CN102829434A - 光学部件、面光源装置及液晶显示装置 - Google Patents

光学部件、面光源装置及液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种装入面光源装置的、能够抑制使用期间的变形的光学部件。所述光学部件设有相互重叠的多个光学片。所述多个光学片至少包括：配置在最先入光侧的最先入光侧光学片；以及配置在上述最先入光侧光学片的出光侧的、具有比上述最先入光侧光学片高的刚性的高刚性光学片。

Description

光学部件、面光源装置及液晶显示装置
本申请是申请日为2008年3月13日、申请号为200810086806.1、发明名称为“光学部件、面光源装置及液晶显示装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及光学部件、面光源装置及液晶显示装置，尤其涉及具有相互重叠的多个光学片的光学部件、包含该光学部件的面光源装置以及包含该面光源装置的液晶显示装置。
背景技术
近年，使用液晶显示面板(以下又称LCD面板)的液晶显示装置，作为个人电脑、电视、各种信息终端设备等的图像显示手段在各种领域得到利用。在这类液晶显示装置中，LCD面板均为透过型。而且，面光源装置将来自光源的光变换成面状光，从背面照射液晶面板。
该面光源装置大体分为导光板导光型(边光型、侧光型)和直下型。导光板导光型面光源装置中，沿着透光性优良的丙烯酸树脂等组成的平板状的导光板的侧端部配置冷阴极管等光源，来自光源的光进入导光板内，然后从导光板射出。另一方面，直下型面光源装置中不使用导光板，光源隔着多枚光学片配置在液晶面板的对侧位置。20英寸以下的小型液晶显示装置中，以能够实现低功耗、薄型化的导光体导光方式为主，大型液晶显示装置中，以直下型面光源装置为主。
图5表示一例直下型面光源装置。图5所示的面光源装置40中，包括：使光透过的光学部件20；在光学部件20的入光侧对着光学部件20配置的光源31；以及对着光学部件20将光源31夹于其间地配置的反射板32。从光源侧31起光学部件20中依次设有：由苯乙烯和丙烯酸等组成的扩散层21、粘接层22、具有开口的遮光层23以及透镜片24。通常，光学部件20的各层一体地形成。这样的面光源装置40及光学部件20已在日本公开专利公报特开2007-47257号上公布。
近来，图6所示的光学部件25也已开始被采用。图6所示的光学部件25中，从光源31侧依次层叠扩散片26、可从美国3M公司得到的亮度增强膜(BEF(注册商标)：Brightness Enhancement Film)27以及美国3M公司注册的偏振光分离膜(DBEF(注册商标)：Double BrightnessEnhancement Film)28。各层(各片、各膜)之间不相互粘接，但是保持层叠的状态。
在光学片(BEF)27片状的基部上规则地排列剖面呈角形的单位棱镜，该棱镜具有与光波长相比充分大的尺寸。借助于该光学片27，可将来自轴外(off-axis)的光会聚，将该光朝向视听者改向(redirect)或再循环(recycle)到轴上(on-axis)，因此，能够有效利用来自光源的光。
但是，这样的光学部件一旦装入液晶显示装置，在光源点亮的期间，易发生在光源31侧(入光侧)凹陷，在液晶显示面板19侧(出光侧)凸出的翘曲变形。而且，光学部件25会挤压液晶显示面板19，使显示图像受到不良影响。
发明内容
本发明基于对上述问题的考虑而构思，其目的在于提供可使在装入面光源装置后的使用期间的变形得到抑制的光学部件。另外，本发明的目的还在于，提供具有相对于光源而配置的光学部件的、能够抑制使用期间的光学部件的变形的面光源装置，并提供包含该面光源装置的液晶显示装置。
本发明的第1光学部件是用于面光源装置的使光透过的光学部件，其特征在于，设有相互重叠的多个光学片，上述多个光学片中至少包括设于最先入光侧的最先入光侧光学片以及设于上述最先入光侧光学片的出光侧的、其刚性大于上述最先入光侧光学片的高刚性光学片。
对于本发明的第1光学部件，设光学片的杨氏模量为E、该光学片的厚度为t，(E×t3)的值越大，即可判定上述光学片的刚性越高。
另外，对于本发明的第1光学部件，上述多个光学片还包括作为与上述高刚性光学片不同的其他光学片的设于最前出光侧的最前出光侧光学片，上述高刚性光学片可具有比上述最前出光侧光学片高的刚性。
而且，对于本发明的第1光学部件，也可将上述多个光学片中的至少一个设定为在其出光侧面形成了透镜阵列的光学透镜片。对于这样的本发明的第1光学部件，上述透镜阵列具有规则地排列的多个单位透镜，上述单位透镜的表面中具有上述单位透镜的排列节距的5倍以上的曲率半径的曲面部分的表面积之和与上述光学透镜片的出光侧的表面积之比可以设定为50％以上。另外，对于这样的本发明的第1光学部件，上述光学透镜片可以设定为具有比上述多个光学片所包含的其他光学片高的刚性。
而且，对于本发明的第1光学部件，可设定成在上述高刚性光学片的出光侧面形成透镜阵列。
而且，对于本发明的第1光学部件，上述高刚性光学片可设定成具有比上述多个光学片所包含的其他光学片高的刚性。
而且，对于本发明的第1光学部件，上述高刚性光学片构成为其片面实质上沿垂直方向配置时不因自重而发生弯曲。
而且，对于本发明的第1光学部件，上述高刚性光学片在平面视图中呈矩形，若上述高刚性光学片的厚度为t、上述高刚性光学片的上述矩形的边长为L、上述高刚性光学片的杨氏模量为E、上述高刚性光学片的密度为ρ，则满足以下的关系：
1≤E×(t2/ρ)×L
本发明的第1面光源装置的特征在于，设有上述的任一种本发明的第1光学部件和在上述光学部件的入光侧配置的光源。
本发明的第1面光源装置还设有具有从入光侧与上述光学部件的上述最先入光侧光学片触接的接触部的多个支承件，在使上述最先入光侧光学片的片面实质上沿水平方向配置面光源装置的场合，可构成为使沿着相邻的2个接触部之间的上述最先入光侧光学片的垂直方向的挠曲量比上述最先入光侧光学片的该部分中的厚度小。
另外，本发明的第1面光源装置还设有从入光侧触接到上述光学部件的上述最先入光侧光学片的接触部的多个支承件，并且，若相邻的2个接触部的沿上述最先入光侧光学片的片面的间隔为d、上述最先入光侧光学片的密度为ρ、上述最先入光侧光学片的厚度为t、上述最先入光侧光学片的杨氏模量为E、重力加速度为g，则满足以下的关系。
t＞l5×ρ×g×d4/(8×E×t2)
而且，对于本发明的第1面光源装置，上述支承件的上述接触部可设定为透明的。
本发明的第1液晶显示装置的特征在于，设有上述的任一种本发明的第1面光源装置和设于上述面光源装置的上述光学部件的出光侧的液晶显示面板。
本发明的第2光学部件是用于面光源装置的、使光透过的光学部件，其特征在于，设有相互重叠的多个光学片，上述多个光学片至少包括一个在出光侧面形成了透镜阵列的光学透镜片，上述光学透镜片构成为其片面实质上沿垂直方向配置时不因自重而发生弯曲。
对于本发明的第2光学部件，上述光学透镜片是平面视图中呈矩形，若设上述光学透镜片的厚度为t、上述光学透镜片的上述矩形的边长为L、上述光学透镜片的杨氏模量为E、上述光学透镜片的密度为ρ，则可满足以下的关系：
1≤E×(t2/ρ)×L
另外，对于本发明的第2光学部件，上述透镜阵列具有规则地排列的多个单位透镜，上述单位透镜的表面中具有上述单位透镜的排列节距的5倍以上的曲率半径的曲面部分的表面积之和与上述光学透镜片的出光侧的表面积之比可为50％以上。
而且，对于本发明的第2光学部件，上述光学透镜片可设成具有比上述多个光学片所包含的其他任何光学片高的刚性。
而且，对于本发明的第2光学部件，设光学片的杨氏模量为E、该光学片的厚度为t，(E×t3)的值越大，即可判定上述光学片的刚性越高。
本发明的第2面光源装置的特征在于，包括上述任一种本发明的第2光学部件和设于上述光学部件的入光侧的光源。
本发明的第2面光源装置还包括具有与上述光学部件的上述最先入光侧光学片从入光侧触接的接触部的多个支承件，在上述最先入光侧光学片的片面实质上沿水平方向地配置面光源装置时，构成为相邻的2个接触部之间的沿上述最先入光侧光学片的垂直方向的挠曲量小于上述最先入光侧光学片的该部分厚度即可。
另外，本发明的第2面光源装置还包括设有与上述光学部件的上述最先入光侧光学片从入光侧触接的接触部的多个支承件，若相邻的2个接触部的沿上述最先入光侧光学片的片面的间隔为d、上述最先入光侧光学片的密度为ρ、上述最先入光侧光学片的厚度为t、上述最先入光侧光学片的杨氏模量为E、重力加速度为g，则满足以下的关系即可。
T＞l5×ρ×g×d4/(8×E×t2)
而且，对于本发明的第2面光源装置，上述支承件的上述接触部可设为透明。
本发明的第2液晶显示装置的特征在于，包括上述任一种本发明的第2面光源装置和配置在上述面光源装置的上述光学部件的出光侧的液晶显示面板。
附图说明
图1表示本发明的一实施例的垂直方向剖视图，概略表示液晶显示装置的结构。
图2表示从图1的A1方向观看时支承件的配置状态。
图3是表示光学片上形成的透镜阵列的剖视图。
图4是表示显示面沿水平方向配置的图1的液晶显示装置的垂直方向剖视图。
图5是在与图1对应的剖面中表示一例传统的面光源装置和传统的光学部件的垂直方向剖视图。
图6是在与图1对应的剖面中表示另一例传统的面光源装置和传统的光学部件的垂直方向剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图就本发明的一实施例进行说明。再有，为便于图示和理解，本说明书的附图中采用了适当的比例及纵横尺寸比等，与实物的实际尺寸相比会有夸大与变更。
图1至图4用以说明本发明的的液晶显示装置、面光源装置及光学部件的一实施例。图1是表示液晶显示装置的垂直方向剖视图，图2说明平面视图中的支承件的配置状态。图3是装入液晶显示装置的光学片的局部剖视图，说明在光学片上形成的透镜阵列的曲面部分的曲率及排列状态等。图4是图1的液晶显示装置的垂直方向剖视图，表示在与图1不同的配置状态下配置的液晶显示装置。
再有，附图中的标记如下：1为液晶显示装置，5为面光源装置，10为光学部件，11-13为光学片，12a为透镜阵列，12b为形成透镜阵列单位透镜，12c为单位透镜的曲面部分，15为光源，16为反射板，18为支承件，18a为接触部，18b为支持部，19为液晶显示面板，20为光学部件，21为光学片(扩散层)，22为粘接层，23为反射层，24为光学片(透镜片)，25为光学部件，26及27为光学片，31为光源，32为反射板。
另外，本说明书中使用的例如“片”、“膜”和“板”等并不以厚度作为基准进行区别，它们表示包含可被称作为“片”或“板”的部件的概念。
如图1所示，液晶显示装置1包括：液晶显示面板19和配置在液晶显示面板19的背面、从背面照明液晶显示面板19的面光源装置5。液晶显示面板19用的面光源装置5设有配置在液晶显示面板19的背面的光学部件10和配置在光学部件10的背面的光源15。本实施例中，光源15由直线延伸的多个冷阴极线管构成。在图1所示的例中，构成光源15的多个冷阴极线管，水平方向延伸地相互平行排列。另外，在光源15的背面配置有反射板16。反射板16例如可由具反射性的金属板或层叠了反射性金属层的支持基体材料等构成。
本实施例中，光学部件10包含三枚光学片11、12、13。三枚光学片11、12、13层叠而形成平面光学部件10。来自光源15的光沿三枚光学片11、12、13层叠的方向透过光学部件10，照明液晶显示面板19。从而，图1中左侧相当于光学部件20的出光侧，右侧相当于光学部件20的入光侧。
再有，三枚光学片11、12、13在重叠的状态下其边缘部相互固定。但是，附图中，省略了将三枚光学片11、12、13相互固定的构件。
构成光学部件10的多个光学片包括配置在最先入光侧的最先入光侧光学片11和配置在最先入光侧光学片11的出光侧的、具有高于最先入光侧光学片11的刚性的高刚性光学片12。另外，构成光学部件10的多个光学片还包括作为与高刚性光学片12不同的光学片配置在高刚性光学片12的出光侧(即最前出光侧)的最前出光侧光学片13。高刚性光学片12具有比最前出光侧光学片13高的刚性。即，高刚性光学片12具有比构成光学部件10的多个光学片中其他的光学片高的刚性。
这里，光学片11、12、13的刚性，可用作为评价对象的光学片的杨氏模量(也称为刚性模量)E及该光学片的厚度t来评价。具体而言，对于作为评价对象的光学片，可按算出的(E×t3)的值越大该光学片的刚性就越高、算出的(E×t3)的值越小该光学片的刚性就越低的方式作出判断。从而，最先入光侧光学片11的杨氏模量E1及厚度t1和高刚性光学片12的杨氏模量E2及厚度t2满足以下的式(1)。同样地，高刚性光学片12的杨氏模量E2及厚度t2，最前出光侧光学片13的杨氏模量E3及厚度t3满足以下的式(2)。再有，杨氏模量E的单位可为[N/m2]，厚度t的单位可为[m]。
E1×t1 3＜E2×t2 3    …(1)
E2×t2 3＞E3×t3 3    …(2)
如上所述，对于传统的液晶显示装置，易发生光学部件在光源侧(入光侧)凹陷、在液晶显示面板侧(出光侧)凸起的情况。本申请的发明人就这样的光学部件翘曲的发生机制反复作了研究，得出了以下的认识。
构成光学部件的光学片中最靠近光源侧(入光侧)配置的光学片，表面与背面的吸湿率差(干燥度之差)增大，而最先入光侧的光学片以外的光学片，表面与背面的吸湿率差(干燥度之差)几乎没有或很小。也就是说，光源点亮期间，主要是最先入光侧的光学片受到光源照射，因其表面与背面发生的吸湿率差而变形，其他光学片几乎不变形。另外，来自光源的放热使光学片的温度上升，但各光学片的片面与背面不会发生大的温度差。也就是说，光学片的片面与背面的温度差不构成光学部件翘曲的重大原因。
依据这样的认识，受光源15照射的最先入光侧光学片11的表面与背面产生吸湿率差，最先入光侧光学片11产生翘曲，在入光侧成为凹陷，在出光侧成为凸起。此时，配置在最先入光侧光学片11的出光侧的光学片12、13会直接或间接地受到要产生变形的最先入光侧光学片11因在入光侧凹陷、在出光侧凸起而导致的挤压。
但是如上所述，依据本实施例中的光学部件10，在最先入光侧光学片11的出光侧配置具有比最先入光侧光学片11高的刚性的高刚性光学片12。也就是，在使用中最易变形的最先入光侧以外的位置配置刚性最高的光学片。因此，具有比最先入光侧光学片11高的刚性的高刚性光学片12能够抵抗来自最先入光侧光学片11的挤压，高刚性光学片12还能显著抑制出光侧中的光学部件10的变形。而且，通过具有高刚性的高刚性光学片12，能够抑制因吸湿率差引起的最先入光侧光学片11的变形。从而，能够有效防止因光源15的照射，光学部件10整体地向光源侧凹陷、向液晶显示面板19侧凸起的变形，而且，能够防止因光学部件10的变形而导致的显示图像的恶化。
另外，依据本实施例中的光学部件10，如上所述，在最前出光侧光学片13的入光侧，配置具有比最前出光侧光学片13高的刚性的高刚性光学片12。也就是，将刚性最高的光学片配置在最前出光侧以外的位置上。通过这样的结构，能够进一步减小刚性最的高光学片(本实施例中的高刚性光学片12)的表面与背面的吸湿率差，能够显著降低因吸湿率差导致的刚性最高的光学片的变形。
再有，在其片面实质上沿垂直方向地配置光学片的情况下，会因自重而产生翘曲。这种因自重导致的翘曲，在超出某个阈值后就急剧增大，这样的状态在本申请中称为弯曲。而且，能够抑制光学部件10整体的变形的高刚性光学片12最好构成为，使得在其片面实质上沿垂直方向而配置时消除因自重造成的弯曲。具体而言，高刚性光学片12平面视图中呈矩形，以该矩形的一边实质上沿垂直方向的方式设置光学部件10(面光源装置5、液晶显示装置1)，可按如下条件设计高刚性光学片12(光学部件10、面光源装置5、液晶显示装置1)：即若高刚性光学片12的厚度为t、沿高刚性光学片12的垂直方向的矩形的边长为L、高刚性光学片12的杨氏模量为E、高刚性光学片12的密度为ρ，则满足以下的式(3)。若满足以下的式(3)，则在高刚性光学片12被支撑而使其片面沿垂直方向的状态下，能够避免因自重造成的弯曲。
1≤E×(t2/ρ)×L    …(3)
再有，可取厚度t的单位为[m]、长度L的单位为[m]、杨氏模量E的单位为[N/m2]、密度ρ单位为[kg/m3]。另外，本申请中所说的“片面”是指从整体及全局上看作为所讨论对象的片状部件时，与该平面方向一致的面。于是，本实施例中，光学片11、12、13的各片面是指从整体上看光学部件10时的片面，并与液晶显示装置1的显示面相互平行。
但是，装入液晶显示装置1用的面光源装置5的光学部件10具有这样的功能：使来自光源16的光的面内分布均匀化，同时使光朝正面方向(光学部件10的法线方向)会聚。在这样的光学部件10、20、25上，通常包含在出光侧面形成透镜阵列12a的光学透镜片12、24、27。这样的光学透镜片24、27，通过透镜阵列12a的光学作用(亦即折射和反射等)，能够控制光的指向性。于是，由于光学透镜片12、24、27，能够使透过光学部件10、20、25的光在正面方向(光学透镜片12的片面的法线方向)会聚。从而，使被液晶显示面板19有效使用的光量增加，能够改善来自光源15的光的利用效率。另外，本申请中使用的“透镜”一词的含义，除了狭义的透镜本身以外，还包含所谓的棱镜。
另一方面，这样的形成了透镜阵列12a的光学透镜片12一旦发生变形(翘曲或弯曲等)，不仅不能发挥光学透镜片12的透镜阵列12a的所期待的效果，还会使液晶显示装置1显示的图像质量恶化。例如，使光源光会聚到正面方向以外的方向，就会造成液晶显示装置1是显示的图像灰暗的不良情况。为了避免这样的不良情况，最好使得形成有透镜阵列12a的光学透镜片难以变形。
因此，光学透镜片最好构成为：在其片面实质上沿垂直方向配置时不因自重而发生弯曲。具体而言，如上所述，光学透镜片平面视图中呈矩形，矩形的一边实质上沿垂直方向地设置光学部件10(面光源装置5、液晶显示装置1)，将光学透镜片设计成：光学透镜片的厚度为t、光学透镜片的沿垂直方向的矩形的边长为L、光学透镜片的杨氏模量为E、光学透镜片的密度为ρ时，满足上述的式(3)。如上所述，若式(3)得到满足，则在片面沿垂直方向的支撑状态下，能够避免光学透镜片12发生弯曲。
如图3所示，本实施例中，在高刚性光学片12的出光侧面形成透镜阵列12a。从而，形成有透镜阵列12a的光学透镜片(高刚性光学片)12在其片面实质上沿垂直方向配置时，会因自重而发生弯曲。另外，形成有透镜阵列12a的光学透镜片(高刚性光学片)12的刚性，具有比构成光学部件10的多个光学片所包含的其他光学片高的刚性。因而，依据本实施例的光学部件10(面光源装置5、液晶显示装置1)，包含透镜阵列12a光学片12不仅没有大的变形(不发生弯曲)，而且或者说变得难以发生变形。从而，该透镜阵列12a发挥预定的功能，液晶显示装置1的显示面上能够以优良画质显示图像。
再有，这里所说的光学片的刚性，与上述评价手法同样，可用作为评价对象的光学片的杨氏模量E及该光学片的厚度t进行评价。具体而言，对于作为评价对象的光学片，可判断为：算出的(E×t3)的值越大该光学片的刚性高，算出(E×t3)的值越小，该光学片的刚性就越低。另外，对于形成有透镜阵列12a光学片计算(E×t3)时，可将构成透镜阵列12a的单位透镜12b的突出高度忽略不计，将光学透镜片12的基部的厚度作为光学透镜片t2的厚度t来判断刚性的高低。
如图3所示，本实施例中，在高刚性光学片12的出光侧面形成的透镜阵列12a，具有遍及高刚性光学片12的出光侧面稍前的整个区域而规则排列的多个单位透镜12b。更具体地说，多个单位透镜12b在不同的2个方向(一般为正交方向)上以一定的节距(例如，在2个方向上均为节距PO)排列，透镜阵列12a构成复眼微透镜板。这里，图3表示沿着光学透镜片(高刚性光学片)l2c的片面的法线方向及单位透镜12a的排列方向的光学透镜片(高刚性光学片)12的剖面。以下，将该剖面称为主截面。
图3所示的单位透镜12b，光学透镜片12的主截面，具有从直角二等边三角形(图3的虚线部)的顶角R的二边***成曲线(H1、H2)状的外轮廓。也就是，单位透镜12b具有构成出光侧面的曲面部分12c。作为包含这样的单位透镜12b的光学透镜片12，例如可采用住友3M株式会社制造的RBEF(注册商标，Rounded Brightness Enhancement Film)。若单位透镜12b的表面不以曲面而以平坦面构成，则会随着光学透镜片12的变形，使图像品质受很大影响。另一方面，若如本实施例这样，单位透镜12b包含曲面部分12c，就能够显著抑制伴随光学透镜片12的变形而产生的图像品质的恶化。
但是，若光学透镜片12的主截面中的曲面部分12c的曲率半径变大，则主截面中具有二等边三角形形状的单位透镜会对透过光施加不同的作用。本申请的发明人经过反复潜心研究得知，若光学透镜片12的主截面中的曲面部分12c的外轮廓的曲率半径为单位透镜12b的配置节距PO的5倍以上，带曲面部分12c的单位透镜12b对透过光具有与主截面为二等边三角形形状的单位透镜近似相同的会聚作用。
另外，本实施例中，具有单位透镜12b的表面中的单位透镜12b的排列节距PO的5倍以上的曲率半径的曲面部分12c的表面积之和与光学透镜片12出光侧的表面积之比为50％以上。这样的光学透镜片12，如上所述，若构成为不发生弯曲(例如，构造得满足上述式(3)时)，则可有效防止图像品质的恶化。
但是，本实施例中，如图1及图2所示，面光源装置5还设有从入光侧与光学部件10的最先入光侧光学片11触接的、用以在展开的状态支撑光学部件10的支承件18。支承件18具有与最先入光侧光学片11触接的接触部18a和支撑接触部18a的支撑部18b。
接触部18a在沿光学部件20的法线方向的剖面(图1参照)中，具有圆弧状的轮廓。该接触部18a是透明的，使得来自光源15的光受支承件18遮挡的影响减小。另外，支撑部18b固定在反射板16上。组装液晶显示装置1时，相对于配置在液晶显示面板19出光侧的框架等固定面光源装置5(更具体地说，是反射板16)。此时，支承件18从入光侧触接光学部件10，将光学部件10向框架等挤压。从而，多个光学片11、12、13层叠而形成的光学部件10保持在展开的状态。
如图2所示，多个支承件18，接触部18a排列在沿水平方向各种位置及沿垂直方向各位置上，在最先入光侧光学片11的片面的近整个区域触接最先入光侧光学片11。本实施例中，如图2所示，在光学部件10的平面视图中，换言之，如图1箭头A1所示从光学部件10的法线方向看，接触部18a在最先入光侧光学片11上规则地排列。更具体地说，在最先入光侧光学片11上，接触部18a沿不同的2个方向(一般是正交的2个方向)，以一定的间隔排列。
也有图4所示液晶显示装置1的设置，即形成光学部件20的多个光学片11、12、13的各片面实质上沿水平方向设置。考虑这样的设置方式，使最先入光侧光学片11的片面实质上沿水平方向地配置面光源装置5时，最好构成得使相邻的2个接触部18a之间的最先入光侧光学片11在垂直方向的挠曲量小于最先入光侧光学片的该部分的厚度。具体而言，面光源装置5(液晶显示装置1)可设计成，在相邻的2个接触部18a的沿最先入光侧光学片11的片面的间隔为d(参照图4)、最先入光侧光学片11的密度为ρ、最先入光侧光学片11的厚度为t、最先入光侧光学片11的杨氏模量为E、重力加速度为g时，满足以下的式(4)。
t＞l5×ρ×g×d4/(8×E×t2)    …(4)
该式(4)的右边，与两端可旋转支撑的厚度为t、长度为d的梁因自重(均匀载荷状态)而变形的挠曲量相当。实际上，接触部18a对最先入光侧光学片11的支撑方式并不是完全的旋转支撑，因此挠曲量比用式(4)的右边算出的值小。另外，用式(4)进行设计时，最好将间隔d作为规则排列的多个接触部18a中的相邻的2个接触部18a的最大间隔。在这种情况下，能够更可靠地使最先入光侧光学片11的挠曲量δ小于其厚度t。
再有，可取间隔d的单位为[m]、密度ρ的单位为[kg/m3]、厚度t的单位为[m]、杨氏模量E的单位为[N/m2]、重力加速度g的单位为[m/sec2]。
以满足式(4)的条件而设计的液晶显示装置1，即便使显示面大致沿水平方向设置液晶显示装置1，也不会出现显示图像的显著恶化的情况。也就是说，能够将光学部件10的翘曲抑制到实用的程度。
再有，构成光学部件10的多个光学片11、12、13，可采用各种材料构成。例如，最先入光侧光学片11及最前出光侧光学片，可用苯乙烯树脂、丙烯酸树脂，聚碳酸酯树脂等树脂薄膜(片)等形成。
另外，形成有透镜阵列12的高刚性光学片12，采用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、COP(环烯聚合物)等，并通过该技术领域公知的挤出成型法、射出成型法、或热压成型法形成。或者，也可以PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PE(聚乙烯)等作为基体材料，采用在其上配置紫外固化树脂紫外固化成型法来形成高刚性光学片12。当然，上述BEF(注册商标)等也可作为高刚性光学片12使用。
再有，对于上述实施例可进行各种各样的变更。以下，就一个变形例加以说明。
例如，上述实施例中，描述了由三枚光学片11、12、13构成的光学部件10的示例，但并不以此为限。光学部件10也可由二枚光学片构成，也可由四枚以上的光学片构成。
另外，上述实施例中，描述了在高刚性光学片122上形成透镜阵列12a的示例，但并不以此为限。透镜阵列12a也可形成为高刚性光学片12以外的光学片。例如，可在最前出光侧光学片13上形成透镜阵列12a。但是，形成透镜阵列12a的光学透镜片最好构成为满足上述式(3)。另外，形成透镜阵列12a的光学透镜片，最好配置在最容易发生变形的最先入光侧以外的位置。
并且，上述的实施例中，描述了在构成光学部件10的多个光学片11、12、13中的一个上形成透镜阵列12a的示例，但并不以此为限。例如，也可形成在2个以上光学片上形成透镜阵列12a。
并且，上述实施例中，描述了透镜阵列12a单位透镜12b分别在不同的2个方向的以一定的间隔配置的示例，但并不以此为限。例如，也可将在线上延伸的单位透镜在与该延伸方向正交的方向上排列来构成由多个单位透镜组成的透镜阵列。
并且，上述实施例中，描述了构成光学部件10多个光学片11、12、13相互面状相叠而不固定的示例，但并不以此为限，也可将多个光学片11、12、13通过例如粘接层相互固定。
并且，上述实施例中，作为光源15，描述了采用直线状延伸的例如阴极射线管的示例，但并不以此为限，例如也可采用发光二极管形成的光源、点光源等各种已知的光源。
再有，以上就对应于上述实施例的几个变形例作了说明，当然，也可将多个变形例适当组合而应用。

Claims (10)

1. 一种用于面光源装置的使光透过的光学部件，其特征在于，
设有相互重叠的多个光学片，
所述多个光学片中包括至少一个在出光侧面形成有透镜阵列的光学透镜片，
所述光学透镜片构成为其片面实质上沿垂直方向配置时不因自重而弯曲。
2. 权利要求1所述的光学部件，其特征在于，
所述光学透镜片在平面视图中呈矩形，
所述光学透镜片的厚度为t、所述光学透镜片的所述矩形的边长为L、所述光学透镜片的杨氏模量为E、所述光学透镜片的密度为ρ时，满足如下的关系：
1≤E×(t2/ρ)×L。
3. 权利要求1所述的光学部件，其特征在于，
所述透镜阵列具有规则地排列的多个单位透镜，
所述单位透镜的表面中具有所述单位透镜的排列节距的5倍以上的曲率半径的曲面部分的表面积之和与所述光学透镜片的出光侧的表面积之比为50%以上。
4. 权利要求1所述的光学部件，其特征在于，
所述光学透镜片具有比所述多个光学片中包含的其他任一光学片高的刚性。
5. 权利要求4所述的光学部件，其特征在于，
设光学片的杨氏模量为E、该光学片的厚度为t，则(E×t3)的值越大，判断所述光学片的刚性越高。
6. 一种面光源装置，其特征在于，
设有：权利要求1至5中任一项所述的光学部件；以及
配置在所述光学部件的入光侧的光源。
7. 权利要求6所述的面光源装置，其特征在于，
还包括具有从入光侧与所述光学部件的所述最先入光侧光学片触接的接触部的多个支承件，
所述最先入光侧光学片的片面实质上沿水平方向地配置面光源装置时，相邻的2个接触部之间的沿所述最先入光侧光学片的垂直方向的挠曲量小于所述最先入光侧光学片的有关部分中的厚度。
8. 权利要求6所述的面光源装置，其特征在于，
还包括具有从入光侧与所述光学部件的所述最先入光侧光学片触接的接触部的多个支承件，
设相邻的2个接触部的沿所述最先入光侧光学片的片面的间隔为d、所述最先入光侧光学片的密度为ρ、所述最先入光侧光学片的厚度为t、所述最先入光侧光学片的杨氏模量为E、重力加速度为g，则满足以下的关系：
t＞15×ρ×g×d4/(8×E×t2)。
9. 权利要求6所述的面光源装置，其特征在于，
所述支承件的所述接触部是透明的。
10. 一种液晶显示装置，其特征在于，
设有：权利要求6所述的所述面光源装置；以及
配置在所述面光源装置的所述光学部件的出光侧的液晶显示面板。
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