TWI485476B - 背光裝置及液晶顯示裝置 - Google Patents

背光裝置及液晶顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI485476B
TWI485476B TW101112957A TW101112957A TWI485476B TW I485476 B TWI485476 B TW I485476B TW 101112957 A TW101112957 A TW 101112957A TW 101112957 A TW101112957 A TW 101112957A TW I485476 B TWI485476 B TW I485476B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
liquid crystal
crystal display
light distribution
display panel
Prior art date
Application number
TW101112957A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201248260A (en
Inventor
Muneharu Kuwata
Rena Nishitani
Nami Nakano
Kuniko Kojima
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of TW201248260A publication Critical patent/TW201248260A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI485476B publication Critical patent/TWI485476B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

背光裝置及液晶顯示裝置
本發明係關於一種用於液晶顯示裝置中的背光及具備有該背光的液晶顯示裝置。
一般而言，穿透型或半穿透型之液晶顯示裝置，係具備：具有液晶層的液晶顯示面板；以及朝向該液晶顯示面板之背面照射光線的背光(backlight)。以往有提出一種以低消耗電力化或高輝度化、隱密性(privacy)之保護等為目的，且在背光的導光板之出光面側配置稜鏡薄片(prism sheet)以縮窄射出光之分佈的窄視野角之液晶顯示裝置(例如，參照專利文獻1)。
在上述窄視野角之液晶顯示裝置中，從液晶顯示面板之顯示面射出的射出光係在顯示面板全體中於顯示面之法線方向具有較高的指向性。因此，當視覺距離小時，因凝望液晶顯示面板之角度的差異，在液晶顯示面板之周邊部相對於中心部會有輝度大幅降低的問題。該傾向，會伴隨視覺距離越小、又液晶顯示面板越大型而越為顯著，在極端的情況下會因輝度降低而無法觀察周邊部。
作為解決該問題的構成，有提出一種在背光的導光板之出光面側配置薄片(sheet)之構成，該薄片係具有剖面為三角形之稜鏡，該稜鏡係以具有線狀之頂稜且使從背光的出光面之任意位置發射出的光線之主光線，指向於預先設定之視點方向的方式而排列所成(例如，參照專利文獻2)。
(專利文獻1)日本特開2001-143515號公報
(專利文獻2)日本特開平7-318729號公報
然而，上述的背光，由於是使從出光面發射出的光線之主光線朝向預先設定之視點指向，所以在從所設定的視點觀看時雖然可觀察到均一的輝度，但是從離開所設定的視點之場所觀看時就無法觀察到均一的輝度。因此，會有伴隨視覺距離之變化而發生周邊部之輝度降低的問題點。
本發明係為了解決如上述之問題而開發完成者，其目的在於獲得一種伴隨視覺距離之變化所帶來的周邊部之輝度降低較少的背光及液晶顯示裝置。
在本發明之背光裝置中，係具備：光源；光學構件，將從光源射出之光線，轉換成具有窄角配光分佈的光線並朝向液晶顯示面板之方向輻射，該窄角配光分佈係為預定強度以上之光線係局限在以液晶顯示面板之顯示面之法線方向為中心的預定角度範圍內；以及配光控制構件，接受從光學構件輻射出之具有窄角配光分佈的光線，且朝向液晶顯示面板之方向射出；在配光控制構件係設置有複數個曲面，俾將具有窄角配光分佈的光線之中入射於液晶顯示面板之周邊部的光線，以窄角配光分佈比入射於液晶顯示面板之中央部的光線還寬之方式進行轉換，且複數個曲面之曲率半徑，係形成為位於配光控制構件之周邊部的曲率半 徑比位於配光控制構件之中央部的曲率半徑還小。
依據本發明之背光，則可減輕伴隨視覺距離之變化所帶來的周邊部之輝度的降低。
 實施形態1.
第1圖及第2圖係顯示實施形態1之液晶顯示裝置，第1圖係顯示液晶顯示裝置之構成的示意圖，第2圖係第1圖之液晶顯示裝置的立體圖。
如第1圖及第2圖所示，液晶顯示裝置，係具備：穿透型之液晶顯示面板106；以及朝向液晶顯示面板106之背面106a輻射光線的背光108。
液晶顯示面板106係具有背面106a與顯示面106b，而顯示面106b，係與包含正交於Z軸之X軸及Y軸的X-Y平面呈平行地配置。顯示面106b之法線方向係與Z軸平行，而X軸及Y軸則相互地正交。
背光108，係具備：配光控制構件83；由向下稜鏡薄片82(光學薄片)及導光板81所構成的光學構件107；以及光反射薄片80與光源117A、117B。
光源117A、117B，係分別對向配置於導光板81之Y軸方向的兩端面(入射端面)，例如將複數個雷射發光元件或發光二極體排列於X軸方向。光源117A、117B之射出光，係從導光板81之端面入射於導光板81內，且在傳播於導光板81內之後射出，並依向下稜鏡薄片82、配光控制構 件83之順序穿透，進而入射於液晶顯示面板106。液晶顯示面板106，係將從背面106a入射來的光線進行空間調變以產生圖像光，且從顯示面106b射出。該射出光可以辨識為圖像。
導光板81，係由丙烯酸(acrylic)樹脂(PMMA)等之透明光學材料所形成的板狀構件，且其背面(與液晶顯示面板106相反側之面)係具有如下構造：突出於液晶顯示面板106側之相反側的微細光學元件81a沿著與顯示面106b平行的面進行規則性排列之構造。微細光學元件81a之形狀係構成球面形狀之一部分，且其表面具有一定的曲率。球面形狀之微細光學元件81a係沿著X-Y平面進行二維配置。
作為微細光學元件81a之實施例，例如，可採用其表面之曲率約為0.15mm、最大高度約為0.005mm、折射率約為1.49之微細光學元件。又，微細光學元件之中心間隔係可設為0.077mm。另外，導光板81之材質雖然可設為丙烯酸樹脂，但是並非被限定於該材質。只要是光穿透率佳、成形加工性優異的材質，則亦可使用聚碳酸酯(polycarbonate)樹脂等之其他的樹脂材料、或是玻璃材料來取代丙烯酸樹脂。
如同前述般，光源117A、117B之射出光，係從導光板81之側方端面入射於導光板81之內部。該入射光，係一邊傳播於導光板81之內部，一邊藉由導光板81之微細光學元件81a與空氣層之折射率差而進行全反射並從導光板81之前面朝向液晶顯示面板106之方向輻射。在此，為了 使從導光板81之前面射出的輻射光之面內輝度分佈均一，係將微細光學元件81a配置為：越離開側方端面就越緊密，越接近側方端面就越稀疏。另外，並不限於此，為了將前述面內輝度分佈設為所期望的值，亦可將微細光學元件81a更均一均等地配置在面內。
光反射薄片80，係用以將從導光板81之背面輻射的光線進行反射並當作照射液晶顯示面板106之背面106a的照明光來再利用者，例如，可使用以聚乙烯對苯二甲酯(polyethylene terephthalate)等之樹脂為基材的光反射薄片、或使金屬蒸鍍於基板之表面而成的光反射薄片。
向下稜鏡薄片82為透明的光學薄片，而其背面係具有如下構造：突出於液晶顯示面板106側之相反側的微細光學元件82a沿著與顯示面106b平行的面進行規則性排列之構造。微細光學元件82a之形狀為三角稜鏡形狀，且具有一定的頂角。如第2圖所示，微細光學元件82a係以X軸方向為稜線方向的三角稜鏡，且沿著X-Y平面而規則性地配置於Y軸方向。雖然微細光學元件82a之間隔為固定，但是亦可為可變。又，各微細光學元件82a，係分別具有2個傾斜面。
作為微細光學元件82a之實施例，例如，可採用由2個傾斜面所形成之頂角為68度、高度為0.022mm、折射率為1.49之微細光學元件。又，可將微細光學元件82a以Y軸方向之中心間隔成為0.03mm之方式而排列。另外，向下稜鏡薄片82之材質雖然可設為PMMA，但是並非被限定於 該材質。只要是光穿透率佳、成形加工性優異的材質，則亦可使用聚碳酸酯樹脂等之其他的樹脂材料、或是玻璃材料。
配光控制構件83為透明之板狀或薄片狀的構件，且具有：供從光學構件107輻射來之光線入射的入射面83a；以及供從入射面83a入射來之光線射出的射出面83b。然後，在配光控制構件83之射出面83b，係設置有朝向X軸方向延伸的複數個凹面109。該凹面109，係沿著與顯示面106b平行的面而規則性排列於Y軸方向。凹面109之曲率半徑，係以依中央部110A、中間部110B、周邊部110C之順序而變小的方式所形成。另外，該凹面109之Y方向的寬度，較佳為與液晶顯示面板106之像素(在此並未圖示)的寬度相同程度以下，更佳為後述的要素像素之寬度以下。
從光源117A、117B發出的光，係從導光板81之入射端面分別入射於導光板81，且一邊全反射一邊傳播於導光板81之內部。此時，傳播光之一部分可藉由導光板81之背面的微細光學元件81a而反射，且當作照明光從導光板81之前面(出光面)輻射。微細光學元件81a，係將傳播於導光板81之內部的光線，轉換成以從Z軸方向傾斜達預定角度的方向為中心之配光分佈的光線並從前面輻射。從該導光板81以預定角度幅射出的光線，係入射於向下稜鏡薄片82之微細光學元件82a的內部，且在該微細光學元件82a之傾斜面進行內面全反射之後，在出光面之法線方向具有較高之指向性而從前面(出光面)輻射。亦即，藉由由 導光板81與向下稜鏡薄片82所構成的光學構件107之作用，從光源117A、117B射出的光線，可轉換成具有窄角配光分佈的光線，且從光學構件107朝向液晶顯示面板106之方向輻射。
具有窄角配光分佈的光線，係具有：將預定強度以上之光線局限在以液晶顯示面板106之顯示面106b之屬於法線方向的Z軸方向為中心的預定角度範圍內之較高指向性的光線。
從向下稜鏡薄片82輻射來的光線，係入射於配光控制構件83之入射面83a後，藉由設置於射出面83b之複數個凹面109，如後述般地控制其配光分佈並予以射出。然後，從配光控制構件83輻射來的光線，係可當作照射液晶顯示面板106之背面106a的照明光來利用。
在此，在說明實施形態1之液晶顯示裝置中的配光控制構件83之作用前，說明習知(比較例)之液晶顯示裝置中的視覺距離與面內輝度分佈之關係。
第3圖係顯示第1比較例之液晶顯示裝置之構成的示意圖。第1比較例之液晶顯示裝置除了未具備配光控制構件83以外，係與實施形態1之液晶顯示裝置相同，且輻射具有如上述之窄角配光分佈的光線。在第3圖中，P係表示視覺距離為無限遠之情況的視點。R及Q係分別為位於通過液晶顯示面板之顯示面中央部的法線上之視點，且R係表示視覺距離近的情況之視點，而Q係與R不同的視點且表示P與R之間的視覺距離之情況的視點。從向下稜鏡 薄片82射出的光線，由於在Z軸方向具有較高的指向性，所以在從視點P觀看的情況下，可均一地觀察到面內輝度分佈。
另一方面，在從視點Q觀看的情況下，中央部之輝度雖然與視點P相同，但是從周邊部發射出的光線卻觀察到輝度越靠近周邊部越降低。進而，在從視點R看到的情況，中央部的輝度雖未與P及Q有所不同，但是從周邊部發射出的光線卻觀察到輝度越靠近周邊部越降低。從視點R看到的情況比起從視點Q看到的情況，周邊部之輝度會大幅降低。亦即，在第1比較例之液晶顯示裝置中，視覺距離越近則周邊部之輝度降低就越為顯著。
第4圖係顯示第2比較例之液晶顯示裝置之構成的示意圖。第2比較例之液晶顯示裝置，係在第1比較例之液晶顯示裝置的向下稜鏡薄片82之前方配置有菲涅耳(Fresnel)透鏡薄片105，而其他的構成則為相同。第2比較例之液晶顯示裝置，係用菲涅耳透鏡薄片105將周邊部之指向性朝向視點Q傾斜，以作為改善第3圖所示的第1比較例之液晶顯示裝置的周邊輝度之降低的手段。
藉由如此構成，在從視點Q觀看的情況下可在中央部與周邊部觀察到均一的輝度。可是，在視點P及視點R任一方的周邊部之輝度會降低。如此，使用菲涅耳透鏡薄片105的方法，只不過是將可均一觀察到面內輝度的視點，從習知的無限遠變更為某有限距離而已，並非根本解決面內輝度降低之問題。當離開該有限距離之視點時，就會與 習知同樣地發生周邊輝度之降低。
實施形態1之液晶顯示裝置的配光控制構件83，係用以改善如上述伴隨視覺距離之變化所帶來的周邊輝度之降低者。
第5圖係放大顯示配光控制構件83之一部分的剖面圖，其中分別以第5圖(a)顯示第1圖中的配光控制構件83之中央部110A、第5圖(b)顯示第1圖中的配光控制構件83之中間部110B、第5圖(c)顯示第1圖中的配光控制構件83之周邊部110C的剖面形狀。第5圖(a)之中央部110A的射出面83b為平面形狀，相對於此，在第5圖(b)之中間部110B及第5圖(c)之周邊部110C的射出面83b，係形成有凹面109。又，如同前述般，凹面109之曲率半徑，係第5圖(c)之周邊部110C的曲率半徑比第5圖(b)之中間部110B的曲率半徑還小。另外，在此，雖然僅顯示中央部110A、中間部110B、周邊部110C之3個區域的情況，但是，包含除此以外的區域，凹面109之曲率半徑係形成為越是位於周邊部110C就越小。
在中央部110A，由於配光控制構件83之射出面83b的形狀為平面，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係可不改變其配光分佈地從配光控制構件83射出。在中間部110B，由於在射出面83b設置有具有某曲率半徑的凹面109，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，可擴展其配光分佈並從配光控制構件83射出。再者，在周邊部110C，由於設置有曲 率半徑更小的凹面109，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，可更加地擴展其配光分佈並從配光控制構件83射出。
結果，如第1圖所示，從配光控制構件83射出的光線，係以從光學構件107射出之具有窄角配光分佈的光線隨著從液晶顯示面板106之中央部朝向周邊部而慢慢地擴展其配光分佈的方式進行轉換，且從配光控制構件83射出。換句話說，隨著從液晶顯示面板106之中央部朝向周邊部而慢慢地從Z軸傾斜的角度之射出成分會變多。在此情況下，在無限遠的視點P，可觀察到從中央部110A輻射出的光線84a、從中間部110B輻射出的光線85c、及從周邊部110C輻射出的光線86c。又，在中距離的視點Q，可觀察到從中央部110A輻射出的光線84a、從中間部110B輻射出的光線85a、及從周邊部110C輻射出的光線86a。然後，在近距離的視點R，可觀察到從中央部110A輻射出的光線84a、從中間部110B輻射出的光線85b、及從周邊部110C輻射出的光線86b。因而，藉由使用配光控制構件83而以從光學構件107輻射出之具有窄角配光分佈的光線之配光分佈變寬的方式進行轉換，則即便是在從無限遠至近距離，從任一個視點觀察的情況下仍可減輕周邊部的輝度降低。
依據實施形態1之液晶顯示裝置，則由於具備接受從光學構件107輻射出之具有窄角配光分佈的光線且朝向液晶顯示面板106之方向射出的配光控制構件83，且在配光 控制構件83設置複數個凹面109，並將複數個凹面109之曲率半徑形成為越是位於配光控制構件83之周邊部110C側就越小，所以具有窄角配光分佈的光線會以隨著從液晶顯示面板106之中央部朝向周邊部而慢慢地變寬的方式進行轉換，且即便是在從無限遠至近距離，從任一個視點觀察的情況下仍可減輕周邊部的輝度降低。
又，如後面說明般，亦能夠在配光控制構件83之射出面83b設置複數個凸面來取代複數個凹面109。但是在該情況下，由於有必要使從光學構件107輻射來的光線在凸面一度聚光且再次漫射，所以為了要擴展具有窄角配光分佈的光線，必須有具有絕對值比凹面109還大之功率的凸面。因此，在凸面之曲面形狀有形狀誤差時，該形狀誤差帶給從配光控制構件83之射出面83b射出的光線之配光分佈的影響較大。相對於此，在實施形態1中由於是在配光控制構件83之射出面83b設置複數個凹面109，所以可以比較弱的功率擴展具有窄角配光分佈的光線，且即便是在凹面109之球面形狀有形狀誤差時，該形狀誤差帶給從配光控制構件83之射出面83b射出的光線之配光分佈的影響較小。亦即，可減弱對於凹面109之形狀誤差的製造靈敏度。
又，光學構件107，由於是由導光板81及向下稜鏡薄片82所構成，該導光板81係使從光源117A、117B射出的光線在液晶顯示面板106側之相反側所具有的背面進行內面反射並朝向液晶顯示面板106之方向射出；該向下稜鏡 薄片82係將從導光板81朝向液晶顯示面板106之方向射出的光線，轉換成具有窄角配光分佈的光線；所以只要在習知廣為使用的向下稜鏡薄片82之上，配置對應各種用途而設計的配光控制構件83，就可簡單地製造周邊部之輝度降低少的背光。
另外，在實施形態1中雖然已顯示在配光控制構件83之射出面83b設置複數個凹面109的構成，但是設置凹面109的位置並未限於此。第6圖係顯示實施形態1之液晶顯示裝置的變化例，且為局部顯示配光控制構件83的剖視圖。在此變化例中，係在配光控制構件83之入射面83a設置有複數個凹面109。即便如此亦可獲得與上述同樣的功效。
又，亦可在配光控制構件83之雙面設置複數個凹面109。第7圖係顯示實施形態1之液晶顯示裝置的變化例，且為局部顯示配光控制構件83的剖視圖。在此變化例中，係在配光控制構件83之入射面83a及射出面83b的雙方設置有複數個凹面109。即便如此亦可獲得與上述同樣的功效。
另外，在實施形態1之背光中，雖然是將配光控制構件83之入射面83a設為平面，但是為了獲得所期望的配光分佈，亦能夠設為任意的曲面。
實施形態2.
第8圖係顯示實施形態2之液晶顯示裝置之構成的示意圖。實施形態2之液晶顯示裝置與實施形態1相較，係 形成為：形成於構成光學構件107的導光板81之背面的微細光學元件81a之每一單位面積之數目，在周邊部側更為緊密。另外，實施形態2之液晶顯示裝置的構成，係由於除了微細光學元件81a之分佈不同以外與實施形態1相同，所以省略說明。
在習知的背光之導光板中，為了使背光之面內輝度均一，一般是將設置於導光板之背面的微細光學元件，配置為：越接近光源的區域就越稀疏，越靠中心部就越緊密。此是因當在接近光源的區域緊密地配置微細光學元件時，從導光板取出的光線，越在周邊部就變得越多而在中央部就變得越少，且中央部之輝度會降低所致。
另一方面，在實施形態2之背光中，比起如上述般使面內輝度分佈均一的情況之配置，係將微細光學元件81a，緊密地配置於接近光源117A、117B的區域。結果，如第8圖所示，從向下稜鏡薄片82輻射出的光線之法線方向的輝度，係周邊部大於中央部。結果，從配光控制構件83射出的光線與實施形態1相較，雖然其配光分佈沒有改變，但是越是從配光控制構件83之周邊部輻射出的光線，就會越增加各射出角度之光強度。
在此情況下，在視點P，係可觀察到從中央部110A輻射出的光線87a、從中間部110B輻射出的光線88c、及從周邊部110C輻射出的光線89c。又，在視點Q，係可觀察到從中央部110A輻射出的光線87a、從中間部110B輻射出的光線88a、及從周邊部110C輻射出的光線89a。然後， 在視點R，係可觀察到從中央部110A輻射出的光線87a、從中間部110B輻射出的光線88b、及從周邊部110C輻射出的光線89b。此時，在視點R觀測之從周邊部11C輻射出的光線89b之光強度，係比在實施形態1中相當於此的從周邊部110C輻射出的光線86b還大。
依據實施形態2之背光，則由於與實施形態1相較，係將導光板81之微細光學元件81a的每一單位面積之數目，在周邊部側配置成更為緊密，所以在周邊部可加大從液晶顯示面板106之法線方向大幅傾斜的角度方向之光線的強度，且除了實施形態1之功效以外，還可更加減輕周邊部之輝度降低。
實施形態3.
第9圖及第10圖係顯示實施形態3之液晶顯示裝置，第9圖係顯示液晶顯示裝置之構成的示意圖，第10圖(a)係放大顯示第9圖中的配光控制構件之中央部的剖視圖，第10圖(b)係放大顯示第9圖中的配光控制構件之中間部的剖視圖，第10圖(c)係放大顯示第9圖中的配光控制構件之周邊部的剖視圖。
如第9圖所示，實施形態3之液晶顯示裝置，雖然與實施形態1相同點係在配光控制構件83設置有複數個凹面109，但是不同點係在於：在實施形態1中從配光控制構件83射出的光線之峰值成分之方向是與液晶顯示面板106之法線方向平行，相對於此，在實施形態3中是以從配光控制構件83射出的光線之峰值成分之方向轉向通過液晶顯 示面板之顯示面中央部的法線之方式，使凹面109相對於顯示面之法線方向傾斜。由於除此以外的構成與實施形態1相同所以省略其說明。
第10圖(a)之中央部110A的射出面83b為平面形狀，相對於此，在第10圖(b)之中間部110B及第10圖(c)之周邊部110C的射出面83b，係形成有凹面109。中間部110B中的凹面109，係具有曲率半徑r1，且相對於作為顯示面106b之法線方向的Z軸朝配光控制構件83之周邊部的方向傾斜達ω1。亦即，連結凹面109之中點與其曲率中心01的直線，係與Z軸構成角度ω1。又，周邊部110C中的凹面109，係具有曲率半徑r2，且相對於Z軸朝配光控制構件83之周邊部的方向傾斜達ω2。亦即，連結凹面109之中點與其曲率中心02的直線，係與Z軸構成角度ω2。然後，曲率半徑r2比r1小，凹面109之傾斜角度ω2比ω1大。在此，雖然僅顯示中央部110A、中間部110B、周邊部110C之3個區域的情況，但是凹面109係越是位於周邊部110C則其曲率半徑就會逐漸變小，凹面109之傾斜角度，係越是位於周邊部110C則越大。
在中央部110A，由於配光控制構件83之射出面83b的形狀為平面，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係可不改變其配光分佈地從配光控制構件83射出。在中間部110B，由於是在射出面83b設置有曲率半徑r1之凹面109，且該凹面109係相對於Z軸朝配光控制構件83之周邊部的方向傾斜達ω1，所以從向下稜 鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係以其分佈擴展於Y軸方向，並且其峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方式傾斜，且整體朝中央部之方向傾斜。
在周邊部110C，由於設置有具有比上述曲率半徑r1還小之曲率半徑r2的凹面109，且該凹面109係相對於Z軸朝配光控制構件83之周邊部的方向傾斜達ω 2而比ω 1還大，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係以其分佈比上述之中間部110B還大地擴展於Y軸方向，並且以其峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方式，比上述之中間部110B更大幅地傾斜。
結果，如第9圖所示，從配光控制構件83射出的光線，係以從光學構件107射出之具有窄角配光分佈的光線，隨著從液晶顯示面板106之中央部朝向周邊部慢慢地變寬，並且其峰值成分之方向轉向液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的方式傾斜，且越是從配光控制構件83之周邊部110C射出的光線，朝向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方向輻射的光線之成分就變得越多。
在此情況下，在視點P，係可觀察到從中央部110A輻射出的光線90a、從中間部110B輻射出的光線91c、及從周邊部110C輻射出的光線92c。又，在視點Q，係可觀察到從中央部110A輻射出的光線90a、從中間部110B輻射 出的光線91a、及從周邊部110C輻射出的光線92a。然後，在視點R，係可觀察到從中央部110A輻射出的光線90a、從中間部110B輻射出的光線91b、及從周邊部110C輻射出的光線92b。在此，光線90a、91a、92a係從配光控制構件83射出的光線之峰值成分。此時，從在視點R觀測之周邊部110C輻射出的光線92b之光強度，係比實施形態1中相當於此的從周邊部110C輻射出的光線86b還大。因而，藉由使用配光控制構件83來將從光學構件107輻射出之具有窄角配光分佈的光線以其配光分佈變寬的方式進行轉換，並且以該光線的峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方式進行轉換，則即便是在從無限遠至近距離，從任一個視點觀察的情況下仍可減輕周邊部的輝度降低。
依據實施形態3之背光，則由於是以從配光控制構件83射出的光線之峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方式，使凹面109相對於顯示面106b之法線方向傾斜，所以除了實施形態1之功效以外，還可更進一步減輕周邊部的輝度降低。
又，由於是將凹面109之傾斜角度，設為越是位於配光控制構件83之周邊部110C側就越大，所以可提高背光之面內輝度分佈的均一性。
另外，在實施形態3中雖然已顯示在配光控制構件83之射出面83b設置凹面109，但是亦可在入射面83a設置凹面109，且將凹面109以從配光控制構件83輻射出的光 線之峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方式傾斜凹面109。又，亦可在入射面83a與射出面83b之雙面設置凹面109，且將凹面109以從配光控制構件83輻射出的光線之峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方式傾斜。即便以該等方式構成，亦可獲得與上述同樣的功效。
實施形態4.
第11圖係顯示實施形態4之液晶顯示裝置，其中第11圖(a)係放大顯示配光控制構件之中央部的剖視圖，第11圖(b)係放大顯示配光控制構件之中間部的剖視圖，第11圖(c)係放大顯示配光控制構件之周邊部的剖視圖。在實施形態3中，雖然是顯示以從配光控制構件83射出的光線之峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方式，使凹面109相對於顯示面106b之法線傾斜，但是亦可在射出面83b設置凹面109，並且在入射面83a設置與該凹面109對向的傾斜面116。即便如此，從配光控制構件83射出的光線之峰值成分之方向亦可轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部。另外，除了配光控制構件83之形狀以外，由於其餘與實施形態3相同所以省略說明。
第11圖(a)之中央部110A的入射面83a及射出面83b為平面形狀，相對於此，在第11圖(b)之中間部110B及第11圖(c)之周邊部110C，係在射出面83b形成有凹面109， 並且在入射面83a形成有與凹面109對向的傾斜面116。在中間部110B中的射出面83b，係形成有具有曲率半徑r1的凹面109，且連結該凹面109之中點與其曲率中心O3的直線，係與Z軸平行。然後，在入射面83a係設置有與該凹面109對向的傾斜面116，且該傾斜面116係相對於作為液晶顯示面106之平行方向的X軸及Y軸，朝向配光控制構件83之周邊部的方向傾斜達ω 3。
又，在周邊部110C中的射出面83b，係形成有具有曲率半徑r2的凹面109，且連結該凹面109之中點與其曲率中心O4的直線，係與Z軸平行。然後，在入射面83a係設置有與該凹面109對向的傾斜面116，且該傾斜面116係相對於作為液晶顯示面106之平行方向的X軸及Y軸，朝向配光控制構件83之周邊部的方向傾斜達ω 4。另外，曲率半徑r2比r1小，傾斜角度ω 4比ω 3大。又，在此，雖然僅顯示中央部、中間部、周邊部之3個區域的情況，但是包含除此以外的區域，凹面109之曲率半徑係形成為越是位於周邊部110C則越小，而傾斜面116之傾斜係形成為越是位於周邊部110C則越大。
在中央部110A，由於配光控制構件83之入射面83a及射出面83b的形狀分別為平面形狀，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係可不改變其配光分佈地從配光控制構件83射出。在中間部110B，由於是在射出面83b設置有曲率半徑r1之凹面109，且在入射面83a形成有相對於X軸及Y軸傾斜達ω 3的傾斜面116， 所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係可藉由入射面83a之傾斜面116而使其峰值成分之方向面向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線，且藉由射出面83b之凹面109將其分佈擴展於Y軸方向。
在周邊部110C，由於在射出面83b設置有比上述曲率半徑r1還小之曲率半徑r2的凹面109，且在入射面83a形成有相對於X軸及Y軸傾斜達ω4而比上述傾斜角度ω3還大的傾斜面116，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係可藉由入射面83a之傾斜面116而比中間部110B更大幅地傾斜，且藉由射出面83b之凹面109比中間部110B更大幅地擴展於Y軸方向。結果，從配光控制構件83射出的光線，係以從光學構件107射出之具有窄角配光分佈的光線，隨著從液晶顯示面板106之中央部朝向周邊部慢慢地變寬的方式進行轉換，並且以該光線之峰值成分之方向轉向液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的方式進行轉換，且從配光控制構件83射出。藉此，即便是在從無限遠至近距離，從任一個視點觀察的情況下仍可減輕周邊部的輝度降低。
依據實施形態4之背光，則由於是在配光控制構件83之射出面83b設置複數個凹面109，並且在入射面83a設置與複數個凹面109對向的複數個傾斜面116，且將該傾斜面116，以從配光控制構件83幅射出的光線之峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的 法線之方式形成，所以可獲得與實施形態3相同的功效。
另外，在此，雖然已顯示在入射面83a設置複數個傾斜面116、在射出面83b設置複數個凹面109的構成，但是即便是在入射面83a設置複數個凹面109，在射出面83b設置複數個傾斜面116亦可獲得相同的功效。
實施形態5.
第12圖至第14圖係顯示實施形態5之液晶顯示裝置，第12圖係顯示液晶顯示裝置之構成的示意圖，第13圖(a)係放大顯示第12圖中的配光控制構件之中間部的剖視圖，第13圖(b)係放大顯示第12圖中的配光控制構件之周邊部的剖視圖，第14圖係求出光學面之各面與XY平面所成的角度時之說明圖。
如第12圖所示，實施形態5之液晶顯示裝置，雖然在於具備液晶顯示面板106、配光控制構件83、向下稜鏡薄片82、導光板81、光反射薄片80及光源117A、117B之點係與實施形態1相同，但是在實施形態1之配光控制構件83係設置有複數個凹面109，相對於此，在實施形態5之配光控制構件83係設置有將具有窄角配光分佈的光線之峰值成分的方向，以指向於複數個視點之方式進行轉換的複數個光學面1000。另外，除了配光控制構件83以外，由於其餘與實施形態1相同所以省略說明。
如第13圖(a)及第13圖(b)所示，光學面1000係具有第1面103a、第2面103b及第3面103c。此等的面，係分別以相互不同的角度相對於X軸及Y軸傾斜的平面，且 將入射於配光控制構件83之具有窄角配光分佈的光線之峰值成分的方向設為：第1面103a係朝向近距離之視點R、第2面103b係朝向中距離之視點Q、第3面103c係朝向無限遠之視點P。
如第13圖(a)所示，在中間部110B之光學面1000中，第1面103a及第2面103b與Y軸所成的角度係分別為ω6與ω5，第3面係與Y軸平行。又，ω6係大於ω5。如第13圖(b)所示，在周邊部110C之光學面1000中，第1面103a及第2面103b與Y軸所成的角度係分別為ω8與ω7，第3面係與Y軸平行。又，ω8係大於ω7。在此，雖然僅顯示中間部110B、周邊部110C之2個區域的情況，但是，包含除此以外，第1面103a、第2面103b之傾斜角度，係形成為越是位於周邊部110C就越大。
從向下稜鏡薄片82射出，且透過第3面103c從配光控制構件83射出的光線，係作為具有窄角配光分佈的光線之峰值成分的光線94c、95c之方向與視點P之方向一致。
相對於此，透過第2面103b從配光控制構件83射出的光線，係對應第2面103b之傾斜ω5、ω7，使作為具有窄角配光分佈的光線之峰值成分的光線94a、95a之方向變化，且與視點Q之方向一致。又，透過第1面103a從配光控制構件83射出的光線，係對應第1面103a之傾斜ω6、ω8，使作為具有窄角配光分佈的光線之峰值成分的光線94b、95b之方向變化，且與視點R之方向一致。
結果，如第12圖所示，在視點P，係可觀察到從中央 部110A輻射出的光線93a、從中間部110B輻射出的光線94c、及從周邊部110C輻射出的光線95c。又，在視點Q，係可觀察到從中央部110A輻射出的光線93a、從中間部110B輻射出的光線94a、及從周邊部110C輻射出的光線95a。然後，在視點R，係可觀察到從中央部110A輻射出的光線93a、從中間部110B輻射出的光線94b、及從周邊部110C輻射出的光線95b。藉由如此地將從光學構件107輻射出之具有窄角配光分佈的光線之峰值成分之方向以轉向視點P、Q、R之方向的方式進行轉換，則即便是在P、Q、R中之任一視點，亦可確保一定的周邊輝度。
另外，在上述中，雖然僅說明中央部110A、中間部110B、周邊部110C，但是就設置於除此以外之區域的光學面而言，亦以從第3面103c射出的光線之峰值成分可在視點P觀察到的方式、以從第2面103b射出的光線之峰值成分可在視點Q觀察到的方式、以從第1面103a射出的光線之峰值成分可在視點R觀察到的方式來形成。
其次，說明光學面1000之各面與XY平面所成的角度ω之求出方法。另外，在此雖然是就第1面103a加以例示，但是就其他的面而言亦可以同樣方法來決定ω。在第14圖中，分別以d表示從往第1面103a的光線之入射點M至視點X之沿著Z軸的距離，以I表示從入射點M至視點X之沿著Y軸的距離，以ω’表示以角度ω入射於第1面103a的光線之射出角。在此情況下，成立如下。
tan(π/2+ω-ω’)=d/I (1)
nsinω=sinω’ (2)
在此，n為配光控制構件83之折射率，而空氣之折射率係設為1。
藉由數式(1)(2)，只要d、n及I決定，則可求出任意位置的ω。亦即，在任意的視點中，可求出配光控制構件83之任意位置的光學面之各面的傾斜。
依據實施形態5之背光，則由於在配光控制構件83，具有第1面103a、第2面103b及第3面103c，且設置：將從光學構件107輻射出之具有窄角配光分佈的光線之峰值成分之方向，以轉向視點P、Q、R之方向的方式進行轉換的複數個光學面1000，所以在視點P、Q、R，可確保一定的周邊輝度。
又，第1面103a及第2面103b之傾斜角度，由於是分別越是位於配光控制構件83之周邊部側就越大，所以可提高背光之面內輝度分佈的均一性。
又，依據實施形態5之液晶顯示裝置，則由於具備上述的背光，所以可在視點P、Q、R確保一定的周邊輝度。
另外，當配光控制構件83中之鄰接的光學面1000之Y軸方向的寬度或配置間隔(節距(pitch))變大時，由於光線之射出方向會因液晶顯示面板106之顯示面106b的位置而有所不同，所以在顯示面106b會觀察到X軸方向之面內輝度不均等。另一方面，當過於縮小寬度或節距時，將使加工變得困難，並且使配光控制構件83之光利用效率降低。
一般而言，顯示於液晶顯示面板的圖像，係可藉由作為基本的顯示單位之像素來形成。該像素復包含RGB之要素像素。來自各要素像素之光強度可利用液晶顯示面板來調整，且該光線可由人類的眼睛所合成，藉此可決定該像素之顏色。當光學面1000之Y軸方向的寬度或節距比RGB之各要素像素還大時，在某一視點，會觀察到某一像素之色度或輝度與本來應顯示之色度或輝度有所不同。因此，各光學面1000之寬度及間距，較佳係以比要素像素之Y軸方向的尺寸還小的方式來構成。又，在RGB之各要素像素之Y軸方向的尺寸內所含的各光學面1000之數目，更佳是以分別成為同程度的方式來構成。
另外，在實施形態5之形態中，雖然已說明光學面1000之第1面103a、第2面103b及第3面103c係設為平面，但是並不限於此，亦可為曲面等。例如，當設為凹面時，就如在實施形態1及2中已說明般，由於可擴展從各面射出的光線之配光分佈，所以在更寬的視覺距離中可減輕周邊輝度之降低。
又，在上述中，雖然已顯示將視點P當作無限遠且第3面103c係與X-Y平面呈平行的情況，但是亦可除了中央部110A，而將視點設定於非為無限遠的位置並將第3面103c相對於X-Y平面傾斜。
更且，在實施形態5中，雖然已顯示從中央部朝向周邊部，以第3面103c、第2面103b、第1面103a之順序設置有各面的光學面1000，但是此順序可替換。
又，雖然已顯示將光學面1000設置於配光控制構件83之射出面83b側，但是此亦可設置於入射面83a側。
又，在實施形態5中，雖然已例示將從光學構件107射出之具有窄角配光分佈的光線，轉換為朝向作為無限遠之視點的視點P、作為中間距離之視點的視點Q、作為近距離之視點的視點R之3個視點進行轉換的配光控制構件83，但是並不限於此，視點能夠設為2以上，且視覺距離亦能夠選擇任意的值。
實施形態6.
第15圖係顯示本發明實施形態6之液晶顯示裝置(穿透型液晶顯示裝置)100之構成的示意圖。液晶顯示裝置100，係將實施形態1之配光控制構件83應用於具有後述之視野角可變功能的液晶顯示裝置者。第16圖係顯示從Y軸方向觀看到第15圖之液晶顯示裝置100之構成之一部分的構成之示意圖。如第15圖及第16圖所示，液晶顯示裝置100係具備穿透型之液晶顯示面板10、光學薄片9、第1背光單元1、第2背光單元2及光反射薄片8、配光控制構件83，且此等構成要素10、9、1、2、8、83，係沿著Z軸而排列。液晶顯示面板10係具有與包含正交於Z軸之X軸及Y軸的X-Y平面呈平行的顯示面10a。另外，X軸及Y軸係相互地正交。以下，就除了配光控制構件83以外的液晶顯示裝置加以說明。
液晶顯示裝置100復具有：驅動液晶顯示面板10的面板驅動部102；驅動第1背光單元1中所含之光源3A、3B 的光源驅動部103A；以及驅動第2背光單元2中所含之光源6A、6B的光源驅動部103B。面板驅動部102與光源驅動部103A、103B之動作，係藉由控制部101而控制。
控制部101，係對從信號源(未圖示)供給來的影像信號施予圖像處理並產生控制信號，且將此等控制信號供給至面板驅動部102及光源驅動部103A、103B。光源驅動部103A、103B係分別按照來自控制部101之控制信號而驅動光源3A、3B、6A、6B並從此等光源3A、3B、6A、6B射出光線。
第1背光單元1係將光源3A、3B之射出光轉換成具有窄角配光分佈(預定強度以上之光線局限在以液晶顯示面板10之顯示面10a的法線方向，亦即以Z軸方向為中心之比較窄的角度範圍內之分佈)的照明光11，並朝向液晶顯示面板10之背面10b輻射。該照明光11係透過光學薄片9而照射於液晶顯示面板10之背面10b。光學薄片9係用以抑制較微細的照明不均等之光學影響者。另一方面，第2背光單元2係將光源6A、6B之射出光轉換成具有廣角配光分佈(預定強度以上之光線局限在以Z軸方向為中心之比較寬的角度範圍內之分佈)的照明光12，並朝向液晶顯示面板10之背面10b輻射。該照明光12係穿透第1背光單元1及光學薄片9而照射於液晶顯示面板10之背面10b。
在第2背光單元2之正下方係配置有光反射薄片8。從第1背光單元1輻射至其背面側的光線之中，穿透第2背光單元後的光線、與從第2背光單元2輻射至其背面側 的光線，係在光反射薄片8反射，且可當作照射液晶顯示面板10之背面10b的照明光來利用。作為光反射薄片8，例如，可使用以聚乙烯對苯二甲酯等之樹脂為基材的光反射薄片、或使金屬蒸鍍於基板之表面而成的光反射薄片。
液晶顯示面板10係具有沿著正交於Z軸方向的X-Y平面而延伸的液晶層10c。液晶顯示面板10之顯示面10a係具有矩形，而第15圖及第16圖所示之X軸方向及Y軸方向，係分別為沿著該顯示面10a之相互正交的2邊之方向。面板驅動部102係按照從控制部101所供給的控制信號而以像素單位使液晶層10c之光穿透率變化。藉此，液晶顯示面板10係將從第1背光單元1及第2背光單元2之其中一方或雙方入射的照明光進行空間調變以產生圖像光，且可將該圖像光從顯示面10a射出。在僅有光源3A、3B被驅動，而光源6A、6B未被驅動的情況，由於窄角配光分佈之照明光11係從第1背光單元1輻射，所以液晶顯示面板100之視野角會變成窄視野角，而在僅有光源6A、6B被驅動的情況，由於廣角配光分佈之照明光12係從第2背光單元2輻射，所以液晶顯示裝置100之視野角會變成寬視野角。又，控制部101係個別地控制光源驅動部103A、103B，故可調整從第1背光單元1輻射出的照明光11之強度、與從第2背光單元2輻射出的照明光12之強度的比例。
如第15圖所示，第1背光單元1係包含：光源3A、3B；相對於液晶顯示面板10之顯示面10a平行地配置的導光板4；光學薄片5D(以下，稱為向下稜鏡薄片5D)；以及 光學薄片5V(以下，稱為向上稜鏡薄片5V)。藉由導光板4與向下稜鏡薄片5D之組合(第1光學構件)，從光源3A、3B射出的光線可轉換成具有窄角配光分佈的照明光11。導光板4，係由丙烯酸樹脂(PMMA)等之透明光學材料所形成的板狀構件，且其背面4a(液晶顯示面板10之相反側的面)，係具有如下構造：突出於液晶顯示面板10側之相反側的微細光學元件40、…、40沿著與顯示面10a呈平行的面而規則性地排列之構造。微細光學元件40之形狀係構成球面形狀之一部分，且其表面具有一定的曲率。
向上稜鏡薄片5V係具有使藉由第2背光單元2而射出之具有廣角配光分佈的照明光12穿透之光學構造，復具有使從導光板4之背面4a輻射出的光線反射並送回到導光板4之方向的光學構造。從導光板4之背面4a輻射出的光線，係藉由向上稜鏡薄片5V而反射，且將其行進方向改變成液晶顯示面板10之方向，並藉由穿透導光板4及向下稜鏡薄片5D而當作具有窄角配光分佈的照明光來利用。
光源3A、3B，係分別配置於導光板4之Y軸方向的兩端面(入射端面)4c、4d，例如將複數個雷射發光元件排列於X軸方向。從此等光源3A、3B發出的光線，係從導光板4之入射端面4c、4d分別入射於導光板4，且一邊全反射一邊傳播於導光板4之內部。此時，傳播光之一部分可藉由導光板4之背面4a的微細光學元件40而反射，且當作照明光11a從導光板4之前面(出光面)4b輻射。微細光學元件40係將傳播於導光板4之內部的光線，轉換成以從Z 軸方向傾斜達預定角度的方向為中心的配光分佈之光線，並從前面4b輻射。從該導光板4輻射出的光線11a，係入射於向下稜鏡薄片5D的微細光學元件50之內部，且在該微細光學元件50之傾斜面進行內面全反射之後，從前面(出光面)5b當作照明光11來輻射。
第17圖(a)及(b)係概略顯示導光板4之光學構造之一例的圖。第17圖(a)係概略顯示導光板4之背面4a的構造之一例的立體圖，第17圖(b)係概略顯示從第17圖(a)所示的導光板4之X軸方向觀看到的構造之一部分的圖。如第17圖(a)所示，在導光板4之背面4a，係二維地(沿著X-Y平面)排列有凸球面形狀之微細光學元件40。
作為微細光學元件40之實施例，例如可採用其表面之曲率約為0.15mm、最大高度Hmax約為0.005mm、折射率約為1.49的微細光學元件。又，微細光學元件40、40之中心間隔Lp係可設為0.077mm。另外，導光板4之材質雖然可設為丙烯酸樹脂，但是並非被限定於該材質。只要是光穿透率佳、且成形加工性優異的材質，則亦可使用聚碳酸酯樹脂等之其他的樹脂材料、或是玻璃材料來取代丙烯酸樹脂。
如同前述般，光源3A、3B之射出光係從導光板4之側方端面4c、4d入射於導光板4之內部。該入射光係一邊傳播於導光板4之內部，一邊藉由導光板4之微細光學元件40與空氣層之折射率差而全反射，並從導光板4之前面4b朝向液晶顯示面板10之方向輻射。另外，在導光板4之背 面4a中，第17圖(a)、(b)所示的微細光學元件40、…、40雖然是大致規則性地排列，但是為了使從導光板4之前面4b射出的輻射光11a之面內輝度分佈均一化，亦可將微細光學元件40之密度，亦即每一單位面積之數目設為越離開端面4c、4d越多，將微細光學元件40之密度設為越接近端面4c、4d就越少。或是，亦可將微細光學元件40、…、40形成為越接近導光板4之中心就越緊密，且隨著遠離該中心則階段性地變成稀疏。
第18圖係顯示藉由模擬從導光板4之前面4b輻射的輻射光11a之配光分佈(角度輝度分佈)而得的計算結果之曲線圖。在第18圖之曲線圖中，分別以橫軸表示輻射光11a之輻射角度，縱軸表示輝度。如第18圖所示，輻射光11a之配光分佈，係以從Z軸方向傾斜約±75度的軸為中心且分別具有約30度之分佈寬度(半值全寬：FWHM)。亦即，輻射光11a之配光分佈，係具有半值全寬以上之強度的光線局限在：以從Z軸方向傾斜約+75度的軸為中心且約為+60度至+90度之角度範圍、與以從Z軸方向傾斜約-75度的軸為中心且約為-60度至-90度之角度範圍的分佈。在此，從第15圖右方之光源3B射出的光線，係在微細光學元件40進行內面反射且形成主要為-60度至-90度之角度範圍的輻射光，而從第15圖左方之光源3A射出的光線，係在微細光學元件40進行內面反射且形成主要為+60度至+90度之角度範圍的輻射光。另外，即便是將微細光學元件40之形狀形成微稜鏡形狀以取代凸球面形狀，亦可產生 如此的配光分佈之輻射光。
如後述般，藉由產生局限在此等2個角度範圍的輻射光11a，就可使入射於向下稜鏡薄片5D的微細光學元件50之內部的輻射光11a在微細光學元件50之內面進行全反射。在微細光學元件50之內面發生全反射的光線，係局限在以Z軸方向為中心之較窄的角度範圍並形成具有窄角配光分佈的照明光11。
其次，就向下稜鏡薄片5D之光學構造加以說明。第19圖(a)及(b)係概略顯示向下稜鏡薄片5D之光學構造之一例的圖。第19圖(a)係概略顯示向下稜鏡薄片5D之背面5a的構造之一例的立體圖，第19圖(b)係概略顯示從第19圖(a)所示的向下稜鏡薄片5D之X軸方向觀看到的構成之一部分的圖。如第19圖(a)所示，向下稜鏡薄片5D之背面5a(即與導光板4對向的面)，係具有複數個微細光學元件50沿著與顯示面10a平行之面而規則性地排列於Y軸方向的構造。各微細光學元件50係形成三角稜鏡形狀之凸狀部，且微細光學元件50之頂角部係突出於液晶顯示面板10側之相反側，而構成該頂角部之稜線係延伸於X軸方向。微細光學元件50、50之間隔為一定。又，各微細光學元件50，係具有分別從Z軸方向朝向+Y軸方向及-Y軸方向傾斜的2個傾斜面50a、50b。
從導光板4之前面4b射出的輻射光11a，係入射於向下稜鏡薄片5D之背面5a，亦即微細光學元件50。該入射光，係成為照明光11，由於該照明光11係在構成微細光 學元件50之三角稜鏡的傾斜面50a、50b之其中一方進行內面全反射，藉此以靠近液晶顯示面板10之法線方向(Z軸方向)的方式來彎曲，所以具有中心輝度高、分佈寬度窄的配光分佈。
作為如此的微細光學元件50之實施例，例如可採用由傾斜面50a、50b所成的頂角(第19圖(b)之剖面的等腰三角形狀之頂角)為68度、高度Tmax為0.022mm、折射率為1.49的微細光學元件。又，可將微細光學元件50、…、50，以Y軸方向之中心間隔Wp成為0.03mm的方式來排列。另外，向下稜鏡薄片5D之材質雖然可設為PMMA，但是並非被限定於該材質。只要是光穿透率佳、成形加工性優異的材質，則亦可使用聚碳酸酯樹脂等之其他的樹脂材料、或是玻璃材料。
第20圖係顯示藉由模擬從向下稜鏡薄片5D的前面5b所輻射的照明光11之配光分佈而得的計算結果之曲線圖。在第20圖之曲線圖中，分別以橫軸表示照明光11之輻射角度，縱軸表示輝度。另外，在第20圖之配光分佈中，並未包含從第2背光單元2輻射且穿透第1背光單元1後的光線。如第2圖所明示，照明光11之配光分佈，係以Z軸方向為中心且具有輻射角度約30度之分佈寬度(半值全寬：FWHM)。亦即，照明光11之配光分佈，係具有半值全寬以上之強度的光線局限在以Z軸方向為中心且-15度至+15度之角度範圍的窄角配光分佈。
第20圖所示的窄角配光分佈，係以來自導光板4之輻 射光11a具有第18圖之配光分佈為前提。第18圖之配光分佈，係用以獲得以滿足如下條件之方式來設計導光板4的結果者，該條件為：(1)以具有蘭伯特(Lambert)形狀之角度強度分佈的光源3A、3B之使用為前提，(2)來自導光板4之輻射光11a，藉由在向下稜鏡薄片5D之微細光學元件50(頂角68度)的傾斜面50a、50b進行內面全反射並行進於向下稜鏡薄片5D內，而可轉換成以0度為中心並局限在約30度之分佈寬度之角度範圍的配光分佈之光線。
第21圖(a)及(b)係概略顯示微細光學元件之光學特性的圖。如第21圖(a)所示，微細光學元件50，係使相對於Z軸方向以預定角度以上入射於傾斜面50a的光束IL(主要是在導光板4之微細光學元件40進行內面反射後的輻射光11a)，在傾斜面50b進行內面全反射。結果，射出光束OL之射出角度，係比入射光束IL之入射角度還小。另一方面，如第21圖(b)所示，微細光學元件50，係使相對於Z軸方向以未滿預定角度入射於傾斜面50a的光束IL(主要是從第2背光單元2內之導光板7的前面7b輻射且穿透導光板4後的照明光12)折射，並朝向從Z軸方向大幅地傾斜的角度方向輻射。結果，射出光束OL之射出角度，係比入射光束IL之入射角度還大。因而，向下稜鏡薄片5D，係在預定強度以上之光線局限在以從背面5a入射的Z軸方向為中心之比較寬的角度範圍內的配光分佈之光線已入射時，可幾乎不使該配光分佈窄帶化地從前面5b射出。因而，從導光板7之前面7b輻射出的照明光12即便通過向 上稜鏡薄片5V與導光板4與向下稜鏡薄片5D，亦不會被窄帶化。
其次，就向上稜鏡薄片5V之光學構造加以說明。第22圖(a)及(b)係概略顯示向上稜鏡薄片5V之光學構造之一例的圖。第22圖(a)係概略顯示向上稜鏡薄片5V之表面5c的構造之一例的立體圖。第22圖(b)係概略顯示從第22圖(a)所示的向上稜鏡薄片5V之Y軸方向觀看到的構成之一部分的圖。如第22圖(a)所示，向上稜鏡薄片5V之表面5c(與導光板4對向的面)，係具有複數個微細光學元件51、…、51沿著與顯示面10a平行之面而規則性地排列於X軸方向的構造。各微細光學元件51，係形成三角稜鏡形狀之凸狀部，且微細光學元件51之頂角部係突出於液晶顯示面板10側，而構成該頂角部之稜線係延伸於Y軸方向。微細光學元件51、51之間隔為一定。又，各微細光學元件51，係具有分別從Z軸方向朝向+X軸方向及-X軸方向傾斜的2個傾斜面51a、51b。更且，向上稜鏡薄片5V之微細光學元件51、…、51的排列方向(X軸方向)，係與向下稜鏡薄片5D之微細光學元件50、…、50的排列方向(Y軸方向)大致正交。
作為如此的向上稜鏡薄片5V之微細光學元件51之實施例，例如可採用由傾斜面51a、51b所成的頂角(第22圖(b)之剖面的直角等腰三角形形狀之頂角)為90度、最大高度Dmax為0.015mm、折射率為1.49的微細光學元件。又，可將微細光學元件51、…、51，以X軸方向之中心間隔Gp 成為0.03mm的方式來排列。另外，稜鏡薄片之材質雖然可設為PMMA，但是並非被限定於該材質。只要是光穿透率佳、成形加工性優異的材質，則亦可使用聚碳酸酯樹脂等之其他的樹脂材料、或是玻璃材料。
上述向上稜鏡薄片5V，係使從導光板4入射於微細光學元件51、…、51的光線(返回光(return light))在背面5e進行內面全反射，藉此可將返回光之行進方向變更成液晶顯示面板10之方向。作為來自導光板4之返回光，係可列舉：在導光板4之背面4a並未滿足全反射條件而朝向液晶顯示面板10側之相反側的方向輻射的光線、或從向下稜鏡薄片5D朝向液晶顯示面板10側之相反側輻射的光線。向上稜鏡薄片5V，由於可將如此的返回光再次當作第1背光單元1之照明光，所以可提高光線之利用效率。
就上述微細光學元件51之光學作用說明如下。第23圖(a)及(b)係概略顯示向上稜鏡薄片5V的微細光學元件51之光學作用的圖。如上述般本實施形態之微細光學元件51、…、51的排列方向(X軸方向)，係與向下稜鏡薄片5D之微細光學元件50、…50的排列方向(Y軸方向)大致正交。第23圖(a)係概略顯示與具有微細光學元件51、51、51的向上稜鏡薄片5V之X-Z平面呈平行的部分剖面之圖，第23圖(b)係沿著第23圖(a)之向上稜鏡薄片5V之IXb-IXb線的部分剖視圖。相對於此，第24圖(a)及(b)係概略顯示以微細光學元件51、…、51之排列方向成為與向下稜鏡薄片5D的微細光學元件50、…、50之排列方向平 行的方式來變更向上稜鏡薄片5V之配置時的微細光學元件51之光學作用的圖。第24圖(a)係概略顯示與向上稜鏡薄片5V之Y-Z平面呈平行的部分剖面之圖，第24圖(b)係沿著第24圖(a)之向上稜鏡薄片5V之Xb-Xb線的部分剖視圖。第23圖(a)、(b)及第24圖(a)、(b)係顯示返回光RL從導光板4入射於微細光學元件51內時的光線之舉動。在此，由於來自導光板4之實際的返回光之中沿著Y-Z平面而傳播的光線之舉動具有支配性，所以為了方便說明起見，僅有簡略顯示傳播於與Y-Z平面呈平行之面的返回光RL。
如第23圖(a)所示，各微細光學元件51，係具有在X-Z平面中於Z軸方向具有對稱之傾斜角的一對傾斜面51a、51a。如第23圖(a)、(b)所示，作為返回光RL之光線係以各自的入射角入射於微細光學元件51之傾斜面51a。然後，如第23圖(a)所示，沿著Z軸方向而入射的光線，係在傾斜面51a朝向-X軸方向折射。另外，雖未圖示，但返回光RL亦入射至微細光學元件51的傾斜面51b，且在傾斜面51b朝+X軸方向折射。故而，行進於向上稜鏡薄片5V內的折射光之往背面5e的入射角度較大，且在向上稜鏡薄片5V與空氣層之界面(背面5e)容易發生滿足全反射條件的折射光。換言之，折射光之往背面5e的入射角度容易變成臨界角以上。折射光之中在背面5e進行內面全反射的光線OL，係如第23圖(a)、(b)所示地朝向液晶顯示面板10之方向射出。尤其是，來自導光板4之返回光RL的多數， 由於是以從向上稜鏡薄片5V之法線方向(Z軸方向)而具有大幅地傾斜的角度入射於向上稜鏡薄片5V之微細光學元件51，所以在向上稜鏡薄片5V之背面5e容易成立全反射條件。
如第23圖(a)所示，向上稜鏡薄片5V，係具有微細光學元件51之一對傾斜面51a、51b沿著X軸方向連續性地排列的光學構造。另一方面，如第23圖(b)所示，由於微細光學元件51係延伸於Y軸方向，所以在Y-Z平面，向上稜鏡薄片5V之構造係於Z軸方向對稱。因而，行進於向上稜鏡薄片5V內之折射光，當在背面5e進行內面全反射時，即便是在X-Z平面及Y-Z平面之任一個平面，皆會以與往向上稜鏡薄片5V的返回光RL之入射角(相對於Z軸方向之入射角)大致相等的角度從向上稜鏡薄片5V朝向液晶顯示面板10之方向射出。又，如第23圖(b)所示，返回光RL之中往向上稜鏡薄片5V之入射角(相對於Z軸方向之入射角)之較小的光線並不會在背面5e進行內面全反射，而入射角比較大的光線則會在背面5e進行內面全反射，藉此可轉換成射出光OL。因而，可一邊保存返回光RL之配光分佈的一部分，一邊返回光RL之一部分的行進方向可變更為液晶顯示面板10之方向。射出光0L，係藉由穿透導光板4，而在向下稜鏡薄片5D之微細光學元件50進行內面全反射並轉換成具有為了轉換成窄角配光分佈之照明光11而所需的配光分佈(例如，如第18圖所示，具有半值全寬以上之強度的光線局限在以從Z軸方向傾斜約+75度的軸為中 心且約為+60度至+90度之角度範圍、與以從Z軸方向傾斜約-75度的軸為中心且約為-60度至-90度之角度範圍的分佈)之光線。
如此從向上稜鏡薄片5V朝向液晶顯示面板10之方向輻射的光線，係藉由穿透導光板4，且入射於向下稜鏡薄片5D，來轉換成中心輝度高、且具有分佈寬度較窄之配光分佈的照明光11，且照明液晶顯示面板10之背面10b。藉此，可提高從第1背光單元1輻射之具有窄角配光分佈的照明光11之光量相對於從構成第1背光單元1的光源3A、3B輻射的光量之比率(將此定義為第1背光單元1之光利用效率)。因而，可使為了確保顯示面10a之預定輝度而所需的光源光量比習知還減低，且可抑制液晶顯示裝置100之消耗電力。
然而，在以微細光學元件51、…、51之排列方向與向下稜鏡薄片5D之微細光學元件50、…、50之排列方向一致的方式變更向上稜鏡薄片5V之配置的情況下，如第24圖(a)所示，返回光RL係在微細光學元件51折射，而其折射光之一部分會在背面5e進行內面全反射並朝向液晶顯示面板10之方向射出。即便是在此情況下，射出光OL，雖然可藉由穿透導光板4來轉換成具有與第18圖所示之配光分佈大致相同的配光分佈之光線，但是與第23圖(a)、(b)之情況相較，從向上稜鏡薄片5V朝向液晶顯示面板10之方向輻射的光線之光量會減少。如第24圖(a)所示，當返回光RL相對於向上稜鏡薄片5V以較大的角度(相對於Z 軸方向之角度)入射於微細光學元件51時，微細光學元件51內之光線的行進方向，就會因折射或反射而複雜性地變化。當與第23圖(b)之情況相較時，向上稜鏡薄片5V之背面5e中之全反射條件未成立的光線會變多，而從向上稜鏡薄片5V之背面5e朝向液晶顯示面板10之相反側輻射的光線會變多。因而，在向上稜鏡薄片5V進行內面全反射並朝向液晶顯示面板10之方向輻射的光線之光量會減少。因而，從獲得較高之消耗電力減低效果的觀點來看，向上稜鏡薄片5V的微細光學元件51、…、51之排列方向較佳是與向下稜鏡薄片5D的微細光學元件50、…、50之排列方向大致正交。
本實施形態之液晶顯示裝置100，係具有第1背光單元1與第2背光單元2積層而成的構成，且第1背光單元1係設置於第2背光單元2與液晶顯示面板10之間。第1背光單元1，由於必須使從第2背光單元2輻射來的廣角配光分佈之照明光12穿透，所以在第1背光單元1中，作為使返回光RL朝向液晶顯示面板10之方向反射的手段，不宜使用如光反射薄片8般光穿透率低、且反射率高的光反射薄片。第1背光單元1，由於並不使用此種的光反射薄片，而是具有光穿透率非常高的向上稜鏡薄片5V，所以不會降低從液晶顯示裝置100之顯示面10a輻射之具有廣角配光分佈的光線之光量相對於從構成第2背光單元2的光源6A、6B輻射的光量之比率(將此定義為第2背光單元2之光利用效率)，而可抑制消耗電力之增加。
光反射薄片8，係使從第1背光單元1及第2背光單元2傳播來的返回光，反射於液晶顯示面板10之方向並當作照明光來再利用。但是，入射於光反射薄片8之表面的光線，係為在第2背光單元2之擴散反射構造70擴散的廣角配光分佈之光線，又在光反射薄片8之表面朝向液晶顯示面板10之方向反射的光線，係在光反射薄片8之表面反射時或是穿透擴散反射構造70時會被擴散。因而，在從第1背光單元1之背面側入射於第1背光單元1的光線中，具有為了轉換成窄角配光分佈之照明光11而所需之角度的光線之比例會減少。相對於此，如上述般，向上稜鏡薄片5V，係可射出具有以下之配光分佈的光線，該配光分佈係為了往向下稜鏡薄片5D之入射光在微細光學元件50進行內面全反射並轉換成窄角配光分佈之照明光11而所需。因而，向上稜鏡薄片5V，係可將從導光板4入射的返回光RL效率佳地轉換成以液晶顯示面板10之顯示面10a的法線方向為中心之具有窄角配光分佈的光線，並提高第1背光單元1之光利用效率。
第25圖及第26圖係顯示藉由實驗而測定從相互不同構造之背光單元輻射的光線之角度輝度分佈(配光分佈)的結果之曲線圖。在第25圖及第26圖之曲線圖中，係分別以橫軸表示輻射光之輻射角度，以縱軸表示正規化後的輝度。第25圖係顯示：從本實施形態之第1背光單元1的實施例(第1實施例)朝向液晶顯示面板10之方向輻射出的光線之配光分佈、與在以微細光學元件51、…、51之排列方 向與向下稜鏡薄片5D之微細光學元件50、…、50之排列方向成為平行的方式來變更向上稜鏡薄片5V之配置而構成第2實施例的背光單元之情況，從該背光單元朝向液晶顯示面板10之方向輻射出的光線之配光分佈。又，第26圖係顯示：在配置與光反射薄片8相同構造之光反射薄片來取代本實施形態之第1背光單元1內的向上稜鏡薄片5V而構成第1比較例的背光單元之情況，從該背光單元朝向液晶顯示面板10之方向輻射出的光線之配光分佈、與在配置光吸收薄片來取代本實施形態之第1背光單元1內的向上稜鏡薄片5V而構成第2比較例的背光單元之情況，從該背光單元朝向液晶顯示面板10之方向輻射出的光線之配光分佈。第25圖及第26圖之曲線圖的輝度，係正規化為：第1實施例之輻射光的配光分佈之最大峰值輝度變成1。另外，在本實驗中，第1實施例、第2實施例、第1比較例及第2比較例之任一種情況，皆可從構成背光單元之光源3A、3B輸出相等的光量之光線。
從第25圖可明白，與第1實施例之情況、第2實施例之情況相較，輻射光之光量較多、且用以產生窄角配光分佈之照明光的光利用效率較高。又，如第25圖所示，在第1實施例及第2實施例之輻射光的配光分佈中，輝度是充分地局限在以0度為中心之30度的角度範圍內(-15度至+15度之角度範圍內)。相對於此，如第26圖所示，第1比較例之輻射光的配光分佈，係在未滿-30度之範圍與超過+30度之範圍具有約0.4以上的輝度，且未變成窄角配 光分佈。更且，從第26圖可明白，第2比較例之輻射光的配光分佈之最大峰值輝度只不過約為0.5。
其次，就第2背光單元2之構成加以說明。如第15圖所示，第2背光單元2，係包含：與第1背光單元1之光源3A、3B同樣構成的光源6A、6B；以及與導光板4之背面4a成為大致平行且以與該背面4a對向的方式所配置的導光板7。導光板7，係由PMMA等之透明光學材料所形成的板狀構件，且在其背面7a具有擴散反射構造70。光源6A、6B，係對向配置於導光板7之Y軸方向的兩端面(入射端面)7c、7d。與第1背光單元1之情況同樣，從光源6A、6B發出的光線，係從導光板7之入射端面7c、7d入射於導光板7。該入射光，係一邊全反射一邊傳播於導光板7之內，且藉由背面7a之擴散反射構造70擴散反射傳播光之一部分並當作照明光12從導光板7之前面7b輻射。擴散反射構造70例如可藉由將擴散反射材塗佈於背面7a而構成。由於擴散反射構造70是將傳播光擴散於較寬的角度範圍，所以從第2背光單元2輻射的照明光12，係當作具有廣角配光分佈的照明光朝向液晶顯示面板10而輻射。
具有上述構成的液晶顯示裝置100，不僅可將往液晶顯示面板10之背面10b的照明光之配光分佈，設為窄角配光分佈或廣角配光分佈，還可設為窄角配光分佈與廣角配光分佈間之中間的配光分佈。第27圖(a)至(c)係概略例示照明光之3種配光分佈的圖。在第1背光單元1之光源3A、3B點亮、第2背光單元2之光源6A、6B並未點亮時，液 晶顯示面板10之背面10b，係以第27圖(a)所示之具有窄角配光分佈D3的照明光來照明。因此，觀察者雖然可從液晶顯示裝置100之正面方向看到較亮的圖像，但是在從斜方向觀察顯示面10a時卻是看到較暗的圖像。此時，液晶顯示裝置100由於不會對觀察方向以外的不需要的方向輻射光線，所以可將光源3A、3B之發光量抑制為較少，且可減低消耗電力。
另一方面，在第2背光單元2之光源6A、6B點亮、第1背光單元1之光源3A、3B並未點亮時，液晶顯示面板10之背面係以第27圖(b)所示之具有廣角配光分佈D4的照明光來照明。因此，觀察者為了可從較寬之角度方向看到較亮的圖像，且對全部的角度方向確保充分的亮度，光源6A、6B就需要較大的發光亮，也會增加消耗電力。
因此，在實施形態6之液晶顯示裝置100中，控制部101係按照觀察方向，控制第1背光單元1之光源3A、3B的發光量與第2背光單元2之光源6A、6B的發光量。如第27圖(c)所示，例如，控制部101係藉由產生第1背光單元1之照明光11及第2背光單元2之照明光12，將照明光11之配光分佈D3a與照明光12之配光分佈D4a疊合在一起，而形成中間狀態的配光分佈D5。結果，可獲得相應於觀察方向之最適的配光分佈D5。藉此，可獲得相應於觀察方向的視野角，且可將朝向不需要的方向輻射的光線抑制在最小限。因而，與在以可從較寬之觀察方向看到較亮的圖像之方式輻射廣角配光分佈D4之照明光的情況(第27 圖(b))相較，由於可減低光源3A、3B、6A、6B之全體的發光亮，所以可獲得較大的消耗電力削減功效。
第28圖(a)至(c)係顯示3種視野角控制之一例的示意圖。在第28圖(a)至(c)之例中，視野角控制係根據與觀察者之位置的關係而進行。如第28圖(a)所示，在觀察者相對於液晶顯示面板10位於正面方向的情況，控制部101係藉由將第1背光單元1之發光亮相對於第2背光單元2之發光量相對性設定為大，而將第1背光單元1之配光分佈D3aa與第2背光單元2之配光分佈D4aa疊合在一起以產生窄角配光分佈D5aa(窄視野角顯示模式)。相對於此，如第28圖(b)所示，當觀察者之位置做左右擴展時，控制部101會按照該擴展而將第2背光單元2之發光量相對於第1背光單元1之發光量的比例設定得較大，藉此可將第1背光單元1之配光分佈D3ab與第2背光單元2之配光分佈D4ab疊合在一起以產生廣角配光分佈D5ab(第1廣視野角顯示模式)。如第28圖(c)所示，當觀察者之位置更進一步做左右擴展時，控制部101會按照該擴展而將第2背光單元2之發光量相對於第1背光單元1之發光量的比例設定得更大，藉此可將第1背光單元1之配光分佈D3ac與第2背光單元2之配光分佈D4ac疊合在一起以產生廣角配光分佈D5ac(第2廣視野角顯示模式)。如此，控制部101由於是隨著觀察者之位置做左右擴展而按照該擴展將第2背光單元2之發光量相對於第1背光單元1之發光量的比例設定得較大，所以可進行細緻的視野角控制。又，可獲得更 高的消耗電力減低功效。
由於當液晶顯示面板10之顯示面10a過亮時觀察者會感受到目眩等之理由，所以不需要必要以上的亮度。因此，如第27圖(a)至(c)及第28圖(a)至(c)所示，控制部101係在控制光源3A、3B、6A、6B之發光量並調整往液晶顯示面板10之背面10b的照明光之配光分佈時，可以液晶顯示面板10之正面方向的亮度(輝度)恆常保持一定的值L之方式來控制。
在第1背光單元1及第2背光單元2中，光源3A、3B、6A、6B較佳是為相同發光方式的光源。其理由在於：在改變第1背光單元1之發光量與第2背光單元2之發光量的比例以變更視野角時，可迴避光源3A、3B、6A、6B之發光特性(發光光譜等)的差異引起發光色變化等之可能性所致。藉由在第1背光單元1及第2背光單元2採用同一發光方式的光源，可迴避此種可能性，且在變更視野角時可維持優異的畫質。作為同一發光方式的光源，例如可列舉：同一構造的發光體、發光波長區(wavelength region)等之發光特性相同的發光體、具有不同發光特性的複數個發光體之組合為相同的發光體模組、或是以同一驅動方式所驅動的發光體。
即便是在具有如上述之視野角可變功能的液晶顯示裝置中，亦如同前述般，伴隨視點之變化會發生周邊輝度之降低。因此，在液晶顯示裝置100中，係在背光單元1與液晶顯示面板10之間，配置實施形態1之配光控制構件 83。藉此，在具有視野角可變功能的液晶顯示裝置中，即便是在縮窄視野角的情況，亦可減低視覺距離之變化所帶來的周邊輝度之劣化。
另外，如第17圖(a)及第17圖(b)所示，微細光學元件40雖然具有凸球面形狀，但是並非被限定於此。只要是具有發出在向下稜鏡薄片5D之微細光學構件50發生內面全反射並產生窄角配光分佈之照明光11的輻射光11a之構造，亦可採用取代微細光學元件40的構造。
如以上說明般實施形態6之液晶顯示裝置100，並未使用既複雜又高價的主動光學元件，而是藉由調整第1背光單元1之發光量與第2背光單元2之發光量的比例即可進行視野角控制。因而，液晶顯示裝置100由於可將從顯示面10a朝向不需要的方向輻射的光量抑制在最小限，所以可實現對消耗電力之減低有效的視野角控制功能。又，實施形態6之液晶顯示裝置100係由既簡易又廉價的構成所構成，且從小型至大型不受其畫面尺寸影響而皆為有效的構成。又，液晶顯示裝置100由於可正確且容易控制第1背光單元1及第2背光單元2之發光量或發光方向，所以不會發生顯示圖像之色變化等，而可變更成既細緻又最適的視野角。
又，藉由第1背光單元1之導光板4與向下稜鏡薄片5D，不使用主動光學元件就可產生具有窄角配光分佈的照明光11。如同上述般，形成於向下稜鏡薄片5D之背面5a的微細光學元件50，係藉由使從導光板4之前面4b入射 的輻射光11a在傾斜面50a、50b進行內面全反射，就可產生具有窄角配光分佈的照明光11。
又，第1背光單元1由於具有向上稜鏡薄片5V，所以即便是在如本實施形態之背光積層型的液晶顯示裝置100中，亦不會損失來自第2背光單元2之輻射光，而可提高第1背光單元1之光利用效率。如同上述般，從第1背光單元1之導光板4朝向其背面方向輻射的返回光RL，由於是在向上稜鏡薄片5V之微細光學元件51折射之後在背面5e朝向液晶顯示面板10之方向全反射，所以可成為第1背光單元1之照明光11。
更且，從第2背光單元2輻射出的照明光12，其配光分佈不會因突出於背面側的微細光學元件50之傾斜面50a、50b而被窄帶化，可照明液晶顯示面板10之背面。作為實現窄視野角之構成，雖然可採用：輻射具有廣角配光分佈的照明光之面狀光源、與集中該照明光並轉換成窄角配光分佈之照明光的光學構造(例如，將不與其面狀光源對向之側的面當作出光面的光學構造)之組合，但是在此構成中，由於面狀光源之射出光被轉換成窄角配光分佈之光線，所以就連從第2背光單元2輻射出的廣角配光分佈之照明光，配光分佈也會被窄角化。因此，如第27圖(a)至(c)所示，無法獲得將窄角配光分佈之照明光與廣角配光分佈之照明光疊合在一起的所期望之配光分佈。本實施形態之微細光學元件50，係未集中來自第2背光單元2之照明光12，且未將其廣角配光分佈窄帶化。因此本實施形態之 構成，即便是在被應用於將2層以上之複數層的背光單元積層而構成的液晶顯示裝置之情況，亦可進行細緻的視野角控制。
在本實施形態中，如第15圖所示，由於是在導光板4之側方設置有光源3A、3B，在導光板7之側方設置有光源6A、6B，所以即便是在將2層以上之複數層的背光單元積層而構成液晶顯示裝置之情況，亦可實現Z軸方向之厚度較小的薄型構成。因而，可實現具有視野角控制功能的薄型液晶顯示裝置。
又，在實施形態6中，控制部101由於一邊將顯示面10a之正面方向的輝度保持於預定之指示值L，一邊個別地控制複數個第1背光單元1及第2背光單元2之發光量，所以不會帶來必要以上的亮度，而可獲得相應於觀察方向之最適的照明光之配光分佈。更且，可將朝向不需要的方向輻射的光線抑制在最小限，並大幅地減低消耗電力。
另外，為了控制往液晶顯示面板10之背面的照明光之配光分佈，較佳是能夠自如地控制光源3A、3B、6A、6B的發光量。從此觀點來看，光源3A、3B、6A、6B，較佳是使用如雷射光源或發光二極體般容易進行發光量之控制的固態光源。藉此，可進行更佳的視野角控制。
又，為了使從第1背光單元1輻射的照明光11具有窄角配光分佈，如同上述般，有必要使從導光板4輻射的照明光11a，具有局限在從畫面法線方向(Z軸方向)大幅地傾斜的角度範圍之配光分佈。此是因為傳播於導光板4內的 光線之指向性較高的一方，較容易控制從導光板4輻射的光線之射出角度，且能夠達成配光分佈之窄帶化(預定強度以上之光線局限在特定的角度範圍)之故。因此，作為光源3A、3B，較佳是使用指向性高的雷射光源。藉此，可實現既細緻又最適的視野角控制，並且可獲得更大的消耗電力減低功效。
在本實施形態中，第1背光單元1雖然是將導光板4之Y軸方向的兩端面當作光入射面，且具有與此等兩端面對向的光源3a、3b，但是並非被限定於此構成。第1背光單元1亦可構成為：在導光板4之兩端面之中僅將一方的端面當作光入射面，且僅具有與該端面對向的光源。在此情況下，較佳是藉由適當變更設置於導光板4之背面4a的微細光學元件40之配置間隔或規格，來將從導光板4輻射的光線之面內輝度分佈均一化。同樣地，第2背光單元2，亦可構成為：在導光板7之兩端面之中僅將其中一方的端面當作光入射面，且僅具有與該端面對向的光源。
在本實施形態中，雖然是使用實施形態1之配光控制構件作為配光控制構件83，但是並非被限定於此構成。無論是實施形態2至5之配光控制構件、或此等的變化例之任一者均能夠適用。
實施形態7.
第29圖係顯示本發明實施形態7之液晶顯示裝置(穿透型液晶顯示裝置)200之構成的示意圖。液晶顯示裝置200係將實施形態1之配光控制構件83應用於具有視野角 可變功能的液晶顯示裝置。第30圖係顯示從Y軸方向觀看到第29圖之液晶顯示裝置200的構成之一部分的構成之圖。第29圖及第30圖的液晶顯示裝置200之構成要素之中，附有與第15圖之構成要素同一符號的構成要素係具有同一功能，且省略其詳細說明。
如第29圖及第30圖所示，液晶顯示裝置200，係具備穿透型的液晶顯示面板10、光學薄片9、第1背光單元16及第2背光單元17、配光控制構件83，且此等構成要素10、9、16、17、83，係沿著Z軸而排列。以下，就除了配光控制構件83以外的液晶顯示裝置加以說明。液晶顯示面板10，係與實施形態6同樣，具有與包含正交於Z軸之X軸及Y軸的X-Y平面呈平行之顯示面10a。另外，X軸及Y軸係相互地正交。液晶顯示裝置200復具有：驅動液晶顯示面板10的面板驅動部202；驅動第1背光單元16中所含之光源3C的光源驅動部203A；以及驅動第2背光單元17中所含之光源19、…、19的光源驅動部203B。面板驅動部202與光源驅動部203A、203B的動作，係藉由控制部201而控制。
控制部201係對從信號源(未圖示)供給來的影像信號(未圖示)施予圖像處理以產生控制信號，且將此等控制信號供給至面板驅動部202及光源驅動部203A、203B。光源驅動部203A、203B係按照來自控制部201之控制信號而分別驅動光源3C與光源19並使光線從光源3C與光源19射出。
第1背光單元16，係將光源3C之射出光轉換成具有窄角配光分佈(預定強度以上之光線局限在以液晶顯示面板10之顯示面10a的法線方向，亦即以Z軸方向為中心之比較窄的角度範圍內之分佈)的照明光13並朝向液晶顯示面板10之背面輻射。該照明光13係透過光學薄片9而照射於液晶顯示面板10之背面。另一方面，第2背光單元17，係將光源19、…、19之射出光轉換成具有廣角配光分佈(預定強度以上之光線局限在以Z軸方向為中心之比較寬的角度範圍內之分佈)的照明光14並朝向第1背光單元16輻射。照明光14，係穿透第1背光單元16，且透過光學薄片9而照射於液晶顯示面板10之背面。
如第29圖及第30圖所示，第1背光單元16，係包含：光源3C；相對於液晶顯示面板10之顯示面10a平行地配置的導光板4R；向下稜鏡薄片5D；以及向上稜鏡薄片5V。第1背光單元16之構成，係將實施形態6之第1背光單元1的導光板4置換成導光板4R而得者。導光板4R係由丙烯酸樹脂(PMMA)等之透明光學材料所形成的板狀構件所構成。導光板4R之背面4e(液晶顯示面板10之相反側的面)，係具有微細光學元件40R、…、40R沿著與顯示面10a平行的面而排列之構造。各微細光學元件40R之形狀係構成球面形狀之一部分，且其表面具有一定的曲率。
光源3C係配置於導光板4R之Y軸方向的一端面(入射端面)4g，例如藉由將複數個發光二極體元件排列於X軸方向而構成。從光源3C發出的光線係從導光板4R之入射端 面4g入射於導光板4R，且一邊全反射一邊傳播於導光板4R之內部。此時，傳播光之一部分可藉由導光板4R之背面4e的微細光學元件40R而反射，且當作照明光13a從導光板4R之前面4f輻射。微細光學元件40R，係將傳播於導光板4R之內部的光線，轉換成以從Z軸方向傾斜達預定角度的方向為中心的配光分佈之光線並從前面4f輻射。從該導光板4R輻射出的光線13a，係入射於向下稜鏡薄片5D之後，在第29圖及第30圖之微細光學元件50進行內面全反射之後，從前面(出光面)5b輻射當作照明光13。
微細光學元件40R之形狀，係可形成與上述實施形態6的微細光學元件40之形狀相同。具有此等微細光學元件40R、…、40R的導光板4R之材質，亦能夠形成與實施形態6的導光板4之材質相同。因而，作為微細光學元件40R之實施例，例如可採用其表面之曲率約為0.15mm、最大高度約為0.005mm、折射率約1.49的微細光學元件。
微細光學元件40R、40R之中心間隔，係設定為：距離光源3C之射出光所入射的入射端面4g之距離越大就越小、且距離入射端面4g之距離越小就越大。如同前述般，光源3C之射出光，係從導光板4R之側方的入射端面4g入射於導光板4R之內部。該入射光，係一邊傳播於導光板4之內部，一邊藉由導光板4R之微細光學元件40R與空氣層之折射率差而全反射並從導光板4R之前面4f朝向液晶顯示面板10之方向輻射。在此，微細光學元件40R，係形成為：越接近與光源3C接近之入射端面4g就越稀疏(亦即， 微細光學元件40R之每一單位面積之數目即密度越接近入射端面4g就越少)，越遠離光源3C就越緊密(亦即，微細光學元件40R之密度越遠離入射端面4g就越多)。其理由係為了將輻射光13a之面內輝度分佈均一化所致。由於越接近入射端面4g光強度就越大，所以可降低微細光學元件40R之密度並減少傳播光在微細光學元件40R進行內面全反射的比例，且由於光線之強度越遠離入射端面4g就越弱，所以可提高微細光學元件40R之密度並增多傳播光在微細光學元件40R進行內面全反射的比例。藉此，能夠將輻射光13a之面內輝度分佈均一化。
與上述實施形態6之情況同樣，在導光板4R之背面4e中未滿足全反射條件而輻射的光線、或從向下稜鏡薄片5D朝向液晶顯示面板10側之相反側輻射的光線會入射於向上稜鏡薄片5V之前面5c。向上稜鏡薄片5V，係藉由使從導光板4R入射於微細光學元件51、…、51之內部的光線(返回光)在背面5e進行內面全反射，就可將返回光之行進方向變更成液晶顯示面板10之方向。如此在背面5e進行內面全反射後的光線，係藉由朝向液晶顯示面板10之方向輻射，且穿透導光板4R，就可轉換成具有在向下稜鏡薄片5D之微細光學元件50進行內面全反射並為了轉換成窄角配光分佈之照明光13而所需的配光分佈之光線。藉此，可提高從第1背光單元16輻射之具有窄角配光分佈的照明光13之光量相對於從構成第1背光單元16的光源3C輻射的光量(將此定義為第1背光單元16之光利用效率)。因 而，可使為了確保顯示面10a之預定輝度而所需的光源光量比習知還減低，且可抑制液晶顯示裝置200之消耗電力。
其次，就第2背光單元17之構成加以說明。如第29圖及第30圖所示，第2背光單元17，係包含：框體21；以及配置於該框體21內之發光二極體等的光源19、…、19。此等光源19、…、19，係以位於液晶顯示面板10之正下方的方式沿著X-Y平面規則性排列。框體21之Y軸方向的側壁內面與底板部內面皆為擴散反射面。在框體21之前面(液晶顯示面板10側之面)，係設置有將從光源19、…、19發出之光線予以擴散穿透的擴散穿透板22。該擴散穿透板22，係為了確保照明光14之面內均一性而由擴散度高的材料所構成。如此，第2背光單元17係可構成作為光源直下型背光。
上述第2背光單元17，係有效作為輻射廣角配光分佈之照明光14並且可求得較大之發光量的背光單元。例如，即便是在將液晶顯示裝置200大畫面化的情況，亦可藉由使用光源直下型之第2背光單元17而確保充分的亮度。
在使用光源直下型之第2背光單元17的情況，當使用發光面積小且指向性高的雷射光源作為光源19、…、、19時，就需要用以將照明光14之配光分佈均一化的複雜構造。因此，第7實施形態中，作為第2背光單元17之光源，較佳是使用具有與雷射光源同樣高的發光控制性，且由於其為面發光所以容易達成照明光14之配光分佈之均一化的發光二極體。藉此，第2背光單元17之構造變得簡單， 且可實現更進一步的成本減低。
又，第1背光單元16之光源3C、與第2背光單元17之光源19、…、19，較佳為同一發光方式的光源。其理由在於：在改變第1背光單元16之發光量與第2背光單元17之發光量的比例以變更視野角時，可迴避光源3C、19之發光特性(發光光譜(spectrum)等)的差異引起發光色變化等之可能性所致。
即便是在具有如上述之視野角可變功能的液晶顯示裝置中，亦如同前述般，會伴隨視點之變化而發生周邊輝度之降低。因此，在液晶顯示裝置100中，係於背光單元1與液晶顯示面板10之間，配置實施形態1之配光控制構件83。藉此，在具有視野角可變功能的液晶顯示裝置中，即便是在縮窄視野角之後的情況，亦可減低伴隨視覺距離之變化所帶來的周邊輝度之劣化。
如以上說明，實施形態7之液晶顯示裝置200係與實施形態6之液晶顯示裝置100同樣，不須使用既複雜又高價的主動光學元件，藉由調整第1背光單元16之發光量與第2背光單元17之發光量的比例就可進行視野角控制。液晶顯示裝置200由於將從顯示面10a朝向不需要的方向輻射的光量抑制在最小限，所以藉此可實現對消耗電力之減低有效的視野角控制功能。又，液晶顯示裝置200係由既簡易又廉價的構成所構成，且從小型至大型不受其尺寸影響而皆為有效的構成。
又，與實施形態6之液晶顯示裝置100同樣，由第1 背光單元16具有向上稜鏡薄片5V，在第1背光單元16中從導光板4R朝向其背面方向輻射的返回光，就可藉由向上稜鏡薄片5V之微細光學元件51的存在而在其背面5e進行內面全反射，且成為具有窄角配光分佈的照明光13。因此，可將返回光當作第1背光單元16之輻射光來利用。因而，即便是在如本實施形態7的背光積層型之液晶顯示裝置中，亦不會損失來自第2背光單元17之輻射光14而可提高第1背光單元16之光利用效率。
更且，在液晶顯示裝置200中，由於輻射廣角配光分佈之照明光14的第2背光單元17係構成作為光源直下型之背光，所以可以低成本來實現具有視野角控制功能的液晶顯示裝置200之大畫面化與低消耗電力化。
另外，在本實施形態中，雖然使用實施形態1之配光控制構件作為配光控制構件83，但是並非被限定於此構成。無論是實施形態2至5之配光控制構件、或是此等的變化例之任一者皆能夠適用。
實施形態6、7之變化例.
以下，雖然已參照圖式就本發明之各種的實施形態加以說明，但是此等為本發明之例示，亦可採用上述以外的各種構成。例如，如第19圖(a)及第19圖(b)所示，微細光學元件50之形狀雖然是三角稜鏡形狀，但是並非被限定於此。如上述般，微細光學元件50之形狀，係可依與導光板4之組合而決定。只要從導光板4之前面4b輻射且入射於向下稜鏡薄片5D的光線之主光線，在微細光學元件50 進行內面全反射並轉換成窄角配光分佈之照明光11，則可應用三角稜鏡形狀以外的形狀。
又，例如，如第22圖(a)及第22圖(b)所示，雖然向上稜鏡薄片5V係具有由凸之三角稜鏡形狀所構成的微細光學元件51，但是並非被限定於此。亦可為具有其他的微細光學元件之光學薄片或是板狀的構件，該其他的微細光學元件係在向下稜鏡薄片5D之微細光學元件50具有傾斜部的平面(圖中YZ平面)中不具有構造，而在與此正交的平面(圖中ZX平面)中具有構造。但是，從第2背光單元輻射的光線係有必要考慮為了穿透該光學薄片或是板狀構件而會在圖中ZX平面中受到光學影響的情形來設置構造。本實施形態4、5之向上稜鏡薄片5V係在與控制視野角之方向垂直的方向具有集中第2光單元2之光線的構造。藉此能夠縮窄廣視野角之不需要的方向的配光分佈，且能夠獲得輝度提高或是消耗電力減低功效。
又，雖然上述實施形態6、7之液晶顯示裝置100、200係具有向上稜鏡薄片5V，但是亦能夠為不具有向上稜鏡薄片5V的形態。更且，如上述般，實施形態6、7之第1背光單元1、16，雖然具有向上稜鏡薄片5V之微細光學元件51、…、51之排列方向與向下稜鏡薄片5D之微細光學元件50、…、50之排列方向大致正交的較佳構成，但是本發明並非被限定於此。即便是在微細光學元件51、…、51之排列方向與微細光學元件50、…、50之排列方向之所成的角度從90度偏移某程度的情況，當與不具有向上稜鏡薄片 51之形態相較時，亦可提高第1背光單元1、16之光利用效率。
如上述般，本實施形態6、7之液晶顯示裝置100、200，係不受尺寸影響而能夠進行細緻的視野角控制。藉此，可藉由觀察者的人數、觀察位置來選擇最適的視野角，且可藉由沒有浪費的照明而獲得消耗電力減低功效。更且，利用此功能，亦能夠採用作為以下的用途：製作出在通常時使來自觀察者或其周圍在廣視野角顯示之辨識性良好，且另一方面藉由切換成窄視野角顯示而無法從周圍看到顯示部之私人模式(private mode)。
實施形態8.
第31圖係放大顯示實施形態8之液晶顯示裝置中的配光控制構件之一部分的剖視圖，第31圖(a)係顯示配光控制構件之中央部110A，第31圖(b)係顯示配光控制構件之中間部，第31圖(c)係顯示配光控制構件之周邊部。實施形態8之配光控制構件83係將實施形態1之第5圖所示的凹面109置換成凸面209。另外，由於除此以外的構成係與實施形態1相同所以省略說明。
第31圖(a)之中央部110A的射出面83b為平面形狀，相對於此，在第31圖(b)之中間部110B及第31圖(c)之周邊部110C的射出面83b係形成有凸面209。凸面209之曲率半徑係第31圖(c)之周邊部110C之一方比第31圖(b)之中間部110B還小。另外，在此，雖然僅顯示中央部110A、中間部110B、周邊部110C之3個區域的情況，但是包含 除此以外的區域，凸面209之曲率半徑係形成為越是位於周邊部110C就越小。
在中央部110A中，由於配光控制構件83之射出面83b的形狀為平面，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係可不改變其配光分佈地從配光控制構件83射出。在中間部110B，因在射出面83b設置有具有某曲率半徑的凸面209，故從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，會藉由凸面209一度聚光之後再次漫射，所以可擴展其配光分佈並從配光控制構件83射出。再者，在周邊部110C，由於設置有曲率半徑更小的凸面209，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，可更加地擴展其配光分佈並從配光控制構件83射出。
結果，從光學構件107射出之具有窄角配光分佈的光線，係以隨著從液晶顯示面板106之中央部朝向周邊部而慢慢地擴展的方式進行轉換，且從配光控制構件83射出。換句話說，隨著從液晶顯示面板106之中央部朝向周邊部而慢慢地從Z軸傾斜的角度之射出成分會變多。藉此，與實施形態1同樣，即便是在從無限遠至近距離，從任一個視點觀察的情況下仍可減輕周邊部的輝度降低。
依據實施形態8之液晶顯示裝置，則由於具備接受從光學構件107輻射出之具有窄角配光分佈的光線且朝向液晶顯示面板106之方向射出的配光控制構件83，且在配光控制構件83設置複數個凸面209，並將複數個凸面209之 曲率半徑形成越是位於配光控制構件83之周邊部110C側就越小，所以具有窄角配光分佈的光線可以隨著從液晶顯示面板106之中央部朝向周邊部而逐漸變寬的方式進行轉換，且即便是在從無限遠至近距離，從任一個視點觀察的情況下仍可減輕周邊部的輝度降低。
另外，在配光控制構件83設置凹面的情況，為了成形製造該凹面而有必要將模具加工成凸面，且在配光控制構件83設置凸面的情況，為了成形製造該凸面而有必要將模具加工成凹面。由於模具之加工是以加工成凸面比加工成凹面還困難，所以在實施形態8中，可比設置凹面的情況還更容易製造配光控制構件83。另外，只要使用利用樹脂之表面張力的噴墨(inkjet)法等，即可更輕易地設置凸面。
實施形態9.
第32圖係放大顯示實施形態9之液晶顯示裝置中的配光控制構件之一部分的剖視圖，其中第32圖(a)係顯示配光控制構件之中央部，第32圖(b)係顯示配光控制構件之中間部，第32圖(c)係顯示配光控制構件之周邊部。
如第32圖所示，實施形態9之液晶顯示裝置，雖然與實施形態8相同點係在配光控制構件83設置有複數個凸面209，但是不同點在於：在實施形態8中從配光控制構件83射出的光線之峰值成分之方向係與液晶顯示面板106之法線方向平行，相對於此，在實施形態9中係以從配光控制構件83射出的光線之峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板之顯示面中央部的法線之方式，使凸面209相對於 顯示面之法線方向傾斜。由於除此以外的構成與實施形態8相同所以省略說明。
第32圖(a)之中央部110A的射出面83b為平面形狀，相對於此，在第32圖(b)之中間部110B及第32圖(c)之周邊部110C的射出面83b係形成有凸面209。中間部110B中的凸面209係具有曲率半徑r3，且相對於作為顯示面106b之法線方向的Z軸朝配光控制構件之周邊部的方向傾斜達ω9。亦即，連結凸面209之中點與其曲率中心05的直線，係與Z軸構成角度ω9。又，周邊部110C中的凸面209，係具有曲率半徑r4，且相對於Z軸朝配光控制構件之周邊部的方向傾斜達ω10。亦即，連結凸面209之中點與其曲率中心06的直線，係與Z軸構成角度ω10。然後，曲率半徑r4比r3小，凸面209之傾斜角度ω10比ω9大。在此，雖然僅顯示中央部110A、中間部110B、周邊部110C之3個區域的情況，但是凸面209係越靠近於周邊部110C則其曲率半徑就會逐漸變小，凸面209之傾斜角度係越靠近於周邊部110C則越大。
在中央部110A，由於配光控制構件83之射出面83b的形狀為平面，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係不改變其配光分佈地從配光控制構件83射出。在中間部110B，由於是在射出面83b設置有曲率半徑r3之凸面209，且該凸面209係相對於Z軸朝配光控制構件83之周邊部的方向傾斜達ω9，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係可將其分佈擴 展於Y軸方向，並且以其峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方式傾斜，且整體朝中央部之方向傾斜。
在周邊部110C，由於設置有具有比上述曲率半徑r3還小之曲率半徑r4的凸面209，且該凸面209係相對於Z軸朝配光控制構件之周邊部的方向傾斜達ω 10而比ω 9還大，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係將其分佈比上述之中間部110B還大地擴展於Y軸方向，並且以其峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方式，比上述之中間部110B還大幅地傾斜。
結果，從配光控制構件83射出的光線，係以從光學構件107射出之具有窄角配光分佈的光線，隨著從液晶顯示面板106之中央部朝向周邊部慢慢地變寬，並且以其峰值成分之方向轉向液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的方式傾斜，且越是從配光控制構件83之周邊部110C射出的光線，朝向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方向輻射的光線之成分就變得越多。
藉此，與實施形態3同樣，藉由使用配光控制構件83以從光學構件107輻射出之具有窄角配光分佈的光線之配光分佈變寬的方式進行轉換，並且以該光線之峰值成分之方向轉向液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方式進行轉換，則即便是在從無限遠至近距離，從任一個視點觀察的情況下仍可減輕周邊部的輝度降低。
依據實施形態9之背光，則由於是以從配光控制構件83射出的光線之峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方式，使凸面209相對於顯示面106b之法線方向傾斜，所以除了實施形態8之功效以外，更可進一步減輕周邊部的輝度降低。
實施形態10.
第33圖係放大顯示實施形態10之液晶顯示裝置中的配光控制構件之一部分的剖視圖，其中第33圖(a)係顯示配光控制構件之中央部，第33圖(b)係顯示配光控制構件之中間部，第33圖(c)係顯示配光控制構件之周邊部。在實施形態9中，雖然已顯示以從配光控制構件83射出的光線之峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線之方式，使凸面209相對於顯示面106b之法線方向傾斜，但是亦可在射出面83b設置凸面209，並且在入射面83a設置與凸面209對向的傾斜面216。即便是如此，亦可設為從配光控制構件83射出的光線之峰值成分之方向轉向液晶顯示面板106之顯示面106b中央部。另外，除了配光控制構件83之形狀以外，由於其餘與實施形態9相同所以省略說明。
第33圖(a)之中央部110A的入射面83a及射出面83b為平面形狀，相對於此，在第33圖(b)之中間部110B及第33圖(c)之周邊部110C，係在射出面83b形成有凸面209，並且在入射面83a形成有與凸面209對向的傾斜面216。在中間部110B中的射出面83b係形成有具有曲率半徑r3 的凸面209，且連結該凸面209之中點與其曲率中心O7的直線係與Z軸平行。然後，在入射面83a係設置有與該凸面209對向的傾斜面216，且該傾斜面216係相對於作為液晶顯示面106之平行方向的X軸及Y軸，朝向配光控制構件83之周邊部的方向傾斜達ω 11。
又，在周邊部110C中的射出面83b係形成有具有曲率半徑r4的凸面209，且連結該凸面209之中點與其曲率中心O8的直線係與Z軸平行。然後，在入射面83a係設置有與該凸面209對向的傾斜面216，且該傾斜面216係相對於作為液晶顯示面106之平行方向的X軸及Y軸，朝向配光控制構件83之周邊部的方向傾斜達ω 12。另外，曲率半徑r4比r3小，傾斜角度ω 12比ω 11大。又，在此，雖然僅顯示中央部、中間部、周邊部之3個區域的情況，但是包含除此以外的區域，凸面209之曲率半徑係形成為越是位於周邊部110C則越小，且傾斜面216之傾斜係越是位於周邊部110C則越大。
在中央部110A，由於配光控制構件83之入射面83a及射出面83b係分別為平面形狀，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係可不改變其配光分佈地從配光控制構件83射出。在中間部110B，由於在射出面83b設置有曲率半徑r3之凸面209，且在入射面83a形成有相對於X軸及Y軸傾斜達ω 11的傾斜面216，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係可藉由入射面83a之傾斜面216而將其峰值成分之方向面 向通過液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的法線，且藉由射出面83b之凸面209將其分佈擴展於Y軸方向。
在周邊部110C，由於在射出面83b設置有比上述曲率半徑r3還小之曲率半徑r4的凸面209，且在入射面83a形成有相對於X軸及Y軸傾斜達ω 12而比上述傾斜角度ω 11還大的傾斜面216，所以從向下稜鏡薄片82輻射出之具有窄角配光分佈的光線，係可藉由入射面83a之傾斜面116而比中間部110B還大幅地傾斜，且藉由射出面83b之凸面209比中間部110B還大幅地擴展於Y軸方向。結果，從光學構件107射出之具有窄角配光分佈的光線，係以隨著從液晶顯示面板106之中央部朝向周邊部慢慢地變寬的方式進行轉換，並且以該光線之峰值成分之方向轉向液晶顯示面板106之顯示面106b中央部的方式進行轉換，且從配光控制構件83射出。藉此，即便是在從無限遠至近距離，從任一個視點觀察的情況下仍可減輕周邊部的輝度降低。
依據實施形態10之背光，則由於是在配光控制構件83之射出面83b設置複數個凸面209，並且在入射面83a設置與複數個凸面209對向的複數個傾斜面216，且將該傾斜面216，以從配光控制構件83射出的光線之峰值成分之方向轉向通過液晶顯示面板116之顯示面116b中央部的法線之方式形成，所以可獲得與實施形態9相同的功效。
另外，在此，雖然已顯示在入射面83a設置複數個傾斜面216，而在射出面83b設置複數個凸面209的構成，但是即便是在入射面83a設置複數個凸面209，而在射出 面83b設置複數個傾斜面216亦可獲得相同的功效。
又，上述各實施形態及其變化例係可相互地組合。
1、16‧‧‧第1背光單元
2、17、18‧‧‧第2背光單元
3A、3B、6A、6B、3C、19、60、117A、117B‧‧‧光源
4、4R、7、81‧‧‧導光板
4a、4e、5a、5e、7a‧‧‧背面
4b、4f、5b、5c、7b‧‧‧前面
4c、4d、4g、7c、7d‧‧‧入射端面
5D、82‧‧‧向下稜鏡薄片
5V‧‧‧向上稜鏡薄片
8、80‧‧‧光反射薄片
9‧‧‧光學薄片
10、106‧‧‧液晶顯示面板
10a‧‧‧顯示面
10b、106a‧‧‧背面
11、12、13、14‧‧‧照明光
11a、13a‧‧‧輻射光
21、61‧‧‧框體
22、62‧‧‧擴散穿透板(擴散穿透構造)
40、40R、50、51、81a、82a‧‧‧微細光學元件
50a、50b、51a、51b‧‧‧傾斜面
60L‧‧‧透鏡
70‧‧‧擴散反射構造
83‧‧‧配光控制構件
83a‧‧‧入射面
83b‧‧‧射出面
84a、85a、85b、85c、86a、86b、86c、87a、88a、88b、 88c、89a、89b、89c、90a、91a、91b、91c、92a、92b、92c、93a、94a、94b、94c、95a、95b、95c‧‧‧光線
100、200‧‧‧液晶顯示裝置
101、201‧‧‧控制部
102、202‧‧‧面板驅動部
105‧‧‧菲涅耳透鏡薄片
103a‧‧‧第1面
103A、103B、203A、203B‧‧‧光源驅動部
103b‧‧‧第2面
103c‧‧‧第3面
106b‧‧‧顯示面
107‧‧‧光學構件
108‧‧‧背光
109‧‧‧凹面
110A‧‧‧中央部
110B‧‧‧中間部
110C‧‧‧周邊部
116、216‧‧‧傾斜面
209‧‧‧凸面
1000‧‧‧光學面
d、I‧‧‧距離
IL‧‧‧入射光
M‧‧‧入射點
O1、O2、O3、O4、O5、O6、O7、O8‧‧‧曲率中心
OL‧‧‧射出光
P、Q、R‧‧‧視點
r1、r2、r3、r4‧‧‧曲率半徑
RL‧‧‧返回光
ω、ω’、ω 1、ω 2、ω 3、ω 4、ω 5、ω 6、ω 7、ω 8、ω 9、ω 10、ω 11、ω 12‧‧‧角度
第1圖係顯示實施形態1之液晶顯示裝置之構成的示意圖。
第2圖係第1圖之立體圖。
第3圖係顯示第1比較例之液晶顯示裝置之構成的示意圖。
第4圖係顯示第2比較例之液晶顯示裝置之構成的示意圖。
第5圖(a)至(c)係放大顯示實施形態1之液晶顯示裝置中的配光控制構件之一部分的圖。
第6圖(a)至(c)係放大顯示實施形態1之變化例之液晶顯示裝置中的配光控制構件之一部分的圖。
第7圖(a)至(c)係放大顯示實施形態1之變化例之液晶顯示裝置中的配光控制構件之一部分的圖。
第8圖係顯示實施形態2之液晶顯示裝置之構成的示意圖。
第9圖係顯示實施形態3之液晶顯示裝置之構成的圖。
第10圖(a)至(c)係放大顯示實施形態3之液晶顯示裝置中的配光控制構件之一部分的圖。
第11圖(a)至(c)係放大顯示實施形態4之液晶顯示裝置中的配光控制構件之一部分的圖。
第12圖係顯示實施形態5之液晶顯示裝置之構成的 圖。
第13圖(a)及(b)係放大顯示實施形態5之液晶顯示裝置中的配光控制構件之一部分的圖。
第14圖係求出實施形態5之液晶顯示裝置中的配光控制構件之光學面之各面與XY平面所成的角度時之說明圖。
第15圖顯示本發明實施形態6之液晶顯示裝置(穿透型液晶顯示裝置)之構成的示意圖。
第16圖係顯示從Y軸方向觀看到第15圖之液晶顯示裝置之構成之一部分的構成之示意圖。
第17圖(a)及(b)係概略顯示實施形態6之第1背光單元中的導光板之光學構造之一例的圖。
第18圖係顯示藉由模擬從第17圖所示之導光板輻射的輻射光之配光分佈而得的計算結果之曲線圖。
第19圖(a)及(b)係概略顯示實施形態6之第1背光單元的向下稜鏡薄片之光學構造之一例的圖。
第20圖係顯示藉由模擬從向下稜鏡薄片輻射的照明光之配光分佈而得的計算結果之曲線圖。
第21圖(a)及(b)係概略顯示形成於向下稜鏡薄片之背面的微細光學元件之光學特性的圖。
第22圖(a)及(b)係概略顯示實施形態6之第1背光單元中的向上稜鏡薄片之光學構造之一例的圖。
第23圖(a)及(b)係概略顯示形成於向上稜鏡薄片之前面的微細光學元件之光學作用的圖。
第24圖(a)及(b)係概略顯示使向上稜鏡薄片的微細 光學元件之排列方向與向下稜鏡薄片的微細光學元件之排列方向一致時的向上稜鏡薄片之微細光學元件之光學作用的圖。
第25圖係顯示從背光單元輻射的照明光之配光分佈之實測結果的曲線圖。
第26圖係顯示從背光單元輻射的照明光之配光分佈之另一實測結果的曲線圖。
第27圖(a)至(c)係概略例示照明光之3種配光分佈的圖。
第28圖(a)至(c)係顯示3種視野角控制之一例的示意圖。
第29圖係顯示本發明實施形態7之液晶顯示裝置(穿透型液晶顯示裝置)之構成的示意圖。
第30圖係顯示從Y軸方向觀看到第29圖之液晶顯示裝置的構成之一部分的構成之示意圖。
第31圖(a)至(c)係放大顯示實施形態8之液晶顯示裝置中的配光控制構件之一部分的剖視圖。
第32圖(a)至(c)係放大顯示實施形態9之液晶顯示裝置中的配光控制構件之一部分的剖視圖。
第33圖(a)至(c)係放大顯示實施形態10之液晶顯示裝置中的配光控制構件之一部分的剖視圖。
81‧‧‧導光板
82‧‧‧向下稜鏡薄片
80‧‧‧光反射薄片
81a、82a‧‧‧微細光學元件
83‧‧‧配光控制構件
83a‧‧‧入射面
83b‧‧‧射出面
84a、85a、85b、85c、86a、86b、86c‧‧‧光線
106‧‧‧液晶顯示面板
106a‧‧‧背面
106b‧‧‧顯示面
107‧‧‧光學構件
108‧‧‧背光
110A‧‧‧中央部
110B‧‧‧中間部
110C‧‧‧周邊部
117A、117B‧‧‧光源
P、Q、R‧‧‧視點

Claims (16)

  1. 一種背光裝置，係具備：光源；光學構件，將從前述光源射出之光線，轉換成具有窄角配光分佈的光線並朝向液晶顯示面板之方向輻射，該窄角配光分佈係為預定強度以上之光線係局限在以前述液晶顯示面板之顯示面之法線方向為中心的預定角度範圍內；以及配光控制構件，接受從前述光學構件輻射出之具有前述窄角配光分佈的光線，且朝向前述液晶顯示面板之方向射出，在前述配光控制構件係設置有複數個曲面，俾將具有前述窄角配光分佈的光線中之入射於前述液晶顯示面板之周邊部的光線，以前述窄角配光分佈比入射於前述液晶顯示面板之中央部的光線還寬之方式進行轉換，且前述複數個曲面之曲率半徑係形成為，位於前述配光控制構件之周邊部的曲率半徑比位於前述配光控制構件之中央部的曲率半徑還小。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之背光裝置，其中，前述複數個曲面之曲率半徑，係以前述窄角配光分佈隨著從前述液晶顯示面板之中央部朝向周邊部慢慢地變寬的方式，越是位於前述配光控制構件之周邊部側就形成為越小。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之背光裝置，其中，前述複 數個曲面，係以從前述配光控制構件射出的光線之峰值成分之方向，轉向通過前述液晶顯示面板之顯示面中央部的法線之方式，相對於前述顯示面之法線方向傾斜。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之背光裝置，其中，前述複數個曲面之傾斜角度，係越是位於前述配光控制構件之周邊部側就越大。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之背光裝置，其中，在前述配光控制構件之入射面或射出面之任一方的面設置有前述複數個曲面，並且在另一方的面設置有與前述複數個曲面相對向的複數個傾斜面，前述複數個傾斜面，係以從前述配光控制構件輻射的光線之峰值成分之方向轉向通過前述液晶顯示面板之顯示面中央部的法線之方式所形成。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之背光裝置，其中，前述複數個傾斜面之傾斜角度，係越是位於前述配光控制構件之周邊部側就越大。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之背光裝置，其中，前述曲面係由凹面或凸面所構成。
  8. 一種背光裝置，係具備：光源；光學構件，將從前述光源射出之光線，轉換成具有窄角配光分佈的光線並朝向液晶顯示面板之方向輻射，該窄角配光分佈係為預定強度以上之光線係局限在以前述液晶顯示面板之顯示面之法線方向為中心的預 定角度範圍內；以及配光控制構件，接受從前述光學構件輻射出之具有前述窄角配光分佈的光線並朝向前述液晶顯示面板之方向射出，在前述配光控制構件係設置有複數個光學面，俾將具有前述窄角配光分佈的光線之峰值成分之方向，以轉向至少2個視點之方向的方式進行轉換，將位於通過前述液晶顯示面板之顯示面中央部的法線上之視點當作第1視點，將位於通過前述液晶顯示面板之顯示面中央部的法線上且與前述第1視點不同的視點當作第2視點，前述複數個光學面，係具有：第1面，以具有前述窄角配光分佈的光線之峰值成分之方向轉向前述第1視點之方向的方式所形成；以及第2面，以具有前述窄角配光分佈的光線之峰值成分之方向轉向前述第2視點之方向的方式所形成。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之背光裝置，其中，前述第1面及前述第2面，係分別由平面所構成。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之背光裝置，其中，前述第1面及前述第2面，係相對於前述液晶顯示面板之前述顯示面的平行方向以相互不同的角度傾斜。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之背光裝置，其中，前述第1面及前述第2面之傾斜角度，係分別越是位於前述配光控制構件之周邊部側就越大。
  12. 如申請專利範圍第8項至第11項中任一項所述之背光裝置，其中，前述光學面之寬度係為構成前述液晶顯示面板之像素的要素像素之寬度以下者。
  13. 如申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述之背光裝置，其中，前述光學構件係具備：導光板，使從前述光源射出的光線，在前述液晶顯示面板側之相反側所具有的背面進行內面反射並朝向前述液晶顯示面板之方向射出；以及光學薄片，將從前述導光板朝向前述液晶顯示面板之方向射出的光線，轉換成具有前述窄角配光分佈的光線。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之背光裝置，其中，在前述導光板之背面係設置有複數個微細光學元件，該微細光學元件係突出於前述液晶顯示面板側之相反側，且使從前述光源入射來的光線進行內面反射，前述微細光學元件係配置為：從前述導光板射出的光線越為從前述導光板之周邊部側射出者就越多。
  15. 一種液晶顯示裝置，係具備：液晶顯示面板，具有背面與該背面之相反側的顯示面，且調變從前述背面入射來的光線以產生圖像光，並將前述圖像光從前述顯示面射出；以及申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述之背光裝置。
  16. 一種液晶顯示裝置，係具備： 液晶顯示面板，具有背面與該背面之相反側的顯示面，且調變從前述背面入射來的光線以產生圖像光，並將前述圖像光從前述顯示面射出；申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述之背光裝置；第2背光裝置，朝向前述背光裝置之背面輻射光線；第1光源驅動控制部，控制前述背光裝置之發光量；以及第2光源驅動控制部，控制前述第2背光裝置之發光量，前述背光裝置之前述光源，係藉由前述第1光源驅動控制部而控制，前述第2背光裝置係具有：第2光源，藉由前述第2光源驅動控制部而控制；以及第2光學構件，將從前述第2光源射出之光線，轉換成具有廣角配光分佈的光線並朝向前述背光裝置之背面輻射，該廣角配光分佈係為預定強度以上之光線局限在比前述窄角配光分佈中之前述預定角度範圍還寬的第2角度範圍內，前述光學構件係使從前述第2光學構件輻射出的光線，不會縮窄前述廣角配光分佈地穿透。
TW101112957A 2011-05-31 2012-04-12 背光裝置及液晶顯示裝置 TWI485476B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011122217 2011-05-31
PCT/JP2012/001758 WO2012164795A1 (ja) 2011-05-31 2012-03-14 バックライトおよび液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201248260A TW201248260A (en) 2012-12-01
TWI485476B true TWI485476B (zh) 2015-05-21

Family

ID=47258673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101112957A TWI485476B (zh) 2011-05-31 2012-04-12 背光裝置及液晶顯示裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20140085570A1 (zh)
JP (1) JP5539589B2 (zh)
CN (1) CN103562618B (zh)
DE (1) DE112012002308T5 (zh)
TW (1) TWI485476B (zh)
WO (1) WO2012164795A1 (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105700269B (zh) * 2016-04-11 2019-05-03 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
IL226434A (en) 2013-05-19 2015-02-26 Elbit Systems Ltd Electronic display with reduced refunds
US20150185767A1 (en) * 2013-12-27 2015-07-02 Arvind S. Electronic devices with integrated lenses
TWI502231B (zh) * 2014-01-06 2015-10-01 Au Optronics Corp 顯示裝置
US10371350B2 (en) 2014-04-01 2019-08-06 3M Innovative Properties Company Asymmetric turning film with multiple light sources
US9494726B2 (en) 2014-05-27 2016-11-15 Microsoft Technology Licensing, Llc Switchable backlight unit
US10388230B2 (en) 2014-05-30 2019-08-20 3M Innovative Properties Company Temporally multiplexing backlight with asymmetric turning film
CN104407460B (zh) * 2014-11-14 2017-08-25 深圳市华星光电技术有限公司 曲面显示器
US10261233B2 (en) 2014-11-25 2019-04-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Backlight unit with controlled light extraction
CN107750348A (zh) * 2015-06-16 2018-03-02 3M创新有限公司 包括可切换背光源和前表面膜的显示器
JP6604503B2 (ja) * 2015-07-30 2019-11-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電子ミラー装置
CN105487292A (zh) * 2016-01-15 2016-04-13 京东方科技集团股份有限公司 背光模组、显示装置及其驱动方法
KR20170099457A (ko) * 2016-02-23 2017-09-01 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
US10585230B2 (en) * 2016-03-23 2020-03-10 Microsoft Technology Licensing, Llc Light-steering layer for electronic display
CN105652511B (zh) 2016-04-11 2019-06-07 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
CN105785648B (zh) * 2016-05-09 2019-02-01 武汉华星光电技术有限公司 背光模组及液晶显示装置
WO2017213913A1 (en) 2016-06-09 2017-12-14 3M Innovative Properties Company Display system and light guide
CN205880454U (zh) * 2016-08-04 2017-01-11 扬升照明股份有限公司 背光模组及显示装置
CN108319071B (zh) * 2017-01-17 2021-09-28 群创光电股份有限公司 显示装置
EP3601880A4 (en) * 2017-03-25 2020-11-18 LEIA Inc. MODE SWITCHABLE BACKLIGHT, PRIVACY DISPLAY AND PROCEDURES
CA3055658C (en) 2017-04-02 2022-08-16 Leia Inc. Dual view zone backlight, dual-mode display, and method
CN110462287B (zh) 2017-04-04 2022-07-08 镭亚股份有限公司 单侧背光体、多视图显示以及采用倾斜衍射光栅的方法
CN110463198B (zh) 2017-04-08 2022-12-23 镭亚股份有限公司 一种模式可切换背光体、2d/3d模式可切换显示器以及2d/3d模式可切换背光体的操作方法
DE102017120598A1 (de) 2017-09-07 2019-03-07 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Head-up Display mit Diffusor für ein Fahrzeug
KR102525223B1 (ko) * 2018-02-05 2023-04-25 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
US20210240020A1 (en) * 2018-09-07 2021-08-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Display devices with rotatable light emitting diodes
KR102586389B1 (ko) 2019-03-14 2023-10-10 레이아 인코포레이티드 방출기 어레이들을 이용하는 모드 전환 가능한 백라이트, 사생활 보호 디스플레이 및 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07318729A (ja) * 1994-05-24 1995-12-08 Tosoh Corp バックライト
JP2001143515A (ja) * 1999-09-03 2001-05-25 Mitsubishi Rayon Co Ltd プリズムシートおよび面光源素子
JP2005266293A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置及び画像表示システム
US7014349B2 (en) * 2000-02-28 2006-03-21 Omron Corporation Surface light source, method for manufacturing the same and apparatus using it
US20060291243A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 Nec Corporation Optical member, light source apparatus, display apparatus, and terminal apparatus
TWI298201B (en) * 2004-08-31 2008-06-21 Sony Corp Solid-state imaging device, camera module and electronic equipment module
JP2011065973A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Opt Design:Kk 面照明光源装置及びこの面照明光源装置を用いた面照明装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5886821A (en) * 1997-10-02 1999-03-23 Fresnel Technologies, Inc. Lens assembly for miniature motion sensor
KR20010074133A (ko) * 2001-03-30 2001-08-04 고경진 백라이트용 도광판
KR100725011B1 (ko) * 2003-11-12 2007-06-04 엘지전자 주식회사 프리즘 시트 및 백라이트 어셈블리
CN100523946C (zh) * 2004-03-10 2009-08-05 凛宜股份有限公司 液晶显示器背光板模块出光装置
TWI312883B (en) * 2005-01-24 2009-08-01 Au Optronics Corp Backlight module for 3d display device and method for displaying 3d images utilizing the same
JP2008177070A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Sony Corp 光制御素子、面光源装置および液晶表示装置
TW200837452A (en) * 2007-03-12 2008-09-16 Wintek Corp Back light module
KR101318253B1 (ko) * 2007-03-30 2013-10-18 삼성디스플레이 주식회사 도광판 및 이를 갖는 표시 장치
JP5211667B2 (ja) * 2007-12-07 2013-06-12 ソニー株式会社 照明装置及び表示装置
US8098347B2 (en) * 2008-11-21 2012-01-17 3M Innovative Properties Company Stereoscopic 3D liquid crystal display with graded light guide light extraction features
JP2010266829A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Three M Innovative Properties Co 光学部材およびこれを用いたデバイス
KR101318497B1 (ko) * 2009-12-02 2013-10-16 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 액정 표시 장치
WO2011115030A1 (ja) * 2010-03-16 2011-09-22 山下電装株式会社 ソーラシミュレータ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07318729A (ja) * 1994-05-24 1995-12-08 Tosoh Corp バックライト
JP2001143515A (ja) * 1999-09-03 2001-05-25 Mitsubishi Rayon Co Ltd プリズムシートおよび面光源素子
US7014349B2 (en) * 2000-02-28 2006-03-21 Omron Corporation Surface light source, method for manufacturing the same and apparatus using it
JP2005266293A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置及び画像表示システム
TWI298201B (en) * 2004-08-31 2008-06-21 Sony Corp Solid-state imaging device, camera module and electronic equipment module
US20060291243A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 Nec Corporation Optical member, light source apparatus, display apparatus, and terminal apparatus
JP2011065973A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Opt Design:Kk 面照明光源装置及びこの面照明光源装置を用いた面照明装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE112012002308T5 (de) 2014-02-27
CN103562618A (zh) 2014-02-05
JP5539589B2 (ja) 2014-07-02
US20140085570A1 (en) 2014-03-27
WO2012164795A1 (ja) 2012-12-06
CN103562618B (zh) 2015-09-30
JPWO2012164795A1 (ja) 2014-07-31
TW201248260A (en) 2012-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI485476B (zh) 背光裝置及液晶顯示裝置
WO2011067911A1 (ja) 液晶表示装置
JP7495027B2 (ja) 光導波路、バックライト装置およびディスプレイ装置
JP4293300B2 (ja) 照明装置およびそれを備える表示装置
JP4073435B2 (ja) バックライトユニット及びバックライトユニットを用いた液晶表示装置
TWI548914B (zh) 用於拼接式顯示器之多孔隙照明層
JP4582223B2 (ja) 照明装置および表示装置
JP6921327B2 (ja) Ｈｕｄ照明システム、ヘッドアップディスプレイ装置及び実現方法
JP2007066555A (ja) 面光源及び液晶表示装置
JP2007127871A (ja) 立体表示装置
TWI470319B (zh) 液晶顯示器
JP2014085666A (ja) 視野角制御が可能なバックライトユニットを備えた液晶表示装置
JP2009277388A (ja) 面光源装置
WO2017090358A1 (ja) 表示装置
JP4525612B2 (ja) 表示装置
JP2018205414A (ja) 光学構造体、表示装置
JP2010153256A (ja) 照明装置
WO2013061866A1 (ja) 照明装置およびそれを備えた表示装置
JP2017215361A (ja) 表示装置
TWI380094B (en) Back light module and display device using the same
JP2007066556A (ja) 面光源及び液晶表示装置
JP4792805B2 (ja) 表示装置
KR20070064752A (ko) 백 라이트 유닛
JP4779594B2 (ja) 照明装置および液晶表示装置
JP2000067626A (ja) 面光源装置及びそれを用いた画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees