[发明专利]反射偏光子及包括其的背光单元

说明书

技术领域

本发明涉及反射偏光子及包括其的背光单元，更加详细地，涉及如下的反射偏光子及包括其的背光单元，即，不管光是以法线入射还是以非法线入射，使折射率的失配在特定的一个轴方向上达到最小化，从而在可见光的波长范围内，使所需偏光的透射率均匀，从而使透射反射偏光子的光不会偏向特定的波长范围，因而防止外观呈现出丰富的彩虹色或特定的纯色，并且在可见光的波长范围内，不需要的偏光的反射率显著高，因而可在整个可见光的波长范围内呈现出优秀且均匀的亮度，而不会偏向特定的波长范围。

背景技术

平板显示技术由在电视(TV)领域中已经确保市场的液晶显示器(LCD)、投影显示器及等离子显示器(PDP)形成主流，并且，随着相关技术的提高，预计场发射显示器(FED)和电致发光显示器(ELD)等将占据符合其各自特性的领域。目前，液晶显示器的使用范围扩大到笔记本电脑、个人电脑显示器、液晶电视、汽车、飞机等领域，并占平板市场的85％左右，液晶显示器的需求在世界范围内迅猛增长，且至今仍蓬勃发展。

以往的液晶显示器在一对吸光性光学膜之间配置液晶及电极基质。在液晶显示器中，向两个电极施加电压，并借助所生成的电场来使液晶部分移动，由此具有变更的光学状态。这种处理使加载信息的“像素”利用特定方向的偏光来显示影像。出于这种原因，液晶显示器包括用于引导偏光的前部面光学膜及后部面光学膜。

在使用于这种液晶显示器的光学膜中，从背光照射的光的利用效率并不一定高。其原因在于，从背光照射的光中的50％以上被背面侧的光学膜(吸收型偏振膜)所吸收。因此，为了在液晶显示器中提高背光的利用效率，还在光学腔与液晶组件之间设置反射偏振膜。

为了使上述反射偏光子在防止因光损失而导致的光学性能下降问题的同时与变得小型化的显示面板的厚度相应地实现小型化，并可简化制造工序、使制造工序中发生的不良最小化、提高生产性及经济性，正在持续对反射偏光子进行研究。

另一方面，图1为示出以往的反射偏光子的光学原理的图。具体地，在从光学腔朝向液晶组件的光中，使P偏光穿过反射偏光子之后向液晶组件传递，使S偏光从反射偏光子反射到光学腔之后，在光学腔的扩散反射面以光的偏光方向无规则的状态反射并重新向反射偏光子传递，最终使S偏光变换为可穿过液晶组件的偏光仪的P偏光来在穿过反射偏光子之后向液晶组件传递。

根据基于光学层的延伸处理的各个光学层的光学厚度设定、光学层的折射率变化、以及基于这种折射率变化的具有各向异性折射率的光学层与具有各向同性折射率的光学层之间的折射率之差，对于上述反射偏光子的入射光的S偏光的选择性反射和P偏光的透射作用在各个光学层的界面发生。

即，向反射偏光子入射的光在经过各个光学层的过程中反复起到S偏光的反射和P偏光的透射作用，最终，在入射的偏光中，仅向液晶组件传递P偏光。另一方面，如上所述，被反射的S偏光在光学腔的扩散反射面以偏光状态无规则地被反射，并重新向反射偏光子传递。由此，可降低从光源发发生的光损失以及电力的浪费。

另一方面，如上所述，光学层的延伸处理导致相邻的光学层之间的折射率差，上述延伸处理通常在空间上朝向X轴、Y轴、Z轴中的一个轴方向进行，在未经过延伸处理的其他两个轴的情况下，折射率几乎不发生变化。但是，由于未经过延伸处理的其他两个轴的折射率不能肯定不发生变化，因而若两个轴的折射率差在0.06以下，则通常视为匹配，若射率差在0.06以上，则视为失配。

如上所述的因未经过延伸的两个轴的折射率之差而发生的失配现象在反射偏光子中存在可能降低所要透射的所需偏光的透射率，或增加不需要的偏光的透射率的问题。尤其，所需偏光的透射率的下降也可能在整个可见光的波长范围内下降，但以往研发的多个反射偏光子在可见光的波长范围中的特定的波长范围内降低所需偏光的透射率，在特定波长范围内的透射率的下降相对提高透射率未下降的其他波长范围内的偏光的透射率，因而存在使反射偏光子的外观呈现出透射率相对提高的波长范围的颜色的问题。例如，与蓝色光相应的450～500nm波长范围内的透射率的显著下降相对提高透射率未下降的黄色(波长范围为570～590nm)或红色(610～700nm)的透射，因而存在使反射偏光子的外观呈现出黄色或红色的问题。

上述问题在以非法线入射反射偏光子的光中尤为明显，因这种问题而存在很难调节显示器的颜色，并使通过显示器呈现的色感变得非常差的问题。

并且，特定波长范围内的透光率的下降减少到达液晶组件的所需偏光，从而可能发生亮度下降等问题。