JP2005352400A - 拡散板及び面光源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 透明基板83の表面には、合成パターン86を用いて略長方形状が格子状に並んだパターンが形成されている。合成パターン86は、一方向に長い線状をした複数の第1凹凸パターン84と、ランダムに配列された凹レンズ状の複数の第2凹凸パターン85とを合成することによって作製されている。
【選択図】 図31
Description
φy=γ/(n−1)
で表わされる。ここで、nは凹凸拡散板41を構成する樹脂の屈折率であり、また空気の屈折率は1としている。
z=f(x、y)
と表わされ、前記第2凹凸形状の表面形状が、
z=g(x、y)
と表わされるとき、前記合成パターンの表面形状は、
0≦ξ≦1
であるパラメータξを用いて
z=(1−ξ)×f(x、y)+ξ×g(x、y)
と表わされることを特徴としている。よって、この実施態様によれば、パラメータξを0〜1の範囲で変化させることにより、第1凹凸形状と第2凹凸形状の分配比率を任意に替えて拡散板を設計することができる。特に、z=f(x、y)とz=g(x、y)が、拡散度合いの等しい第1凹凸形状と第2凹凸形状を表わしている場合には、拡散板の拡散度合いを変化させることなく第1凹凸形状と第2凹凸形状の分配比率を変えることができる。
0.1≦ξ≦0.3
としている。パラメータξをこの範囲内に定めることにより、液晶表示装置に用いたときの画像のコントラストを高くして色ちらつきを防止し、かつ、輝度を高く保つことができる。
z=z1=f(x、y)
で表わされているとする。同様に、図33(c)(d)で表わされる第2凹凸パターン85の高さをz=z2とし、第2凹凸パターン85の形状が、
z=z2=g(x、y)
で表わされているとする。このとき、図33(e)(f)の合成パターン86の形状は、第1凹凸パターン84と第2凹凸パターン85の重ね合わせで表現される。すなわち、合成パターン86の高さをz=z3とすれば、合成パターン86の形状は、
z=z3=z1+z2=f(x、y)+g(x、y)
で表わされる。こうして合成パターン86の形状が決まれば、電子ビーム描画法などでNi原盤を作製し、この原盤からスタンパを作製し、そのスタンパを用いて透明基板83の上に塗布された紫外線硬化型樹脂をスタンパで成形し、紫外線照射により紫外線硬化型樹脂を硬化させて凹凸拡散板82を得ることができる。
z=z3=(1−ξ)×f(x、y)+ξ×g(x、y) …(1)
で表わされるパターン形状の合成パターン86は、やはりほぼ目的とする拡散度合いのパターンとなる。ここで、ξは第2凹凸パターン85の合成比率であって、0≦ξ≦1 である。よって、(1)式を用いて合成パターン86を設計すれば、目的とする拡散度合いを維持したまま、ξをパラメータとして合成パターン86の形状を変化させることができる。従って、ξを変化させてモアレ縞や色ちらつき、輝度低減などをできるだけ小さくすることのできるξの値を決定すれば、最適な合成パターン86の形状を決定することができる。
0.1≦ξ≦0.3
とするのが望ましく、0.2くらいが特に望ましい。
赤色画素の輝度:緑色画素の輝度:青色画素の輝度=1.03:1.03:1
となり、コントラスト比は1.03まで改善されている。よって、凹凸拡散板82によれば、画面の色ちらつきをほとんど改善することができる。
1/3≦K/Λy≦3
が望ましく、特に、
1/2≦K/Λy≦2
が望ましい。
1/3≦Λx/Λy≦3
であることが望ましい。より望ましくは、
1/2≦Λx/Λy≦2
とすればよい。
33 発光部
34 鏡面反射シート
35 偏向パターン素子
38 光入射面
40 光出射面
42 プリズムシート
52 導光板
53 発光部
54 鏡面反射シート
55 偏向パターン素子
60 光出射面
81 面光源装置
82 凹凸拡散板
83 透明基板
85 第2凹凸パターン
86 合成パターン
91 面光源装置
92 凹凸拡散板
Claims (14)
- 一方の面から光が入射し他方の面から光が出射する基板のいずれか一方の面に、
前記入射光の光軸を含む一平面内で入射光を拡散させる複数の凹部又は凸部からなる第1凹凸形状と、前記入射光の光軸の回りに入射光を拡散させる複数の凹部又は凸部からなる第2凹凸形状とを重畳して得られた合成パターンが形成された拡散板。 - 前記基板のいずれか一方の面と平行な直交2方向にx軸及びy軸を定め、前記一方の面に垂直な方向にz軸を定めて、前記第1凹凸形状の表面形状が、
z=f(x、y)
と表わされ、前記第2凹凸形状の表面形状が、
z=g(x、y)
と表わされるとき、
前記合成パターンの表面形状は、
0≦ξ≦1
であるパラメータξを用いて
z=(1−ξ)×f(x、y)+ξ×g(x、y)
と表わされることを特徴とする、請求項1に記載の拡散板。 - 前記パラメータξは、
0.1≦ξ≦0.3
であることを特徴とする、請求項2に記載の拡散板。 - 前記第1凹凸形状は、一方向に長い線状の凹部又は凸部を周期的に配置して構成されており、
前記第2凹凸形状は、球面状又は円錐形状の凹部又は凸部を非周期的に配置して構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の拡散板。 - 前記合成パターンは前記基板の面にほぼ平行な領域を有し、当該領域は、前記基板のいずれかの面側から見ると、略長方形が並んだ格子状の模様を形成していることを特徴とする、請求項4に記載の拡散板。
- 前記第1凹凸形状を構成する凹部又は凸部の配置周期に対し、前記第2凹凸形状を構成する凹部又は凸部の、前記基板に垂直な方向から見た最大寸法が、1/3倍以上3倍以下であることを特徴とする、請求項4に記載の拡散板。
- 一方の面から光が入射し他方の面から光が出射する基板のいずれか一方の面に、
前記入射光の光軸を含む一平面内で入射光を拡散させる複数の凹部又は凸部からなる第1凹凸形状と、前記入射光の光軸を含む一平面内で入射光を拡散させる複数の凹部又は凸部からなる第2凹凸形状とが、前記両平面が互いに直交するような向きで配置されていることを特徴とする拡散板。 - 前記入射光は、光軸と直交する2方向のうち一方向に狭い指向特性を有し、他方向に広い指向特性を有する光束であって、
前記第1凹凸形状を構成する凹部又は凸部は、前記入射光の指向特性が狭い方向と平行な平面内で入射光を拡散させるように配置され、
前記第2凹凸形状を構成する凹部又は凸部は、前記入射光の指向特性が広い方向と平行な平面内で入射光を拡散させるように配置され、
前記第1凹凸形状の拡散度合いが、前記第2凹凸形状の拡散度合いよりも大きくなっていることを特徴とする、請求項7に記載の拡散板。 - 前記第1凹凸形状を構成する凹部又は凸部と、前記第2凹凸形状を構成する凹部又は凸部とは、いずれも一方向に長い線状の凹部又は凸部となっていることを特徴とする、請求項7に記載の拡散板。
- 前記第1凹凸形状により入射光が拡散する前記平面に平行な方向における第1凹凸形状を構成する凹部又は凸部の周期に対し、前記第2凹凸形状により入射光が拡散する前記平面に平行な方向における第2凹凸形状を構成する凹部又は凸部の周期が、1/3倍以上3倍以下であることを特徴とする、請求項7に記載の拡散板。
- 前記第1凹凸形状は、一方向に長い線状の凹部又は凸部が所定の1点を中心として放射状に配置されていることを特徴とする、請求項1又は7に記載の拡散板。
- 光源と、
前記光源から導入した光を面状に広げて光出射面から出射させる導光板と、
前記導光板の光出射面に対向させて配置された請求項1乃至11のいずれかに記載の拡散板と、
を備えた面光源装置。 - 光源と、
前記光源から導入した光を面状に広げて光出射面から出射させる導光板と、
前記導光板の光出射面に対向させて配置され、前記導光板から出射された光を前記光出射面に垂直な方向へ偏向させて前記導光板と対向する面と反対側の面から出射させるプリズムシートと、
前記プリズムシートの光が出射する面に対向させて配置された請求項1乃至11のいずれかに記載の拡散板と、
を備えた面光源装置。 - 前記光源は点光源であり、
前記導光板の光出射面と反対側の面のほぼ全体には、長手方向の方向性を有する形状であって、この長手方向が前記点光源とほぼ垂直に対向する偏向パターン素子が相互に間隔をあけて配置されており、
前記プリズムシートの前記導光板と対向する面には、断面略三角形状のプリズムが前記点光源に対応する点を中心として円弧状に形成されており、
前記拡散板の合成パターンを形成する前記第1凹凸形状は、一方向に長い線状の凹部又は凸部が前記点光源に対応する点を中心として放射状に配置されてなることを特徴とする、請求項13に記載の面光源装置。
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