光源单元和图像显示装置制造方法及图纸

公开了一种光源单元，其能够解决不能发射具有高方向性的偏振光的问题。有源层（12B）能够产生光。反射层（11）能够反射从有源层（12B）发射的光。开口阵列层（13）布置在相对于有源层（12B）的与反射层（11）相反的一侧上。开口阵列层（13）具有能够反射从有源层（12B）发射的光的反射镜单元（13A），以及能够透射包括在光中的预定偏振方向的偏振光分量并反射与预定光方向正交的偏振光分量的开口（13B）。角度转换单元（14）能够转换透射通过开口（13B）的光的传播方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光源单元以及一种图像显示装置。
技术介绍
投影仪通常通过使用空间光调制元件调制从光源单元发射的光，从而将光投射在屏幕。当使用发光二极管(LED)或有机电致发光(EL)作为光源单元时，从光源单元发射 的光的发光强度分布通常是朗伯分布。朗伯分布是发光强度分布，其中，相对于观察角的发光强度的分布与观察角的余弦成比例。在从光源单元发射的光中，以等于或大于预定角度发射的角度分量在没有进入空间光调制元件之前损失。对于投影仪来说，为了实现比朗伯分布高的从光源单元发射的光的利用效率，需要具有高方向性的光源单元。对于空间光调制元件来说，通常使用诸如液晶光阀(LV)的、具有偏振相关性的元件。在这种情况下，包括在从光源单元发射的光中的、与预定偏振方向正交的偏振光分量在没有被空间光调制元件调制的情况下损失。因此，对于投影仪来说，需要发射偏振光的光源单元，从而实现从光源单元发射的光的高利用效率。专利文献I公开了一种具有高方向性的光源装置。该光源装置包括固态发光元件，其包括用于为发光单元提供电流的第一电极和第二电极，以及转换从固态发光元件发射的光的角度的角度转换单元。第一电极将从发光单元发射的光向第二电极反射。第二电极包括来自发光单元的光通过其出射的开口。角度转换单元执行角度转换以在预定方向引导通过开口输出的光，并输出光。因此，因为来自光源装置的光以预定方向输出，所以从光源装置发射的光的方向性高。专利文献2公开了一种发射偏振光的发光元件。该发光元件包括设置在基准平面上的发光单元，以及设置在发光元件的出射侧上的光学结构。该结构包括透射第一振动方向的偏振光以及反射大致与第一振动方向的偏振光正交的第二振动方向的偏振光的反射型偏振板，以及形成为透射来自反射型偏振板的光并具有在大致平行于基准平面的二维方向上周期性变化的折射率的光学单元。专利文献2中公开的发光元件可以通过转换由反射型偏振板反射的第二振动方向的偏振光并随后使该光再次进入反射型偏振板，来有效地将输出光转换为偏振光。此外，包括光学单元使得能够提高来自发光单元的光的外部提取效率。引证文献列表专利文献专利文献I JP2006-165423A专利文献2 JP2007-109689A
技术实现思路
本专利技术解决的问题在专利文献I中描述的固态发光元件的情况下，虽然输出光具有高方向性，但是输出光不是偏振的，即，其是非偏振光。另一方面，在专利文献2中描述的发光元件的情况下，虽然输出光可以是偏振光，但 是输出光具有低方向性。因此，专利文献I和2中描述的专利技术具有如下问题，即，不能发射具有高方向性的偏振光。因此，本专利技术的一个目的是提供一种的光源单元，该光源单元能够解决上述问题，即不能发射具有高方向性的偏振光，以及使用该光源单元的图像显示装置。解决问题的手段根据本专利技术的光源单元包括发光层，所述发光层用于产生光；反射层，所述反射层用于反射从所述发光层所产生的光；开口阵列层，所述开口阵列层相对于所述发光层而形成在与所述反射层相反的一侧上，并且所述开口阵列层包括反射镜单元和多个开口，所述反射镜单元被构造为用于反射从所述发光层所产生的光，所述多个开口被构造为对在所述发光层所产生的光中包含的预定偏振方向的偏振光分量进行透射以及对与所述预定偏振方向正交的偏振光分量进行反射；以及方向转换单元，所述方向转换单元用于转换通过所述开口所透射的光的传播方向。根据本专利技术的图像显示装置包括光源单元；以及根据视频信号来调制从光源单元发射的光并根据所述视频信号来显示图像的显示单元。本专利技术的效果根据本专利技术可以发射具有高方向性的偏振光。附图说明图I示出根据本专利技术第一示例性实施例的图像显示装置的构造的框图。图2示意性示出根据本专利技术第一示例性实施例的光源单元的构造的截面图。图3示意性示出开口阵列层的构造的透视图。图4示意性示出开口阵列层的构造的侧视截面图。图5示意性示出开口阵列层的构造的透视图。图6示意性示出开口阵列层的构造的侧视截面图。图7示意性示出根据本专利技术第二示例性实施例的光源单元的构造的截面图。图8示意性示出根据本专利技术第三示例性实施例的光源单元的构造的截面图。图9示意性示出根据本专利技术第四示例性实施例的光源单元的构造的截面图。图10示意性示出根据本专利技术第五示例性实施例的光源单元的构造的截面图。图11示意性示出根据本专利技术第六示例性实施例的光源单元的构造的截面图。图12示意性示出根据本专利技术第七示例性实施例的光源单元的构造的截面图。图13示出开口中的透射率的入射角相关性的一个实例的曲线图。图14示出开口中的透射率的入射角相关性的另一实例的曲线图。图15示出反射镜单元中的透射率的入射角相关性的一个实例的曲线图。图16示出反射镜单元中的透射率的波长相关性的一个实例的曲线图。图17示出开口中的透射率的波长相关性的一个实例的曲线图。图18示出开口中的透射率的入射角相关性的一个实例的曲线图。图19示出开口中的透射率的入射角相关性的另一实例的曲线图。图20示出反射镜单元中的透射率的入射角相关性的一个实例的曲线图。图21示出开口阵列层的一个构造实例的图表。图22示出反射镜单元中的透射率的波长相关性的另一实例的曲线图。图23示出开口中的透射率的波长相关性的另一实例的曲线图。图24示出开口中的透射率的入射角相关性的另一实例的曲线图。图25示出开口中的透射率的入射角相关性的另一实例的曲线图。 图26示出反射镜单元中的透射率的入射角相关性的另一实例的曲线图。图27示出反射镜单元中的透射率的波长相关性的另一实例的曲线图。图28示出开口中的透射率的波长相关性的另一实例的曲线图。图29示出光源单元的一个实例的侧视截面图。图30示出光源单元I发射的光的输出角度和输出强度之间关系的曲线图。图31示出不具有间隙的光源单元中的开口阵列层中形成的周期的开口的一个设定实例的说明性示意图。图32示出开口的节距和角宽度之间关系的曲线图。图33示出具有间隙的光源单元中的开口阵列层中形成的周期的开口的一个设定实例的说明性示意图。图34示出开口的节距和角宽度之间关系的曲线图。具体实施例方式以下将参考附图说明本专利技术的示例性实施例。在以下说明中，具有类似功能的部件由类似的附图标记表示。可以省略其说明。图I是示出根据本专利技术第一示例性实施例的图像显示装置的构造的框图。在图I中，作为投影仪的图像显示装置包括光源单元I和投影单元2。光源单元I发射光。投影单元2是显示单元，其通过根据视频信号调制从光源单元I发射的光以将该光投影在屏幕100上而根据视频信号在屏幕100上显示图像。更具体地，投影单元2包括空间光调制单元3以及投影光学系统4。空间光调制单元3是诸如液晶LV的能够根据视频信号调制并输出来自光源单元I的光的空间光调制元件。投影光学系统4是诸如透镜的光学系统，其根据视频信号将来自空间光调制单元3的光投影至屏幕100以在屏幕100上显示视频。图2是示意性示出根据本示例性实施例的光源单元I的构造的截面图。在光源单元I中，各个实际的层都非常薄，并且这些层之间的厚度差异非常大。因此难于以精确的尺寸和比例绘制这些层。因此，在没有以实际比例绘制的情况下示意性示出这些层。在图2中，光源单元I安装在底座层101上。光源单元I包括反射层11，发光单元12，开口阵列层13，角度转换单元14以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.21 JP 2010-1172411.一种光源单兀，包括 发光层，所述发光层用于产生光； 反射层，所述反射层用于反射从所述发光层所产生的光； 开口阵列层，所述开口阵列层相对于所述发光层而形成在与所述反射层相反的一侧上，并且所述开口阵列层包括反射镜单元和多个开口，所述反射镜单元被构造为用于反射从所述发光层所产生的光，所述多个开口被构造为对所述发光层所产生的光中包含的预定偏振方向的偏振光分量进行透射以及对与所述预定偏振方向正交的偏振光分量进行反射；以及 方向转换单元，所述方向转换单元用于转换通过所述开口所透射的光的传播方向。2.根据权利要求I所述的光源单元，其中 所述方向转换单元是透镜阵列，所述透镜阵列包括与所述多个开口对应的多个透镜；并且 所述多个开口中的每一个开口设置在对应的透镜的焦点位置。3.根据权利要求I所述的光源单元，其中 所述方向转换单元是锥形圆柱体阵列，所述锥形圆柱体阵列包括与所述多个开口对应的多个锥形圆柱体；并且 所述多个开口中的每一个开口设置在穿过对应的锥形圆柱体的中心的直线上。4.根据权利要求I至3中的任何一项所述的光源单元，其中 所述开口阵列层包括基底层和金属层；并且 在所述反射镜单元中的所述基底层和所述金属层的材料和厚度类似于在所述开口中的所述基底层和所述金属层的材料和厚度。5.根据权利要求4所述的光源单...

【专利技术属性】
技术研发人员：富山瑞穗，片山龙一，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：
国别省市：