CN101268303A - 背光装置、显示装置及光学部件 - Google Patents

Abstract

根据本发明的背光装置(10)具备敷设在面光源上的光学部件(17)。光学部件(17)具备：具有相互并排设置的多个圆柱形透镜(CL1)的双凸透镜片(14)；以及，敷设在双凸透镜片(14)上，并具有相互并排设置的多个圆柱形透镜(CL2)的双凸透镜片(15)。由此，控制向正面斜向出射的光，且具有高正面亮度。

Description

背光装置、显示装置及光学部件

技术领域

本发明涉及背光装置、显示装置及光学部件，更详细地讲，涉及显示装置所使用的背光装置、具有背光装置的显示装置及背光装置所使用的光学部件。

背景技术

在代表液晶显示器的显示装置的领域中，要求提高正面亮度。为此，在利用于显示器上的背光装置上敷设控制亮度的角度分布而提高正面亮度的光学部件。如日本专利第3262230号(专利文件1)所公开，一般使用棱镜片作为光学部件。

如图20所示，棱镜片100具有相互并排设置的多个棱镜PL。来自面光源的漫射光R0在棱镜PL的侧面BP0上产生折射，并偏向正面方向而出射。这样，棱镜片100通过使漫射光偏向正面方向，提高显示器的正面亮度。

然而，虽然棱镜片100提高正面亮度，但是正面斜向的亮度也增高。图21中的实线表示棱镜PL沿垂直方向(相当于显示器画面的上下方向)并排设置在棱镜片100的上下视场角的亮度角度分布(亮度的角度依存性)。参照图21，虽然利用棱镜片100增高上下视场角的±30deg内的相对亮度，但与此同时，在正面斜向的视场角±80deg附近形成以相对亮度为峰值的旁瓣。图21的实线所示的亮度角度分布与亮度以视场角0deg为峰值随着视场角变宽而逐渐降低的自然的亮度角度分布不同，由于不自然，存在给观看显示器的用户带来不适感的情况。从而，需要抑制形成旁瓣的光的(以下，称为旁瓣光)出射，从而抑制旁瓣的产生。

在日本特表平10-506500号公报(专利文件2)中，虽然做成通过使相邻的棱镜之间的距离(棱镜间距)变小，能够减少旁瓣光，但亮度角度分布的不自然依然没有消除。

再有，由于棱镜的横截面为三角形，因此在制造时、搬运时以及向背光装置上敷设时容易在棱镜PL上产生瑕疵，尤其其顶部容易破损。这样的瑕疵容易在显示器上成为亮点和暗点。为了防止这样的瑕疵的产生，必须在装入显示装置之前的棱镜片100上敷设保护薄膜。

专利文献1：日本专利第3262230号

专利文献2：日本特表平10-506500号公报

发明内容

本发明的目的在于提供抑制向正面斜向出射的旁瓣光，且具有高正面亮度的背光装置。

本发明的其它的目的在于提供使用了无需保护薄膜的光学部件的背光装置。

本发明的其它的目的在于提供能够调整两个轴方向的亮度角度分布的背光装置。

根据本发明的背光装置具备面光源和第一及第二双凸透镜片。第一双凸透镜片敷设在面光源上，并具有相互并排设置的多个第一圆柱形透镜。第二双凸透镜片敷设在第一双凸透镜片上，并具有相互并排设置的多个第二圆柱形透镜。

根据本发明的背光装置代替现有的棱镜片而敷设双凸透镜片。虽然在棱镜中在内面产生了全反射的光透射其它的内面而成为旁瓣光，但由于在圆柱形透镜中，在内面产生了全反射的光再次在其它的内面产生全反射，因此旁瓣光不易出射。从而，能够通过使用双凸透镜片来抑制旁瓣的产生。

再有，通过层叠多个双凸透镜，能够向正面方向集聚出射光。因此，比一枚棱镜片更能提高正面亮度。

另外，由于圆柱形透镜的凸面具有曲率，因此难以像棱镜那样在制造时等破损。因而，不需要保护薄膜。

最好是第一圆柱形透镜的并排设置方向与第二圆柱形透镜的并排设置方向交叉，更好是第一圆柱形透镜与第二圆柱形透镜正交。

在这种场合，由于两枚双凸透镜片相对于面光源在两个轴方向进行聚光，因此进一步提高正面亮度。此外，第一圆柱形透镜的并排设置方向与第二圆柱形透镜的并排设置方向不必严密地正交，只要在能够得到在两个轴方向中的聚光效果的范围交叉即可。

最好是由第一圆柱形透镜的凸面和包含第一圆柱形透镜的两个边缘的平面所成的第一角度与由第二圆柱形透镜的凸面和包含第二圆柱形透镜的两个边缘的平面所成的第二角度不同。

在这种场合，能够在两个轴方向调整至不同的亮度角度分布。因此，例如能够将上下方向和左右方向的视场角设定在不同的范围。

最好是第一角度比第二角度大。

在这种场合，能够使第二圆柱形透镜的并排设置方向的亮度角度分布比第一圆柱形透镜的并排设置方向的亮度角度分布还宽。因此，例如能够使左右视场角比上下视场角还宽。

另外，在由圆柱形透镜的凸面和包含两个边缘的面所成的角度比较大的场合，虽然容易产生旁瓣光，但通过将具有比第一角度还小的第二角度的第二圆柱形透镜层叠在第一圆柱形透镜上，能够抑制在第一圆柱形透镜产生的旁瓣光向外部出射。

最好是第一角度为60度～90度。

在这种场合，进一步提高聚光效果。

最好是第一及第二双凸透镜片的至少一方在相互并排设置的圆柱形透镜之间具有间隙。

在凸面和包含端面的面所成的角度接近90度的场合，相互邻接地形成圆柱形透镜彼此在制造上比较困难。通过在圆柱形透镜之间设置间隙，容易制作由凸面和包含端面的面所成的角度比较大的圆柱形透镜。

最好是第一及第二双凸透镜片为长方形。第一圆柱形透镜沿着第一双凸透镜片的短边方向并排设置。第二圆柱形透镜沿着第二双凸透镜片的长边方向并排设置。

显示装置一般是横方向比较长。因此根据上述构成，利用第一双凸透镜片调整上下视场角，利用第二双凸透镜片调整左右视场角。从而，能够将左右视场角设定得比上下视场角还宽。此外，这里所说的长方形可以是严密的长方形，也可以是具有长边及短边的矩形形状。

根据本发明的显示装置，具备上述的背光装置。最好是显示装置在上述背光装置上具备液晶面板。另外，根据本发明的光学部件具备使用于上述背光灯装置的第一及第二双凸透镜片。

附图说明

图1是具备了根据本发明实施方式的背光装置的显示装置的立体图。

图2是在图中的线段II-II的剖视图。

图3是图2所示的光学部件的剖面图。

图4是图2所示的光学部件的立体图。

图5A是用于说明利用圆柱形透镜减少旁瓣光的原理的模式图。

图5B是与用于说明利用圆柱形透镜减少旁瓣光的原理的图5A不同的其它的模式图。

图6A是用于说明由圆柱形透镜的凸面和端面所成的接触角与光的出射方向的关系的模式图。

图6B是与用于说明由圆柱形透镜的凸面和端面所成的接触角与光的出射方向的关系的图6A不同的其它的模式图。

图7是与图2所示的光学部件不同的形状的其它的光学部件的剖视图。

图8是与图2及图7所示的光学部件不同的形状的其它的光学部件的剖视图。

图9是具有与图4所示的光学部件的层叠结构不同的层叠结构的其它的光学部件的立体图。

图10是表示在本实施例1中使用的光学部件的形状尺寸的图。

图11是在本实施例1中所要求的亮度角度分布图。

图12是表示在本实施例2中使用的光学部件的形状尺寸的图。

图13是在本实施例2中所要求的亮度角度分布图。

图14是表示在本实施例3中使用的光学部件的形状尺寸的图。

图15是在本实施例3中所要求的亮度角度分布图。

图16是表示在本实施例4中使用的光学部件的形状尺寸的图。

图17是在本实施例4中所要求的亮度角度分布图。

图18是表示在本实施例5中使用的光学部件的形状尺寸的图。

图19是在本实施例5中所要求的亮度角度分布图。

图20是现有的棱镜片的横剖面图。

图21是在现有的棱镜片中所要求的亮度角度分布图。

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。图中对相同或相当部分附注相同符号而不重复其说明。

[整体构成]

参照图1及图2，显示装置1具备背光装置10和敷设在背光装置10的正面的液晶面板20。显示装置1的正面做成沿左右方向(图中x方向)具有长边，沿上下方向(图中y方向)具有短边的长方形。

背光装置10具备出射漫射光的面光源16和敷设在面光源16上的光学部件17。

[面光源]

面光源16具备壳体11、多个冷阴极管12以及光漫射板13。壳体11是在正面具有开口部110的筐体，并在内部收放冷阴极管12。壳体11的内面由反射薄膜111所覆盖。反射薄膜111使从冷阴极管12出射的光产生漫反射，并导向开口部110。反射薄膜111最好是例如Toray公司制造的Lumiror(東レ製ルミラ一)(注册商标)E60L或E60V，漫反射率为95％以上。

多个冷阴极管12沿上下方向(图1中y方向)并排设置在壳体11的背面跟前。冷阴极管12是在左右方向(图1中x方向)伸长的所谓的线光源，例如荧光管。此外，代替冷阴极管12可以将LED(Light Emitting Device)等的多个点光源收放在壳体11内。

光漫射板13嵌入在开口部110内，与壳体11的背面平行而配设。由于通过将光漫射板13嵌入在开口部110内而密封壳体11的内部，因此能够防止来自冷阴极管12的光从光漫射板13以外的部位向壳体11外漏出，从而提高光的利用效率。

光漫射板13使来自冷阴极管12的光及在反射薄膜111反射的光产生漫射而向正面出射。光漫射板13由透明的基体材料和分散在基体材料内的多个粒子构成。分散在基体材料内的粒子由于相对于可见光区域的波长的光的折射率与基体材料不同，因此入射到光漫射板13上的光产生漫透射。光漫射板13的基体材料是例如玻璃或聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚丙烯酸酯系树脂、脂环族聚烯烃系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚醋酸乙烯酯系树脂、聚醚磺酸系树脂、三乙酰纤维素系树脂等的树脂。光漫射板13还作为光学部件17的支撑体而起作用。

[光学部件]

光学部件17具备双凸透镜片14及15。光学部件17集聚来自面光源16的漫射光，从而提高正面亮度。再有，抑制旁瓣光的产生。光学部件17还调整两个轴方向(上下方向及左右方向)的亮度角度分布。

参照图3，成为光学部件17的下层的双凸透镜片14具有相互并排设置的多个圆柱形透镜CL1。另外，成为光学部件17的上层的双凸透镜片15具有相互并排设置的多个圆柱形透镜CL2。下面，总称圆柱形透镜CL1及CL2，简称为圆柱形透镜CL。

双凸透镜片14由片状或板状的基体材料部140和形成于基体材料部140上的透镜部141构成。

基体材料部140相对于可见光区域的波长是透明的。基体材料部140由例如玻璃或聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚丙烯酸酯系树脂、脂环族聚烯烃系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚醋酸乙烯酯系树脂、聚醚磺酸系树脂、三乙酰纤维素系树脂形成。透镜部141具有相互并排设置的多个圆柱形透镜CL1。透镜部141由树脂构成，既可以是与基体材料部140不同的材质，也可以是相同的材质。

双凸透镜片15也同样由基体材料部150和形成有相互并排设置的多个圆柱形透镜CL2的透镜部151构成。

如图4所示，成为下层的双凸透镜片14的圆柱形透镜CL1沿上下方向(y方向)并排设置，成为上层的双凸透镜片15的圆柱形透镜CL2沿左右方向(x方向)并排设置。在本实施方式中，由于双凸透镜片14及15是左右方向比较长的长方体，因此沿短边方向并排设置圆柱形透镜CL1，沿长边方向并排设置圆柱形透镜CL2。总之，圆柱形透镜CL1的并排设置方向与圆柱形透镜CL2的并排设置方向正交。通过做成这样的构成，双凸透镜片14承担上下方向的视场角(上下视场角)的调整，双凸透镜片15承担左右方向的视场角(左右视场角)的调整。

下面，对光学部件17的作用进行说明。

[旁瓣光的抑制]

光学部件17利用圆柱形透镜CL抑制亮度角度分布的旁瓣的产生。在图5中，在入射到棱镜片100上的棱镜PL的光线中，有在棱镜PL的一方的侧面BP1上产生全反射后在另一方的侧面BP2上产生透射而向外部出射的光线，且该光线成为旁瓣光。具体地讲，从面光源16的出射面的法线n0(背光装置正面)沿角度θ0的方向出射的光线R0到达棱镜PL的侧面BP1上。在光线R0的入射角θi1比临界角θc还大的场合，光线R0进行全反射。之后当光线R0到达棱镜PL的侧面BP2上时，存在其入射角θi2变得比临界角θc还小的情况。此时，光线R0向棱镜PL外部出射。向外部射出的光线R0是相对于法线n0(正面)成为广角度的旁瓣光，由该光线R0在亮度角度分布上形成旁瓣。

针对于此，圆柱形透镜CL能够抑制旁瓣光的出射。在图5B中，以与图5A相同的角度入射的光线R0到达圆柱形透镜CL的凸面上的边界面BP3。在光线R0的入射角θi1比临界角θc还大的情况下，光线R0产生全反射，并到达凸面上的边界面BP4。此时光线R0的入射角θi2比临界角θc大的情况比较多。因此，光线R0再次产生全反射而回到面光源16上。总之，在圆柱形透镜CL中，产生一次全反射的光线比起之后透射而向外部出射，再次产生全反射而回到光源的光线增多。因此，能够抑制旁瓣光线的出射，从而抑制在亮度角度分布的旁瓣的产生。

如上所述，由于圆柱形透镜CL抑制旁瓣光，因此背光装置10能够抑制旁瓣的产生。

[正面亮度的提高]

再有，在光学部件17中，由于圆柱形透镜CL1的排列方向与圆柱形透镜CL2的排列方向正交，因此能够进一步提高朝向正面的聚光效果。这是因为下层的圆柱形透镜CL1相对于上下方向进行聚光，再有，上层的圆柱形透镜CL2相对于左右方向进行聚光。这样，由于在两个轴方向进行聚光，因此能够得到比棱镜PL更高的正面亮度。

[两个轴方向的亮度角度分布的调整]

在光学部件17中圆柱形透镜CL1的形状还与圆柱形透镜CL2的形状不同。由此，能够将上下方向和左右方向的亮度角度分布调整至不同的分布，能够使左右视场角比上下视场角还宽。

再次在图3中，由圆柱形透镜CL1的凸面S1和包含透镜CL1的两个边缘EL、ER的面ES 1(以下，将该面称为端面)所成的角度θ10(以下，将该角度称为接触角)比由圆柱形透镜CL2的凸面S2和包含透镜CL2的两个边缘EL、ER的面ES2所成的角度θ20还大。这样，通过使接触角θ10比接触角θ20还大，能够使由圆柱形透镜CL2调整的左右视场角比由圆柱形透镜CL1调整的上下视场角还宽。以下，详细地进行说明。

在图6A及图6B中，假定沿着从法线n0错开角度θ0的方向出射的光线R10、R20入射到圆柱形透镜CL1、CL2上。在光线R10及R20到达各圆柱形透镜CL1及CL2的边界面BP10及BP20上时，使在边界面BP10的入射角θi10方面比在边界面BP20的入射角θi20还大。这是因为，相对于边界面BP10的端面ES1的倾斜度比相对于边界面BP20的端面ES2的倾斜度更大。因此，光线R10方面比光线R20产生更大的折射而出射。

这样，接触角大的凸面形状方面，容易使来自面光源的漫射光的入射角变大。这是因为，接触角越大的凸面形状，具有越多的倾斜度大的边界面。具体地讲，在接触角θ10比θ20大的场合，相对于凸面S1上的边界面的端面ES1的倾斜度方面变得比相对于凸面S2上的边界面的端面ES2的倾斜度大的比率增大。从而，接触角越大，漫射光越容易向法线方向n0(正面)集聚。

在圆柱形透镜CL中，入射的漫射光不是全部如图6A及图6B所示地产生透射，而是重复产生全反射而回到面光源上，从而在壳体11内产生反射而再入射到透镜CL的场合也比较多。因此，认为虽然也出现在圆柱形透镜CL内的光线的轨迹不一定成如图6A及图6B的场合，但认为如图6A及图6B所示的光线的轨迹是可控制的。

根据上述，通过使接触角θ10比θ20还大，圆柱形透镜CL1方面的聚光效果变得比圆柱形透镜CL2的聚光效果还高。因此，上下方向的亮度角度分布变得比左右方向还窄。其结果，左右视场角变得比上下视场角还宽。

在代表液晶显示器的显示装置1中，比起用户从上下斜向观看画面的机会，从左右斜向观看画面的机会比较多。根据本实施方式的光学部件17，沿上下方向并排设置圆柱形透镜CL1，沿左右方向并排设置圆柱形透镜CL2。因此，能够使左右视场角比上下视场角还宽，从而能够调整至适合于显示装置的亮度角度分布。

接触角θ10最好设定成60～90度。若设定成这样的角度，能够提高正面亮度，且由于接触角θ20的调整余量也能够确保在0～60度的范围，因此提高上下视场角及左右视场角的设定自由度。

此外，虽然接触角越大，漫射光越向面光源16的法线方向集聚，但由于凸面上的边界面的倾斜度变大的比率增加，因此容易产生旁瓣光。因为若边界面的倾斜度整体变大，则在某一边界面产生了全反射的光线在其它的边界面不再产生全反射而透射的场合比较多。从而，在比较了圆柱形透镜CL1和CL2的场合，圆柱形透镜CL1方面容易出射旁瓣光。在本实施方式中，将圆柱形透镜CL1作为下层，将圆柱形透镜CL2作为上层。因此，即便在圆柱形透镜CL1上出射旁瓣光，圆柱形透镜CL2也接收旁瓣光，再次产生全反射或透射。其结果，能够抑制在圆柱形透镜CL1上产生的旁瓣光照原样向外部出射。

若仅以将左右视场角变得比上下视场角还宽为目的，则也可以将具有圆柱形透镜CL1的双凸透镜片14作为上层，将具有圆柱形透镜CL2的双凸透镜片15作为下层。但是，若将圆柱形透镜CL1作为上层，则如上述，旁瓣光容易向外部出射。因此，最好将圆柱形透镜CL1作为下层，将圆柱形透镜CL2作为上层。

此外，由于接触角θ10比接触角θ20还大，因此在透镜的端面EL和ER之间的距离与圆柱形透镜CL1和CL2相同的场合，凸面S1的曲率半径方面变得比凸面S2的曲率半径小。

再次在图3中，在圆柱形透镜CL之间设置有间隙142及152。虽然没有间隙地相互邻接形成接触角大(例如90度)的圆柱形透镜CL在制造上比较困难，但若如图3所示地设置间隙，则可以并排设置接触角大的圆柱形透镜CL。此外，在接触角小的场合，也可以如图7所示地没有间隙地相互邻接形成圆柱形透镜CL。

以上，根据本实施方式的背光装置10通过应用将双凸透镜14层叠在下层、将双凸透镜15层叠在上层的光学部件17，能够抑制旁瓣光的出射，且能够提高正面亮度。另外，能够分别调整上下视场角及左右视场角，通过使接触角θ10变得比接触角θ20还大，能够使左右视场角变得比上下视场角还宽。

虽然上述的圆柱形透镜CL1及CL2的凸面S1、S2的横截面形状做成了具有单一曲率的圆弧，但如图8所示，在横截面形状中，将两个边缘EL、ER附近做成直线L1、L2也能够得到本发明的效果。但是，由于直线L1、L2的长度变得越长，越接近棱镜形状，因此容易产生旁瓣光。

另外，圆柱形透镜CL1及CL2的凸面S1、S2的横截面形状也可以不是圆弧而是椭圆弧。

另外，在本实施方式中，虽然使圆柱形透镜CL的并排设置方向与圆柱形透镜CL2的并排设置方向正交，但如图9所示，也可以使这些并排设置方向平行。在这种场合，虽然视场角的调整仅成为一个轴方向(上下方向或是左右方向)，但是能够控制旁瓣光。另外，由于漫射光在下层的圆柱形透镜CL1上向正面方向集聚，且在上层的圆柱形透镜CL2上再次向正面方向集聚，因此比棱镜片更能提高正面亮度。

此外，圆柱形透镜CL1及CL2的并排设置方向没有必要严密地正交，只要在能够从两个轴方向聚光而提高正面亮度的范围交叉即可。另外，虽然将显示装置1的正面及光学部件17的形状做成左右方向比较长的长方形，但也可以是其它的形状。

实施例1：

制作图10所示的形状的本发明例1的光学部件和比较例的棱镜片，并调查了亮度角度分布(亮度的角度依存性)。

按照下面所示的方法制作了构成本发明例1的光学部件的双凸透镜片14。在厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜140上形成了厚度约为20μm的紫外线固化树脂层141。紫外线固化树脂层141利用金属型涂料机进行涂敷。继而，使用轧辊版加工紫外线固化树脂层141，并形成圆柱形透镜CL1。具体地讲，一边向轧辊圆周方向按压具有与圆柱形透镜CL相同横截面形状的槽的轧辊版，一边照射紫外线使树脂固化。如图10所示，形成的圆柱形透镜CL1的间距为50μm，曲率半径为22.5μm，相邻的圆柱形透镜的透镜端面之间的距离为5μm，接触角θ10为90°。

同样，还制作了圆柱形透镜片15。在厚度为100μm的PET薄膜150上形成厚度约为15μm的紫外线固化树脂层151，并使用轧辊版形成了圆柱形透镜CL2。如图10所示，圆柱形透镜CL2的间距为50μm，曲率半径为31.8μm，圆柱形透镜的透镜端面之间距离为5μm，接触角θ20约为45°。将制作出的双凸透镜片14及15如图4所示那样层叠，并做成本发明例1的光学部件。

按照下面所示的方法制作了比较例的棱镜片。利用金属型涂料机在厚度为100μm的PET片上形成了厚度为30μm的紫外线固化树脂层。使用横截面形状具有等腰三角形的槽的轧辊版而制作了如图20所示的形状的棱镜片。棱镜的间距为50μm，顶角为90度。

[亮度角度分布调查]

使用制作出的本发明例1的光学部件1和比较例的棱镜片调查了亮度的角度分布。在收放冷阴极管且在内面敷设有反射薄膜并在开口部上嵌入有光漫射板的壳体上敷设了光学部件。此时，沿上下方向并排设置圆柱形透镜CL1，沿左右方向并排设置圆柱形透镜CL2。

在壳体上敷设本发明例1的光学部件之后，调查了亮度角度分布。视场角将光学部件的法线方向(正面)作为0度轴，将从0度轴向上下方向的倾斜角作为上下视场角，将从0度轴向左右方向的倾斜角作为左右视场角。利用亮度计测定各上下视场角及左右视场角的亮度。亮度的测定部位定在画面(光学部件的表面)的中央。

同样，将比较例的棱镜片敷设在壳体上调查了亮度的角度分布。此时，棱镜的并排设置方向为上下方向。

将本发明例1的光学部件的亮度角度分布表示在图11中，将根据比较例的棱镜片的亮度角度分布表示在图21中。图11及图21的横轴是视场角(deg)，纵轴是将壳体的光漫射板的正面亮度(光漫射板的法线方向的亮度)作为基准(1.0)的相对亮度(a.u.)。另外，图中实线为上下视场角的亮度角度分布，图中虚线为左右视场角的亮度角度分布。参照图11及图21，虽然在比较例中在视场角+60～90deg附近产生了旁瓣，但在本发明例1中几乎没有产生旁瓣。另外，在本发明例1中，上下视场角、左右视场角均成为相对亮度以视场角0deg为峰值随着视场角变宽而逐渐降低的分布，并成为自然的配光分布。

另外，本发明例1的正面近旁(视场角±30deg的范围)的相对亮度超过1.5，比比较例的相对亮度还高。

再有，在本实施例1的光学部件中，表示了左右视场角的亮度角度分布(虚线)整体地比上下视场角的亮度角度分布(实线)还高的值。总之，左右视场角比上下视场角还宽。

实施例2：

按照与实施例1相同的方法制作图12所示的形状的本发明例2的光学部件，并与实施例1同样地调查了亮度的角度依存性。

在厚度为100μm的PET薄膜140上形成厚度为25μm的紫外线固化树脂层141，并利用轧辊版制作了双凸透镜片14。同样，在厚度为100μm的PET薄膜150上形成厚度为15μm的紫外线固化树脂层151，并利用轧辊版制作了双凸透镜片15。如图12所示，圆柱形透镜CL1的横截面形状是顶点部是曲率半径为20μm的圆弧，且从圆弧端点到透镜端面为圆弧端点的切线。另外，接触角θ10为75度。双凸透镜片15的形状与图10相同。

将制作出的双凸透镜片14及15如图4所示那样层叠，并做成本发明例2的光学部件。

在作为面光源的壳体上敷设了本发明例2的光学部件。此时，圆柱形透镜CL1的并排设置方向为上下方向，圆柱形透镜CL2的并排设置方向为左右方向。敷设之后，与实施例1相同地调查了亮度的角度分布。

将调查结果表示在图13中。与图21相比较，本发明例2的旁瓣比比较例大幅度降低。另外，上下及左右视场角均成为以视场角0deg为峰值的亮度分布，并成为自然的配光分布。

另外，本发明例的正面近旁(视场角+30deg)的相对亮度超过1.5，比比较例还高。再有，左右视场角比上下视场角还宽。

实施例3：

按照与实施例1相同的方法制作图14所示的形状的本发明例3的光学部件，并调查了亮度的角度分布(角度依存性)。

按照下面的方法制造了构成本发明例3的光学部件的双突透镜片14及15。在厚度为100μm的PET薄膜140、150上分别形成厚度为20μm的紫外线固化树脂层141、151，并利用轧辊版制作了双凸透镜片14及15。如图14所示，双凸透镜片14及15的横截面均为相同的形状。具体地讲，圆柱形透镜CL1及CL2均为间距50μm、曲率半径23.3μm，接触角θ10及θ20均为75度。另外圆柱形透镜CL之间的间距均为5μm。

将制作出的双凸透镜片14及15如图9所示那样层叠，并做成本发明例3的光学部件。使圆柱形透镜CL1及CL2的并排设置方向均为上下方向地在壳体上敷设了光学部件之后，调查了亮度的角度分布。

调查结果表示在图15中。与图21相比较，本发明例3的旁瓣比比较例大幅度降低。另外，正面亮度比比较例高。

实施例4：

按照与实施例1相同的方法制作图16所示的形状的本发明例4的光学部件，并调查了亮度的角度分布(角度依存性)。

按照下面的方法制造了构成本发明例4的光学部件的双凸透镜片14及15。在厚度为100μm的PET薄膜140、150上分别形成厚度为20μm的紫外线固化树脂层141、151，并利用轧辊版制成了双凸透镜片14及15。如图16所示，制作出的双凸透镜片14的圆柱形透镜CL1的横截面形状为以长轴的端点为顶点的椭圆弧，椭圆弧的长轴径为45μm，短轴径为24.6μm，圆柱形透镜CL1的高度为23.8μm。另外，接触角θ10为75度。相邻的圆柱形透镜CL1的间距为50μm，透镜端面之间的距离为5μm。

另一方面，双凸透镜片15的圆柱形透镜CL2的横截面形状为弓状。更具体地讲，顶点部分是曲率半径为35μm、中心角为60度的圆弧，从圆弧端点到透镜端面相当于圆弧端点的切线，接触角θ20为30度。另外，圆柱形透镜CL2的高度为9μm，间距为50μm。

将制作的双凸透镜片14及15如图4所示那样层叠，并做成本发明例4的光学部件。

在作为面光源的壳体上敷设本发明例4的光学部件。此时，圆柱形透镜CL1的并排设置方向为上下方向，圆柱形透镜CL2的并排设置方向为左右方向。敷设之后，与实施例1同样地调查了亮度的角度分布。

将调查结果表示在图17中。与图21相比较，本发明例4的旁瓣比比较例大幅度降低。另外，上下及左右视场角均成为以视场角0deg为峰值的亮度分布，并成为自然的配光分布。再有，本发明例4的正面近旁(视场角±30deg的范围)的相对亮度超过1.5，比比较例还高。再有，左右视场角比上下视场角还宽。

实施例5：

按照与实施例1相同的方法制作图18所示的形状的本发明例5的光学部件，并调查了亮度的角度分布(角度依存性)。

按照下面的方法制造了构成本发明例5的光学部件的双凸透镜片14及15。在厚度为100μm的PET薄膜140、150上分别形成厚度为20μm的紫外线固化树脂层141、151，并利用轧辊版制作了双凸透镜片14及15。如图18所示，制作出的双凸透镜片14的圆柱形透镜CL1的横截面形状为以长轴端点为顶点的椭圆弧，椭圆弧的长轴径为50μm，短轴径为29.4μm，圆柱形透镜CL1的高度为23.7μm。另外接触角θ10为70度。相邻的圆柱形透镜CL1的间距为50μm。另一方面，双凸透镜片15的圆柱形透镜CL2的形状尺寸与图16中的实施例4的圆柱形透镜CL2相同。

将制作出的双凸透镜片14及15如图4所示那样层叠，并做成本发明例4的光学部件。

在作为面光源的壳体上敷设本发明例5的光学部件。此时，圆柱形透镜CL1的并排设置方向为上下方向，圆柱形透镜CL2的并排设置方向为左右方向。敷设之后，与实施例1同样地调查了亮度的角度分布。

将调查结果表示在图19中。与图21相比较，本发明例5的旁瓣比比较例大幅度降低。另外，上下及左右视场角均成为以视场角0deg为峰值的亮度分布，并成为自然的配光分布。再有，本发明例5的正面近旁(视场角±30deg的范围)的相对亮度超过1.5，比比较例还高。再有，左右视场角比上下视场角还宽。

此外，在上述的实施例1～5中，虽然在PET薄膜上涂敷紫外线固化树脂而形成了紫外线固化树脂膜之后，通过在紫外线固化树脂层按压轧辊版的同时照射紫外线而使紫外线固化树脂层固化，制造了双凸透镜片，但也能够按照其它的方法制造。例如，也可以在轧辊版上涂敷紫外线固化树脂而形成了紫外线固化树脂层之后，通过在PET薄膜上按压具有紫外线固化树脂层的轧辊版的同时照射紫外线而使紫外线固化树脂层固化，制造双凸透镜片。

另外，在上述的实施例1～5中，作为紫外线固化树脂，使用了丙烯酸酯系紫外线固化树脂。

以上，虽然说明了本发明的实施方式，但上述的实施方式只不过是用于实施本发明的例示而已。因而，本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可对上述实施方式适当地进行变形而实施。

Claims (11)

1.一种背光装置，其特征在于，

具备：面光源；

敷设在上述面光源上，并具有相互并排设置的多个第一圆柱形透镜的第一双凸透镜片；以及，

敷设在上述第一双凸透镜片上，并具有相互并排设置的多个第二圆柱形透镜的第二双凸透镜片。

2.根据权利要求1所述的背光装置，其特征在于，

上述第一圆柱形透镜的并排设置方向与上述第二圆柱形透镜的并排设置方向交叉。

3.根据权利要求2所述的背光装置，其特征在于，

上述第一圆柱形透镜的并排设置方向与上述第二圆柱形透镜的并排设置方向正交。

4.根据权利要求2所述的背光装置，其特征在于，

由上述第一圆柱形透镜的凸面和包含上述第一圆柱形透镜的两个边缘的平面所成的第一角度与由上述第二圆柱形透镜的凸面和包含上述第二圆柱形透镜的两个边缘的面所成的第二角度不同。

5.根据权利要求4所述的背光装置，其特征在于，

上述第一角度比上述第二角度大。

6.根据权利要求5所述的背光装置，其特征在于，

上述第一角度为60度～90度。

7.根据权利要求1所述的背光装置，其特征在于，

上述第一及第二双凸透镜片的至少一方在相互并排设置的圆柱形透镜之间具有间隙。

8.根据权利要求1所述的背光装置，其特征在于，

上述第一及第二双凸透镜片为长方形，

上述第一圆柱形透镜沿着上述第一双凸透镜片的短边方向并排设置，上述第二圆柱形透镜沿着上述第二双凸透镜片的长边方向并排设置。

9.一种显示装置，其特征在于，

具备背光装置，该背光装置包括：面光源；敷设在上述面光源上，并具有相互并排设置的多个第一圆柱形透镜的第一双凸透镜片；以及，敷设在上述第一双凸透镜片上，并具有相互并排设置的多个第二圆柱形透镜的第二双凸透镜片。

10.一种显示装置，其特征在于，

具备背光装置和液晶面板，

该背光装置包括：面光源；敷设在上述面光源上，并具有相互并排设置的多个第一圆柱形透镜的第一双凸透镜片；以及，敷设在上述第一双凸透镜片上，并具有相互并排设置的多个第二圆柱形透镜的第二双凸透镜片，

该液晶面板敷设在上述背光装置上。

11.一种光学部件，用于背光装置，其特征在于，

具备：敷设在上述背光装置的面光源上，并具有相互并排设置的多个第一圆柱形透镜的第一双凸透镜片；以及，

敷设在上述第一双凸透镜片上，并具有相互并排设置的多个第二圆柱形透镜的第二双凸透镜片。

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