(57)【要約】  一実施態様のワイヤグリッド偏光子は、ピッチ（P）、幅（W）、高さ（H）、長さ（L）を持つ複数の互いに平行な導電体を備える。本発明の実施態様では、フィルファクター（W/P）が約0.18よりも大きく、約0.25未満である。別の一実施態様では、表示システムが光源と光弁を備える。この表示システムは、ピッチ（P）、幅（W）、高さ（H）、長さ（L）を持つ複数の互いに平行な導電体を有するワイヤグリッド偏光子も備える。本発明の実施態様では、フィルファクター（W/P）が約0.18よりも大きく、約0.25未満である。
2008514996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッチ（P）、幅（W）、高さ（H）、長さ（L）を持つ複数の互いに平行な導電体を備えており、フィルファクター（W/P）が約0.18〜約0.25の範囲にあり、アスペクト比（L/P）が約10よりも大きいワイヤグリッド偏光子。
【請求項２】
前記ピッチに対する前記高さの比が約0.57〜約1.43の範囲内にある、請求項1に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項３】
前記ワイヤグリッド偏光子が約5：1〜約20：1の範囲内の消光比を有する、請求項1に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項４】
前記高さが約80nm〜約200nmの範囲内にあり、前記ワイヤグリッド偏光子に入射した光の透過率が400nm〜700nmの波長範囲の全体を通じて実質的に同じである、請求項1に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項５】
前記ワイヤグリッド偏光子に入射した光の透過率が、約0.0°〜約60.0°の入射角の範囲の全体を通じて実質的に同じである、請求項1に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項６】
前記幅が、
【数１】
2008514996.tif 000007
によって与えられる平均幅である（ただし
【数２】
2008514996.tif 000008
であり、w0(z)は高さzの関数としての前記導電体の幅である）、請求項1に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項７】
基材をさらに備えており、その基材の上に前記複数の導電体が配置された、請求項1に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項８】
複数の互いに平行な前記導電体のそれぞれの接線方向が、それらの互いに平行な導電体の全体的な方向に対して有限な角度をなしており、その有限な角度が約10°未満である、請求項1に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項９】
前記導電体が、長さの平均値Lavとピッチの平均値Pavを持ち、互いに平行に実質的にランダムに配置されており、アスペクト比の平均値Lav/Pavが約10よりも大きい、請求項1に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１０】
前記基材の下方に配置された背面偏光子をさらに備える、請求項7に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１１】
前記背面偏光子が吸収偏光子である、請求項10に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１２】
前記ワイヤグリッド偏光子が液晶（LC）セル構造中に配置された、請求項11に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１３】
前記ピッチに対する前記高さの比が約0.57〜約1.43の範囲内にある、請求項6に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１４】
前記ワイヤグリッド偏光子が約5：1〜約20：1の範囲内の消光比を有する、請求項6に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１５】
前記高さが約80nm〜約200nmの範囲内にあり、前記ワイヤグリッド偏光子に入射した光の透過率が400nm〜700nmの波長範囲の全体を通じて実質的に同じである、請求項6に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１６】
前記ワイヤグリッド偏光子に入射した光の透過率が、約0.0°〜約60.0°の入射角の範囲の全体を通じて実質的に同じである、請求項6に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１７】
基材をさらに備えており、その基材の上に前記複数の導電体が配置された、請求項6に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１８】
前記基材の下に配置された背面偏光子をさらに備える、請求項17に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項１９】
前記背面偏光子が吸収偏光子である、請求項18に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項２０】
前記ワイヤグリッド偏光子が液晶（LC）セル構造中に配置された、請求項19に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項２１】
光源と；
光弁と；
ピッチ（P）、幅（W）、長さ（L）、高さ（H）、約0.18〜約0.25の範囲内にあるフィルファクター（W/P）、10を超えるアスペクト比（L/P）を有する複数の互いに平行な導電体を備えたワイヤグリッド偏光子とを備えるディスプレイ装置。
【請求項２２】
前記ピッチに対する前記高さの比が約0.57〜約1.43の範囲内にある、請求項21に記載のディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記ワイヤグリッド偏光子が約5：1〜約20：1の範囲内の消光比を有する、請求項21に記載のディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記高さが約80nm〜約200nmの範囲内にあり、前記ワイヤグリッド偏光子に入射した光の透過率が約400nm〜約700nmの波長範囲の全体を通じて実質的に同じである、請求項21に記載のディスプレイ装置。
【請求項２５】
前記ワイヤグリッド偏光子に入射した光の透過率が、約0.0°〜約60.0°の入射角の範囲の全体を通じて実質的に同じである、請求項21に記載のディスプレイ装置。
【請求項２６】
複数の互いに平行な前記導電体のそれぞれの接線方向が、それらの互いに平行な導電体の全体的な方向に対して有限な角度をなしており、その有限な角度が約10°未満である、請求項21に記載のディスプレイ装置。
【請求項２７】
前記導電体が、長さの平均値Lavとピッチの平均値Pavを持ち、互いに平行に実質的にランダムに配置されており、アスペクト比の平均値Lav/Pavが約10よりも大きい、請求項21に記載のディスプレイ装置。
【請求項２８】
前記幅が、
【数３】
2008514996.tif 000009
によって与えられる平均幅である（ただし
【数４】
2008514996.tif 000010
であり、w0(z)は高さzの関数としての幅である）、請求項21に記載のディスプレイ装置。
【請求項２９】
前記ディスプレイ装置が拡散レフレクターをさらに備える、請求項21に記載のディスプレイ装置。
【請求項３０】
前記ディスプレイ装置が1/4波長リターダーと反射子をさらに備える、請求項21に記載のディスプレイ装置。
【請求項３１】
全透過率がT1 = 0.5Tp／(1 - 0.5Rs)（ただしTpは、前記ワイヤグリッド偏光子を透過したP偏光された光の透過率、Rsは、前記ワイヤグリッド偏光子で反射されたS偏光された光の反射率である）で与えられる、請求項29に記載のディスプレイ装置。
【請求項３２】
全透過率がT2 = 0.5Tp(1 + Rs)（ただしTpは、前記ワイヤグリッド偏光子を透過したP偏光された光の透過率、Rsは、前記ワイヤグリッド偏光子で反射されたS偏光された光の反射率である）で与えられる、請求項30に記載のディスプレイ装置。
【請求項３３】
基材をさらに備えており、その基材の上に前記複数の導電体が配置された、請求項21に記載のディスプレイ装置。
【請求項３４】
前記基材の下方に配置された背面偏光子をさらに備える、請求項33に記載のディスプレイ装置。
【請求項３５】
前記背面偏光子が吸収偏光子である、請求項34に記載のディスプレイ装置。
【請求項３６】
前記ワイヤグリッド偏光子が液晶（LC）セル構造中に配置された、請求項35に記載のディスプレイ装置。
【請求項３７】
前記ピッチに対する前記高さの比が約0.57〜約1.43の範囲内にある、請求項28に記載のディスプレイ装置。
【請求項３８】
前記ワイヤグリッド偏光子が約5：1〜約20：1の範囲内の消光比を有する、請求項28に記載のディスプレイ装置。
【請求項３９】
前記高さが約80nm〜約200nmの範囲内にあり、前記ワイヤグリッド偏光子に入射した光の透過率が400nm〜700nmの波長範囲の全体を通じて実質的に同じである、請求項28に記載のディスプレイ装置。
【請求項４０】
前記ワイヤグリッド偏光子に入射した光の透過率が、約0.0°〜約60.0°の入射角の範囲の全体を通じて実質的に同じである、請求項28に記載のディスプレイ装置。
【請求項４１】
基材をさらに備えており、その基材の上に前記複数の導電体が配置された、請求項28に記載のディスプレイ装置。
【請求項４２】
前記基材の下方に配置された背面偏光子をさらに備える、請求項41に記載のディスプレイ装置。
【請求項４３】
前記背面偏光子が吸収偏光子である、請求項42に記載のディスプレイ装置。
【請求項４４】
前記ワイヤグリッド偏光子が液晶（LC）セル構造中に配置された、請求項43に記載のディスプレイ装置。
【請求項４５】
別のワイヤグリッド偏光子をさらに備える、請求項21に記載のディスプレイ装置。
【請求項４６】
前記ワイヤグリッド偏光子が、前記光源と前記光弁の間に配置された、請求項21に記載のディスプレイ装置。
【請求項４７】
前記ワイヤグリッド偏光子がアルミニウム、金、及び銀のうちの1つ以上を含む、請求項1に記載のワイヤグリッド偏光子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光効率を高めるのに用いられる偏光子を記載する。
【背景技術】
【０００２】
光弁は、多彩なディスプレイ技術で実現されている。例えばディスプレイパネルとマイクロディスプレイパネルが多くの用途で人気を集めている。用途をほんのいくつか挙げると、テレビ、コンピュータのモニタ、ディスプレイ、個人用ディジタルアシスタント、電子映画などがある。
【０００３】
多くの光弁は液晶（LC）技術に基づいている。あるLC技術では、光がLCデバイス（パネル）を透過するのに対し、別のLC技術では、光が、パネルの遠い方の面で反射された後にパネルを2回横断する。
【０００４】
動作中は、外場または電圧を利用してLC材料の分子の軸を選択的に回転させる。よく知られているように、LCパネルにこの電圧を印加するとLC分子の方向を制御できるため、反射光の偏光状態を選択的に変えられる。そのため、アレイ内のトランジスタを選択的に切り換えることで、LC媒体を利用して画像情報を有する光を変調することができる。
【０００５】
多くのLCDシステムでは、光を変調すると、ある画素では暗状態の光になり、他の画素では明状態の光になる。各画素を透過する光の量は、偏光状態によって決まる。そこでLCパネルと光学系を用いて偏光を選択的に変化させることにより、画像または“絵”がスクリーン上に形成される。
【０００６】
LCDデバイスはディスプレイとマイクロディスプレイの用途で至る所に見られるようになってきているが、公知のデバイスにはいくつか欠点がある。公知のデバイスでは、例えば光源からの光の一部が失われたままになるため、画像の全体的な明るさにマイナスの影響がある。
【０００７】
表示システムにおける光のこの損失は、表示システム内のさまざまなことが原因で生じる可能性がある。多くのLCDシステムでは、光源からの光は選択的に特定の方向の偏光状態にされた後、LCパネルに入射する。この選択的な偏光は、吸収偏光子によって実現できる。LCパネルに所定の方法で選択的に電圧を印加し、材料の分子が向く方向を決める。LCパネルに入射する光の偏光状態は、LC層を通過するときに選択的に変えられる。1つの直線偏光状態にある光は明状態の光として偏光子（アナライザと呼ばれることがしばしばある）を透過するのに対し、それと直交した偏光状態にある光は暗状態の光としてアナライザによって吸収される。このようなシステムでは第1の直線偏光子による吸収があるため、光のエネルギーのほぼ半分が失われることがわかるであろう。
【０００８】
別の構造のディスプレイやマイクロディスプレイでは、反射偏光子を用いて偏光を選択する。光（偏光）をリサイクルするため、反射偏光子を光源とLCパネルの間に配置することがある。その場合には、1つの偏光状態が反射偏光子を透過することが望ましく、1つの偏光状態が反射されて光源に戻る。反射偏光子を利用した公知のシステムでは、互いに競合する目的が存在しているために偏光のリサイクルが妨げられる。互いに競合するそのような目的としては、光の透過効率と偏光の消滅がある。例えばワイヤグリッド偏光子を反射偏光子として用いることができる。公知のワイヤグリッド偏光子は消光比が比較的大きい。そのような公知のワイヤグリッド偏光子は光のリサイクルには望ましくない。というのも、光の全スループットが許容できないくらい小さいからである。その結果、観察される画像のコントラストと明るさが許容できない程度になる可能性がある。
【０００９】
あるいは多層フィルムまたは混和しない層状材料を含むプラスチック製の反射偏光子をディスプレイで使用することができる。このような公知のプラスチック製偏光子は、非常に強いバックライトとともに使用する場合には、光の吸収が原因でプラスチックが“黄色く”なる可能性があるため、光のリサイクルにとって望ましくない。その結果、観察される画像が許容できないほど着色される可能性がある。このようなわけで、光のスループットと色の安定性を改善する必要性があるのに、公知のデバイスや構造ではそれが満たされていない。したがって必要とされるのは、少なくとも公知のデバイスが持つ上記の欠点をなくした装置である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施態様によれば、ワイヤグリッド偏光子は、ピッチ（P）、幅（W）、高さ（H）、長さ（L）を持つ複数の互いに平行な導電体を備える。本発明の実施態様では、フィルファクター（fill-factor）（W/P）は約0.18よりも大きく、約0.25よりも小さい。
【００１１】
別の一実施態様によれば、表示システムは、光源と光弁を備えている。この表示システムは、ピッチ（P）、幅（W）、及び高さ（H）を持つ複数の互いに平行な導電体を有するワイヤグリッド偏光子も備える。本発明の実施態様では、フィルファクター（W/P）は約0.18よりも大きく、約0.25よりも小さい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって最もよく理解されよう。さまざまな特徴は必ずしも実際のスケール通りに描かれていないことを強調しておく。実際、説明をわかりやすくするため、サイズは自由に大きくしたり小さくしたりすることができる。
【００１３】
以下の詳細な説明では、具体的な詳細が開示されている実施態様は本発明の完全な理解のために提示しているのであり、説明が目的であって本発明がその実施態様に限定されることは想定していない。しかしこの開示内容を読んだ当業者にとって、この明細書に開示した具体的な詳細の範囲から逸脱することなく、本発明の別の実施態様を実施できることは明らかであろう。さらに、よく知られている装置や方法に関する説明は、実施態様の説明がわかりにくくならないようにするため省略することができる。そのような方法や装置は、実施態様を実施する際に発明者ははっきりと認識している。可能な限り、同じ参照番号は、この明細書全体を通じて同じ特徴を表わす。
【００１４】
簡単にまとめると、実施態様に関して詳細に説明してあるように、ワイヤグリッド偏光子と、ワイヤグリッド偏光子を含む表示システムが開示されている。ワイヤグリッド偏光子は、幅、高さ、ピッチを持つ複数の導電体を備えている。一実施態様では、ワイヤグリッド偏光子は、光の全スループットが実質的に最適な値となるように選択したデューティサイクルを有する。なお光の全スループットは、第1の偏光状態にあってワイヤグリッド偏光子を通過する光の透過率と、第2の偏光状態にあってワイヤグリッド偏光子で反射される光の反射率の関数である。
【００１５】
一実施態様では、ワイヤグリッド偏光子のピッチに対する高さの比は、光の全スループットが実質的に最適な値となるように選択する。このようにすると、より大きな割合の光が反射された後、ワイヤグリッド偏光子と吸収偏光子を透過するため、表示システム全体に提供される画像の明るさとコントラストが改善される。
【００１６】
別の一実施態様では、反射光を、拡散レフレクターを用いて脱偏光し、反射させて偏光子に戻すことができる。さらに別の一実施態様では、反射光を1/4波長リターダーを通過させ、次いでレフレクターで反射させ、再び1/4波長リターダーを通過させた後、ワイヤグリッド偏光子に入射させることができる。
【００１７】
図1Aは、一実施態様による光弁画像形成装置100の断面図である。この画像形成装置100は透過式光弁101を備えており、LCパネルの一例となっている。画像形成装置100は、反射偏光子110と、一対の吸収偏光子102及び103も備えている。光導波路105により近い偏光子102を背面偏光子と呼ぶ。画像形成装置は、1つ以上の光制御フィルム（輝度向上フィルムやディフューザーなど）も備えることができる。
【００１８】
動作中は、光源104から偏光していない光が光導波路105を通じて供給される。光導波路105は、拡散レフレクター106を1つ以上の外面に備えることができる。当業者であれば容易にわかるように、光導波路105、拡散レフレクター106、光制御フィルムは、エンド-ユーザーが要求する視野範囲に合うように設計された光の角度分布を有する均一な光分布を光弁101に提供するのに役立つ。例えば輝度向上層を有するラップトップコンピュータは、視角が一般に中心軸からほぼ±20°である。バックライト組立体とその要素に関するより詳しいことは、2004年5月28日にX. Miらによって「液晶ディスプレイの効率を向上させるための拡散反射フィルム」という名称で出願されて本願の譲受人に譲渡された米国特許出願シリアル番号第10/857,515号に詳しく記載されている。この出願の開示内容は、参考としてこの明細書にはっきりと組み込まれているものとする。
【００１９】
光導波路105からの光107が反射偏光子110に入射されると、第1の偏光状態になった（紙面に対して垂直な）光108を透過させ、第2の偏光状態になった（紙面と平行な）光109を反射する。この実施態様では、この光109は光導波路105に入射され、拡散反射層106によって偏光されていない光に変換され、光107とともに画像形成装置100に再び導入される。このようにして光109を再び導入すること、すなわちリサイクルすることができるため、光の効率と性能が改善されることを通じてコントラストと明るさが改善される。
【００２０】
容易にわかるように、透過する光108の量が増えるほど、光の効率は大きくなる。本発明の実施態様によれば、光108の透過の改善は、反射偏光子110の透過率を大きくし、したがって失われる光の量を減らすことによってなされる。この明細書の先を読めばより明確になることだが、これは、実施態様の改善された反射偏光子を通じて実現される。
【００２１】
図1Bは、別の一実施態様による光弁画像形成装置111の断面図である。この実施態様の画像形成装置111は、図1Aに示した実施態様と同じ特徴および要素を多く持ち、反射偏光子110で反射された光の少なくとも一部の偏光状態を変えることを通じて光をリサイクルする。一実施態様によれば、偏光状態の変更は、1/4波長リターダー112と反射層113を用いて実現される。第2の偏光状態の光109は、1/4波長リターダー112と反射層113によって第1の偏光状態の光114に変換される。このようにして、光のリサイクルに必要な偏光状態の変更がなされ、光114が望む偏光状態で反射偏光子に入射される。
【００２２】
一実施態様によれば、反射偏光子110は、公知の反射偏光子（例えば他のワイヤグリッド偏光子）と比べて透過率が改善されているため、損失が減ったワイヤグリッド偏光子である。代表的な1つのワイヤグリッド偏光子200を図2Aと図2Bに示してある。図2Aはワイヤグリッド偏光子200の断面図であり、図2Bはその上面図である。
【００２３】
図1Aと図1BのようなLCD構造において図2Aと図2Bの実施態様のワイヤグリッド偏光子200を反射偏光子110として使用して光をリサイクルすることで、光効率を改善することができる。偏光子200は基材201を備えており、その上には複数の導電体（例えばワイヤ）202が配置されている。それぞれの導電体202は、図示してあるように、高さ（H）203、幅（W）204、長さ（L）、間隔またはピッチ（P）205を有する。この明細書の先を読めばより明確になることだが、公知の装置と比べて偏光子200の透過率を改善して損失を減らし、そのことによって光の効率を高める上で、これらパラメータを制御することが有用である。
【００２４】
図2Cは、さらに別のワイヤグリッド偏光子220の上面図である。ここでは、ワイヤ222は互いに平行だが、まっすぐではない。ワイヤ（導電体とも呼ぶ）は、全体的な方向224を維持しているが、ワイヤに沿った任意の地点での接線方向225は全体的な方向224に対して角度αよりも小さくされていて、約10°未満になっている。実際には、角度αは5°未満にするとよい。ワイヤグリッド偏光子においてワイヤが実質的に“まっすぐ”な状態からこのようにわずかにずれていると、背面偏光子の透過軸に対するワイヤグリッドの揃い方の許容度を大きくでき、しかもこの角度αがワイヤグリッド偏光子220の透過率と反射率に大きな影響を与えることはなかろう。
【００２５】
図2Dは、さらに別の代表的な一実施態様である。この実施態様では、偏光子230は、ピッチの平均値がPavである複数の実質的に互いに平行なワイヤ232を備えている。ワイヤ232の長さの平均値Lavは有限であり、ワイヤの幅の平均値Wavの約10倍以上大きい（アスペクト比）。図2Bの相対的に長いワイヤと比べて相対的に短い図2Dの実施態様の一群のワイヤは、製造する上で有利であろう。というのも、より短いワイヤは、従来技術で知られている方法でナノ金属ワイヤまたはナノ-チューブを形成できるからである。
【００２６】
一実施態様によれば、基材201は、選択した1つの波長または波長範囲の光に対して透明で導電体202がうまく付着するガラス、ポリマー、結晶材料のいずれかにすることができる。導電体202は、アルミニウムまたは他の適切な導電体（例えば銅、金、銀）であることが好ましい。一般に、対象とする波長範囲において導電体202として選択した材料の導電性が大きいほど、ワイヤグリッド偏光子の性能が向上する。例えば選択することが好ましい導電性材料はアルミニウムである。というのもアルミニウムは、可視スペクトルの実質的に全体をカバーする広帯域反射偏光子となるからである。
【００２７】
さらに、偏光子200は、公知の製造法で製造できる。製造法としては、ほんのいくつかを例示すると、リソグラフィ法、エッチング法、電子ビームエッチング法がある。選択した製造法を利用して、以下に説明するサイズ、ピッチ、一様性を実現できる必要がある。
【００２８】
よく知られている多彩な方法を利用して反射偏光子を製造できる。どの製造法を選択するかは、表面の粗さに関する特定の仕様が満たされている限り、本発明にとって重要ではない。1つの方法は、アルミニウムまたは銀の膜を粗い基板の表面に直接堆積させてパターニングする操作を含んでいる。半導体産業で一般的なさまざまな堆積法とパターニング法を利用すると、その方法で十分な場の深さが得られるのであれば、粗い表面に明確なパターンを形成することができよう。Garvinの米国特許第4,049,944号またはFerrantiの米国特許第4,514,479号に記載されているように、ホログラフィ式リソグラフィは、十分な解像度と場の深さを提供する1つの方法である。
【００２９】
下にある基材201の表面を望ましい粗さにすることは、その基材の物理的な研磨（例えば研削、サンド-ブラスト）または化学的研磨（例えばガラスのエッチングに希フッ化水素酸を使用するというよく知られている方法）によって実現できる。あるいはShvartsmanの米国特許第5,279,689号に記載されているように、変形可能な材料を基材の表面に堆積させた後、エンボス加工または光照射による成形によって粗い面にすることもできよう。さらに別の方法では、（例えばBlenkhornの米国特許第第4,840,757号に記載されている方法を利用して）連続的なプラスチックフィルムの表面にエンボス加工または成形によって粗い面を形成した後、堅固な基材との積層体にすることができよう。
【００３０】
拡散反射偏光子を製造するさらに別の方法は、互いに平行な導電体からなるグリッドを、堅固な基材上のポリマーフィルムからなる滑らかな平面の上に堆積させてパターニングした後、Sagerの米国特許第5,466,319号に記載されている方法を利用し、表面をエンボス加工によって粗くするというものである。本発明の実施態様の範囲内で製造法を別のやり方で組み合わせることも確かに可能である。代表的な製造法に関して引用した米国特許の内容は、引用によりこの明細書に組み込まれているものとする。
【００３１】
ワイヤグリッド偏光子200は、その偏光子に入射される光の互いに直交した偏光状態を分離する。例えば第1の偏光状態207になった偏光成分と、それと直交する第2の偏光状態208になった偏光成分とを有する光206が、偏光子200の平面に対する法線209に対して入射角（θ）（極角と呼ばれることがしばしばある）で入射する。図では、第1の偏光状態207はS偏光の光であって紙面に垂直であり、第2の偏光状態はP偏光の光であって紙面と平行である。
【００３２】
偏光子200の作用によって、第1の偏光状態（S偏光）207の光210は偏光子200で反射され、第2の偏光状態（P偏光）208の光は偏光子を透過する。いくつかの実施態様では、視角もディスプレイの表面（したがってワイヤグリッド偏光子）に対する法線から測定できることにも注意されたい。消費者用のいくつかの用途では、視角は約+20°〜約±60°のオーダーであることに注意されたい。このようになっているため、この角度の範囲内で光出力を最適化することが有用である。
【００３３】
ディスプレイのいくつかの用途では、光弁（例えば光弁101）に入射する光の量、したがってエンド-ユーザーへの光の量を最適化することが有用である。すでに指摘したように、これは、本発明の実施態様では、透過する光の量を増やし、偏光子200での偏光分離操作の間に起こる光エネルギーの損失を最低限に抑えることによって実現する。いくつかの代表的な実施態様では、これは、デューティサイクルまたはフィルファクターをある範囲内に収めることによって実現できる。一例を挙げると、これは、ピッチ（P）205の値を決定した後、幅（W）204を変化させて望むデューティサイクルW/Pを実現することによって実行される。このW/Pという項は、フィルファクターと呼ばれることがしばしばある。
【００３４】
当業者であればわかるように、導電体202の幅Wは、入射光206の光エネルギーの反射と吸収に直接的な影響を与える。幅204が広くなるほど、反射されるS偏光の光の量が増加するとともに、偏光子200の導電性材料によって吸収される光エネルギーの量が増加する。しかし幅204が広くなるほど、透過するP偏光の光の量は少なくなる。このようになっているため、この明細書の先を読めばより明確になることだが、可能な範囲で導電体エレメントのピッチに対する幅の比を変化させて適切なメリット関数の値を選択することが有用である。
【００３５】
別の実施態様では、ピッチ（P）205に対する高さ（H）203の比をある範囲内にすることで光の全スループットを相対的に改善する。すなわち高さ203が高くなるほど、反射されるS偏光の光の量が増加する。しかし高さ203が高くなるほど、透過するP偏光の光の量は少なくなる。このようになっているため、ピッチに対する高さの比を変化させて適切なメリット関数の値を選択することも有用である。
【００３６】
フィルファクターをある値にすることによって、またはピッチ205に対する高さ203の比（H/P）をある値にすることによって、またはその両方によって、ワイヤグリッド偏光子の光の全スループットが改善され、光エネルギーの損失が少なくなる。本発明の実施態様における光のスループットの改善は、公知のワイヤグリッド偏光子よりも顕しく小さい消光比（例えばTp/Ts。ただしTpはS偏光の透過率であり、TsはP偏光の透過率である）によって実現されることに注意されたい。この目的で、公知のワイヤグリッド偏光子では、消光比を100、または500にすること、それどころか1000にすることさえ望ましい。表示システムのコントラスト比を改善するには、この大きさの消光比が多くの用途において望ましい。このように比較的大きな消光比を実現するには、反射と吸収が許容できないような大きさになる可能性のある幅と高さを持った導電体を備えるワイヤグリッド偏光子を用意する必要がある。このようになっているため、公知のワイヤグリッド偏光子は、光をリサイクルすることが望ましい用途では有効でない。
【００３７】
一実施態様によれば、消光比は約5：1〜約20：1のオーダーである。この値は比較的小さいが、図1Aと図1Bの実施態様に示したようなシステムにおいて本発明の実施態様によるワイヤグリッド偏光子を用いて実現したコントラスト比は、許容できる性能の範囲によく収まっている。実際、出願人は、図1Aと図1Bに示したようなシステムにおいて、消光比が約10：1よりも大きいと、消光比がはるかに大きな反射偏光子を利用する場合と比べて顕著な利益は得られないことを見いだした。そこで出願人は、本発明の実施態様では、偏光リサイクル装置として用いる反射偏光子110、200と、消光比が大きな偏光子102、103とが、光弁イメージング装置100、111の表示のコントラストを決めていることを指摘しておく。
【００３８】
本発明の実施態様では、第2の偏光状態になった透過光Tpと第1の偏光状態になった反射光Rs 210の合計である光の全スループットを実質的に最適化することが有用である。この組み合わせにより、図1Aと図1Bの実施態様に示したようなシステムにおける光効率が改善される。本発明の実施態様のこの特徴についてこれから説明する。
【００３９】
本発明の実施態様によれば、ワイヤグリッド偏光子110、200を偏光リサイクル装置として利用し、かなり簡単な分析を行なうと、背面偏光子102の透過軸の方向にワイヤグリッド偏光子を透過する光の全スループットT1は、以下の式で与えられることがわかる。
T1 = 0.5Tp／(1 - 0.5(Rs+Rp)R)  式1
または
T1 = 0.5Tp／(1 - 0.5RsR)  （Rp<<Rsである場合）  式2
【００４０】
式1と式2は、リサイクルが拡散レフレクター（例えば反射層106）を用いて実現される実施態様のシステムに適用される。Rは、リサイクル用反射膜の反射率、または1回ごとの光のリサイクルの効率を表わしていることに注意されたい。理想的な場合には、Rは1に等しい。これは、光をリサイクルするときに光の損失がないことを意味する。Rが1未満である場合には、光のリサイクル経路において光の損失がいくらかある。T1は、このような拡散レフレクターをベースとしたリサイクルシステムのメリット関数とも呼ばれることにも注意されたい。
【００４１】
光を望むようにリサイクルするためにレフレクターと1/4波長リターダーを組み込んだシステムでは、メリット関数は、背面偏光子102の透過軸の方向にワイヤグリッド偏光子を透過したすべての光T2で与えられる。
T2 = 0.5Tp(1 + RRs)  式3
【００４２】
ここでもRは、1回ごとの光リサイクルの効率である。
【００４３】
本発明の実施態様では、実施態様のディスプレイを通じて形成される画像の光の量（明るさ）を改善するのに、利用するリサイクル方法のタイプに関係なく、各システムのメリット関数を最適化することが好ましい。
【００４４】
一般に、所定の入射角におけるワイヤグリッド偏光子の光学的特性を記述するには6個のパラメータ（Ts、Tp、Rs、Rp、As、Ap）が必要とされる。ただしTsはS偏光した光の透過率、RsはS偏光した光の反射率、AsはS偏光した光の吸収率、TpはP偏光した光の透過率、RpはP偏光した光の反射率、ApはP偏光した光の吸収率である。これらのパラメータは、Ts+Rs+As=1とTp+Rp+Ap=1を満たす。したがって4つの独立なパラメータが存在している。
【００４５】
式1〜3は、偏光のリサイクルにとって2つのパラメータTpとRsが特に重要であることを示している。TpとRsの両方とも、デューティサイクル（W/P）によって制御することができる。
【００４６】
一般に、デューティサイクルが大きなワイヤグリッド偏光子では、反射率Rsが大きくて透過率Tpが小さく、デューティサイクルが小さなワイヤグリッド偏光子では、反射率Rsが小さくて透過率Tpが大きい。Hansenらの米国特許第6,108,131号に示唆されているように、全効率がRsとTpの和で定義される場合には、公知のワイヤグリッド偏光子は、デューティサイクル（エレメントのピッチに対する幅の比）が0.40〜0.60の範囲である。しかし本発明の実施態様に関してすでに説明したように、偏光のリサイクルに関するメリット関数は、式1、式2、式3のいずれかによって与えられ、RsとTpの和によって与えられるわけではない。出願人は、実施態様のメリット関数が実際に、偏光リサイクル用のワイヤグリッド偏光子に関し、デューティサイクルが0.40〜0.60の範囲にある公知のワイヤグリッド偏光子のデューティサイクルとは極めて異なるデューティサイクルを与えることを見いだした。すなわち、そしてこの明細書の先を読めばより明確になることだが、本発明の実施態様のワイヤグリッド偏光子のデューティサイクルは、約0.18〜約0.25の範囲である。
【００４７】
本発明の実施態様では、反射率Rsを犠牲にして透過率Tpを改善することによる光の全スループット（T1またはT2）は、幅204と高さ203の一方または両方を比較的小さくすることによって実現される。
【００４８】
本発明の実施態様をさらにわかりやすくするため、以下のグラフについて説明する。これらのグラフは、本発明実施態様によって得られる利点を説明するためのものであり、本発明の範囲を制限することは意図していないことに注意されたい。
【００４９】
図3Aは、一実施態様によるワイヤグリッド偏光子に関して強度をデューティサイクルの関数として示したグラフである。このワイヤグリッド偏光子は、例えば図2に関して説明したタイプのものにすることができ、溶融シリカ基材201の上に配置されたアルミニウム導電体202を有する。図3Aと図3Bのグラフに示したデータは、ピッチが140nm、高さが140nm、法線方向の入射光の波長が550nmである構造からのものである。幅を変えるとデューティサイクルが変化する。曲線301はP偏光状態の光の透過率であり、曲線302はS偏光状態の光の反射率である。
【００５０】
容易にわかるように、透過率Tpはデューティサイクルが大きくなると減少し、反射率Rsはデューティサイクルが大きくなると増加する。デューティサイクルが小さくて例えば約0.0に近い値のとき、透過率Tpは約97％である。しかし反射率は小さすぎるほんの約3％である。逆の極端な場合としてデューティサイクルが大きくて例えば約1.00に近い値のとき、反射率Rsは大きくて92％に近いが、透過率Tpは約0％である。どちらの極端な場合にも、ワイヤグリッド偏光子は偏光のリサイクルに有効でない。したがってピッチに対する幅の比と、ピッチに対する高さの比とを変化させることによって透過率Tpと反射率Rsをバランスさせ、式1または式3で表わされる光の全スループットを最大にする必要がある。
【００５１】
図3Bは、本発明の実施態様におけるメリット関数をデューティサイクルの関数として示したグラフである。図3Bのグラフに示したデータは、図3Aの実施態様に関して説明したワイヤグリッド偏光子からのものである。曲線303は、1/4波長リターダーと反射素子を通じて偏光をリサイクルする表示システム（例えば図1Bの実施態様のシステム）内に配置されたワイヤグリッド偏光子に関するメリット関数（T2）とデューティサイクルの関係を示している。曲線304は、拡散レフレクターを用いて光をリサイクルする表示システム（例えば図1Aの実施態様のシステム）内に配置されたワイヤグリッド偏光子に関するメリット関数（T1）とデューティサイクルの関係を示している。
【００５２】
曲線303と304の両方を見ると容易にわかるように、それぞれのシステムについて、デューティサイクルが約0.18〜約0.25のときにメリット関数が実質的に最適であり、ピークはほぼ0.22の位置にある。したがって、ワイヤグリッド偏光子を備えていて、1つの偏光状態の光を拡散反射によってリサイクルするか、偏光の変更と反射によってリサイクルするディスプレイの全光出力は、ワイヤグリッド偏光子のデューティサイクルが約0.18〜約0.25である場合に最適になる。これは、公知の装置のメリット関数でデューティサイクルが0.40〜0.60の範囲になることとは対照的である。したがってリサイクルに有用でない公知のワイヤグリッド偏光子のメリット関数の値は、本発明の実施態様によるワイヤグリッド偏光子のメリット関数（T1、T2）の値よりも顕著に小さいことがわかる。
【００５３】
図4Aと図4Bは、Rを約0.5（50％）から約1.0（100％）まで変化させたときのT1およびT2とデューティサイクルの関係を示すグラフである。このデータは、ピッチが約140.0nm、高さが約140.0nm、法線方向の入射光の波長が550nmである一実施態様のワイヤグリッド構造から計算した。Rの値が大きくなるほど、T1とT2が大きくなっていることがわかる。しかしRの値に関係なく、T1とT2の最大値は、デューティサイクルが約0.18〜約0.25の範囲にあるときに得られる。言い換えるならば、Rは、デューティサイクルに対するT1とT2の依存性に大きな影響を与えない。簡単にするため、以下の議論ではRを1にする。
【００５４】
これまで説明してきた実施態様では、議論を簡単にするため、Rが1であると仮定した。Rが1よりも小さい場合には、Rの影響を考慮し、それに合わせてRsをより小さくすることができる。本発明の実施態様では、好ましいことにT1とT2が改善されるが、そのためには明らかにP偏光の透過率（Tp）とS偏光の反射率（Rs）の組み合わせが改善される必要がある。そこでP偏光の透過率（Tp）をより大きくし、S偏光の反射率（Rs）をより大きくすると、全スループットがより大きくなることが容易にわかる。
【００５５】
図3A、図3B、図4A、図4Bに示したデータは、法線方向の入射光に関するものである。実際には、光は、所定の視野範囲内のあらゆる方向からやって来る。この場合、光の全スループットT1とT2は、利用可能な視野範囲全体での平均値である。しかし出願人は、T1とT2の絶対値が変化しても光の全スループットの最大値は、やはりデューティサイクルが約0.18〜約0.25である実施態様のワイヤグリッド偏光子を用いて達成されることを見いだした。
【００５６】
図5Aと図5Bは、それぞれ透過率Tp（％）と反射率Rs（％）を、本発明の実施態様によるワイヤグリッド偏光子への入射波長の関数として示したグラフである。この実施態様では、ワイヤグリッド偏光子は、ピッチが約140nm、デューティサイクルが約0.20である。曲線501を見ると、透過したP偏光状態の光の透過率が波長の全範囲にわたって実質的に維持されていることがわかる。同様に、反射された偏光状態（S偏光状態）の光の反射率が曲線502として示してあり、波長とは実質的に無関係である。カラー表示の用途では、このような性能が必要とされる。
【００５７】
すでに指摘したように、偏光子への入射角は、ワイヤグリッド偏光子の光出力に影響を与える可能性がある。図6Aと図6Bには、それぞれ透過した偏光状態の光の透過率Tp（％）と反射された偏光状態の光の反射率Rs（％）を、ワイヤグリッド偏光子への入射角（θ）の関数として示してある。
【００５８】
曲線601は、デューティサイクルが0.45であるワイヤグリッド偏光子での透過率とθの関係であり、曲線602は、デューティサイクルが0.20である実施態様のワイヤグリッド偏光子の透過率である。
【００５９】
デューティサイクルが約0.20の実施態様のワイヤグリッド偏光子では、入射角が約0°と60°の間で透過率が実質的に同じ値になる。
【００６０】
同様に、図6Bの曲線603からわかるように、デューティサイクルが0.20の代表的な実施態様のワイヤグリッド偏光子は、入射角の範囲全体にわたってほぼ一定の反射率であった。これを、デューティサイクルが0.45であるワイヤグリッド偏光子の反射率を示す曲線604と比較してある。
【００６１】
図6Aと図6Bから、光をリサイクルする用途での望ましい性能に合わせるために必要とされる透過率Tpと反射率Rsの間のトレードオフもわかる。デューティサイクルが約0.20のワイヤグリッド偏光子の透過率Tp（法線方向の入射、すなわち極角がほぼ0°では約97％）は、デューティサイクルが0.45であるワイヤグリッド偏光子の透過率Tp（法線方向の入射で約85％）よりもはるかに大きいが、デューティサイクルが0.20のワイヤグリッド偏光子の反射率Rs（約84％）は、デューティサイクルが0.45であるワイヤグリッド偏光子の反射率Rs（法線方向の入射で約88％）よりも小さい。式1、2、3に基づく光の全スループットは、図4に関して説明したように、デューティサイクルが約0.20のワイヤグリッド偏光子のほうが、デューティサイクルが0.45のワイヤグリッド偏光子よりも大きい。
【００６２】
図7Aは、リサイクルのための1/4波長リターダーとレフレクターを組み込んだディスプレイ装置に関するメリット関数をデューティサイクルの関数として示したグラフ（すなわちT2）であり、図7Cは、リサイクルのための拡散レフレクターを組み込んだディスプレイ装置に関するメリット関数をデューティサイクルの関数として示したグラフ（すなわちT1）である。この実施態様では、ワイヤグリッド偏光子のデューティサイクルは、約0.0〜約1.0の範囲である。図7Aと図7Cに示した実施態様のワイヤグリッド偏光子では、入射光の波長は約550nm、ピッチは約140nmであり、さまざまな高さの導電体を備える多数のワイヤグリッド偏光子が使用されている。すなわち曲線701〜712は、ピッチは同じだが、導電体の高さ（H）が約80nm〜約200nmの範囲のさまざまなワイヤグリッド偏光子のそれぞれに関してデューティサイクルを変えたときの光の全スループットを示している。そのため図7Aと図7Cは、それぞれのタイプのリサイクルシステムに関し、ある範囲のデューティサイクル全体にわたって導電体の高さが全透過率に及ぼす効果のデータを提供する。
【００６３】
図7Aと図7Cを見れば容易にわかるように、導電体の高さに関係なく、どのリサイクル構造でも、光の全スループット（メリット関数の値）の最大値は、デューティサイクルが0.18〜約0.25の範囲内のワイヤグリッド偏光子で得られる。
【００６４】
図7Bと図7Dは、それぞれ図7Aと図7Cの部分拡大図であり、光の全スループットの最大値がより見やすくなるようにしてある。高さが約80nm〜約200nmの範囲内にあるか、ピッチに対する高さの比が約0.57〜約1.43の範囲内にある場合には、光の全スループットは、この実施態様のパラメータに従って実現される最高レベルになる。高さが約200nmよりも高いか、約80nmよりも低い場合には、全透過率が小さくなる。そのことは、光の全スループットT1またはT2に示されている。約200nmでの光の全スループットは、図7Bの曲線706と図7Dの曲線712に示してあり、約80nmでの光の全スループットは図7Bの曲線701と図7Dの曲線707に示してあるが、高さが約100nm、約120nm、約140nm、約160nmの場合のT1またはT2よりも小さい。
【００６５】
図8は、本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子800である。このワイヤグリッド偏光子800は、断面が実質的に長方形の導電体202と、製造に起因する欠陥を有する導電体801を有する。欠陥は、ワイヤグリッド偏光子800の高さ、幅、ピッチの変化を生み出す可能性があることが理解されよう。こうした欠陥があるため、それぞれの高さzでのフィルファクターは以下のように表わされる。
【００６６】
【数１】
2008514996.tif 000003
【００６７】
ただしw0(z)は、高さzにおけるワイヤの幅である。
【００６８】
高さH全体にわたる曲線因子の平均値は、以下の式で与えられる。
【００６９】
【数２】
2008514996.tif 000004
【００７０】
ただし
【００７１】
【数３】
2008514996.tif 000005
【００７２】
であり、これは、ワイヤの表面の輪郭線よりも下側の面積である。これらの式から、幅の平均値は、
【００７３】
【数４】
2008514996.tif 000006
【００７４】
となる。これらは、デューティサイクルの平均が約0.18〜約0.25の範囲にあるワイヤグリッド偏光子のパラメータを決めるのに役立つ。
【００７５】
最後に、この実施態様のワイヤグリッド偏光子によって光のリサイクルを改善することで光効率をかなり向上させうることに注意されたい。この実施態様を利用すると、図1Aと図1Bの実施態様のディスプレイ装置において、光効率が全体として約10％向上する。さらに、反射防止層901を組み込むことによって光効率がさらに約4％〜約5％向上する。一例を図9に示してあり、ここでは、反射防止層901、902がワイヤグリッド偏光子900の基材201のいずれかの面上に配置されていて、P偏光した光の透過率Tpをさらに97％から100％に増大させ、しかも反射率Rsの損失はほとんどない。この実施態様は図9に示してある。
【００７６】
図10には、本発明の一実施態様によるフィルファクターが小さいワイヤグリッド偏光子1000を示してある。この実施態様では、ワイヤグリッド偏光子は背面の吸収偏光子1001と一体化しており、共通の基材201を共有している。
【００７７】
図11はさらに別の実施態様であり、他の光学素子、例えば補償フィルム、リタデーションフィルムもワイヤグリッド偏光子に組み込むことができる。図11には、基材201の表面に形成されたワイヤグリッド素子202が示してある。吸収偏光層1001が追加の機能層1101を備えている状態が示してある。層1101は、例えば補償フィルムを含むことができるが、他の機能層も可能であろう。図11には接着層、障壁層、アラインメント層が存在していないが、図11のいろいろな実施態様にはそのような追加の層があってもよいことが理解されよう。
【００７８】
図12に示したさらに別の一実施態様では、ワイヤグリッド偏光子は、液晶ディスプレイパネルの上部基材と底部基材の間に配置されている。この図では、図11に示したのと同様の構造がワイヤグリッド組立体1200として示してあり、ワイヤグリッド素子202が液晶セルの基材201の1つの面上に直接位置している。液晶材料、電極、カラーフィルタ、ならびにパネルの他の素子と層は図示していないが、基材201上のワイヤグリッド素子と同じ側に位置することが理解されよう。
【００７９】
図13に示した別の一実施態様では、第2のワイヤグリッド偏光子を使用することができる。第2のワイヤグリッド偏光子は、本発明の実施態様のワイヤグリッド偏光子の1つと実質的に同じである。組立体1300の第2のワイヤグリッド偏光子は、基材1301とワイヤグリッド素子1302によって示してある。このワイヤグリッド構造が図12のワイヤグリッド組立体に隣接している様子が示してある。エアギャップ1303が、ワイヤグリッド構造を備える基材1301と液晶パネル基材1003の間に示してある。このエアギャップはなくてもよく、接着層、屈折率マッチング層や、最適な性能にするために選択した他の材料で置き換えることができる。追加のワイヤグリッド素子1302と基材1301は、液晶パネルのバックライト側に位置することが好ましい。名目上偏光していない光がこの第1の反射偏光子に入射され、1つの偏光状態の光だけを効率的に透過させる。残ったそれと直交する偏光状態の光はすべて、LCパネルの内部に位置するワイヤグリッド偏光子によって反射される。両方のワイヤグリッド偏光子が合わさって機能することで偏光が十分に消えるため、吸収偏光子1101が必要性でなくなる可能性がある。したがってこれら2つのワイヤグリッド偏光子は、ワイヤ素子が互いに平行になるように配置し、この組立体で偏光の消滅がさらに促進されるようにする。
【００８０】
当業者であれば本発明の実施態様からわかるように、別の方法だと失われたであろう光を表示システムに再び導入することができるため、形成される画像の明るさとコントラストが改善される。当業者であれば、この利点ならびに他の利点は、ここで説明した実施態様を見直すことによって容易に明らかになろう。
【００８１】
ここで説明した実施態様では、ワイヤグリッド偏光子をディスプレイで使用することにより、光導波路のいくつかの面上に鏡面レフレクターを備える公知の構造と比べて光効率（輝度）を改善することができる。さらに、ここで説明したさまざまな方法、材料、素子、パラメータは単なる例示であり、本発明を制限する意図はない。したがってここで説明した実施態様は例示であり、バックライト組立体を提供するのにも役立つ。当業者であれば、この明細書の開示内容から、添付の請求項の範囲内で、バックライトの効率を改善するさまざまなデバイスと方法を実現することができよう。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１Ａ】本発明の一実施態様による液晶ディスプレイ装置の断面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施態様による液晶ディスプレイ装置の断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子の断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子の上面図である。
【図２Ｃ】本発明の別の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子の上面図であり、まっすぐではない互いに平行なワイヤを示している。
【図２Ｄ】本発明の別の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子の上面図であり、有限な長さLの互いに平行なワイヤがランダムに配置されている様子を示している。
【図３Ａ】第1の偏光状態にある透過光の強度と、第2の偏光状態にある反射光の強度を、本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子のデューティサイクルの関数として示したグラフである。
【図３Ｂ】第1の偏光状態にある透過光の強度と、第2の偏光状態にある反射光の強度を、本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子のデューティサイクルの関数として示したグラフである。
【図４Ａ】透過光の強度を、本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子のデューティサイクルの関数として示したグラフである。
【図４Ｂ】透過光の強度を、本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子のデューティサイクルの関数として示したグラフである。
【図５Ａ】偏光した光の透過率を、本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子の波長の関数として示したグラフである。
【図５Ｂ】偏光した光の反射率を、本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子の波長の関数として示したグラフである。
【図６Ａ】偏光した光の透過率を、本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子の（偏光子の平面に対して直角な方向からの）入射角の関数として示したグラフである。
【図６Ｂ】偏光した光の反射率を、本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子の（偏光子の平面に対して直角な方向からの）入射角の関数として示したグラフである。
【図７Ａ】1/4波長リターダーとレフレクターを備える表示システムのメリット関数を、本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子のデューティサイクルの関数として示したグラフである。
【図７Ｂ】図7Aの部分拡大図である。
【図７Ｃ】拡散レフレクターを備える表示システムのメリット関数を、本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子のデューティサイクルの関数として示したグラフである。
【図７Ｄ】図7Cの部分拡大図である。
【図８】本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子の断面図である。
【図９】本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子の断面図である。
【図１０】本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子の断面図である。
【図１１】1つ以上の追加機能層と一体化した本発明の一実施態様によるワイヤグリッド偏光子の断面図である。
【図１２】本発明の一実施態様による液晶パネルの内部にあるワイヤグリッド偏光子の断面図である。
【図１３】本発明の一実施態様によるディスプレイの用途で用いられる2つのワイヤグリッド偏光子の断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
100    光弁画像形成装置
101    透過式光弁
102    吸収偏光子
103    吸収偏光子
104    光源
105    光導波路
106    拡散レフレクター
107    光
108    光
109    光
110    反射偏光子
111    光弁画像形成装置
112    1/4波長リターダー
113    反射層
114    光
200    ワイヤグリッド偏光子
201    溶融シリカ基材
202    複数の導電体
203    高さ
204    幅
205    ピッチ
206    光
207    第1の偏光状態
208    第2の偏光状態
209    法線
210    第1の偏光状態
211    長さ
220    ワイヤグリッド偏光子
222    ワイヤ
224    全体的な方向
225    接線方向
230    偏光子
232    ワイヤ
301    曲線
302    曲線
303    曲線
304    曲線
501    曲線
502    曲線
601    曲線
602    曲線
603    曲線
604    曲線
701    曲線
702    曲線
703    曲線
704    曲線
705    曲線
706    曲線
707    曲線
708    曲線
709    曲線
710    曲線
711    曲線
712    曲線
800    ワイヤグリッド偏光子
801    導電体
901    反射防止層
902    反射防止層
1000    ワイヤグリッド偏光子
1001    背面の吸収偏光子
1003    液晶パネルの基材
1100    ワイヤグリッド偏光子
1101    吸収偏光子
1200    ワイヤグリッド組立体
1201    基材
1300    組立体
1301    基材
1302    ワイヤグリッド素子
1303    エアギャップ
H    高さ
P    ピッチ
Pav    ピッチの平均値
Lav    有限な長さの平均値
W    幅
Wav    幅の平均値
(W/P)    フィルファクター
T1    メリット関数
T2    メリット関数
Ts    透過率（S偏光した光）
Tp    透過率（P偏光した光）
Rs    反射率（S偏光した光）
F    H全体でのフィルファクターの平均値
S    表面の輪郭線よりも下側の面積
α    角度
(θ)    入射角
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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