CN102089572A - 直下型背光源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种直下型背光源装置,所述直下型背光源装置为高亮度显示装置用的直下型背光源装置,即使不使用实施了特殊加工的光学构件,也可以有效地抑制管亮度不均匀。本发明的直下型背光源装置,按照反射材料、多个线状光源、及光学构件组这样的顺序进行配置,且满足下述条件(i)~(v)。(i)上述多个线状光源以各线状光源的长度方向相互平行的方式进行配置;(ii)上述光学构件组中的最靠近上述线状光源的光学构件的基于JIS K7136(2000年)的雾度值为99.0%以下,所述雾度值是使光从线状光源侧的面入射进行测定得到的;(iii)上述光学构件组中存在棱镜片,所述棱镜片在与上述线状光源侧为相对侧的面上形成有沿着单向延伸的多个凸型形状,多个凸型形状的长度方向平行,多个凸型形状的长度方向与多个线状光源的长度方向平行;(iv)上述反射材料的上述线状光源侧的面基于JIS K 7105(1981年)测定的60°光泽度为5以下;(v)将上述多个线状光源中相邻的线状光源中心间的距离设为L,将从线状光源的中心至最靠近上述线状光源的光学构件的距离设为H时,满足下述式(1)的θ为45°≤θ≤70°。θ=tan-1((L/2)/H)...式(1)。
Description
技术领域
本发明涉及各种显示装置、特别是液晶显示装置的直下型背光源装置。
背景技术
液晶显示装置在以笔记本电脑及移动电话为代表的、电视、监视器、汽车导航等多种用途中使用。在液晶显示装置中装入作为光源的背光源装置,形成如下结构,即,向液晶元件中通入从背光源装置射出的光线对其进行控制,由此进行显示。该背光源装置所要求的特性不仅是作为单纯射出光的光源,而且要使画面整体明亮且均匀地发光。
背光源装置的结构可以大致分为两种。一种是被称作侧光型背光源的方式。该方式主要用于例如要求薄型化·小型化的笔记本电脑等中,其特征在于使用导光板作为基本结构。为侧光型背光源的情况下,在导光板的侧面配置光源,使光线由侧面向导光板入射,一边使导光板内部全反射一边在整个面内传播光,同时在对导光板内表面加工形成的漫射点等的作用下使一部分光线脱离全反射条件,从导光板前面采光,由此作为背光源、即面光源发挥作用。为侧光型背光源的情况下,除上述结构之外,还使用下述多种光学膜,即,具有使从导光板的内表面漏出的光反射、将其再利用的功能的反射薄膜;使从导光板前面射出的光均匀化的漫射片;以提高正面亮度的棱镜片为代表的聚光片;及提高液晶面板上亮度的亮度提高片材等多种光学薄膜。
另外,另一种方式为被称作直下型背光源的方式。该方式优选用于要求大型化·高亮度化的电视用途中,其特征在于,作为基本结构,不使用导光板,在画面内部直接排列荧光管,或者以多条线状的方式配置点光源LED。通过在画面内部多条平行地排列由线状或一部分线状的荧光管及LED构成的线状光源,不仅可以适于大画面,而且也可以充分地确保亮度。
但是,即使具有特征也会产生由配置于画面内部的荧光管或LED导致的画面内的亮度不均匀(亮度不均匀),进而上述不均匀成为荧光管或LED的点状及线状的图像(以下称作管亮度不均匀),成为画质降低的主要原因。
因此,在直下型背光源中,为了消除上述管亮度不均匀,将具有极强光漫射性的光漫射板配置在荧光管的上侧,实现画面的均匀性(专利文献1)。光漫射板是由分散有微粒的丙烯酸树脂、或聚碳酸酯树脂等构成的光漫射板。通过该光漫射板可以消除管亮度不均匀,实现画面的均匀化,但由于使其较强地漫射,所以全光线透射率变低、光利用效率变差,另外由于漫射过强,所以光向不必要的方向散射,结果所需的正面的亮度变得不充分。
因此,在光漫射板上配置漫射片,所述漫射片一边将光各向同性地漫射,一边在正面方向显示聚光效果。所述漫射片是被称作珠片(beads sheet)的片材,所述珠片在基材片材上形成含有有机交联粒子等微粒的漫射层,该漫射片与光漫射板不同,是显示某种程度的对正面方向的指向性的光学薄膜。
另外,除上述片材之外,还装入下述构件,即,将从荧光管或LED向后方射出的光进行反射的反射构件;以用于提高聚光性的棱镜片为代表的聚光片;用于分离从荧光管或LED放出的光的偏振光、提高液晶面板上的亮度的亮度提高片材等,组合各种片材构成直下型背光源装置。
然而,近年来备受关注的平板电视中使用的直下型背光源、从环保方面考虑为了减少耗电而削减搭载的荧光管数量的直下型背光源、及搭载汞等重金属含有量少的点光源即LED的直下型背光源装置,存在易于显著地产生管亮度不均匀、亮度也不足的情况。因此,需要使用多个上述光学构件,有可能难以薄型化、导致成本提高,进而光学构件制造时使用的耗电增加,反而增加环境负荷。
为了解决上述问题,还公开了下述方法:通过将光漫射板实施剖面锯齿状的棱镜形状的处理,实现各种片材的功能整合及性能提高的方法(专利文献2);以及为了适合于实施了剖面锯齿状的棱镜形状处理的光漫射板,将反射构件成型加工为凸起状的方法(专利文献3)。
专利文献1:日本特开2004-29091号公报
专利文献2:日本特开2006-164890号公报
专利文献3:日本特开2006-155926号公报
发明内容
虽然,专利文献1所述的具有极强光漫射性的光漫射板,具有消除管亮度不均匀、提高画面均匀度的效果,但全光线透射率变高,难以进行高亮度化。
另外,如专利文献2、3所述,对光漫射板及反射构件实施成型加工的方法,不仅从成本及生产率的方面考虑不优选,而且难以同时实现均匀度和亮度,实际情况是尚未发现根本的对策。
鉴于上述现有技术背景,本发明提供了一种有效地抑制管亮度不均匀、且用于高亮度显示装置的直下型背光源装置。
即,本发明提供了一种直下型背光源装置,所述直下型背光源装置即使不对光学构件实施特殊的加工而进行使用,也能有效抑制管亮度不均匀、且用于高亮度显示装置。
为了解决上述课题,本发明采用下述结构。即,本发明的直下型背光源装置,按照反射材料、多个线状光源、及光学构件组这样的顺序进行配置,且满足下述条件(i)~(v)。
(i)上述多个线状光源以各线状光源的长度方向相互平行的方式进行配置。
(ii)上述光学构件组中的最靠近上述线状光源的光学构件的基于JIS K 7136(2000年)的雾度值为99.0%以下,所述雾度值是使光从线状光源侧的面入射进行测定的。
(iii)上述光学构件组中存在棱镜片,上述棱镜片在与上述线状光源侧为相对侧的面上形成有沿着单向延伸的多个凸型形状,多个凸型形状的长度方向相互平行,多个凸型形状的长度方向与多个线状光源的长度方向平行。
(iv)上述反射材料的上述线状光源侧的面的基于JIS K 7105(1981年)测定的60°光泽度为5以下。
(v)将上述多个线状光源中相邻线状光源的中心间的距离设为L,将从线状光源的中心至最靠近上述线状光源的光学构件的距离设为H时,满足下述式(1)的θ为45°≤θ≤70°。
θ=tan-1((L/2)/H)...式(1)
根据本发明,可以提供一种即使不使用实施了特殊加工的光学构件也可以有效地抑制管亮度不均匀、且用于高亮度显示装置的直下型背光源装置。
附图说明
[图1]为本发明的直下型背光源装置的剖面图。
[图2]为从上部模式化地表示本发明的管亮度不均匀及亮度评价中使用的直下型背光源装置的图。
具体实施方式
本发明针对上述课题,即实现抑制管亮度不均匀的直下型背光源装置,针对光学构件结构的组合及光学构件的光学特性,进行了深入研究,将具有特定的光学特性的构件进行特定组合加以使用,结果表明即使对光学构件不实施特殊的加工,也能一举解决上述课题。
本发明的直下型背光源装置,按照反射材料、多个线状光源、及光学构件组这样的顺序进行配置,且满足下述条件(i)~(v)。
(i)上述多个线状光源以各线状光源的长度方向相互平行的方式进行配置。
(ii)上述光学构件组中的最靠近上述线状光源的光学构件的基于JIS K 7136(2000年)的雾度值为99.0%以下,所述雾度值是使光从线状光源侧的面入射进行测定的。
(iii)上述光学构件组中存在棱镜片,该棱镜片在与上述线状光源侧为相对侧的面上形成有沿着单向延伸的多个凸型形状,多个凸型形状的长度方向相互平行,多个凸型形状的长度方向与多个线状光源的长度方向平行。
(iv)上述反射材料的上述线状光源侧的面的基于JIS K 7105(1981年)测定的60°光泽度为5以下。
(v)将上述多个线状光源中相邻的线状光源的中心间的距离设为L,将从线状光源的中心至最靠近上述线状光源的光学构件的距离设为H时,满足下述式(1)的θ为45°≤θ≤70°。
θ=tan-1((L/2)/H)...式(1)
采用上述直下型背光源结构时,虽然尚不清楚能够抑制管亮度不均匀的理由,但可以推断理由如下。
即,由荧光管或LED放出的光中,到达反射材料一侧的光在被反射至入射到棱镜片为止的期间,在反射材料中以某种角度被漫反射,由于具有上述角度的漫反射光透过具有上述(ii)的雾度值的光学构件再次被漫射,所以到达棱镜片时以与该棱镜的变角·聚光功能相适的角度被漫射,推断有助于抑制管亮度不均匀。以下,详细地说明各构件。
本发明的直下型背光源装置中,(i)多个线状光源以各线状光源的长度方向平行的方式进行配置。此处所谓线状光源,只要是光源本身为直线状的光源、光源中具有直线部分的形状(U字管、W字管等)的光源、将点光源配置为线状的光源、或以直线状观察到明暗的光源即可,没有特别的限定。例如,优选使用以冷阴极管为代表的荧光管或将点光源的LED(白色型及RGB型)配置为线状的光源。上述沿着直线的方向为线状光源的长度方向。
本发明的直下型背光源装置中,上述线状光源以多个平行的方式进行配置。多个线状光源可以不严格地平行地配置,也可以以大致平行的方式配置,使各线状光源的长度方向所形成的锐角为10°以下即可。
另外,光源的排列间距在直下型背光源单元装置面内不相等,也为优选方案。例如,欲使直下型背光源装置的中央部明亮时,能够通过缩短在画面中央部的光源排列间距而实现。另外,由于在画面端部处壳体的框架附近变暗,所以在此处也可以通过缩短排列间距而变亮。如上所述,为了在画面内调节亮度,优选的方案为通过使光源的排列间距不相等来发挥效果。
本发明的直下型背光源装置中必需满足条件(ii),即,光学构件组中最靠近线状光源的光学构件的基于JIS K 7136(2000年)的雾度值为99.0%以下,所述雾度值是使光从线状光源侧的面入射进行测定的。雾度值大于99.0%时,推断过剩的漫射光变多,即使为满足上述条件(i)、(iii)、(iv)、(v)的直下型背光源装置,也不能抑制管亮度不均匀。雾度值只要为99.0%以下,就可以得到能够抑制直下型背光源装置中的管亮度不均匀的效果,因此对下限值没有特别的限定,但实质上下限值为0.0%。雾度值越小,具有抑制管亮度不均匀的效果越小的倾向,但具有能够得到高亮度的优点,另一方面,雾度值越大,存在可得到抑制管亮度不均匀的效果的优点,根据所要求的用途等选择即可。同时实现上述抑制管亮度不均匀的效果及亮度的含义中,由于也存在与反射材料等其他构件的组合,所以不能一概而论,但是雾度值为97.5~98.5%时得到性能均衡性良好的直下型背光源装置的可能性高,为优选。
使用日本电色工业(株)制浊度计(雾度计)NDH-2000,基于JIS K 7136(2000年)测定本发明中的雾度值。首先,最初按照机器的标准调节后,将上述构件切成8cm见方的大小,配置在直下型背光源装置中时,按照使平行的光束从线状光源侧的面成直角(误差±2°以内)入射的方式安装,进行测定。每1个样品测定5处,分别为4个角及中心部分,共测定5个样品,将总计25处的平均值作为雾度值。
通过将雾度值为99.0%以下的光学构件配置于最靠近线状光源可以得到抑制管亮度不均匀的效果的理由,尚不清楚,但推断为以下理由。
即,推断透过配置在最靠近线状光源的光学构件的光入射到下述棱镜片时,在其入射角中存在适合于棱镜片的角度分布,由于以99.0%为边界、雾度值大于该边界时无法获得抑制管亮度不均匀的效果,所以能赋予其入射角度分布的光学构件的雾度值为99.0%以下。即使从线状光源侧按照雾度值超过99.0%的光学构件、雾度值99.0%以下的光学构件这样的顺序进行配置,也不能得到本申请发明的效果。最靠近上述线状光源的光学构件的雾度值如果为99.0%以下,则可以为任何材质、形状,例如可以举出丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、使在主链及/或侧链上具有脂环式结构之类的树脂等中含有粒子等添加物的且成型为板状或薄膜·片材状的物质、纤维状或布状的片材等。进而,在不妨碍发明的效果的范围内,在上述物质表面的任何一侧或两侧上,也可以设置以棱镜形状或半球形状为代表的图案形状等的或含有粒子的树脂层、具有透过光的偏振光分离功能的层,并不特别限定于此,为了匀衡性良好地得到更高亮度及抑制管亮度不均匀的性能,优选使用赋型为棱镜形状的光学构件。作为上述光学构件,具体而言,例如可以举出丙烯酸类树脂光漫射板的Sumipex(注册商标)RM系列(住友化学(株)制,Crarex(注册商标)DR系列(日东树脂工业(株)制)、聚碳酸酯类树脂光漫射板的Panlight(注册商标)系列(帝人化成(株)制)、聚苯乙烯类树脂光漫射板(Idemitsu Unitech(株)制)、脂环式树脂类光漫射板的Zeonor漫射板系列((株)Optes制)等,但并不特别限定于此。
本发明的直下型背光源装置必需满足条件(iii),即,棱镜片在与线状光源侧为相对侧的面上形成有沿着单向延伸的多个凸型形状,多个凸型形状的长度方向平行,多个凸型形状的长度方向与多个线状光源的长度方向平行。没有形成上述凸型形状时,即使为满足上述条件(i)、(ii)、(iv)、(v)的直下型背光源装置,也不能抑制管亮度不均匀。此处凸型形状可以为任何形状,从与凸型形状的长度方向垂直的剖面观察到的形状,例如可以举出双凸透镜之类半圆形(或其倒置形)、正弦曲线形、近似椭圆形、具有锐角·钝角·直角顶角的近似三角形(等腰三角形或非等腰三角形)、任一角为锐角·钝角·直角的近似多角形(正方形、长方形、梯形、除此之外的多边形),上述近似三角形的顶角部分带有圆形的形状、波浪形、形状及大小不规则地以不同的方式排列的无规形状等,但并不特别限定于此,也可以将上述形状多种组合。另外,上述凸型形状可以以在片材表面无间隙、即无平坦部、铺满凸型形状的方式设置,另外,也可以以规则地或不规则地空出间隔的方式设置,没有特别的限定。
作为设置上述凸型形状的方法,没有特别的限定,例如可以适当选择下述方法:在基材片材上设置紫外线固化或热固化类型的树脂后用模等进行成型的方法;将熔融的树脂注射成型的方法;压花加工的方法等各种方法。特别优选的凸型形状为具有直角的顶角的近似三角形,作为其具体例,可以举出vikuiti BEF系列(3M公司制)或棱镜薄膜HGL系列(EFUN TECHNOLOGY CO.Ltd制)等。
另外,用于设置凸型形状的基材片材的材质,例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、环己烷二甲醇共聚聚酯树脂、间苯二甲酸共聚聚酯树脂、螺环二醇共聚聚酯树脂、芴共聚聚酯树脂等聚酯类树脂、主链及/或侧链上具有脂环式结构之类的树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、脂环式烯烃共聚树脂等聚烯烃类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚、聚酯酰胺、聚醚酯、聚氯乙烯、及以它们作为成分的共聚物、或这些树脂的混合物等的热塑性树脂。其中,在机械强度、耐热性、尺寸稳定性方面,较优选使用被双轴拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、或以它们为基体的与其他成分形成的共聚物、或混合物等聚酯树脂,但并不特别限定于此。
另外,即使设置凸型形状,如果凸型形状的长度方向与线状光源的长度方向以不平行的方式进行配置,则即使为满足上述条件(i)、(ii)、(iv)、(v)的直下型背光源装置,也不能抑制管亮度不均匀。此处,凸型形状的长度方向不需要与线状光源的长度方向完全平行,只要凸型形状的长度方向与线状光源的长度方向所形成的锐角为10°以下,就可以呈现管亮度不均匀的抑制效果。
本发明的直下型背光源装置必需满足条件(iv),即,反射材料的线状光源侧的面的基于JIS K 7105(1981年)测定的60°光泽度为5以下。60°光泽度大于5时,即使为满足上述条件(i)、(ii)、(iii)、(v)的直下型背光源装置,也不能抑制管亮度不均匀。60°光泽度优选为4以下,更优选为3以下。
本发明的光泽度是使用SUGA试验机制数字变角光度计(UGv-4D),基于JIS K 7105(1981年),按以下步骤测定朝向上述反射材料的线状光源侧的面而得到的。设定入射角及受射角为60°,以在光源侧使光圈为入射面内0.75±0.25°、垂直面内0.75±0.25°、在受光器侧使光圈为入射面内4.4±0.1°、垂直面内11.7±0.2°的方式,设置设备附带的狭缝。接着,使用机器附带的暗箱及原始基准面(黑色玻璃)形成标准组成。从各反射材料切出10cm见方的样品,将其安装在测定装置上,将用黑色毛毡衬里的试样盖压在其上,使试样不发生弯曲。对于各反射材料测定5个样品,取其平均值作为60°光泽度。
上述反射材料的60°光泽度只要为5以下即可,可以为任何材质、形态,没有特别的限定,例如可以举出下述材料,即,金属或合金的板、在基材上设置有金属层或白色层的材料、将无纺布之类纤维状材料成型为片材状的材料、在树脂内部含有不相容的有机或无机粒子时成型为白色薄膜或片材状的材料、在树脂内部含有多个气泡时成型为白色薄膜或片材状的材料等。其中,从光泽度调节的难易、对于LED之类的色彩重现性良好的光源具有均匀的反射性能、组合入直下型背光源装置时的亮度等方面考虑,优选树脂内部含有多个气泡的白色薄膜或片材状的反射材料。作为使内部含有气泡的方法,例如可以举出使树脂内部发泡的方法;及含有与树脂不相容的有机或无机粒子时,利用拉伸等工序在粒子周围形成气泡的方法等。特别是,本发明的反射材料的可见光反射率越高越好,因此优选使用内部含有气泡的白色薄膜。作为上述白色薄膜没有限定,作为例子优选使用多孔的未拉伸或双轴拉伸聚丙烯薄膜、多孔的未拉伸或拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。关于它们的制造方法等,在日本特开平8-262208号公报的〔0034〕~〔0057〕段、日本特开2002-90515号公报的〔0007〕~〔0018〕段、日本特开2002-138150号公报的〔0008〕~〔0034〕段等中有详细的记载。其中,基于上述理由,作为本发明的反射材料的白色薄膜特别优选日本特开2002-90515号公报中公开的多孔白色双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,及从耐热性及反射率方面考虑,特别优选与聚萘二甲酸乙二醇酯的混合及/或共聚形成的多孔白色双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
上述白色薄膜的结构,可以根据使用的用途及所要求的特性适当地选择,没有特别的限定,但优选具有至少1层以上结构的单层及/或2层以上的复合薄膜,优选上述至少1层以上中含有气泡、无机粒子、有机粒子中的任1种以上。
作为单层结构(=1层)的例子,例如可以举出下述结构,即,仅为单层即A层的白色薄膜,且使上述A层中含有气泡、无机粒子、有机粒子中任1种以上的结构的单层结构。另外,作为2层结构的例子,可以举出下述结构,即,在上述A层上层叠B层、即A层/B层2层结构的白色薄膜,且使上述A、B层中至少任1层中含有气泡、无机粒子、有机粒子中任1种以上的结构的2层结构。进而,作为3层结构的例子,可以举出下述结构,即,与上述同样地,层叠A层/B层/A层或A层/B层/C层3层的3层层叠结构的白色薄膜,且使各层内部的至少1层中含有气泡、无机粒子、有机粒子中任1种以上的结构的3层结构。为3层结构的情况下,从生产率的观点考虑,最优选B层为含有气泡的层。
上述白色薄膜中含有的无机微粒及/或有机粒子的数均粒径优选为0.3~2.0μm。作为上述有机粒子,优选以高熔点的交联高分子成分作为主体的树脂,例如可以举出聚酯树脂、苯并胍胺之类聚酰胺类树脂粒子、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氟乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氟类树脂、有机硅树脂粒子、及它们的中空粒子等。上述树脂可以单独使用,或也可以使用2种以上的聚合物或混合物。从白色薄膜的耐光性的方面考虑,优选所含有的球状粒子中含有紫外线吸收剂、光稳定剂。另外,作为上述无机粒子,可以使用碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌、氧化钛、氧化锌、氧化铈、氧化镁、硫酸钡、硫化锌、磷酸钙、二氧化硅、氧化铝、云母、云母钛、滑石、粘土、高岭土、氟化锂、氟化钙等。
作为上述白色薄膜的例子,首先,作为单层结构的白色薄膜,可以举出Lumirror(注册商标)E20(东丽(株)制)、SY64、SY70(SKC制)、White Refstar(注册商标)WS-220(三井化学(株)制)等;作为2层结构的白色薄膜,可以举出Tetron(注册商标)薄膜UXZ1、UXSP(帝人杜邦薄膜(株)制)等;作为3层结构的白色薄膜,可以举出Lumirror(注册商标)E60L、E6SL、E6SR、E6SQ、E6Z、E6Z2、E80、E80A、E80B(东丽(株)制)、Tetron(注册商标)薄膜UX、UXH(帝人杜邦薄膜(株)制)、PL230(三菱树脂(株)制)等。另外,作为除上述之外的结构的白色片材的例子,可以举出Optilon ACR3000、ACR3020(杜邦(株)制)、MCPET(注册商标)(古河电气工业(株)制)。如果上述(iv)朝向线状光源侧的面的基于JIS K 7105(1981年)的60°光泽度为5以下,则可以以单体的形式作为本发明的直下型背光源装置的反射材料使用,光泽度大于5时,可以采用如下述方法,将光泽度调节为5以下使用即可。
本发明中的反射材料、薄膜或片材的基材本身的60°光泽度大于5时,需要通过进一步对基材实施各种加工,将60°光泽度调节为5以下制成反射材料。加工方法没有特别的限定,例如可以适当选择下述方法:设置紫外线固化或热固化类型的树脂后用模等成型的方法、压花加工的方法、喷砂加工的方法、层压加工的方法、涂布加工的方法、2层以上的结构中对表层进行剥离加工的方法等各种方法。
本发明中的反射材料,优选在线状光源侧的面上具有含有粒子的树脂层。由于含有粒子,所以易于将60°光泽度调节为5以下,进而与管亮度不均匀的抑制有关。上述粒子的形状,没有统一限定,例如可以举出星状、片状或圆盘状之类扁平状、菱形、长方状、针状、皱缩状、不定形之类非球形、或球状(不一定仅表示圆球状,还指粒子的剖面形状为圆形、椭圆形、近似圆形、近似椭圆形等由曲面围成的球状)等,另外,上述形状的粒子也可以为多孔、无孔、中空,并不特别限定于此。进而通过含有上述粒子,如果60°光泽度为5以下,则可以为有机类化合物、无机物、无机化合物中的任一种,没有统一限定。
在反射材料的线状光源侧的面上设置含有粒子的树脂层的方法,例如可以举出下述方法:采用凹版涂布、辊涂、旋涂、逆式涂布、棒涂、丝网涂层、刮刀涂布、气刀涂布及浸渍等各种涂布方法将含有粒子及粘合剂树脂等的涂布液在制造反射材料时进行涂布(在线涂布)、或通过在晶体取向结束后的反射材料上进行涂布(离线涂布)等设置涂布层的方法;或者将含有粒子的薄膜或片材通过层压等进行粘合的方法,但不特别限定于此。另外,设置上述含有粒子的层的面,没有特别的限定,反射材料为A层/B层的2层结构、A层/B层/A层或A层/B层/C层的3层结构时,可以将其设置在任一侧。
作为上述具有含有粒子的层的反射材料的例子,可以举出Lumirror(注册商标)E6QD、E6ZD(东丽(株)制)、DR240T、RE240T(长兴化学工业有限公司制)等。
本发明中的反射材料用于直下型背光源装置时,在从光源、特别是冷阴极管等的灯发出的光的作用下,其中特别是在紫外线作用下有时反射材料及树脂层中含有的粒子发生恶化(例如黄变等光学恶化、或低分子化的分解恶化等)。因此,在不妨碍本发明的效果的范围内,优选在形成设置于反射材料上的含有粒子的树脂层的树脂中含有紫外线吸收剂及/或光稳定剂。
本发明中的设置于反射材料中的树脂层中的上述粒子的含有率,没有特别的限定,只要60°光泽度为5以下即可,另外,由于也依赖于反射材料或粒子的种类、生产率等,所以不能一概地限定,但可以选择管亮度不均匀抑制的效果与亮度的均衡性良好的含有率。考虑到光泽度及生产率,相对于整个树脂层优选为0.2重量%以上75重量%以下。该粒子的含有率少于0.2重量%时,有时60°光泽度不为5以下。另外,由于超过75重量%时生产率极端差,所以优选控制在75重量%以下。优选为50重量%以上75重量%以下,更优选为65重量%以上75重量%以下。
本发明中的设置于反射材料上的含有粒子的树脂层的厚度,依赖于反射材料或粒子的种类、含有率,但优选为0.05~50μm。树脂层的厚度小于0.05μm时,有时对抑制管亮度不均匀的效果产生损害。相反地厚度超过50μm时,从经济性的方面考虑不优选。需要说明的是,此处所谓树脂层的厚度为含有粒子的树脂层的总厚度,具有1层以上时,根据其树脂层整体的厚度,即多层树脂层整体的厚度求得。
本发明中的直下型背光源装置必需满足条件(v),即,将相邻线状光源中心间的距离设为L、将从线状光源的中心到最靠近线状光源的光学构件间的距离设为H时,使上述线状光源满足下述式(1)的θ为45°≤θ≤70°进行配置。
θ=tan-1((L/2)/H)...式(1)
较优选以满足式(1)的θ为50°≤θ≤70°的方式进行配置,特别优选以满足式(1)的θ为60°≤θ≤70°的方式进行配置。
此处所谓θ变大,是指线状光源和与最接近线状光源的光学构件之间的距离变小、或线状光源之间的距离扩大。薄型的直下型背光源装置倾向于前者,从环保的方面考虑为了减少耗电而削减搭载的荧光管的数量的直下型背光源装置中倾向于后者。在本发明中,令人惊奇的是满足式(1)的θ大时,抑制管亮度不均匀的效果大,即,在薄型或削减荧光管数量的直下型背光源装置中发挥更大的抑制管亮度不均匀的效果。
更优选以满足式(1)的θ为45°≤θ≤70°、且满足H≤10mm的方式配置线状光源的直下型背光源,进一步抑制管亮度不均匀的效果大。
本发明的直下型背光源装置按照反射材料、多个线状光源、光学构件组这样的顺序进行配置,只要满足上述条件(i)~(v),则在光学构件组中也可以进一步含有雾度值为99.0%以下的光学构件、棱镜片、或除此之外的薄膜或片材的光学构件(以下称为其他光学片材)。作为光学构件组的构成,从线状光源侧开始依次包括“雾度值为99.0%以下的光学构件/棱镜片/其他光学片材”、“雾度值为99.0%以下的光学构件/其他光学片材/棱镜片”、“雾度值为99.0%以下的光学片材/棱镜片/棱镜片”等,但并不特别限定于此。
作为上述其他光学片材,例如可以举出下述薄膜或片材,即,通过在基材上设置含有粒子的层或半球形状突起,具有能提高光漫射性或亮度的功能的薄膜或片材;及通过控制透射光的偏振光特性,具有偏振光分离功能的薄膜或片材等,但并不特别限定于此。作为上述薄膜或片材构件,具体而言,例如可以举出Light Up 100GM2、Light Up 100GM3((株)木本制)、UTEI、UTE II(MNTech Co.,Ltd制)、vikuiti DBEF系列(3M公司制)等,但并不特别限定于此。
在不损害本发明的效果的范围内,可以在本发明中的雾度值为99.0%以下的光学构件、棱镜片、反射材料、层叠在反射材料上的含有粒子的树脂层中,添加各种添加剂。作为添加剂,例如可以使用有机及/或无机微粒、以荧光增白剂为代表的发光材料、交联剂、阻燃剂、阻燃助剂、耐热稳定剂、抗氧化稳定剂、有机润滑剂、防静电剂、成核剂、染料、填充剂、分散剂及偶联剂等。
实施例
测定方法及评价方法如下所示。
(1)构件的雾度值
使用日本电色工业(株)制浊度计(雾度计)NDH-2000,基于JIS K 7136(2000年)进行测定。将直下型背光源装置的配置于最靠近线状光源处的构件(其中,不包括反射材料)切成8cm见方的大小作为样品。多个构件用粘合材料等贴合的情况下,在有机溶剂中浸渍充分的时间,剥离各构件且不划伤表面,擦去粘合材料等后,充分干燥,使用所得的物质。将配置在最靠近取出的线状光源的位置处的构件的样品配置在直下型背光源装置上时,以从线状光源侧的面成直角(误差±2以内)入射平行光束的方式配置进行测定。每1个样品测定5处,分别为4角及中心部分,共测定5个样品,将共计25处的平均值作为雾度值。
(2)片材的凸型形状的有无、凸型形状的形状
使用日本Mictom研究所(株)制旋转式切片机,以刀倾斜角度3°在与片材平面垂直的方向上、且尽量与凸型形状的长度方向垂直的方式切割样品。使用Topcon公司制扫描型电子显微镜ABT-32观察所得片材的剖面,采用观察倍率2500倍使凸型形状呈现在视野范围内,另外,适当调节图像的对比度观察凸型形状的形状。同样地在凸型形状的长度方向上以2~5cm的间隔观察共计5处,观察多个凸型形状是否大致沿单向延伸。不能确认凸型形状时,同样地以观察倍率5000倍进行观察,即使这样仍不能观察到时以观察倍率10000倍进行观察。采用某一观察倍率可以确认到多个凸型形状大致单向延伸时,则认为具有凸型形状;以任意观察倍率都不能确认到凸型形状大致单向延伸时,则认为没有凸型形状。
(3)反射材料的60°光泽度
使用SUGA试验机制数字变角光度计(UGv-4D),基于JIS K7105(1981年),按以下步骤测定朝向反射材料的线状光源侧的面。使入射角及受射角为60°,且以在光源侧使光圈为入射面内0.75±0.25°、垂直面内0.75±0.25°、在接收器侧使光圈为入射面内4.4±0.1°、垂直面内11.7±0.2°的方式,设置设备附带的狭缝。接着使用暗箱及原始基准面(黑色玻璃)进行标准校正。从各反射材料切出10cm见方的样品,将其安装在测定装置上,用黑色毛毡衬里的试样盖压在其上,使样品不发生弯曲。对于各反射材料测定5个样品,取其平均值作为60°光泽度。
(4)反射材料的含有粒子的树脂层的有无、粒子的形状
使用日本Mictom研究所(株)制旋转式切片机,使刀倾斜角度3°在与反射材料平面垂直的方向上切断样品。使用Topcon公司制扫描型电子显微镜ABT-32观察所得的反射材料的剖面,采用观察倍率2500倍使树脂层呈现在视野范围内,另外,适当调节图像的对比度,观察线状光源侧有无树脂层、有无粒子及粒子的形状。不能辨别有无树脂层、有无粒子、粒子的形状时,同样地也可以以观察倍率5000倍进行观察,即使这样也不能辨别时,可以以观察倍率10000倍进行观察。如果以某一观察倍率可以确认到树脂层或/及粒子,则判断具有树脂层或/及粒子,如果在任意的观察倍率下都不能确认到树脂层或/及粒子时,则判断没有树脂层或/及粒子。
(5)直下型背光源装置的亮度、管亮度不均匀
在下述直下型背光源(共2种)中配置各种构件后点亮荧光管。从点灯开始经过1小时后,使用(株)Konica Minolta Sensing制二维亮度计CA-2000,如图1所示从相对于直下型背光源装置为正面方向,即与直下型背光源装置垂直的方向,测定亮度及管亮度不均匀。测定区域是在直下型背光源装置中心部分中将在与荧光管平行的方向上20cm的长度作为长、将与荧光管垂直的方向上相邻荧光管的中心间距离的7倍距离作为宽,在上述长宽的四边形的长度上放入7根荧光管的区域。求出该测定区域的亮度及均匀度。
亮度以上述区域的平均亮度的形式进行评价。
管亮度不均匀如下所述求出。如图2所示,引入9条将上述区域的纵向以2cm间隔10等分的线(图2的虚线10)。上述各线作为管亮度不均匀的测定线。沿着每1条管亮度不均匀的测定线测定亮度时,可以观察到与周围相比亮度较高的多个峰,及与周围相比亮度较低的多个谷。对于1条管亮度不均匀的测定线,将从最高亮度起依次5个高亮度值的平均值作为Lmax,将从最低亮度起依次5个低亮度值的平均值作为Lmin,将Lmax与Lmin的平均值作为Lave,使用下述式(2)计算上述管亮度不均匀测定线的均匀度。而且,将9条管亮度不均匀的测定线的均匀度的平均值作为管亮度不均匀。需要说明的是,其平均值越大表示管亮度不均匀越强,越小表示管亮度不均匀越弱。
·1条管亮度不均匀测定线的均匀度(%)=(Lmax-Lmin)/Lave×100...(2)。
以下表示在实施例、比较例中使用的装置的结构。
(1)装置1
尺寸:32英寸(725mm×413mm,对角834mm)
荧光管的直径:3mm
荧光管的根数:19根
荧光管的中心间距离L:20.4mm
荧光管的中心与最靠近的光学构件的距离H:6.5mm
荧光管的中心与反射材料的距离:3.0mm
θ:57.5°(θ=tan-1((L/2)/H))、
(2)装置2
尺寸:20英寸(424mm×331mm,对角537mm)
荧光管的直径:4mm
荧光管的根数:10根
荧光管的中心间距离L:30mm
荧光管的中心与最靠近光学构件的距离H:13mm
荧光管的中心与反射材料的距离:6.0mm
θ:49.1°(θ=tan-1((L/2)/H)。
(3)装置3
尺寸:32英寸(725mm×413mm,对角834mm)
荧光管的直径:3mm
荧光管的根数:10根
荧光管的中心间距离L:40.8mm
荧光管的中心与最靠近的光学构件的距离H:9mm
荧光管的中心与反射材料的距离:3.0mm
θ:66.2°(θ=tan-1((L/2)/H)。
(4)装置4
尺寸:20英寸(424mm×331mm,对角537mm)
荧光管的直径:4mm
荧光管的根数:10根
荧光管的中心间距离L:30mm
荧光管的中心与最靠近的光学构件的距离H:16mm
荧光管的中心与反射材料的距离:6.0mm
θ:41.4°(θ=tan-1((L/2)/H)。
(5)装置5
尺寸:32英寸(725mm×413mm,对角834mm)
荧光管的直径:3mm
荧光管的根数:10根
荧光管的中心间距离L:40.8mm
荧光管的中心与最靠近的光学构件的距离H:6.5mm
荧光管的中心与反射材料的距离:3.0mm
θ:72.3°(θ=tan-1((L/2)/H)。
以下表示在各实施例、比较例中使用的构件A~D,及这些构件的层叠顺序。
A:最接近荧光管的光学构件
(*)存在形成有凸型形状的面时,将该面的相对面设置成朝向荧光管侧。
B:棱镜片(该片材上的凸型形状的长度方向与荧光管直线方向的设置位置关系)
(*)将设有凸型形状的面的相对面设置成朝向荧光管侧。
C:A、B之外的其他光学片材
(*)存在凹凸面时,将该面的相对面设置成朝向荧光管侧。
D:反射材料
(*)表1-1中记载的光泽度为朝向荧光管侧的面的值。
层叠顺序:记载了除上述D(反射材料)之外的情况。所谓A/B/C,是从荧光管侧按A、B、C的顺序层叠。
(实施例1)
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:Clarex(注册商标)DR-III C-A DR-80C(日东树脂工业(株)制)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C:无
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/B。
(实施例2)
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:Sumipex E(注册商标)RM804S(住友化学(株)公司制)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C:无
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/B。
(实施例3)
首先,拆卸32英寸液晶电视((株)日立制作所制、Wooo(注册商标)UT32-Hv700B),在与荧光管侧相对的一面上具有沿着单向延伸的多个凸型形状,得到该凸型形状的长度方向与荧光管的直线方向平行设置的厚度2mm的树脂板。对于该树脂板,从在拆卸前搭载时的荧光管侧入射光时的、基于JIS K7136(2000年)的雾度值为98.3%,从该状态使入射面直接旋转90°,同样地测定,结果雾度值为98.1%。
取其平均值,该树脂板的雾度值为98.2%。
接着,将该树脂板切割为能够安装在上述装置1~5中的尺寸后(以下简记作凹凸图案树脂板),在下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:凹凸图案树脂板(在与荧光管直线方向平行方向上设置凸型形状的长度方向)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C:无
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/B。
(实施例4)
在下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:Clarex(注册商标)DR-III C-A DR-90C(日东树脂工业(株)制)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形:顶角为直角的三角形,凸形的间距:50μm)(在平行方向设置)
C:无
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/B。
(实施例5)
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:凹凸图案树脂板(在与荧光管直线方向平行方向上设置凸型形状的长度方向)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C:无
D:根据下述制法A制作的反射材料
(制法A)
一边搅拌一边添加下述物质,准备涂布液,所述物质包括:Halshybrid(注册商标)Uv-G720T(丙烯酸类共聚物,浓度40%的溶液、折射率1.56,(株)日本触媒制)10.0g、乙酸乙酯7.0g、TechPolymer(注册商标)TRX05S(丙烯酸类球状粒子,折射率1.49,积水化成品工业(株)制)9.2g。使用金属棒#16,将该涂布液涂布在由188μm的多孔的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的白色薄膜(东丽株式会社制Lumirror(注册商标)E6SQ)的一面上,在120℃、1分钟的干燥条件下设置涂布层。反射材料的光泽度为5。
层叠顺序:A/B。
(实施例6)
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:凹凸图案树脂板(在与荧光管直线方向平行方向上设置凸型形状的长度方向)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C:Light Up 100GM2((株)木本制,在表层设置含有粒子的层的光漫射板,雾度值:95.5%)
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/B/C。
(实施例7)
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:凹凸图案树脂板(在与荧光管直线方向平行方向上设置凸型形状的长度方向)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C:vikuiti DBEF(3M公司制,具有偏振光分离功能的片材,雾度值:81.5%)
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/B/C。
(实施例8)
下述A~D的结构中,使用上述装置1、2及3进行评价。
A:凹凸图案树脂板(在与荧光管直线方向平行方向上设置凸型形状的长度方向)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C:UTE II(MNTech Co.,Ltd制,在表层设有含有半球形状突起的光漫射片,雾度值:89.6%)
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/B/C。
(实施例9)
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:凹凸图案树脂板(在与荧光管直线方向平行方向上设置凸型形状的长度方向)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C1:Light Up 100GM2((株)木本制,在表层设置有含有粒子的层的光漫射片,雾度值:95.5%)
C2:vikuiti DBEF(3M公司制,具有偏振光分离功能的片材,雾度值:81.5%)
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/C1/B/C2。
(实施例10)
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:凹凸图案树脂板(在与荧光管直线方向平行方向上设置凸型形状的长度方向)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C:Light Up 100GM2((株)木本制,在表层设置有含有粒子的层的光漫射片,雾度值:95.5%)
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/C/B/C/C。
(实施例11)
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:凹凸图案树脂板(在与荧光管直线方向平行方向上设置凸型形状的长度方向)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C:Light Up 100GM2((株)木本制,在表层上设置有含有粒子的层的光漫射片,雾度值:95.5%)
D:根据下述制法B制作的反射材料
(制法B)
一边搅拌一边添加下述物质,准备涂布液,所述物质包括:Halshybrid(注册商标)Uv-G720T(丙烯酸类共聚物,浓度40%的溶液,折射率1.56,(株)日本触媒制)10.0g、乙酸乙酯7.0g、TechPolymer(商标注册)TRX05S(丙烯酸类球状粒子,折射率1.49,积水化成品工业(株)制)9.2g。使用金属棒#24,将该涂布液涂布在由188μm多孔的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的白色薄膜(东丽株式会社制Lumirror(注册商标)E80A)的一面上,在120℃、1分钟的干燥条件下设置涂布层。反射材料的光泽度为3。
(比较例1)
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:Clarex(注册商标)DR-III C-A DR-90C(日东树脂工业(株)制)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C:无
D:Lumirror(注册商标)E6Sv(东丽(株)制,厚度225μm)
(比较例2)
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:Clarex(注册商标)DR-III C-A DR-90C(日东树脂工业(株)制)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C:无
D:根据下述制法C制作的反射材料
(制法C)
一边搅拌一边添加下述物质,准备涂布液,所述物质包括:Halshybrid(注册商标)Uv-G720T(丙烯酸类共聚物,浓度40%的溶液,折射率1.56,(株)日本触媒制)10.0g、乙酸乙酯24.1g、Tech Polymer(商标注册)TRX05S(丙烯酸类球状粒子,折射率1.49,积水化成品工业(株)制)4.0g。使用金属棒#16,将该涂布液涂布在由188μm多孔的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的白色薄膜(东丽株式会社制Lumirror(注册商标)E6SR)的一面上,在120℃、1分钟的干燥条件下设置涂布层。反射材料的光泽度为7。
(比较例3)。
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:凹凸图案树脂板(在与荧光管直线方向平行方向上设置凸型形状的长度方向)
B:无
C:无
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)。
(比较例4)
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:凹凸图案树脂板(在与荧光管直线方向平行方向上设置凸型形状的长度方向)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于垂直方向)
C:无
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)。
(比较例5)
下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:Clarex(注册商标)DR-III C-A DR-70C(日东树脂工业(株)制)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C:UTE II(MNTech Co.,Ltd制,在表层设置有半球形状突起的光漫射片,雾度值:89.6%)
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/C/B。
(比较例6)
在下述A~D的结构中,用上述装置1、2及3进行评价。
A:Clarex(注册商标)DR-III C-A DR-70C(日东树脂工业(株)制)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C1:Light Up 100GM2((株)木本制,在表层设置有含有粒子的层的光漫射片,雾度值:95.5%)
C2:vikuiti DBEF(3M公司制,具有偏振光分离功能的片材,雾度值:81.5%)
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/C1/B/C2
(比较例7)
下述A~D的结构中,用上述装置4及5进行评价。
A:Clarex(注册商标)DR-III C-A DR-70C(日东树脂工业(株)制)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C1:Light Up 100GM2((株)木本制,在表层设置有含有粒子的层的光漫射片,雾度值:95.5%)
C2:vikuiti DBEF(3M公司制,具有偏振光分离功能的片材,雾度值:81.5%)
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/C1/B/C2
(比较例8)
下述A~D的结构中,用上述装置4及5进行评价。
A:Clarex(注册商标)DRIII C-A DR-70C(日东树脂工业(株)制)
B:vikuiti BEFIII 90/50T(3M公司制,凸形状:顶角为直角的三角形,凸形状的间距:50μm)(设置于平行方向)
C1:Light Up 100GM2((株)木本制,在表层设置有含有粒子的层的光漫射片,雾度值:95.5%)
C2:vikuiti DBEF(3M公司制,具有偏振光分离功能的片材,雾度值:81.5%)
D:Lumirror(注册商标)E6QD(东丽(株)制,厚度188μm)
层叠顺序:A/C1/B/C2。
以下表1-1至表2-2中给出上述实施例、比较例的特性。
[表2-1]
表2-2
实施例1~11均呈现出管亮度不均匀的抑制效果。其中,按照优选范围组合最靠近荧光管的光学构件的雾度值与反射材料的荧光管侧的光泽度的各值时,即使不层叠其他光学构件,也可以抑制管亮度不均匀,且能够得到高亮度的直下型背光源装置的构成(实施例3)。
另外,通过控制最靠近荧光管的光学构件的雾度值,可以改变管亮度不均匀抑制的效果与亮度的均衡性,可以提出适应各种要求和用途的构成(实施例1、2、4)。进而,通过使用更低光泽度的反射材料,可以进一步抑制管亮度不均匀(实施例5与实施例2的对比,实施例6与实施例11的对比)。另外,通过层叠其他光学构件,可以进一步抑制管亮度不均匀,也可以任意选择上述层叠顺序,因此,可以得到直下型背光源装置构成的多用途的选择方案(实施例5~11)。进而令人惊奇的是,在大多数的构成中,与管亮度不均匀易于明显化的更薄型、或进一步削减搭载的荧光管的数量的直下型背光源装置相类似的装置1、3,与装置2相比可以较强地抑制管亮度不均匀,结果暗示了对直下型背光源装置以及使用其的组件设备的多用途的应用。特别是在θ角大的装置3中,管亮度不均匀良好。
另一方面,反射材料的光泽度大于5时,即使除此之外的构件构成理想,直下型背光源装置的管亮度不均匀的抑制效果也不充分(实施例4与比较例1的对比、实施例1与比较例2的对比)。另外,即使各构件选择具有优选值或构件方案的结构,但在棱镜片凸型形状的长度方向与荧光管的长度方向不平行时,管亮度不均匀反而会恶化(实施例3与比较例4的对比)。最靠近荧光管的光学构件的雾度值大于特定的范围时,即使层叠多个其他光学片材,也不能充分地抑制管亮度不均匀(实施例9与比较例6的对比)。进而,最靠近荧光管的光学构件的雾度值大于特定的范围时,即使最靠近荧光管的光学构件与棱镜片之间存在雾度99.0%以下的其他光学片材,也不能充分地抑制管亮度不均匀(比较例5、6)。特别是没有配置棱镜片时,会明显出现管亮度不均匀(实施例3与比较例3的对比)。
另外,将相邻线状光源的中心间的距离设为L,将从线状光源的中心至最靠近上述线状光源的光学构件之间的距离设为H时,对于满足下述式(1)的θ,在θ小于45°、或θ大于70°时,即使除此之外的构件结构很理想,也会明显地出现管亮度不均匀(实施例3与比较例7的对比)。
θ=tan-1((L/2)/H)...式(1)
进而,在θ小于45°、或θ大于70°时,即使设置其他的光学片材时,也不能充分地抑制管亮度不均匀(实施例5与比较例8的对比)。
产业上的可利用性
本发明的直下型背光源装置不仅可以优选用于液晶显示器或液晶电视,而且也可以用作各种面光源或照明装置。
符号说明
1:荧光管(线状光源)
2:最靠近荧光管(线状光源)配置的光学构件
3:棱镜片
4:与荧光管(线状光源)的长度方向平行配置的凸型形状的剖面图例
5:反射材料
6:层叠于棱镜片下面的其他光学片材
7:层叠于棱镜片上面的其他光学片材
8:亮度计
9:管亮度不均匀及亮度的测定区域
10:管亮度不均匀的测定线
Claims (3)
1.一种直下型背光源装置,其特征在于,所述直下型背光源装置按照反射材料、多个线状光源、及光学构件组这样的顺序进行配置,且满足下述条件(i)~(v):
(i)所述多个线状光源以各线状光源的长度方向相互平行的方式进行配置;
(ii)所述光学构件组中的最靠近所述线状光源的光学构件的基于JIS K 7136(2000年)的雾度值为99.0%以下,所述雾度值是使光从线状光源侧的面入射进行测定得到的;
(iii)所述光学构件组中存在棱镜片,所述棱镜片在与所述线状光源侧为相对侧的面上形成有沿着单向延伸的多个凸型形状,多个凸型形状的长度方向相互平行,多个凸型形状的长度方向与多个线状光源的长度方向平行;
(iv)所述反射材料的所述线状光源侧的面的基于JIS K 7105(1981年)测定的60°光泽度为5以下;
(v)将所述多个线状光源中相邻的线状光源的中心间的距离设为L,将从线状光源的中心至最靠近所述线状光源的光学构件之间的距离设为H时,满足下述式(1)的θ为45°≤θ≤70°,
θ=tan-1((L/2)/H)...式(1)。
2.如权利要求1所述的直下型背光源装置,其中,所述反射材料在线状光源侧的面上具有含有粒子的树脂层。
3.如权利要求1或2所述的直下型背光源装置,其中,所述距离H为H≤10mm。
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