JP5803320B2 - 面光源装置、液晶表示装置および光学部材 - Google Patents
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Description
発光面を有した面光源装置であって、
出光面と、第1方向に対向して配置された一対の入光面と、を有する導光板を備え、
正面方向を0°として、正面方向から前記第1方向における一側に向けて傾斜した場合の角度が負の値となり、正面方向から前記第1方向における他側に向けて傾斜した場合の角度が正の値となるように定義して、前記発光面上の前記第1方向に沿った各位置で、前記正面方向および前記第1方向を含む面内での輝度の角度分布を測定した場合、前記発光面の前記第1方向における一側端部となる第1端部位置での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θa、前記発光面の前記第1方向における他側端部となる第2端部位置での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θb、および、前記発光面の前記第1方向における中央となる中央位置での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θcが、
θb<θc<θa
となる。
正面方向を0°として、正面方向から前記第1方向における一側に向けて傾斜した場合の角度が負の値となり、正面方向から前記第1方向における他側に向けて傾斜した場合の角度が正の値となるように定義して、前記正面方向および前記第1方向を含む面内での輝度の角度分布を前記発光面上の前記中央位置で測定した場合に、前記第1光源で発光された第1光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θc1は、正の値をとるようにしてもよい。
前記光制御シートは、シート状の本体部と、前記本体部の出光側面上に配列方向に沿って配列され、各々が前記第1方向と交差する方向に延びる、複数の単位光学要素と、を有し、
前記本体部への法線方向と前記配列方向との両方向に平行に断面において、前記単位光学要素の幅Wbに対する前記単位光学要素の高さHbの比(Hb/Wb)が、0.55以上0.85以下であり、
正面方向を0°として、正面方向から前記第1方向における一側に向けて傾斜した場合の角度が負の値となり、正面方向から前記第1方向における他側に向けて傾斜した場合の角度が正の値となるように定義して、前記正面方向および前記第1方向を含む面内での輝度の角度分布を、前記導光板の前記出光面上のうちの第1方向における中央となる中央位置で測定した場合に、第1光源で発光された第1光成分に起因した前記導光板の前記出光面上での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度が、65°以上75°以下であり、第2光源で発光された第2光成分に起因した前記導光板の前記出光面上での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度が、−75°以上−65°以下であるようにしてもよい。
前記光制御シートは、シート状の本体部と、前記本体部の入光側面上に配列方向に沿って配列され、各々が前記第1方向と交差する方向に延びる、複数の単位光学要素と、を有し、
前記本体部への法線方向と前記配列方向との両方向に平行に断面において、前記単位光学要素の幅Wcに対する前記単位光学要素の高さHcの比(Hc/Wc)が、0.55以上0.72以下であり、
正面方向を0°として、正面方向から前記第1方向における一側に向けて傾斜した場合の角度が負の値となり、正面方向から前記第1方向における他側に向けて傾斜した場合の角度が正の値となるように定義して、前記正面方向および前記第1方向を含む面内での輝度の角度分布を、前記導光板の前記出光面上のうちの第1方向における中央となる中央位置で測定した場合に、第1光源で発光された第1光成分に起因した前記導光板の前記出光面上での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度が、65°以上80°以下であり、第2光源で発光された第2光成分に起因した前記導光板の前記出光面上での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度が、−80°以上−65°以下であるようにしてもよい。
発光面を有した面光源装置であって、
出光面と、第1方向に対向して配置された一対の側面と、を有する導光板を備え、
前記導光板の前記一対の側面の少なくとも一つが入光面をなし、
正面方向を0°として、正面方向から前記第1方向における一側に向けて傾斜した場合の角度が負の値となり、正面方向から前記第1方向における他側に向けて傾斜した場合の角度が正の値となるように定義して、前記発光面上の前記第1方向に沿った各位置で、前記正面方向および前記第1方向を含む面内での輝度の角度分布を測定した場合、前記発光面の前記第1方向における一側端部となる第1端部位置での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θa、前記発光面の前記第1方向における他側端部となる第2端部位置での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θb、および、前記発光面の前記第1方向における中央となる中央位置での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θcが、
θb<θc<θa
となる。
正面方向を0°として、正面方向から前記第1方向における一側に向けて傾斜した場合の角度が負の値となり、正面方向から前記第1方向における他側に向けて傾斜した場合の角度が正の値となるように定義して、前記発光面上の前記第1方向に沿った各位置で、前記正面方向および前記第1方向を含む面内での前記第1光源で発光された第1光成分に起因した輝度の角度分布を測定した場合、前記発光面の前記第1端部位置での前記第1光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θa1、前記発光面の前記第2端部位置での前記第1光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θb1、および、前記発光面の前記中央位置での前記第1光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θc1が、
θb1<θc1<θa1
となるようにしてもよい。
前記光制御シートは、シート状の本体部と、前記本体部の入光側面上に前記第1方向に沿って配列され、各々が前記第1方向と交差する方向に延びる、複数の単位光学要素と、を有し、
各単位光学要素は、前記第1方向における一側に配置された一側面と、前記第1方向における前記他側に配置された他側面と、を有し、
前記複数の単位光学要素の間で、前記他側面の傾斜角度は同一ではなく、
ある一つの単位光学要素の他側面は、当該単位光学要素よりも前記第1方向において他側に位置する単位光学要素の他側面と同一の傾斜角度で正面方向から傾斜し、或いは、当該単位光学要素よりも前記第1方向において他側に位置する単位光学要素の他側面よりも正面方向から大きく傾斜していてもよい。
正面方向を0°として、正面方向から前記第1方向における一側に向けて傾斜した場合の角度が負の値となり、正面方向から前記第1方向における他側に向けて傾斜した場合の角度が正の値となるように定義して、前記発光面上の前記第1方向に沿った各位置で、前記正面方向および前記第1方向を含む面内での前記第2光源で発光された第2光成分に起因した輝度の角度分布を測定した場合、前記発光面の前記第1端部位置での前記第2光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θa2、前記発光面の前記第2端部位置での前記第2光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θb2、および、前記発光面の前記中央位置での前記第2光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θc2が、
θb2<θc2<θa2
となっていてもよい。
前記光制御シートは、シート状の本体部と、前記本体部の入光側面上に前記第1方向に沿って配列され、各々が前記第1方向と交差する方向に延びる、複数の単位光学要素と、を有し、
各単位光学要素は、前記第1方向における一側に配置された一側面と、前記第1方向における他側に配置された他側面と、を有し、
前記複数の単位光学要素の間で、前記一側面の傾斜角度は同一ではなく、
前記複数の単位光学要素の間で、前記他側面の傾斜角度は同一ではなく、
ある一つの単位光学要素の一側面は、当該単位光学要素よりも前記第1方向において一側に位置する単位光学要素の一側面と同一の傾斜角度で正面方向から傾斜し、或いは、当該単位光学要素よりも前記第1方向において一側に位置する単位光学要素の一側面よりも正面方向から大きく傾斜し、
ある一つの単位光学要素の他側面は、当該単位光学要素よりも前記第1方向において他側に位置する単位光学要素の他側面と同一の傾斜角度で正面方向から傾斜し、或いは、当該単位光学要素よりも前記第1方向において他側に位置する単位光学要素の他側面よりも正面方向から大きく傾斜していてもよい。
1/12≦tan(θa)≦1/3
−1/3≦tan(θb)≦−1/12
を満たすようにしてもよい。
0.6≦(FLVa/PLVa)<1
0.6≦(FLVb/PLVb)<1
を満たすようにしてもよい。
上述した本発明による第1および第2の面光源装置のいずれかと、
前記面光源装置の出光側に配置された液晶表示パネルと、を備える。
面光源装置が、前記導光板の前記入光面に沿って配列された複数の点状発光体を含む光源を、さらに有し、
本発明による表示装置が、前記光源の前記点状発光体の出力を制御する制御装置を、さらに備え、
前記制御装置は、表示されるべき映像に応じて各点状発光体の出力を調節するように構成されていてもよい。
まず、以上のような構成からなる単位光学要素70の具体例として、単位光学要素70の幅Wb(図2参照)を20μm以上200μm以下とすることができる。また、光制御シート60のシート面への法線方向ndに沿った本体部65の出光側面65aからの単位光学要素70の突出高さHbを14μm以上160μm以下とすることができる。一方、本体部65の厚みは、0.01mm〜1mmとすることができる。このような光制御シート60は、導光板30の作製に用いられ得る上述の材料と同様の材料を用いて、上述した導光板の作製方法と同様の方法によって、作製することができる。
θb<θc<θa ・・・式(1)
より具体的な角度として、図6〜図8に示す例では、θa=7.5°、θb=−7.5°、θc=0°となっている。
1/12≦tan(θa)≦1/3 ・・・式(2)
−1/3≦tan(θb)≦−1/12 ・・・式(3)
0.6≦(FLVa/PLVa)<1 ・・・式(4)
0.6≦(FLVb/PLVb)<1 ・・・式(5)
θb1<θc1<θa1 ・・・式(6)
θb2<θc2<θa2 ・・・式(7)
11 表示面
12 液晶層
13 上偏光板
14 下偏光板
15 液晶表示パネル
18 制御装置
20 面光源装置
21 発光面
24a,24b 光源
25 発光体
28 反射シート
30 導光板
31 出光面
32 裏面
33 入光面、第1入光面
34 入光面、第2入光面
37,38 傾斜面
40 基部
41 一側面、出光側面
42 他側面、入光側面
44 主部
45 拡散成分
50 単位光学要素、単位形状要素、単位プリズム、単位レンズ
60 光制御シート
65 本体部
65a 出光側面
65b 入光側面
70,75,77 単位光学要素、単位形状要素、単位プリズム、単位レンズ
80 光拡散シート
Claims (11)
- 発光面を有した面光源装置において、
出光面と、第1方向に対向して配置された一対の入光面と、を有する導光板と、
前記導光板の第1方向における前記一側に位置する第1の入光面に対向して配置された第1光源と、
前記導光板の第1方向における前記他側に位置する第2の入光面に対向して配置された第2光源と、を備え、
正面方向を0°として、正面方向から前記第1方向における一側に向けて傾斜した場合の角度が負の値となり、正面方向から前記第1方向における他側に向けて傾斜した場合の角度が正の値となるように定義して、前記発光面上の前記第1方向に沿った各位置で、前記正面方向および前記第1方向を含む面内での輝度の角度分布を測定した場合、
前記発光面の前記第1方向における一側端部となる第1端部位置での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θa、前記発光面の前記第1方向における他側端部となる第2端部位置での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θb、および、前記発光面の前記第1方向における中央となる中央位置での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θcが、
θb<θc<θa
となり、
前記発光面上の前記中央位置での前記第1光源で発光された第1光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θc1は、正の値をとり、
前記発光面上の前記中央位置での前記第2光源で発光された第2光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度θc2は、負の値をとり、
前記発光面上の前記第1端部位置での前記第1光源で発光された第1光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度は、前記発光面上の前記中央位置での前記第1光源で発光された第1光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度よりも高く、前記発光面上の前記中央位置での前記第1光源で発光された第1光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度は、前記発光面上の前記第2端部位置での前記第1光源で発光された第1光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度よりも高く、
前記発光面上の前記第2端部位置での前記第2光源で発光された第2光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度は、前記発光面上の前記中央位置での前記第2光源で発光された第2光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度よりも高く、前記発光面上の前記中央位置での前記第2光源で発光された第2光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度は、前記発光面上の前記第1端部位置での前記第2光源で発光された第2光成分に起因した輝度の角度分布における最高輝度よりも高い、面光源装置。 - 前記ピーク角度θc1は、5°以上15°以下である、請求項1に記載の面光源装置。
- 前記ピーク角度θc2は、−15°以上−5°以下である、請求項1又は2に記載の面光源装置。
- 前記導光板の出光側に配置された光制御シートを、さらに備え、
前記光制御シートは、シート状の本体部と、前記本体部の出光側面上に前記第1方向に沿って配列され、各々が前記第1方向と交差する方向に延びる、複数の単位光学要素と、を有し、
前記本体部への法線方向と前記配列方向との両方向に平行に断面において、前記単位光学要素の幅Wbに対する前記単位光学要素の高さHbの比(Hb/Wb)が、0.55以上0.85以下であり、
正面方向を0°として、正面方向から前記第1方向における一側に向けて傾斜した場合の角度が負の値となり、正面方向から前記第1方向における他側に向けて傾斜した場合の角度が正の値となるように定義して、前記正面方向および前記第1方向を含む面内での輝度の角度分布を、前記導光板の前記出光面上のうちの第1方向における中央となる中央位置で測定した場合に、第1光源で発光された第1光成分に起因した前記導光板の前記出光面上での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度が、65°以上75°以下であり、第2光源で発光された第2光成分に起因した前記導光板の前記出光面上での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度が、−75°以上−65°以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の面光源装置。 - 前記導光板の出光側に配置された光制御シートを、さらに備え、
前記光制御シートは、シート状の本体部と、前記本体部の入光側面上に前記第1方向に沿って配列され、各々が前記第1方向と交差する方向に延びる、複数の単位光学要素と、を有し、
前記本体部への法線方向と前記配列方向との両方向に平行に断面において、前記単位光学要素の幅Wcに対する前記単位光学要素の高さHcの比(Hc/Wc)が、0.55以上0.72以下であり、
正面方向を0°として、正面方向から前記第1方向における一側に向けて傾斜した場合の角度が負の値となり、正面方向から前記第1方向における他側に向けて傾斜した場合の角度が正の値となるように定義して、前記正面方向および前記第1方向を含む面内での輝度の角度分布を、前記導光板の前記出光面上のうちの第1方向における中央となる中央位置で測定した場合に、第1光源で発光された第1光成分に起因した前記導光板の前記出光面上での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度が、65°以上80°以下であり、第2光源で発光された第2光成分に起因した前記導光板の前記出光面上での輝度の角度分布における最高輝度をもたらすピーク角度が、−80°以上−65°以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の面光源装置。 - 前記ピーク角度θaおよび前記ピーク角度θbが、
1/12≦tan(θa)≦1/3
−1/3≦tan(θb)≦−1/12
を満たす、請求項1〜5のいずれか一項に記載の面光源装置。 - 前記発光面上の前記第1端部位置での輝度の角度分布における最高輝度値PLVaおよび前記発光面上の前記第1端部位置での輝度の角度分布における正面方向での輝度値FLVa、並びに、前記発光面上の前記第2端部位置での輝度の角度分布における最高輝度値PLVbおよび前記発光面上の前記第2端部位置での輝度の角度分布における正面方向での輝度値FLVbが、
0.6≦(FLVa/PLVa)<1
0.6≦(FLVb/PLVb)<1
を満たす、請求項1〜6のいずれか一項に記載の面光源装置。 - 前記導光板はシート状の基部を有しており、
前記基部は、樹脂からなる主部と、前記主部中に分散された拡散成分と、を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の面光源装置。 - 前記導光板は、シート状の基部と、前記第1方向と交差する配列方向に沿って前記基部の発光面側の面上に配列され、各々がその配列方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位プリズムと、を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の面光源装置。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置の出光側に配置された液晶表示パネルと、を備える、液晶表示装置。 - 前記面光源装置は、前記導光板の前記入光面に沿って配列された複数の点状発光体を含む光源を、さらに有し、
前記液晶表示装置は、前記光源の前記点状発光体の出力を制御する制御装置を、さらに備え、
前記制御装置は、表示されるべき映像に応じて各点状発光体の出力を調節するように構成されている、請求項10に記載の液晶表示装置。
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