光学系统及具备光学系统的光学装置制造方法及图纸

本发明专利技术关于一种光学系统，其具备偏光发光元件及滤光片，其中，前述偏光发光元件为吸收的光的波长与发光的光的波长的至少一部分为相异，且具有光的吸收量相异的轴吸收异方性，且可通过吸收光而发出可见光区域的偏光；前述滤光片可吸收光度校正单体穿透率45至100％的可见光区域的光；且前述光学系统满足式(1)或式(2)的关系。A

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学系统及具备光学系统的光学装置


[0001]本专利技术关于一种光学系统及具备光学系统的显示装置(显示器)，前述光学系统发出高亮度的经偏光的光。

技术介绍

[0002]具有光的穿透或遮蔽功能的偏光板，具有光的开关功能的液晶以及液晶显示器(Liquid Crystal Display：LCD)等显示装置的基本构成要件。该LCD的应用领域从市面贩卖初期的电子计算机、时钟等小型机器，逐渐扩展至笔记本电脑、文书处理机、液晶投影机、液晶电视、汽车导航器、室内外的信息显示装置、计测机器等。而且，偏光板也能够应用于具有偏光功能的透镜，而运用在经提高视认性的太阳眼镜、和近年来对应于3D电视等的偏光眼镜等，并且以达到在可穿戴型的终端为首的随身信息终端的运用、和部分的实用化。偏光板的用途涵盖甚广，且其使用环境也为低温至高温、低湿度至高湿度、及低光量至高光量的广泛的条件，故寻求偏光性能高且耐久性优异的偏光板。
[0003]一般而言，构成偏光板的偏光膜可以碘或二色性染料将聚乙烯醇或其衍生物的膜基材染色(或使前述基材含有前述染料等)，并进行延伸定向而制造；或者，通过聚氯乙烯膜的去盐酸或聚乙烯醇系膜的脱水而生成多烯并定向来制造。由如此的熟知偏光膜所构成的偏光板一般使用在可见光区域具有吸收的二色性色素，故穿透率降低。例如，所市面贩卖的一般的偏光板的穿透率为35至45％。
[0004]另外，就显示偏光板的偏光性能的指标之一的“偏光度”而言，为了显现100％的偏光度，当在2维平面存在x轴及y轴的光时，必须仅吸收一轴的光。因此，一般的偏光板为了仅吸收一轴的光而使用碘或二色性染料。当仅吸收了一轴的光的情况下，相对于100％的入射光量，理论上穿透偏光板的光量成为50％以下。另外，由于碘或二色性染料的定向不良所致的偏光度的降低，因膜介质所致的光损失、膜表面的界面反射等原因，实际上穿透率较50％更低，其结果是熟知的偏光板的穿透率低至35至45％。对于如此的一般的偏光板的穿透率低至35至45％的问题，于专利文献1中已记载一种紫外线用偏光板的技术，其在可见光区域中保持一定程度的穿透率同时发挥偏光功能的技术。但是，以该技术所得到的偏光板虽然具有高穿透率，但并非在可见光区域全区域中提供高的偏光度，而是仅可使用于显示使用400nm附近的光的图像的装置。
[0005]若将可见光区域的光的穿透率低的偏光板、或偏光度低的偏光板使用于例如显示器，则显示器整体的亮度或对比会降低。为了解决该问题，已研究不使用熟知的偏光板而获得偏光的方法，就方法之一而言，发出偏光的光的元件(偏光发光元件)已记载于专利文献2至6中。
[0006][现有技术文献][0007][专利文献][0008][专利文献1]WO2005/01527号公报
[0009][专利文献2]日本特开2008
‑
224854号公报
[0010][专利文献3]日本特开2013
‑
121921号公报
[0011][专利文献4]WO2011/111607号公报
[0012][专利文献5]美国专利第3,276,316号公报
[0013][专利文献6]日本特开平4
‑
226162号公报
[0014][专利文献7]WO2014/162635号公报
[0015][专利文献8]WO2007/138980号公报。
[0016][非专利文献][0017][非专利文献1]“功能性色素的应用”、CMC(股份公司)出版、第1刷发行版、入江正浩监修、第98至100页。

技术实现思路

[0018][专利技术欲解决的课题][0019]但是，专利文献2至4所记载的偏光发光元件因为使用特殊的金属，例如以铕为首的镧系元素等稀有高价的金属，故制造成本高，并且制造困难而不适于大量生产。另外，这些偏光发光元件因为偏光度低，故难以使用于显示器，而且，难以获得直线偏光的发光的光。此外，由于仅获得特定的波长的圆偏光发光，故用途受局限，例如即便使用于显示器，也有亮度与对比皆为低，而且液晶单元的设计困难的问题。因此，强烈期望开发出一种显示偏光发光作用，且其偏光发光度高，而且在可见光区域的穿透率高，还可以运用于要求在严苛的环境下的耐久性的液晶显示器等新颖的偏光板、及使用该偏光板的材料。另一方面，在日本专利文献5或6揭示一种照射紫外线而发出偏光的元件。然而，该发光的元件的偏光度及亮度明显为低，所谓的经偏光的光的各轴的对比低，故使用于显示器等不充分，而且，其耐光性也为低。
[0020]本专利技术的目的在于提供一种光学系统，其具有偏光发光作用，且其偏光度高，并具有高的对比。另外，本专利技术的另一任意的目的在于提供一种具有高的透明性的光学系统。另外，本专利技术的另一任意的目的在于提供一种使用该光学系统的显示装置。
[0021][用以解决课题的手段][0022]本专利技术人等为达成所述目的而致力进行研究，结果发现一种光学系统，具备偏光发光元件及滤光片，其中，前述偏光发光元件为吸收的光的波长与发光的光的波长的至少一部分为相异，并具有光的吸收量相异的轴，且可通过吸收光而发出可见光区域的偏光；前述滤光片吸收光度校正(又称视灵敏度修正)单体穿透率45至100％的可见光区域的光；另外，在前述偏光发光元件与前述滤光片具有特定的关系的光学系统可提供透明性高、且具有高的对比的偏光发光。
[0023]也就是，本专利技术关于以下所述，但不限定于此。
[0024][专利技术1]一种光学系统，具备偏光发光元件及滤光片，其中，
[0025]前述偏光发光元件为吸收的光的波长与发光的光的波长的至少一部分为相异，且具有光的吸收量相异的轴吸收异方性，且可通过吸收光而发出可见光区域的偏光；
[0026]前述滤光片可吸收光度校正单体穿透率45至100％的可见光区域的光；且
[0027]前述光学系统满足式(1)或式(2)的关系：
[0028]A
em
‑
L
‑
λmax
×
F
em
‑
L
<0.6
×
A
fi
‑
em
‑
λmax
<0.35式(1)
[0029]式中，A
em
‑
L
‑
λmax
表示在偏光发光元件的光吸收量为最低的轴的极大吸收波长的吸光度，F
em
‑
L
表示偏光发光元件的光吸收量为最低的轴的量子产率，A
fi
‑
em
‑
λmax
表示在偏光发光元件的极大发光波长的滤光片的吸光度，
[0030]0<TAF
em
‑
L
<0.7
×
TA
fi
‑
em
式(2)
[0031]式中，TA
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学系统，具备偏光发光元件及滤光片，其中，前述偏光发光元件为吸收的光的波长与发光的光的波长的至少一部分为相异，且具有光的吸收量相异的轴吸收异方性，且可通过吸收光而发出可见光区域的偏光；前述滤光片可吸收光度校正单体穿透率45至100％的可见光区域的光；且前述光学系统满足式(1)或式(2)的关系，A
em
‑
L
‑
λmax
×
F
em
‑
L
<0.6
×
A
fi
‑
em
‑
λmax
<0.35
ꢀꢀꢀꢀ
式(1)式中，A
em
‑
L
‑
λmax
表示在偏光发光元件的光吸收量为最低的轴的极大吸收波长的吸光度，F
em
‑
L
表示偏光发光元件的光吸收量为最低的轴的量子产率，A
fi
‑
em
‑
λmax
表示在偏光发光元件的极大发光波长的滤光片的吸光度；0<TAF
em
‑
L
<0.7
×
TA
fi
‑
em
ꢀꢀꢀꢀ
式(2)式中，TA
fi
‑
em
表示在偏光发光元件进行发光的波长范围中滤光片的各波长的吸光度累计后的值，TAF
em
‑
L
表示使在偏光发光元件的光吸收量为最低的轴的各波长的吸光度、与偏光发光元件的光吸收量为最低的轴的量子产率的乘积，在前述偏光发光元件的光吸收波长范围中累计后的值。2.根据权利要求1所述的光学系统，至少满足前述式(2)。3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中，前述滤光片的光度校正单体穿透率为50至99.9％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，前述滤光片为满足式(3)的偏光元件，A
em
‑
L
‑
λmax
×
F
em
‑
L
<0.6
×
A
Pol
‑
Kz
‑
em
‑
L
‑
λmax...

【专利技术属性】
技术研发人员：望月典明，
申请(专利权)人：日本化药株式会社，
类型：发明
国别省市：