專利名稱：顯示照明系統(tǒng)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括光波導(dǎo)的照明系統(tǒng)，該光波導(dǎo)是光學(xué)透明的并且具有出射表面和多個端面，與該多個端面中的至少一個相對放置了光源，光源發(fā)出的光在所述至少一個端面處耦合到光波導(dǎo)中，該光波導(dǎo)具有集成在其中的偏振裝置，用于使光源發(fā)出的光偏振。
本發(fā)明還涉及一種制造光波導(dǎo)中的偏振裝置的方法，該光波導(dǎo)是光學(xué)透明的并且具有出射表面和多個端面，與該多個端面中的至少一個相對適合于放置光源，光源發(fā)出的光在所述至少一個端面處耦合到光波導(dǎo)中，該偏振裝置適于使光源發(fā)出的光偏振。
背景技術(shù)：
LCD顯示器經(jīng)常用于向移動電話、PDA或者其它電子設(shè)備的用戶(以下稱作觀察者)顯示信息。優(yōu)選利用偏振光照射LCD顯示器。照明可以為背光照明，其中通過顯示板朝觀察者發(fā)射光，或者為前光照明，其中光朝顯示板發(fā)射，繼而朝觀察者反射回來。國際申請97/08582描述了一種顯示設(shè)備，包括用于提供顯示板照明的光波導(dǎo)。該光波導(dǎo)具有填充了雙折射材料的凹槽。凹槽中的雙折射材料將來自該側(cè)的光分成兩個具有相反偏振的光束。因此，光波導(dǎo)的凹槽填充了各向異性單軸材料，例如向列型液晶材料，以實(shí)現(xiàn)朝待照明的顯示板出耦合具有所需偏振的偏振光。然而，該光波導(dǎo)對于制造步驟敏感，并且如果凹槽沒有獲得高質(zhì)量的表面屬性和填充，則會導(dǎo)致出耦合大量具有不想要的偏振的光。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種照明系統(tǒng)，其減少或消除了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，因此提供了一種易于制造的照明系統(tǒng)并且出耦合基本上僅具有所需偏振的光。
利用導(dǎo)言部分的照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了此目的，該照明系統(tǒng)的特征在于該偏振裝置包括光導(dǎo)，其由光學(xué)透明材料制成并且適于接收在所述至少一個端面耦合到光波導(dǎo)中的所述光，還包括多個纖維，其由光學(xué)透明材料制成并且具有雙折射特性，所述纖維在出射表面處在光導(dǎo)上形成層，所述纖維適于使光導(dǎo)接收的光偏振，以通過出射表面出耦合偏振光。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通常容易得到具有非常平滑表面的纖維。纖維的平滑表面減少了雜散光的形成并且增加了在所需方向上偏轉(zhuǎn)的偏振光量。該纖維優(yōu)選為可以作為例如光通信領(lǐng)域或者纖維制造領(lǐng)域中的主要用品獲得的纖維。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)在于該纖維使得通過適當(dāng)選擇纖維的類型、材料、形狀和直徑可更容易控制雙折射率，并且使得附著在光導(dǎo)上的所有單獨(dú)的纖維具有相同的上述特性。因此就更容易提供一種光波導(dǎo)，其為出耦合偏振光提供了所需的方向。
在現(xiàn)有技術(shù)的光波導(dǎo)中，雙折射材料的所謂導(dǎo)向器功能(即光軸的取向方向)，也就是對從某個方向入射并且具有一種偏振的光僅表現(xiàn)出一種折射率(尋?；蚍菍こＵ凵渎?，取決于偏振)的功能不能總是得到精確的控制。在現(xiàn)有技術(shù)中，具有一種偏振的光，例如s光，從而可以經(jīng)歷尋常和非尋常折射率，因此“浪費(fèi)”了一些由此未按需要出耦合的光。而且，在現(xiàn)有技術(shù)中，具有其它偏振的光，例如p光，也經(jīng)歷尋常和非尋常折射率，并且一定程度地被無意地出耦合。本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的導(dǎo)向器功能，并且出耦合所有具有所需偏振的光，并且?guī)缀鮾H僅具有所需偏振的光。
根據(jù)權(quán)利要求2的措施具有對出耦合的偏振光的方向提供更好的控制的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)權(quán)利要求3的措施具有為纖維提供雙折射特性提供有效方式的優(yōu)點(diǎn)。易于獲得由塑料聚合物材料制成的纖維。通過調(diào)整拉伸的程度，可以高精度地控制雙折射特性。通過拉伸纖維，確保了纖維的雙折射特性取決于入射光的方向。沿著垂直于拉伸的纖維(該纖維已經(jīng)沿縱向被拉伸)的方向入射的光將經(jīng)歷兩種不同的折射率，而沿著纖維方向入射的光僅經(jīng)歷一種折射率，即尋常折射率。纖維的拉伸提供了最佳的導(dǎo)向器功能，因?yàn)榇怪庇诶斓睦w維入射的具有某種偏振的光，無論是s光還是p光，將僅經(jīng)歷一種折射率。因此，具有所需偏振的光將非常大程度地出耦合，而具有不想要的偏振的光幾乎根本不出耦合。
根據(jù)權(quán)利要求4的措施具有保護(hù)纖維以防止可能將偏振光偏轉(zhuǎn)到不想要的方向的劃痕和灰塵的優(yōu)點(diǎn)。而且，樹脂層幫助將纖維保持在光導(dǎo)上的適當(dāng)位置。因?yàn)闃渲瑢邮歉飨蛲缘?，所以其自身將不會對偏振有貢獻(xiàn)。這使得光學(xué)光導(dǎo)的偏振特性易于控制。
根據(jù)權(quán)利要求5的措施具有以下優(yōu)點(diǎn)沒有被雙折射纖維偏轉(zhuǎn)的偏振光在從樹脂層傳播到纖維中，繼而從纖維傳播回樹脂層中時也不會偏轉(zhuǎn)或反射。這就減少了從光波導(dǎo)耦合出的具有不想要偏振的光的量。而且，由于也避免了該光的不想要的偏轉(zhuǎn)和反射，因此改進(jìn)了對于具有所需偏振的光的方向的控制。
根據(jù)權(quán)利要求6的措施具有以下優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步改進(jìn)對于具有不想要的偏振的光的方向的控制，使得該光不會沿與具有所需偏振的光相同的方向出耦合。
根據(jù)權(quán)利要求7的措施具有以下優(yōu)點(diǎn)為具有所需偏振的光提供有效的并沿嚴(yán)格定義的方向的出耦合。因此，具有所需偏振的光的浪費(fèi)非常少。而且，纖維的緊密填塞在該照明系統(tǒng)將要照明的物體(例如顯示板)表面上提供了非常均勻的光分布。
根據(jù)權(quán)利要求8的措施的優(yōu)點(diǎn)在于編織結(jié)構(gòu)和非編織結(jié)構(gòu)通常容易獲得并且提供非常緊密填塞的纖維結(jié)構(gòu)。因此，獲得例如顯示板的均勻照明。編織和非編織結(jié)構(gòu)同樣特別易于在采用拉伸纖維以提供雙折射特性的用途中發(fā)揮作用。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制作光波導(dǎo)中的偏振裝置的方法，該方法比現(xiàn)有技術(shù)的方法更有效，并且提供了具有更高質(zhì)量的偏振裝置。利用導(dǎo)言部分的方法實(shí)現(xiàn)這個目的，該方法的特征在于以下步驟由光學(xué)透明材料形成光導(dǎo)，用于接收在所述至少一個端面耦合到光波導(dǎo)中的所述光；拉伸由光學(xué)透明材料制成的纖維以提供具有雙折射特性的纖維；并且將該纖維附著于與出射表面相鄰的該光導(dǎo)的表面處，從而使光導(dǎo)接收的光偏振并且通過出射表面出耦合偏振光。
本方法的優(yōu)點(diǎn)在于通過調(diào)整拉伸程度可以高精度地控制纖維的雙折射特性。纖維的拉伸可以是單軸(縱向)或者雙軸的。單軸拉伸為纖維提供了雙折射特性，并且為優(yōu)選的。纖維的雙軸拉伸為纖維提供了三折射特性。三折射纖維也出耦合具有不希望的偏振的光，因此是次優(yōu)選的。纖維本身作為具有平滑表面的常用物品易于獲得，這減少了雜散光的量。
參照下文中描述的實(shí)施例將了解和說明本發(fā)明的這些及其它方面。


現(xiàn)在，將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中圖1是裝備了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的反射顯示設(shè)備的實(shí)施例的橫截面圖。
圖2是圖1所示的光波導(dǎo)的三維視圖。
圖3是圖2的光波導(dǎo)的橫截面圖。
圖4是根據(jù)第二實(shí)施例的光波導(dǎo)的橫截面圖。
圖5是根據(jù)第三實(shí)施例的光波導(dǎo)的三維視圖。
圖6是表示了使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光波導(dǎo)出耦合具有所需偏振的偏振光的簡圖。
圖7是表示了使用根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)出耦合具有所需偏振的偏振光的簡圖。
圖8是表示了使用根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)出耦合具有不想要的偏振的偏振光的簡圖。
這些附圖是示意性的，并未按比例繪制。相應(yīng)的元件通常具有相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式
在下述描述中，“雙折射”表示透明物體對于具有第一偏振的光具有一種折射率，即尋常折射率，而對具有與所述第一偏振相反的第二偏振的光具有另一種折射率，即非尋常折射率。表現(xiàn)出雙折射的材料可以稱作是“各向異性的”。對于具有任何偏振的光都具有相同折射率的材料稱作是“各向同性的”。
圖1示意表示的顯示設(shè)備1包括圖像顯示板2，和放置在未示出的觀察者與顯示板2之間從而為顯示板2提供前光照明的照明系統(tǒng)8。
該圖像顯示板2包括兩個基底3、4之間的液晶材料5，其基于扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)或者鐵電效應(yīng)，從而調(diào)制入射光的偏振方向。該圖像顯示板2包括例如像素矩陣，為其在基底3上提供光反射圖像電極6?；?是透光的，并且具有一個或多個例如由ITO(氧化銦錫)制成的光透射電極7。通過連接線6’、7’向圖像電極提供電壓，利用驅(qū)動單元9向該連接線提供驅(qū)動電壓。基底和電極按照已知方式涂敷了定向?qū)?5。
照明系統(tǒng)8包括光波導(dǎo)18，其由光學(xué)透明成分制成并且具有四個端面10、10’。光源12的光通過一個端面(例如端面10)耦合到光波導(dǎo)18中，該光源12與該端面相對放置。光源12可以是例如棒狀熒光燈?；蛘?，該光源可以由一個或多個發(fā)光二極管(LED)構(gòu)成，特別是在具有小圖像顯示板的平板顯示設(shè)備(例如移動電話的)中。而且，該光源12可以是可拆卸的。
光導(dǎo)18的出射表面16面對圖像顯示板2。其中沒有光耦合進(jìn)來的透明板的每個端面10’可設(shè)有反射器。這樣，從而防止在出射表面16上未耦合出并且因此傳播通過光波導(dǎo)18且到達(dá)端面10’的光通過該端面10’離開光波導(dǎo)18。
為了防止光離開光波導(dǎo)18而不對照明系統(tǒng)8的光輸出作貢獻(xiàn)，優(yōu)選將燈12的光通過耦合裝置13耦合到光波導(dǎo)18中。
按照以下將要描述的方式將燈12發(fā)出的光束20轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆?，使得主要將具有一種偏振的光偏轉(zhuǎn)到反射圖像顯示板2(光束21)，并且根據(jù)像素的狀態(tài)以相同或者相反的極性反射該光(光束22)。
在像素上反射之后，在相位板或者延遲片24中將具有相反偏振的光轉(zhuǎn)變?yōu)榫€偏振光，并且到達(dá)偏振片25，在本實(shí)施例中偏振片25的透射軸方向使得反射光被吸收。類似的是，具有相同偏振的偏振光通過偏振片25。
在內(nèi)表面(例如表面16)上反射的雜散光具有與光束22相反的偏振，并且也由延遲片35轉(zhuǎn)變?yōu)楸黄衿?5吸收的線偏振光(光束26)。而且，偏振片25還吸收在光波導(dǎo)18中由于內(nèi)反射引起的寄生光(光束27)。
圖2是光波導(dǎo)18的三維視圖。光波導(dǎo)18包括平面光導(dǎo)30，該光導(dǎo)30為由具有良好光學(xué)特性的材料(例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯))制成的長方體。光導(dǎo)30的尺寸可適于各種實(shí)際用途，但是作為典型實(shí)例，對于PDA(個人數(shù)字助理)顯示器，其為60mm×60mm，厚度為2mm。光導(dǎo)30具有平面表面32，其面對顯示板2。在表面32的上面，彼此相鄰地貼附了多個平行纖維34，以形成平行纖維34的層35。纖維34平行于接收燈12發(fā)出的光的端面10。調(diào)整纖維34的直徑以符合實(shí)際用途，但是作為實(shí)例其可以為25微米。
纖維34由諸如PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)或者PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)的材料制成的，其在拉伸時獲得了雙折射特性，即纖維34相對于入射光是各向異性的。當(dāng)單軸地拉伸這種纖維時，獲得了尋常折射率，也稱作正常折射率，并獲得了非尋常折射率，在PET或者PEN纖維的情況下非尋常折射率大于尋常折射率。拉伸的程度和材料確定了非尋常折射率與尋常折射率有多大不同。在將它們安裝到表面32上之前，已經(jīng)將纖維34拉伸到了獲得非尋常折射率的程度，即纖維34變成雙折射的。借助于樹脂層36將纖維34貼附到光導(dǎo)30上。已經(jīng)將液態(tài)的樹脂和纖維34一起層疊在光導(dǎo)30上，隨后利用諸如UV光進(jìn)行固化以形成其中嵌有纖維34的樹脂層36。選擇該樹脂，使其為各向同性的并且在固化狀態(tài)時具有基本上與纖維34的尋常折射率相同的折射率，以便出耦合s偏振光。在可供選擇的實(shí)施例中，如果希望出耦合p偏振光，則已固化的樹脂的折射率應(yīng)當(dāng)基本上與纖維的非尋常折射率相同。
作為實(shí)例，圖3表示了光源12發(fā)出的非偏振光的光束20的特性。當(dāng)光束20入射到雙折射的并且具有非尋常折射率的纖維34中時，該非尋常折射率大于其所鑲嵌的樹脂層36的折射率，光束20被分成s偏振光光束21(即光波平面與紙面一致)和p偏振光光束26(即光波平面垂直于紙面)。如圖3所示，p偏振光光束26根本沒有偏轉(zhuǎn)，這是因?yàn)槠浣?jīng)歷纖維34的尋常折射率，纖維34的尋常折射率基本上與樹脂層36的折射率相同。然而，s偏振光光束21被偏轉(zhuǎn)，這是因?yàn)槠浣?jīng)歷纖維34的非尋常折射率，其大于樹脂層36的折射率。如圖3所示，光束21(s偏振光)基本上垂直于出射表面16從光波導(dǎo)18出耦合。然后，光束21入射到如上所述的顯示板2。光束26在光波導(dǎo)18內(nèi)全內(nèi)反射，并且最終可以以小角度從光波導(dǎo)18出耦合，使得其不會到達(dá)顯示板2，或者通過端面10、10’之一離開光波導(dǎo)18。
如圖3所示，光源12發(fā)出的光以與光導(dǎo)30的平面相當(dāng)小的角度耦合到光導(dǎo)30中，而出耦合的s偏振光垂直于光導(dǎo)30的平面出耦合。光源12發(fā)出的光束20的小角度防止了具有不想要的極性的光(即p偏振光)通過出射表面16輸出耦合，取而代之的是從表面16反射該光。
圖4表示了本發(fā)明的可選實(shí)施例。與圖3的實(shí)施例相比主要的差別在于照明系統(tǒng)108包括光波導(dǎo)118，光波導(dǎo)118包括嵌在樹脂層36中的橢圓纖維134。如圖4所示，該橢圓纖維134可以導(dǎo)致形成光束21的s偏振光的更大偏轉(zhuǎn)。
圖5表示了本發(fā)明的又一實(shí)施例。與圖2的實(shí)施例相比主要的差別在于光波導(dǎo)218具有纖維234，其構(gòu)成了編織結(jié)構(gòu)240的一部分，該編織結(jié)構(gòu)是通過嵌入樹脂層236而附著于光導(dǎo)30上的。在嵌入編織結(jié)構(gòu)240之前，已經(jīng)在平行于與光源12相對的端面10的方向上拉伸該編織結(jié)構(gòu)。通過拉伸編織結(jié)構(gòu)240，那些平行于端面10的纖維234就已經(jīng)具有了雙折射特性，并且將根據(jù)圖3所示的相同原理使光源12發(fā)出的光偏振。
圖6-8描述了用于檢驗(yàn)本發(fā)明效果所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)中，利用Eldim S.A.的Ezcontrast 160測量系統(tǒng)測量偏振角度亮度分布。圖6-8中的比例尺表示了3到260lm/cd2。圖6表示了現(xiàn)有技術(shù)的光波導(dǎo)的s偏振光的輸出耦合，該光波導(dǎo)與上述國際申請WO 97/08582中所述的光波導(dǎo)在設(shè)計(jì)上相似。如上所述，偏振光(在這種情況下為s光)的期望出耦合方向垂直于光波導(dǎo)的出射表面16。在圖6中，沿著從0到180標(biāo)記的軸表示了在這個期望方向上的亮度。然而，從圖6可以看出，現(xiàn)有技術(shù)的光波導(dǎo)在90標(biāo)志附近也呈現(xiàn)高的亮度。沿著90標(biāo)記的亮度表示已經(jīng)以小角度，即幾乎沿著出射表面而非垂直于該表面，出耦合的s光。這種小角度s光將不會到達(dá)顯示板，因此浪費(fèi)了。s光以小角度發(fā)生的相當(dāng)大的出耦合是由于可能在凹槽中的不規(guī)則處以及填充凹槽的各向異性單軸向列液晶材料中的光散射造成的。
為了測試本發(fā)明，制造了根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)。制備了平面PMMA光導(dǎo)。將PET薄膜拉伸到其原來長度的4，2倍以獲得雙折射特性，并且隨后將其切割為纖維。然后借助丙烯酸樹脂將纖維層疊到光導(dǎo)上，該樹脂在利用UV光固化之后具有基本上與光導(dǎo)以及纖維的尋常折射率相同的折射率。
圖7表示了根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)的s光的亮度。如圖7所示，大多數(shù)s光沿垂直于出射表面的方向被出耦合(即s光亮度沿0-180軸具有強(qiáng)的最大值)。
圖8表示了根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)的p偏振光(p光)的亮度。如圖8所示，幾乎沒有p光垂直于出射表面出耦合(即沿0-180軸的p光亮度非常小)。沿垂直于出射表面的方向上的s光與p光亮度的比值(也稱作對比度)約為15。因此顯而易見的是，根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)在提供用于照射顯示板的偏振光方面是非常有效的。利用諸如光纖的、比通過切割拉伸的PET膜獲得的纖維具有更輪廓分明和平滑的表面特性的纖維，借助于本發(fā)明期望得到非常高的對比度并且以過小的角度出耦合的s光量將進(jìn)一步減少。
可以理解，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可對上述實(shí)施例進(jìn)行大量修改。
因此，如圖5所述，例如纖維可以構(gòu)成編織結(jié)構(gòu)的一部分，或者如圖3所示可以是平行纖維，或者構(gòu)成了非編織結(jié)構(gòu)的一部分。
應(yīng)當(dāng)沿纖維的縱向進(jìn)行拉伸。對于編織和非編織結(jié)構(gòu)，優(yōu)選在平行于與之相對放置光源的端面的方向上進(jìn)行拉伸?？梢赃x擇拉伸的程度，從而獲得所使用的纖維的期望雙折射特性。
作為使用一個光源的可替代方案，還可以使用放置在相對端面處的兩個光源。
利用包含在編織或非編織結(jié)構(gòu)中的纖維，可以在兩個垂直方向上進(jìn)行拉伸。因此，在第一步中可以單軸地拉伸放置在第一方向上的纖維，然后在第二步中可以單軸地拉伸放置在垂直的第二方向上的纖維。然后，可以將兩個光源放置在波導(dǎo)的兩個垂直端面處，在該波導(dǎo)中已經(jīng)集成了編織或者非編織結(jié)構(gòu)。在這種情況下，可以由編織或非編織結(jié)構(gòu)的雙折射纖維使從兩個方向入射的光偏振。
還可以混合不同的纖維以獲得纖維層，其中一部分纖維是雙折射的，其它纖維是各向同性或者僅略微雙折射的。
單獨(dú)的纖維可以沿著光導(dǎo)的整個寬度或長度延伸，或者可以使用纖維的短長度，將它們排列成沿著波導(dǎo)的整個長度延伸。
圖1所示的顯示設(shè)備1包括所謂的前發(fā)光照明系統(tǒng)8，即照明系統(tǒng)8放置在顯示板2和觀察者之間，觀察者觀察通過偏振片25發(fā)射的光。顯而易見的是，還可以將根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)用作背發(fā)光系統(tǒng)，即顯示板放置在照明系統(tǒng)與觀察者之間。在背發(fā)光照明系統(tǒng)中，將來自光波導(dǎo)的偏振光引導(dǎo)到顯示板，該顯示板將根據(jù)像素的狀態(tài)允許一部分偏振光通過并且到達(dá)觀察者。因此，本發(fā)明可以用于不同類型的液晶顯示器(例如透射反射(transflective)、反射或者透射型)和不同類型的液晶效果，并且不限于以上給出的實(shí)例。
作為纖維34的可選方案，可以使用條帶和相似的物品。纖維的形狀，圓形、橢圓形、方形或者三角形，與尋常和非尋常折射率之間的關(guān)系一起確定出耦合光的方向。
總而言之，照明系統(tǒng)8包括光波導(dǎo)18，其由光學(xué)透明成分制成并且具有四個端面10、10’。光源12的光通過一個端面10耦合到光波導(dǎo)18中，光源12與該端面10相對放置。光波導(dǎo)18具有光導(dǎo)30。多個纖維34附著于光導(dǎo)的表面32。纖維34具有雙折射特性。提供雙折射特性的優(yōu)選方法是在其縱向拉伸由適當(dāng)聚合物塑料材料制成的纖維34。纖維34使光源12發(fā)出的光偏振，偏振光將通過出射表面16從光波導(dǎo)出耦合。該照明系統(tǒng)可以用于諸如移動電話、PDA等的LCD板的前或背照明。
權(quán)利要求
1.一種包括光波導(dǎo)的照明系統(tǒng)，該光波導(dǎo)是光學(xué)透明的并且具有出射表面和多個端面，與該多個端面中的至少一個相對放置了光源，光源發(fā)出的光在所述至少一個端面處耦合到該光波導(dǎo)中，該光波導(dǎo)具有集成在其中的偏振裝置，用于使光源發(fā)出的光偏振，其特征在于該偏振裝置包括光導(dǎo)，該光導(dǎo)由光學(xué)透明材料制成并且適于接收在所述至少一個端面耦合到光波導(dǎo)中的所述光，還包括多個纖維，它們由光學(xué)透明材料制成并且具有雙折射特性，這些纖維在出射表面處在光導(dǎo)上形成層，這些纖維適于使光導(dǎo)接收的光偏振，以通過出射表面出耦合偏振光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中至少一部分纖維平行于光源發(fā)出的光耦合進(jìn)入的所述至少一個端面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其中纖維由雙折射的拉伸的聚合物材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其中偏振裝置進(jìn)一步包括覆蓋纖維的各向同性樹脂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明系統(tǒng)，其中纖維具有尋常折射率和非尋常折射率，纖維的尋常折射率基本上與樹脂層的折射率相同。
6.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的照明系統(tǒng)，其中光導(dǎo)由各向同性材料制成，該材料的折射率基本上與纖維的尋常折射率相同。
7.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的照明系統(tǒng)，其中纖維緊密填塞并且相互平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其中纖維包含在涂敷到光導(dǎo)上的編織或非編織結(jié)構(gòu)中。
9.一種制造光波導(dǎo)中的偏振裝置的方法，該光波導(dǎo)是光學(xué)透明的并且具有出射表面和多個端面，與該多個端面中的至少一個相對放置了光源，光源發(fā)出的光在所述至少一個端面處耦合到該光波導(dǎo)中，該偏振裝置適于使光源發(fā)出的光偏振，其特征在于以下步驟由光學(xué)透明材料形成光導(dǎo)，用于接收在所述至少一個端面耦合到光波導(dǎo)中的所述光，拉伸由光學(xué)透明材料制成的纖維以使纖維具有雙折射特性，并且將纖維附著于與出射表面相鄰的該光導(dǎo)的表面處，從而使光導(dǎo)接收的光偏振并且通過出射表面出耦合偏振光。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中附著該纖維使其平行于光源發(fā)出的光耦合進(jìn)入的所述至少一個端面。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中借助于添加到纖維的樹脂而將纖維附著于光導(dǎo)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9到11中任一項(xiàng)所述的方法，其中將該纖維拉伸到這樣的程度從光波導(dǎo)出耦合的偏振光基本上與出射表面成直角地被出耦合。
全文摘要
一種包括光波導(dǎo)(18)的照明系統(tǒng)(8)，該光波導(dǎo)(18)由光學(xué)透明成分制成并且具有四個端面(10、10’)。光源(12)發(fā)出的光通過一個端面(10)耦合到光波導(dǎo)(18)中，與該端面(10)相對放置該光源(12)。該光波導(dǎo)(18)具有光導(dǎo)(30)。多個纖維(34)附著于光導(dǎo)(30)的表面(32)。纖維(34)具有雙折射特性。一種用于提供雙折射特性的優(yōu)選方法是在其縱向上拉伸由適當(dāng)?shù)木酆衔锼芰喜牧现瞥傻睦w維(34)。纖維(34)將使光源(12)發(fā)出的光偏振，并且偏振光將通過出射表面(16)從光波導(dǎo)(18)出耦合。該照明系統(tǒng)(8)可以用于對諸如移動電話、PDA等的LCD板的前或背照明。
文檔編號G02F1/13357GK1748174SQ200480003841
公開日2006年3月15日 申請日期2004年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月10日
發(fā)明者H·P·M·胡克, R·A·M·希梅特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司