(57)【要約】  −  第１の波長範囲の光を発することができ、光外部結合面を有する固体光源を含む発光構造と、−  前記光外部結合面から外部結合される光を受け取るように構成され、ｉ）前記第１の波長範囲の光を第２の波長範囲の光に変換することができる色変換要素１０５、並びにｉｉ）光学的異方性材料１０８の少なくとも１つの領域及び光学的等方性材料１０９の少なくとも１つの領域を含む偏光色変換層１０４とを含む照明装置が提供され、前記偏光色変換層は、発光構造から受け取られる光の１つの直線偏光方向を選択的に散乱させることができる。本発明の照明装置は、改善された偏光効率を実現する。この照明装置は、表示装置、例えばＬＣＤ装置内のバックライトとして使用され得る。
2014535127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  第１の波長範囲の光を発することができ、光外部結合面を有する固体光源を含む発光構造と、
−  前記光外部結合面から外部結合される光を受け取り、ｉ）前記第１の波長範囲の光を第２の波長範囲の光に変換することができる色変換要素、並びにｉｉ）光学的異方性材料の少なくとも１つの領域、及び光学的等方性材料の少なくとも１つの領域を含む偏光色変換層とを含む照明装置であって、前記偏光色変換層は、前記発光構造から受け取られる光の１つの直線偏光方向を選択的に散乱させることができる、照明装置。
【請求項２】
前記光学的異方性材料が複屈折を示し、前記偏光色変換層が前記発光構造から受け取られる光の１つの直線偏光方向を選択的に散乱させることができるように、前記等方性材料の屈折率が前記光学的異方性材料の常屈折率及び異常屈折率の一方に整合し、前記光学的異方性材料の前記常屈折率及び前記異常屈折率の他方と整合しない、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光構造が、導光板、前記光外部結合面を含み、前記光外部結合面の反対側にある後面、及び少なくとも１つの（任意選択的に外側にあっても良い）光内部結合面を更に含み、前記導光板が前記光源によって発せられる光を前記少なくとも１つの光内部結合面を介して受け取り、前記光を内部全反射によって導く、請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記等方性材料が非散乱である、請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
光学的異方性材料の複数の分域が等方性キャリア材料の中に含まれる、請求項１に記載の照明装置。
【請求項６】
前記分域が形状異方性を有し、一軸配向される、請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
複屈折を示す光学的異方性キャリア材料の中に等方性材料の分域が含まれる、請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
前記色変換要素が、無機発光体、量子ドット、及び有機発光体のナノ粒子の中から選択される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項９】
前記色変換要素が、双極子モーメントを有し、偏光された光を発することができる有機発光分子を含む、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記偏光色変換層が、前記光学的異方性材料及び前記等方性材料を含み、前記発光構造から外部結合される光を受け取る第１の層と、前記色変換要素を含む第２の層とを含み、前記第２の層は前記第１の層と光学的に接触して配置される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記偏光色変換層が、前記異方性材料及び前記等方性材料並びに前記色変換要素を含む単一層を含む、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記色変換要素の少なくとも一部が前記等方性領域の中に含まれる、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記色変換要素の少なくとも一部が前記光学的異方性領域の中に含まれる、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記光学的異方性材料がポリマー材料を含み、且つ／又は前記等方性材料がポリマー材料を含む、請求項１に記載の照明装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか一項に記載の照明装置を含む、表示装置用のバックライトシステム。
【請求項１６】
請求項１乃至１４の何れか一項に記載の照明装置又は請求項１５に記載のバックライトシステムを含む、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、とりわけＬＣＤディスプレイ用のバックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、携帯電話のディスプレイから大画面テレビまで、様々な種類のフラットパネルディスプレイが多岐にわたる用途で使用されている。所謂プラズマディスプレイ等、一部の種類のフラットパネルディスプレイは発光ピクセルのアレイで構成されるが、フラットパネルディスプレイの大半は、状態を切り替えることはできるが、独立に発光することができないピクセルアレイを有する。そのようなフラットパネルディスプレイは、至る所で見かけられるＬＣＤディスプレイを含む。そのようなフラットパネルディスプレイが利用者に画像を表示できるようにするために、ピクセルアレイは、透過型ピクセルアレイの場合は所謂バックライトによって、又は反射型ピクセルアレイの場合は周辺光若しくは所謂フロントライトによって照らされなければならない。
【０００３】
従来のバックライトは、光源から光がその中に結合される平面導光部で構成される。平面導光部の片面は、光の外部結合を可能にするために典型的には構造化又は修正によって改変される。外部結合される光は、偏光子を通過し、その後透過状態にあるピクセルアレイ内のピクセルを通過し、対応する画像が視聴者に見えるようになる。
【０００４】
バックライトの均等な輝度をもたらす（「ホットスポット」を回避する）ために、導光部からの光出力を拡散させるための立体拡散板（volumetric diffuser plate）が使用されている。しかしながら、かかる拡散体は照明装置の効率及び全体的な輝度を損ない、嵩張った表示装置の原因となる。
【０００５】
米国特許出願公開第２００６／０２９０２５３号は、以前のシステムに比べ輝度を高め、視野角の更なる制御を可能にし、厚さを減らすためにバックライトで使用するための拡散板又はフィルムを開示する。このバックライトは、他の方向よりも一方向に光をより選択的に散乱させる拡散板を含む。ＬＥＤ及び導光部による直下型照明とエッジ照明との組合せとすることができる光源に加え、照明装置は前記拡散板、プリズムコリメーティングフィルム、及び反射偏光子を導光部の上に含む。
【０００６】
しかしながら、米国特許出願公開第２００６／０２９０２５３号の中で提案されているシステムにもかかわらず、当技術分野では、例えば表示装置内のバックライトとして使用する、特にシステムの厚さ及び偏光効率に関して改善された照明装置の需要が依然としてある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、この問題を克服し、改善された偏光効率を可能にする照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、この目的及び他の目的は、
−  第１の波長範囲の光を発することができ、光外部結合面を有する固体光源を含む発光構造と、
−  前記光外部結合面から外部結合される光を受け取るように構成され、ｉ）前記第１の波長範囲の光を第２の波長範囲の光に変換することができる色変換要素、並びにｉｉ）光学的異方性材料の少なくとも１つの領域及び光学的等方性材料の少なくとも１つの領域を含む偏光色変換層と
を含む照明装置によって実現され、等方性材料の屈折率は光学的異方性材料の常屈折率及び異常屈折率の一方に整合し、光学的異方性材料の前記常屈折率及び前記異常屈折率の他方と整合しない。前記屈折率の整合及び不整合のそれぞれにより、偏光色変換層は、発光構造から受け取られる光の１つの直線偏光方向を選択的に散乱させることができる。
【０００９】
有利には、本発明の照明装置は例えば導光部から外部結合される光の効率的な偏光を実現し、装置が薄く作られ得る。
【００１０】
本発明の実施形態では、発光構造は、固体光源及び前記光外部結合面を有する導光部を含む。導光部は、前記光外部結合面の反対側にある後面と、少なくとも１つの典型的には外側にある光内部結合面とを更に含む。導光部は、前記光源によって発せられる光を前記少なくとも１つの光内部結合面を介して受け取り、前記光を内部全反射によって導くように構成される。任意選択的に導光部は、導光部からの光の外部結合を助長するために、前記後面上に設けられる外部結合要素を更に含んでも良い。
【００１１】
等方性材料の偏光色変換層は非散乱とすることができ、従ってかかる層に当たる光だけを透過することができる。
【００１２】
本発明の実施形態では、等方性キャリア材料の中に光学的異方性材料の複数の分域が含まれても良い。そのような実施形態では、前記分域が形状異方性を有し、一軸配向、即ちその縦軸点が全体的に同じ方向にあるように配向されても良い。
【００１３】
或いは、複屈折を示す光学的異方性キャリア材料の中に複数の等方性材料の分域が含まれても良い。
【００１４】
本発明の実施形態では、色変換要素は、無機発光体、量子ドット、及び有機発光体のナノ粒子の中から選択されても良い。有利には、かかる色変換要素は偏光解消を引き起こす更なる散乱を発生させない。従って本発明の実施形態では、色変換要素を非散乱とすることができる。とりわけ色変換要素は、偏光に寄与する更なる利点をもたらす双極子モーメントを有する有機発光分子を含むことができる。
【００１５】
本発明の実施形態では、偏光色変換層は、光学的異方性材料を含み発光構造から外部結合される光を受け取るように構成される第１の層を含むことができ、前記色変換要素を含む第２の層を更に含み、前記第２の層は前記第１の層と光学的に接触して、任意選択的に光学的に直接接触して、及び物理的に接触して配置される。
【００１６】
或いは本発明の実施形態では、偏光色変換層は、前記等方性材料及び異方性材料並びに前記色変換要素を含む、単一層を含むことができる。色変換要素は、偏光色変換層の等方性領域の中に含まれても良い。更に、又は或いは、色変換要素の少なくとも一部が光学的異方性領域の中に含まれても良い。
【００１７】
本発明の実施形態では、光学的異方性材料及び／又は等方性材料はポリマーを含む。例えば光学的異方性材料は、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）及び／又はポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）を含むことができる。
【００１８】
本発明の照明装置は、表示装置、とりわけＬＣＤディスプレイ用のバックライトとして有利に使用することができる。従って本発明は、本明細書に記載の照明装置を含むバックライトシステムにも関する。
【００１９】
更なる態様では、本発明は本明細書に記載の照明装置を含む表示装置に関する。
【００２０】
本発明は、特許請求の範囲の中で列挙される特徴のあり得る全ての組合せに関することが指摘される。
【００２１】
以下に本発明のこれらの態様及び他の態様が、本発明の実施形態を示す添付図面に関してより詳細に説明される。
【００２２】
図面に示されているように、層、領域、及び／又は分域の大きさは説明目的で誇張されても良く、従って本発明の実施形態の全体的な構造を例示するために提供される。全体を通して同じ参照番号は同じ要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の照明装置の一実施形態を示す。
【図２】本発明の実施形態による偏光色変換層を示す。
【図３】本発明の他の実施形態による偏光色変換層を示す。
【図４】図３の偏光色変換層の様々な実施形態を示す。
【図５】図３の偏光色変換層の様々な実施形態を示す。
【図６】図２の偏光色変換層の様々な実施形態を示す。
【図７】図２の偏光色変換層の様々な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本明細書で使用される場合、「光学的異方性」とは、媒体の光学的特性が媒体内の光の伝搬方向への依存を示し、媒体内の前記光の偏光状態が変えられ得ることを意味する。対照的に、「光学的等方性」媒体とは、光が伝搬方向への依存を示さず、システム内を伝搬する光の偏光状態を変えることができない媒体を指す。
【００２５】
本明細書で使用される場合、「一軸配向された」とは、ほぼ同じ向きに配向される傾向がある軸を有するエンティティを指す。
【００２６】
本明細書で使用される場合、「光学的に接触する」２つの物体とは、一方の物体から他方の物体まで、任意選択的に前記物体のそれぞれの屈折率と同様の屈折率を有する別の媒体を介して、光路が延び得ることを意味する。「直接の光学的接触」は、前記光路が空気等の中間媒体を通過する必要なしに第１の物体から第２の物体まで延びることを意味するよう意図される。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態による照明装置を示す。照明装置１００は、導光板１０２内に第１の波長範囲の光を発するように構成され、本明細書では発光ダイオード（ＬＥＤ:light emitting diode）である固体光源１０１を含む。光線が、狭い外側面１０２ａを介して導光部１０２内に結合され（所謂エッジライト構成）、その後、導光部の後面１０２ｂ上に設けられる外部結合要素１０３によって外部結合され、導光板の前面１０２ｃを介して導光部を出るまで、導光板の面内方向に内部全反射によって導かれる。導光部の発光前面上には偏光色変換層１０４が配置され、偏光色変換層１０４は、第１の波長範囲の光を第２の波長範囲の光に変換することができ、光源１０１から生じる光が、少なくとも部分的に偏光され、部分的に波長変換された光として層１０４の全面にわたって発せられ得るように光の１つの直線偏光方向を選択的に散乱させることができる。任意選択的に、導光部の前面１０２ｃを介した光抽出を増やすために、反射体１０５が導光板の底又は後側に設けられても良い。
【００２８】
或いは、光源が導光板の中に、又は導光部の後側に配置されても良い（所謂バックライト構成）。
【００２９】
本発明で使用される固体光源は、バックライトに使用され、指定された波長範囲の光を発するように適合される任意の適切な固体光源とすることができる。例えばこの光源はＬＥＤ、好ましくは無機ＬＥＤ又はレーザダイオードとすることができる。或いはこの光源は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ:organic light emitting diode）でも良い。典型的には、光源によって発せられる第１の波長範囲は青色光、例えば４４０ｎｍから４６０ｎｍの範囲内の波長を有する光であり、従って光源は青色ＬＥＤとすることができる。他の実施形態では、光源によって発せられる第１の波長範囲がＵＶ／紫色光の場合があり、従って光源はＵＶ又は紫色ＬＥＤとすることができる（例えば約４０５ｎｍの波長を有する光が使用され得る）。本発明の実施形態では、光源によって発せられる第１の波長範囲は高相関色温度を有する光であり、従って光源は直下型の燐光体変換型ＬＥＤ、即ちその上に燐光体の薄層が施されるＵＶ、紫色、又は青色ＬＥＤとすることができる。例えば、２０，０００Ｋの相関色温度を有する光が使用され得る。
【００３０】
所望の色、例えば白色光のバックライトを可能にするために、偏光色変換層１０４は、第１の波長範囲の光を可視範囲内にある第２の波長範囲の光に変換することができる少なくとも１つの色変換材料を含む。所望の色の組合せが得られるように光源及び色変換材料が選択される。適切な波長範囲の組合せは当業者に知られている。
【００３１】
導光板１０２は、外側面を介して光を受け取り、面積が広い前面を介して光を発するように適合される従来の導光板とすることができる。導光部は、有利には、向い合って位置するほぼ平行な面の間の内部反射により光を導く平らな導光部であり得る。この平らな導光部は、単一の誘電材料又は誘電材料の組合せのスラブから作られ得る。適切な誘電材料は、様々な種類のガラス、シリコン、又はポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等のポリマー等、様々な透明材料を含む。導光板は、好ましくは導光板がバックライトを与えることを目的とするディスプレイのサイズ及び形状に対応する、任意の適切な表面積及び形状を有することができる。但し導光板の厚さは、典型的には０．１ｍｍから１０ｍｍ、例えば０．２ｍｍから５ｍｍの範囲内にある。
【００３２】
導光部から光を抽出するために、導光部の後面１０２ｂに外部結合要素が設けられる。外部結合要素は、完全には内部反射されず、代わりに面１０２ｃを介して伝送される角度で導波光の少なくとも一部を散乱させる。光外部結合要素１０３は、散乱粒子、例えば酸化チタンのドット、酸化アルミニウム、硫化バリウム等の反射性材料、若しくはその組合せとすることができ、又はテクスチャ要素やプリズム要素等の光学構造を含んでも良い。
【００３３】
導光板の代わりに、偏光色変換層によって受け取られる、光源、例えばＬＥＤからの光をより広い面積にわたって散らす反射チャンバが使用され得ることが考えられる。或いは、ＯＬＥＤ等の大面積光源を使用して導光板を省略することができ、光が大面積光源から偏光色変換層まで直接通過しても良い。
【００３４】
導光板から出る光は、導光部の表面に、任意選択的に導光部から短い距離に配置される偏光色変換層１０４によって受け取られる。
【００３５】
偏光色変換層１０４は、第１の波長範囲の光を第２の波長範囲の光に変換することができ、光源１０１から生じる光が、少なくとも部分的に偏光され部分的に波長変換された光として層１０４の全面にわたって発せられ得るように光の１つの直線偏光方向を選択的に散乱させることができる。
【００３６】
特定の如何なる理論に影響を与えることなく、偏光方向に依存する散乱がシステム内で認められ、
ｉ）複屈折を示す光学的異方性マトリクスの中に光学的等方性粒子が分散され、又は
ｉｉ）光学的等方性マトリクスの中に光学的異方性粒子が分散され、異方性粒子の光学軸の１つが同じ向きに配向される。
【００３７】
更に、偏光に依存する散乱を実現するために、光学的等方性マトリクスの屈折率が光学的異方性材料の屈折率の一方（常屈折率又は異常屈折率）に整合され、光学的異方性材料のもう一方の屈折率（常屈折率又は異常屈折率のそれぞれ）に不整合にされても良い。前記屈折率の不整合（差）の結果、光の１つの直線偏光成分が等方性／異方性界面上への入射時に散乱される一方、他方の光の（直交）直線偏光成分は、光が前記界面において屈折率の如何なる差にも見舞われないので透過される。このようにして、直線偏光成分の一方が透過されながら他方が散乱されるので、かかるシステム上に注がれる非偏光が偏光される。
【００３８】
Δｎ＝ｎｅ−ｎｏ、即ち常屈折率ｎｏと異常屈折率ｎｅとの差として定義される光学的異方性材料の複屈折は、典型的には０．１よりも高く、例えば０．２を上回り、任意選択的に０．３を上回っても良い。更に、等方性材料は、等方性材料のｎｅ又はｎｏの一方に整合する屈折率ｎｉを有する。屈折率が整合された屈折率の差は、０．０４未満、典型的には０．０２未満、好ましくは０．０１未満であり得る。従って本明細書で使用される場合、「整合する屈折率」とは、０．０４未満、典型的には０．０２未満、好ましくは０．０１未満の屈折率の差を指す。その結果、本明細書で使用される場合、屈折率の「不整合」とは０．０４以上の差を指す。屈折率に関して本明細書で論じられる内容は、典型的には光の可視スペクトルの緑色の範囲に関するものだが、スペクトルの全可視部分にも当てはまることが好ましい。
【００３９】
従って、偏光色変換層は、複屈折を示す光学的異方性材料のマトリクス及び前記光学的異方性マトリクス内に分散される光学的等方性材料の分域を含むことができ、等方性材料の屈折率は光学的異方性材料の屈折率の一方（ｎｏ又はｎｅのいずれか）に整合する。
【００４０】
或いは、偏光色変換層は、内部に分散される異方性材料の分域を含む光学的等方性材料マトリクスを含むことができ、上記のように異方性分域の光学軸は概して同じ向きに、且つ屈折率の整合／不整合を伴って配向される。
【００４１】
偏光色変換層が導光板の上に直接配置される場合、偏光色変換層は例えばコーティングとして導光板に取り付けられても良く、又は光透過性の接着剤によって（例えばラミネーションを使用して）導光部に接着されても良い。偏光色変換層が導光板と直接の光学的接触にある場合、光外部結合要素は省略されても良い。そのような実施形態では、偏光色変換層がパターン化される（patterned）、又は異方性散乱のグラジェントを有することが好ましい場合がある。或いは、色変換層が導光部から或る距離を置いて配置される実施形態では、中間空気界面があるように偏光色変換層が機械的手段によって導光板に取り付けられても良い。例えば、偏光色変換層は、導光部と偏光色変換層との間に所定の空隙があるように、スペーサ（例えばガラスやプラスチック材料のマイクロメータサイズのドットやロッド）を使って導光部から或る距離を置いて配置されても良い。或いは偏光色変換層は、導光板と偏光色変換層との間に設けられる薄い接着層により導光板上に配置されても良く、前記接着剤は低い屈折率、例えば１．３未満又は１．２未満を有する。
【００４２】
光の直線偏光方向の実質的に１つを選択的に散乱させる偏光色変換層１０４の機能は、例えば一軸配向され得る複数の光学的異方性分域の形をとる光学的異方性材料を取り入れることによって得られる。
【００４３】
図２は、偏光色変換層１０４のあり得る構造を示す。図２に示されているように、偏光色変換層１０４は、光の１つの直線偏光方向を選択的に散乱させることができ、色変換材料１０５も含む単一層から形成されても良い。図３は、偏光色変換層１０４の代替的構造を示し、この構造は光の１つの直線偏光方向を選択的に散乱させることができる１つの光学的異方性散乱層１０６と、光学的異方性散乱層１０６の表面（光出力側）上に前記層１０６と光学的に接触して、好ましくは光学的に直接接触して配置される１つの非散乱色変換層１０７との２つの副層を含む。図３の実施形態は更なる層、例えば第２の色変換層や１つ又は複数の追加の光学的異方性散乱層から成り得ることが考えられ、又は図２に示されている結合層が純粋な色変換層１０７と組み合わせられても良い。複数の光学的異方性層を使用することは、光学的異方性層の屈折率を隣接する光学コンポーネントの屈折率と直接整合させるのが困難な場合に有用であり得る。光の様々なスペクトルレンジを対象として含む僅かに異なる屈折率を有する複数の光学的異方性散乱層を、任意選択的に屈折整合された要素と組み合わせて使用することにより、散乱の偏光選択性が改善され得る。
【００４４】
図４は、図３の偏光色変換層１０４の一実施形態をより詳細に示す。光学的異方性散乱層１０６は、等方性キャリア材料１０９の中に取り入れられる光学的異方性材料の分域１０８を含む。異方性材料の分域は図示のように形状異方性を有しても良く、分域１０８も一軸配向される。色変換層１０７が、直接の光学的接触により、又は屈折率整合材料を介した光学的接触により上記のように偏光層１０６の光出力側に設けられる。
【００４５】
導光板１０２から外部結合される偏光していない光が色変換要素１０５によって受け取られ、第２の波長範囲の光に変換される。偏光色変換層の散乱特性なしでは、変換される光が大体において色変換層の中に閉じ込められたままになる。色変換層１０７と光学的異方性散乱層１０６との間の光学的接触の結果、光が部分的に偏光された光として外部に結合される。図５に示されている代替的実施形態では、等方性材料の分域１１１用のマトリクス又はキャリアとして働く光学的異方性材料の層１１０を偏光層１０６が代わりに含む。
【００４６】
図６は、図２の偏光色変換層１０４の一実施形態を示す。この実施形態の偏光色変換層は、色変換要素１０５を更に含む光学的異方性散乱層１０４である。この光学的異方性散乱層は、等方性キャリア材料１０９の中に取り入れられる光学的異方性材料の一軸配向された分域１０８を含む。色変換要素１０５は、キャリア材料１０９内に、又はキャリア材料１０９及び光学的異方性材料の分域１０８の両方の中に含まれ得る。図７に示されている代替的実施形態では、光学的異方性材料の層１１０が等方性材料の分域１１１用のキャリアとして働く。図示のように色変換要素は、光学的異方性材料１１０の中に含まれても良いが、代替的に又は追加的に等方性材料の分域１１１の中にあっても良い。
【００４７】
複屈折を示す光学的異方性材料は、例えばポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、液晶性ポリマー、反応性液晶を重合させることによって作り出される異方性ポリマーネットワーク等のポリマー材料とすることができる。
【００４８】
光学的等方性材料は、例えばＰＭＭＡ、ポリカーボネート、ポリウレタン等のアクリレートポリマーを含むポリマー材料とすることができ、光学的等方性材料の屈折率は光学的異方性材料の屈折率の１つとほぼ同じになるように選択される。
【００４９】
本発明による偏光散乱層は、０．０２５ｍｍから２ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍから１ｍｍ、より好ましくは０．２ｍｍから０．５ｍｍの範囲の厚さを有し得る。
【００５０】
偏光色変換層に使用される色変換要素は、発光体の分子を含むことができ、又は量子ドット若しくは量子ロッドを含んでも良い。例えば色変換要素は、キャリア材料、例えばポリマーキャリア材料内に分子的に溶解した有機発光体を含むことができる。適切な有機発光体の例は、Lumogen（登録商標）F Red305、Lumogen（登録商標）F Orange240、Lumogen（登録商標）F Yellow083、及び／又はLumogen（登録商標）F Yellow170（全てBASFから入手可能である）等のペリレン誘導体を含む。図６及び図７に対応する実施形態では、かかる有機発光体が光学的異方性材料及び／又は等方性材料の中に分子的に溶解され得る。
【００５１】
本発明で使用され得る他の透明な（非散乱）色変換要素は、量子ドット及び／又は量子ロッドを含む。例はセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）及び燐火インジウム（ＩｎＰ）に基づく量子ドット／ロッドを含む。
【００５２】
図３〜図７に関して上記で説明したように、色変換要素は、偏光色変換層１０４の光学的異方性分域及び／又は等方性分域の中に含まれても良く、又は別の層として与えられても良い。
【００５３】
本発明の実施形態では、色変換材料は、双極子モーメントを有する有機発光分子とすることができる。そのような実施形態では、前記発光分子の双極子モーメントが、一軸配向された光学的異方性分域の縦軸と概ね同じ向きに配向され得る。従って、発光分子が光の偏光に寄与し得る。又、そのような実施形態では、発光分子が層１０４の光学的異方性分域１０８、１１０内に、任意選択的に等方性分域内にも含まれ得る。発光分子が双極子モーメントを有しない、即ち等方性である実施形態では、発光分子が光学的異方性層１０６の等方性分域内に含まれても良く、又は別の層１０７として与えられても良い。但し、双極子モーメントを有する発光分子を含む別の色変換層１０７を使用することも考えられる。
【００５４】
本発明で使用される光学的異方性散乱層は、異方性マトリクスのためのＰＥＮと等方性分域のためのＰＭＭＡ等、上記のように整合／不整合する屈折率を有する２つのポリマーの相分離混合物を形成することによって作成され得る。
【００５５】
巨視的に一軸配向された光学的異方性分域をもたらすために、異方性分域向けのポリマーが、その後一軸延伸される等方性マトリクス内に分散されるカットファイバとして与えられても良い。
【００５６】
等方性ＰＭＭＡの分域を含む光学的異方性を有する高配向のＰＥＮマトリクスを得るために、混合物がシート状に形成され伸ばされる。かかる層は、色変換要素を含む等方性層を加えることにより、例えば図５に示されている実施形態で使用され得る。或いは、色変換分子が等方性分域及び異方性分域の両方にあるように、有機発光体等の色変換材料が製造中に混合物の中に取り入れられても良い。或いは、色変換分子が相、例えば等方性ＰＭＭＡ相又は異方性ＰＥＮ相それぞれの１つの中にしか存在しないように、混合物を形成する前のポリマーの１つの中に有機色変換分子が取り入れられても、例えばＰＭＭＡ又はＰＥＮそれぞれに共有結合されても良い。
【００５７】
本発明による照明装置は、ディスプレイ、例えば携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ゲーム機、他の携帯型電子表示装置、制御パネル、テレビやコンピュータスクリーン、広告板や広告看板等に使用される液晶ディスプレイにおいて使用され得る。発光構造の種類は、表示領域等、意図する用途を考慮して光源及び導光部の使用等に関して適切に適合され得る。
【００５８】
本発明は、上記の好ましい実施形態に決して限定されないことを当業者は理解する。逆に、添付の特許請求の範囲の中で多くの修正及び改変が可能である。
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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