイ装置に関する。
平板ディスプレイ装置には、それ自体が発光して画像を形成する発光型装置と、外部から光を受けて画像を形成する受光型装置とがある。例えば、液晶表示装置(Liquid Crystal Display;LCD)は、受光型平板ディスプレイ装置である。したがって、LCDは、別途の光源、例えば、バックライトユニットのような照明装置を必要とする。
現在のLCDは、光源から放出される総光量の約5%のみを画像形成に利用している。このような低い光利用効率は、LCD内の偏光板及びカラーフィルタでの光吸収に起因する。LCDは、電界生成電極がそれぞれ形成されている二つの基板を、二つの電極が形成されている面が対向するように配置し、二つの基板の間に液晶物質を注入して製作され、二つの電極に電圧を印加して生成される電場により液晶分子を動かすことによって、液晶分子の状態によって変わる透光率により画像を表現する装置である。すなわち、LCDは、通過する直線偏光の偏光方向を変化させることによって光を通過または遮断するシャッタの機能を有するものであるので、一方向に直線偏光された光のみを使用し、このために、LCDの両面に偏光板が備えられる。このように、LCDの両面に配置される偏光板は、一方向に偏光された光は透過させ、他方向に偏光された光は吸収する吸収型偏光板であって、入射光の約50%を吸収するため、LCDの低い光利用効率の最大の原因となる。
このような問題を改善するために、吸収型偏光板を代替するか、あるいは偏光板に入射する大部分の光を、LCDの背面に配置された背面偏光板の偏光方向と同じ偏光方向のみを有するように変換させて光利用効率を向上させようとする研究が活発に行われている。例えば、導光板の上面に、DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)のような多層構造の反射型偏光フィルムを付着して、LCDの光利用効率を向上させうる。しかし、前記別途の反射型偏光フィルムは、高価であり、さらに、具体的な偏光変換手段の不在によって、光利用効率の向上には限界がある。したがって、自体的に偏光分離及び変換機能を行う偏光導光板についての集中的な研究が求められている。
図1は、従来の偏光バックライトユニットの構造を示す断面図である。図1に示すように、従来の偏光バックライトユニットは、線形の光源であるランプLと、ランプLを覆っている銀箔シートRとが導光板1の一側面に配置されている。導光板1の下面4には、偏光転換部材15が配置されており、偏光分離板8が導光板1の出射面3と対向するように配置されている。また、プリズムシート10が偏光分離板8と対向するように配置されている。
導光板1は、入射面2を通じて入射される光源Lからの光を面光源に変えて、出射面3に出射させ、このとき、導光板1の上部に設けられた偏光分離板8は、特定の偏光の光のみを分離出射させる役割を果たす。また、前記特定の偏光以外の光は、偏光転換部材15により偏光方向が変換されて、光利用効率が改善される構造になる。しかし、前記偏光分離板8は、屈折率と入射角との関係により、特定の偏光を分離するものであって、垂直出射のための構造を備えていない。したがって、多様な出射角を有して、光が出射され、光を垂直出射させるための別途のプリズムシート10が必要であり、また、導光板1に一体に製作されないという短所がある。
本発明は、偏光性能が改善されて、光効率の向上した偏光導光板ユニット、それを採用したバックライトユニット、及びディスプレイ装置を提供することを目的とする。
上記目的を解決するための本発明の実施形態に係る偏光導光板ユニットは、光源からの光を案内する導光板と、前記導光板の前面に対向配置されたものであって、前記導光板から出射された光を前方に反射させるための傾斜面を有する複数の反射パターンを備えるコリメーティング部材と、前記複数の反射パターンと前記導光板との間それぞれに設けられたものであって、前記導光板から入射される光のうち、第1偏光の光を透過させ、前記第1偏光と垂直な第2偏光の光を反射させる偏光分離層と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の実施形態に係るバックライトユニットは、光源と、前記光源からの光を案内する導光板と、前記導光板の前面に対向配置されたものであって、前記導光板から出射された光を前方に反射させるための傾斜面を有する複数の反射パターンを備えるコリメーティング部材と、前記複数の反射パターンと前記導光板との間にそれぞれ設けられたものであって、前記導光板から入射される光のうち、第1偏光の光を透過させ、前記第1偏光と垂直な第2偏光の光を反射させる偏光分離層と、前記導光板の側部に配置された反射板と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の実施形態によるディスプレイ装置は、光源と、前記光源からの光を案内する導光板と、前記導光板の前面に対向配置されたものであって、前記導光板から出射された光を前方に反射させるための傾斜面を有する複数の反射パターンを備えるコリメーティング部材と、前記複数の反射パターンと前記導光板との間にそれぞれ設けられたものであって、前記導光板から入射される光のうち、第1偏光の光を透過させ、前記第1偏光と垂直な第2偏光の光を反射させる偏光分離層と、前記導光板の側部に配置された反射板と、を備えるバックライトユニットと、前記バックライトユニットから出射された光を利用して映像を形成するディスプレイパネルと、を備えることを特徴とする。
本発明の偏光導光板ユニットは、偏光効率が改善され、垂直出射光量が増加する構造を有する。したがって、本発明の実施形態によるバックライトユニットは、光利用効率が高く、ディスプレイ装置に応用されたとき、輝度又はコントラスト比のような画像の特性が改善されるという長所があり、また、光の垂直出射のための構造が導光板に一体に製作されうるので、さらに簡便な構造となるという長所がある。
以下、添付された図面を参照して、本発明の望ましい実施形態に係るバックライトユニット及びそれを採用したディスプレイ装置を詳細に説明する。しかし、以下で例示される実施形態は、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明を当業者に説明するために提供されるものである。以下の図面で同じ参照符号は、同じ構成要素を示し、図面上で各構成要素のサイズは、説明の明瞭性及び便宜のために誇張されて示されうる。
図2は、本発明の一実施形態に係る偏光導光板ユニット及びそれを採用したバックライトユニットを示す断面図である。図2に示すように、バックライトユニットは、光源100と、光源100から照射された無偏光の光を直線偏光させて出射させる偏光導光板ユニット200とを備える。
光源100としては、例えば、CCFL(Cold Cathod Flurescent Lamp)のような線光源またはLED(Light Emitting Diode)のような点光源が使用されうる。
偏光導光板ユニット200は、光源100からの光をガイドする導光板260と、導光板260の上部に設けられたコリメーティング部材220と、導光板260とコリメーティング部材220との間に配置されて、導光板260から出射された光をその偏光成分によって分離する偏光分離層240と、を備える。
導光板260は、第1入光面260a及び第1出光面(前面)260bを備えており、光源100からの光は、第1入光面260aを通じて入射され、第2出光面260bを通じて出射される。導光板260は、入射光を透過させうる透明材質から構成され、例えば、PMMA(ポリメチルメタクリレート)またはPC(ポリカーボネート)のような光学的等方性材料を使用することができる。
コリメーティング部材220は、導光板260から出射された光を上部に反射させるための反射パターン226を備え、反射パターン226は、傾斜面226bを有する。コリメーティング部材200は、例えば、基板223と、基板223上に形成された複数の反射パターン226とを備え、反射パターン226が導光板260に対向するように配置される。基板223は、光が出射される第2出光面223aを有し、反射パターン226は、第1出光面260bから出射された光が入射される第2入光面226aと、前記入射された光を全反射させて、第2出光面223a側に向わせる傾斜面226bとを有する。反射パターン226は、例えば、多面体状のパターンとなりうる。傾斜面226bは、第2出光面223aに出射される光を、第2出光面223aと垂直になる方向にコリメーティングさせる役割を果たす。すなわち、傾斜面226bの傾斜度を調節して、光がコリメーティングされる方向を調節できる。このとき、傾斜面226bの傾斜度は、傾斜面226bで全反射されて、第2出光面223aを通じて出射される光と第2出光面223aの法線とがなす角が、約±10°の範囲内にあるように形成されることが望ましい。図3A及び図3Bに示すように、コリメーティング部材220は、反射パターン226が1次元アレイで配置されるか、または2次元アレイで配置されうる。
偏光分離層240は、複数の第1出光面260bと第2入光面226aとの間にそれぞれ配置され、屈折率の異なる材質からなる複数の薄膜層から形成されて、第2入光面226aを通じて入射される光のうち、第1偏光の光は透過させ、第1偏光と直交する第2偏光の光は反射させる役割を果たす。ここで、第1偏光は、例えば、水平偏光(P偏光)であり、第2偏光は、垂直偏光(S偏光)でありうる。偏光分離層240が入射された光に対して偏光を分離する原理については後述する。
導光板260と偏光分離層240との間には、接着層280がさらに設けられうる。接着層280の屈折率は、導光板260の屈折率よりも小さい屈折率を有することが望ましい。この場合、第1出光面260bから出射される光のうち、臨界角よりも小さい入射角を有する光のみが接着層280に透過されるので、傾斜面226bに入射する光の入射角の分布が小さくなる。これにより、傾斜面226bで反射されて第2出光面223aに出射される光の各分布が小さくなりうる。
導光板260の第1入光面260aと対向する面側の側部には、導光板260と接着層280との境界で全反射された光、及び偏光分離層240で反射された偏光を再び導光板260の内部に反射させる反射板310がさらに備えられうる。反射板310により反射された光は、光路の一部が変更されて、導光板260の内部に伝播した後に接着層280を透過することができる。
反射板310と導光板260との間には、第1偏光転換部材330がさらに備えられてもよい。この場合、偏光分離層240を透過できずに反射されたS偏光の光が、P偏光の光に切り換わって、偏光分離層240を透過する。偏光への切り換えを容易にするために、第2偏光転換部材350が第1出光面260bに対向する面に配置されてもよい。第1偏光転換部材330及び第2偏光転換部材350は、例えば、異方性材質からなる1/4波長板でありうる。第1偏光転換部材330及び第2偏光転換部材350は、二つのうち一つのみを備えることが望ましい。
図4は、図2の実施形態による偏光導光板ユニット200で、偏光分離層240の構造と、偏光分離層240で光を偏光方向によって分離する過程とを示す図面である。図4に示すように、偏光分離層240は、屈折率がniである導光板260と、屈折率がnaである接着層280とが順次積層された上に、屈折率がそれぞれn1〜n5である第1層241〜第5層245の薄膜が積層されてなる。光路について具体的に説明する。まず、導光板260を経て接着層280に進みうる光の入射角θiの分布を説明すれば、(1)式の通りである。
90°−θc1=90°−sin−1(1/ni)<θi<θc2=sin−1(na/ni)…(1)
ここで、θc1は、屈折率がniである導光板260から、屈折率が1である空気層に光が進むときに全反射が起こる臨界角であって、光源100から空気層を経て、屈折率がniである導光板260に光が進むときには、導光板260に入射された角θLの最大値となり、したがって、第1出光面260bでは、90°−θc1が接着層280に向う最小の入射角となる。また、θc2は、導光板260から接着層280に進むときに全反射が起こる臨界角であって、接着層280に進みうる入射角の最大値となる。数式(1)の入射角の分布及びスネルの法則に基づいて、第1層〜第5層の境界面241a〜245aでの入射角θ1〜θ5が定められる。このような入射角θ1〜θ5が、各層の境界面241a〜245aでのブリュースター角θB1〜θB5に該当すれば、S偏光の光が反射され、P偏光の光は透過される。ブリュースター角は、屈折率n1である媒質から屈折率n2である媒質に光が進行する場合、tan−1(n2/n1)と定義され、各層の境界面241a〜245aで偏光分離が起こるためには、入射角θ1〜θ5の範囲は、ブリュースター角θB1〜θB5を含むように設計されねばならない。
ここで、θc1は、屈折率がniである導光板260から、屈折率が1である空気層に光が進むときに全反射が起こる臨界角であって、光源100から空気層を経て、屈折率がniである導光板260に光が進むときには、導光板260に入射された角θLの最大値となり、したがって、第1出光面260bでは、90°−θc1が接着層280に向う最小の入射角となる。また、θc2は、導光板260から接着層280に進むときに全反射が起こる臨界角であって、接着層280に進みうる入射角の最大値となる。数式(1)の入射角の分布及びスネルの法則に基づいて、第1層〜第5層の境界面241a〜245aでの入射角θ1〜θ5が定められる。このような入射角θ1〜θ5が、各層の境界面241a〜245aでのブリュースター角θB1〜θB5に該当すれば、S偏光の光が反射され、P偏光の光は透過される。ブリュースター角は、屈折率n1である媒質から屈折率n2である媒質に光が進行する場合、tan−1(n2/n1)と定義され、各層の境界面241a〜245aで偏光分離が起こるためには、入射角θ1〜θ5の範囲は、ブリュースター角θB1〜θB5を含むように設計されねばならない。
例えば、n1がn2より大きいとして、光が屈折率の大きい媒質n1から小さい媒質n2に進む第2層の境界面242aで、入射角θ2の範囲がブリュースター角θB2を含むと仮定する。第2層の境界面242aを透過した角θ3は、屈折率n3である第3層243への入射角となり、入射角θ2よりも大きい値となる。一方、第3層の境界面243aでも、入射角θ3がブリュースター角θB3を含むためには、境界面243aでのブリュースター角θB3は、第1層の境界面242aでのブリュースター角θB2よりも大きくなることが望ましい。したがって、n3は、n2よりも相対的に大きい値になることが望ましい。このような原理によって、複数の薄膜層から構成された場合、屈折率の相対的に大きい物質と相対的に小さい物質とが交互積層された形態になることが望ましい。
偏光分離層240をなす薄膜は、可視光領域で透明な薄膜であれば使用可能であり、例えば、Al2O3、CeO2、Ta2O5、TiO2、ZnS、ZrO2、CaF2、MgF2のような物質が使用されうる。
導光板260及び接着層280の屈折率が、それぞれ1.59、1.45であり、偏光分離層240が、屈折率2.35及び1.63である二つの材質が交互積層された場合、前記θiの範囲は、(1)式により51.03°<θi<65.78°となる。
表1は、前記θiの範囲によって、各境界面241a〜245aで入射角θ1〜θ5の範囲及びブリュースター角θB1〜θB5を計算したものである。
表1を参照すれば、第2境界面242a〜第5境界面245aでの入射角θ2〜θ5の範囲は、ブリュースター角θB1〜θB5を含んでいる。第1境界面241aでの入射角θ1は、ブリュースター角θB1を含んでいないが、例えば、接着層280の屈折率を1.45よりも大きくして、入射角θ1の範囲にブリュースター角θB1を含ませうるということが分かる。各境界面241a〜245aでの入射角θ1〜θ5がブリュースター角θB1〜θB5に該当する場合、垂直偏光(S偏光)の透過率は、最小値0になるので、入射光のうち、一定の部分のS偏光は透光されずに反射され、水平偏光(P偏光)のみが透光される。また、入射角θ1〜θ5が、ブリュースター角θB1〜θB5から逸脱することによって、S偏光の透光率が漸進的に上昇するので、全体的にS偏光の少量のみが次の層に進む。このような過程は、境界面241a〜245aで繰り返され、S偏光は、各層の境界面で繰り返され続けて、P偏光成分の光が分離されて、偏光分離層240を通過する。各層の境界面241a〜245aで反射された光は、主にS偏光になるが、一部のP偏光も含む。入射角θ1〜θ5がブリュースター角に該当する場合、P偏光が全部透過されるが、入射角がブリュースター角θB1〜θB5から逸脱することによって、P偏光の透光量も少しずつ減る。このように反射されたP偏光の光は、導光板260を進み、偏光分離層240を透過できる入射角に変わって、偏光分離層240を通過する。S偏光は、導光板260の内部を進む間に、偏光が変わりうる。導光板260は、光学的等方性材質から形成されるが、一般的に、等方性材質であるとしても、偏光方向によって屈折率が完全に同じではないためである。または、偏光が、偏光転換部材330,350によりP偏光に変わって、再び偏光分離層240を通過できる。
図5は、図2の実施形態による偏光導光板ユニットから出射される光のS偏光及びP偏光の入射角に対する透過率を示すグラフである。グラフは、波長550nmである光に関する。グラフを参照すれば、入射角64°でP偏光の透光率は、最大値100%を表し、これを逸脱することによって少しずつ低下するということが分かる。また、S偏光の透光率は、入射角の全範囲で約5%未満と低いため、全体的に見ると、偏光分離効率が非常に高いということが分かる。
図6は、図2の実施形態による偏光導光板ユニットから出射される光のS偏光及びP偏光の波長に対する透光率を示すグラフである。実線で表示されたものは、入射角64°である場合であり、点線で表示されたものは、54°、74°である場合である。グラフを参照すれば、P偏光の透光率は、全範囲で約90%以上であり、S偏光の透光率は、波長範囲が450nm〜700nmである可視光領域の大部分で約20%以下と表れている。
偏光分離層240を構成する層の数が多いほど、偏光分離が複数の境界面で反復的に行われるので、一般的に、偏光分離効率は向上すると言える。それだけでなく、入射角の分布を考慮して、ブリュースター角が最適に設計されるように、各層の屈折率を選択することによっても偏光分離効率を向上させうる。
偏光分離層は、単層の薄膜から構成されてもよい。図7A及び図7Bは、単層の薄膜からなる偏光分離層247,249であって、それぞれ接着層280を備えていない場合と備えた場合とを示す。図7Aに示すように、光源100から導光板260に入射された角θLの最大値が、sin−1(1/ni)であるので、偏光分離層247に入射する光の入射角θの分布は、90°−sin−1(1/ni)<θ<90°となる。したがって、前記範囲にブリュースター角が含まれるように、偏光分離層247の屈折率nは、(2)式のようにすることが望ましい。
tan−1(n/ni)>90°−sin−1(1/ni)…(2)
図7Bに示すように、接着層280に入射する光の入射角θiの分布は、図4で説明したように、(1)式と同じである。これにより、偏光分離層249に入射する光の入射角θの分布は、sin−1[(ni/na)cos(sin−1(1/ni))]<θ<90°になるので、前記範囲にブリュースター角が含まれるように、偏光分離層249の屈折率nは、(3)式のようにすることが望ましい。
図7Bに示すように、接着層280に入射する光の入射角θiの分布は、図4で説明したように、(1)式と同じである。これにより、偏光分離層249に入射する光の入射角θの分布は、sin−1[(ni/na)cos(sin−1(1/ni))]<θ<90°になるので、前記範囲にブリュースター角が含まれるように、偏光分離層249の屈折率nは、(3)式のようにすることが望ましい。
tan−1(n/na)>sin−1[(ni/na)cos(sin−1(1/ni))]…(3)
図8は、本発明の一実施形態によるディスプレイ装置を示す概略図である。図8に示すように、ディスプレイ装置は、本発明の実施形態による偏光導光板ユニットを採用したバックライトユニット400及びディスプレイパネル500を備える。ディスプレイパネル500は、例えば、液晶パネルでありうる。ディスプレイパネル500の上部に拡散板600をさらに備えうる。バックライトユニット400から偏光された光をディスプレイパネル600に垂直の方向に出射させる原理については前述したので、ここではその詳細な説明を省略する。ディスプレイパネル500は、バックライトユニット400から出射された光を利用して映像を形成し、拡散板600は、ディスプレイパネル500を通じて形成された映像に対して、視野角の確保のために、光の拡散に使用される。
図8は、本発明の一実施形態によるディスプレイ装置を示す概略図である。図8に示すように、ディスプレイ装置は、本発明の実施形態による偏光導光板ユニットを採用したバックライトユニット400及びディスプレイパネル500を備える。ディスプレイパネル500は、例えば、液晶パネルでありうる。ディスプレイパネル500の上部に拡散板600をさらに備えうる。バックライトユニット400から偏光された光をディスプレイパネル600に垂直の方向に出射させる原理については前述したので、ここではその詳細な説明を省略する。ディスプレイパネル500は、バックライトユニット400から出射された光を利用して映像を形成し、拡散板600は、ディスプレイパネル500を通じて形成された映像に対して、視野角の確保のために、光の拡散に使用される。
上記の実施形態は、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能である。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲内で決まらねばならない。
本発明は、平板ディスプレイ装置に関連した技術分野に好適に適用されうる。
100 光源、
200 偏光導光板ユニット、
220 コリメーティング部材、
223 基板、
223a 第2出光面、
226 反射パターン、
226a 第2入光面、
226b 傾斜面、
240 偏光分離層、
260 導光板、
260a 第1入光面、
260b 第1出光面、
280 接着層、
310 反射板、
330 第1偏光転換部材、
350 第2偏光転換部材、
400 バックライトユニット。
200 偏光導光板ユニット、
220 コリメーティング部材、
223 基板、
223a 第2出光面、
226 反射パターン、
226a 第2入光面、
226b 傾斜面、
240 偏光分離層、
260 導光板、
260a 第1入光面、
260b 第1出光面、
280 接着層、
310 反射板、
330 第1偏光転換部材、
350 第2偏光転換部材、
400 バックライトユニット。
Claims (23)
- 光源からの光を案内する導光板と、
前記導光板の前面に対向配置されたものであって、前記導光板から出射された光を前方に反射させるための傾斜面を有する複数の反射パターンを備えるコリメーティング部材と、
前記複数の反射パターンと前記導光板との間にそれぞれ設けられたものであって、前記導光板から入射される光のうち、第1偏光の光を透過させ、前記第1偏光と垂直な第2偏光の光を反射させる偏光分離層と、を備えることを特徴とする偏光導光板ユニット。 - 前記反射パターンは、多面体形状を有することを特徴とする請求項1に記載の偏光導光板ユニット。
- 前記偏光分離層は、屈折率の異なる複数の薄膜層が積層されてなることを特徴とする請求項1に記載の偏光導光板ユニット。
- 前記偏光分離層は、屈折率の異なる物質からなる2つの薄膜層が交互に積層された複数の薄膜層から形成されることを特徴とする請求項1に記載の偏光導光板ユニット。
- 前記コリメーティング部材は、前記傾斜面の傾斜度を調節することにより、前記傾斜面で全反射されて前記コリメーティング部材の出光面を通じて出射される光と前記出光面の法線とがなす角が、±10°の範囲になるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の偏光導光板ユニット。
- 前記反射パターンは、一次元または二次元のアレイ状に配列されたことを特徴とする請求項1に記載の偏光導光板ユニット。
- 前記偏光分離層は、屈折率がnである物質からなる一つの薄膜層からなり、nは、次式を満足することを特徴とする請求項1に記載の偏光導光板ユニット。
tan−1(n/ni)>90°−sin−1(1/ni)
ここで、niは、前記導光板の屈折率である。 - 前記偏光分離層を構成するそれぞれの薄膜層は、Al2O3、CeO2、Ta2O5、TiO2、ZnS、ZrO2、CaF2、またはMgF2からなることを特徴とする請求項3に記載の偏光導光板ユニット。
- 前記導光板と前記偏光分離層との間に、前記導光板の屈折率よりも低い屈折率を有する物質からなる接着層がさらに備えられることを特徴とする請求項1に記載の偏光導光板ユニット。
- 前記偏光分離層は、屈折率がnである物質からなる一つの薄膜層からなり、nは、次式を満足することを特徴とする請求項9に記載の偏光導光板ユニット。
tan−1(n/na)>sin−1[(ni/na)cos(sin−1(1/ni))]
ここで、niは、前記導光板の屈折率であり、naは、前記接着層の屈折率である。 - 前記導光板と前記偏光分離層との間に、前記導光板の屈折率よりも低い屈折率を有する物質からなる接着層がさらに備えられることを特徴とする請求項2に記載の偏光導光板ユニット。
- 光源と、
前記光源からの光を案内する導光板と、
前記導光板の前面に対向配置されたものであって、前記導光板から出射された光を前方に反射させるための傾斜面を有する複数の反射パターンを備えるコリメーティング部材と、
前記複数の反射パターンと前記導光板との間にそれぞれ設けられたものであって、前記導光板から入射される光のうち、第1偏光の光を透過させ、前記第1偏光と垂直な第2偏光の光を反射させる偏光分離層と、
前記導光板の側部に配置された反射板と、を備えることを特徴とするバックライトユニット。 - 前記偏光分離層は、屈折率の異なる複数の薄膜層が積層されてなることを特徴とする請求項12に記載のバックライトユニット。
- 前記偏光分離層は、屈折率の異なる物質からなる2つの薄膜層が交互に積層された複数の薄膜層から形成されることを特徴とする請求項12に記載のバックライトユニット。
- 前記コリメーティング部材は、前記傾斜面の傾斜度を調節することにより、前記傾斜面で全反射されて前記コリメーティング部材の出光面を通じて出射される光と前記出光面の法線とがなす角が、±10°の範囲になるように形成されていることを特徴とする請求項12に記載のバックライトユニット。
- 前記反射パターンは、一次元または二次元のアレイ状に配列されたことを特徴とする請求項12に記載のバックライトユニット。
- 前記反射板と前記導光板との間には、第1偏光転換部材がさらに備えられていることを特徴とする請求項12に記載のバックライトユニット。
- 前記第1偏光転換部材は、1/4波長板であることを特徴とする請求項17に記載のバックライトユニット。
- 前記導光板の背面に第2偏光転換部材がさらに備えられていることを特徴とする請求項12に記載のバックライトユニット。
- 前記偏光分離層を構成するそれぞれの薄膜層は、Al2O3、CeO2、Ta2O5、TiO2、ZnS、ZrO2、CaF2、又はMgF2からなることを特徴とする請求項13に記載のバックライトユニット。
- 前記導光板と前記偏光分離層との間には、前記導光板の屈折率よりも低い屈折率を有する物質からなる接着層がさらに備えられることを特徴とする請求項12に記載のバックライトユニット。
- 請求項12に記載のバックライトユニットと、
前記バックライトユニットから出射された光を利用して映像を形成するディスプレイパネルと、を備えることを特徴とするディスプレイ装置。 - 請求項21に記載のバックライトユニットと、
前記バックライトユニットから出射された光を利用して映像を形成するディスプレイパネルと、を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
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