CN1910399A - 反射器以及背光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种反射器以及背光装置。通过使反射器的反射面为梯形剖面的棱镜构件反复而构成的结构面,而对背光装置的入光附近的热点和辉线、光源间的暗部等进行改善。

Description

反射器以及背光装置
技术领域
本发明涉及一种反射器以及使用该反射器的背光装置。
背景技术
在现有技术中,提供有一种为了对移动电话等的液晶显示装置进行照明,将从光源所射出的光导向液晶显示装置的导光板以及对具有该导光板的液晶显示装置从背面进行照明的背光装置。
图1是表示现有导光板的外观的立体图。在图示中,还同时表示有作为光源的发光二极管2。导光板1由例如PMMA或聚碳酸酯等透明材料构成,其具有大致呈板状的平坦形状。而且,将其上面及下面分别作为射出面3及反射面4,并将一个侧面做为入射面5。在反射面4上,为了使从入射面5所入射的光向射出面3进行反射,而形成反射元件6。
从光源2射出的光由入射面5入射到导光板1,并利用在反射面4上所形成的反射元件6,向射出面3方向偏转反射,而从射出面3射出。像这样将从处于侧面的入射面5所入射的光从处于主面的射出面3射出的导光板1称做侧光方式,其广泛应用在移动电话等中。
图2是表示现有导光板及背光装置的使用形态的剖视图。导光板1在液晶显示装置7的正下方,以使射出面3夹持光学片8并与液晶显示装置7的下面9对向的形态进行配置。在导光板1上,从发光二极管2所射出的光由入射面5入射。
从入射面5入射导光板1的光,利用在与射出面3对向的反射面4上所形成的反射元件6被偏转反射,而向液晶显示装置7的方向升起,由射出面3射出。
从导光板1的射出面3所射出的光通过光学片8入射液晶显示装置7的下面9。光学片8以使光垂直入射液晶显示装置7的下面9的形态,将从导光板1所射出的光向液晶向显示装置7的方向升起。
另外,在与导光板1的反射面4相接的一侧,设置有使来自反射面4的射出光进行反射的反射器10。现有的反射器10的反射面为单纯的镜面。
在现有技术中,虽然从光源2所射出的光由入射面5入射导光板1,但在导光板1的入射面5附近,来自二极体点光源的光线呈扇形展开,并在导光板1内传输,因为是点光源,会在光源2间产生暗部。
而且,来自光源2的光在入射面5附近,容易产生因发光二极管光线的强弱所引起的称做脉动明暗和猫眼现象(目玉現象)的热点·辉线等。
因此,虽然对反射元件6的形状反复试验而进行形状设计,但由于利用反射元件6被反射偏转的光线直接从导光板1的射出面3通过光学片8向液晶显示装置7射出,所以会产生图3所示的局部明亮的热点11现象和辉线12及因光源2间的光线分配不足所造成的暗部13等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可解决这些问题的反射器及利用该反射器的背光装置。
为了解决前述的问题,本发明的反射器是其反射面包括由梯形剖面的棱镜构件的反复所构成的结构面。前述棱镜构件的剖面高度为一定较佳。前述棱镜构件的剖面高度连续减少为佳。在前述反射器的结构面的表面上,为了提高反射率,形成银、银合金、铝等的金属层为佳。另外,在前述金属层的表面上,为了提高耐久性,形成由透明的金属氧化物或树脂构成的保护层为佳。
关于本发明的背光装置,是一种配置于显示装置的背面侧,并配置有:使光进行传播、反射、扩散的导光板;在前述导光板的至少一侧端部配置的光源;以及使来自前述导光板的光反射到前述导光板的底面的反射器。前述反射器的反射面包括由梯形剖面的棱镜构件的反复所构成的结构面。
前述棱镜构件的剖面高度为一定较佳。前述棱镜构件的剖面高度呈连续递减为佳。前述棱镜构件的棱线方向为垂直于与前述导光板的光源相接的面的方向较佳。前述导光板为一种在与液晶显示装置邻接的面上使反射元件一体成型,并利用此反射元件将光线沿邻接于与液晶显示装置侧相对的导光板面的反射器方向射出的导光板较佳。
前述导光板为了进一步改善热点和辉线及光源间的暗部,在与将反射元件一体成型的面相对的面上,一体成型各向异性扩散图案较佳。前述各向异性扩散图案为在光源间扩散较多、而在反入光部的方向上扩散较少的异形扩散图案较佳。而且,前述各向异性扩散图案为由表面浮凸全息图所形成的凹凸图案较佳。
通过使反射器的反射面由现有的单纯的镜面而成为由梯形剖面的棱镜构件的反复所构成的结构面,也可沿与单纯的镜面不同的方向反射由导光板的反射面所射出的光。虽然该反射光再次入射导光板,并最终通过光学片入射液晶显示装置,但由于加上与单纯的镜面不同的方向的反射光,从而能够改良在现有技术中成为难点的入光附近的热点和辉线、光源间的暗部等。
可得减少入光附近的热点和辉线、光源间的暗部等的斑驳少,且均匀度高的背光装置。
附图说明
图1是表示导光板的图,分别以图1(a)表示俯视图,图1(b)表示主视图,图1(c)表示立体图。
图2是表示现有的背光装置的构成的图。
图3是表示现有的背光装置的入光附近的热点和辉线、光源间的暗部的图。
图4是表示本发明的反射器的实施方式的图。
图5是表示本发明的反射器的实施方式的图。
图6是表为本发明的反射器的实施方式的图。
图7是表示本发明的反射器的实施方式的图。
图8是表示本发明的背光装置的实施方式的图。
图9是表示导光板的图,分别以图9(a)表示俯视图,图9(b)表示主视图,图9(c)表示立体图。
图10是表示导光板的剖面的图。
图11是表示导光板中的光线的动作的图。
图12是表示与导光板一体成型的异形扩散全息图图案的图。
图13是表示将异形扩散全息图图案放大200倍的图。
图14是说明全息图的性质的图,图14(a)是表示从导光板的射出面3的点P1、P2、P3所射出的光的强度与角度依存性的俯视图,图14(b)是立体表示从导光板10的射出面11的点P2所射出的光的强度分布的立体图。
图15是说明本实施例的全息图的制作的图。
图16是表示制作主全息图(マスタ一ホログラム)的装置的构成的立体图。
图17是表示由导光板及光学片所构成的背光装置的一部分。
图18所示为光学片。
具体实施方式
下面,对关于本发明的反射器及背光装置的实施方式,参照图示详细地进行说明。
在本实施方式中,为了简单化,在几个不同的图示中以相同的标示符号表示相同的构件。而且,本实施方式的附图是为了说明本发明的内容而使用的,并不正确地反应各部分尺寸的比率。
而且,为了方便参照,在图中设定xyz直角座标系。在导光板的光行进方向上沿导光板的上面或下面的2个边设定x轴及y轴,并沿射出面的法线方向设定z轴。而且,将z轴的正负方向称作上下。
图4是表示第一实施例的反射器。图4(a)为剖视图,图4(b)为俯视图。在本实施方式中,于反射器的反射面上,使剖面为梯形形状的棱镜构件以棱镜构件和棱镜构件间不空有间隙的形态反复形成。而且,如图4(b)所示,各棱镜构件的梯形剖面的高度为一定。梯形底边的长度、即棱镜构件的反复周期较佳为1~200μm,而更佳为10~100μm。如不足1μm,则会因衍射造成的分光效果变强,而使液晶显示装置的显示性能劣化。如超出200μm,则从液晶显示装置侧也可识别结构。梯形的斜边与底边形成的角度较佳为20~70度,而更佳为35~55度。
当不足20度或超过70度时,对入光附近的热点和辉线、光源间的暗部等进行改善的效果下降。左右的角度无论是相同还是不同都可以。梯形的上边长度与底边长度(棱镜构件的反复周期)的比率较佳为0.05~0.5,更佳为0.1~0.3。如不足0.05,则辉度会下降,如超过0.5,则对入光附近的热点和辉线、光源间的暗部等进行改善的效果下降。而且,各棱镜构件的梯形剖面无论是相同还是不同都可以。
在剖面形状为三角形的情况下,顶角部分容易受损而形成缺陷,容易使显示品质劣化,通过形成梯形,则会具有这种缺陷难以产生的优点。
如图4所示的梯形剖面的棱镜构件的反复结构可通过如下得到,即在例如PET薄膜上涂敷适当厚度的紫外线硬化树脂,并压入具有适当形状的金属模具,且从PET薄膜侧照射紫外线并使紫外线硬化树脂硬化后,从金属模具进行脱模。
在反复形成梯形剖面的棱镜构件的结构面的表面上,为了提高反射率,以形成银、银合金、铝等金属层为佳,特别以银或银合金为佳。金属层可利用蒸镀法或溅射法而形成。金属层依据结构面的棱镜形状而形成为佳。在平坦化的情况下,对入光附近的热点和辉线、光源间的暗部等进行改善的效果下降。而且,也可在结构面和金属层之间,设置用于提高密合性的固定(アンカ一)层。
另外,在前述金属层的表面上,为了提高耐久性,而形成由透明的金属氧化物或树脂构成的保护层为佳。保护层无论是依据结构面的棱镜形状而形成,还是使结构面平坦化而形成都可以,但依据棱镜形状成形成对入光附近的热点和辉线、光源间的暗部等进行改善的效果强,所以更佳。
反射器的反射率在75%或以上较佳,80%或以上更佳。如在75%以下,则背光的辉度下降。而且,入光附近的辉线等明显。
图5是表示第二实施方式的反射器。图5(a)为剖视图,图5(b)为俯视图。在本实施方式中,于反射器的反射面上,使剖面为梯形形状的棱镜构件以棱镜构件和棱镜构件间不空有间隙的形态反复形成。而且,如图5(b)所示,各棱镜构件的梯形剖面的高度为一定。棱镜构件的反复周期较佳为1~200μm,更佳为10~100μm。
如不足1μm,则因衍射造成的分光效果变强,使液晶显示装置的显示性能劣化。如超出200μm,则从液晶显示装置侧也可识别结构。梯形的斜边与底边形成的角度较佳为20~70度,更佳为35~55度。当不足20度或超过70度时,对入光附近的热点和辉线、光源间的暗部等进行改善的效果下降。
左右的角度无论是相同还是不同都可以。梯形的上边长度和棱镜构件间的间隙的长度之和相对棱镜构件的反复周期,为0.05~0.5的范围比较佳,为0.1~0.3更佳。如不足0.05,则辉度下降,如超过0.5,则对入光附近的热点和辉线、光源间的暗部等进行改善的效果下降。而且,各棱镜构件的梯形剖面无论是相同还是不同都可以。
图6及图7是表示第三实施方式的反射器。在本实施方式中,于反射器的反射面上,反复形成有梯形剖面的高度连续递减的棱镜构件。棱镜构件间无论是如图6(a)所示没有间隙、还是如图6(b)所示存在间隙都可以。而且,棱镜构件沿棱线方向的反复配置无论是如图6所示只配置1个棱镜构件、还是如图7所示反复配置多个棱镜构件都可以。
而且,在这种情况下,梯形的底边长度、棱镜构件的反复周期、梯形的斜边与底边形成的角度、梯形的上边长度和底边长度的比率、梯形的上边长度和棱镜构件间的间隙长度的和与棱镜构件的反复周期的比率等的较佳范围,与第一实施方式及第二实施方式的情况相同。
而且,第二实施方式及第三实施方式的情况也与第一实施方式相同,结构面可以通过如下得到,即在例如PET薄膜上涂敷适当厚度的紫外线硬化树脂,并压入具有适当形状的金属模具,且从PET薄膜侧照射紫外线并使紫外线硬化树脂硬化后,从金属模具进行脱模。
而且,在结构面的表面上,为了提高反射率,以形成银、银合金、铝等金属层为佳,特别以银或银合金为更佳。金属层可利用蒸镀法或溅射法而形成。金属层依据结构面的棱镜形状而形成为佳。在平坦化的情况下,对入光附近的热点和辉线、光源间的暗部等进行改善的效果下降。而且,也可在结构面和金属层之间,设置用于提高密合性的固定层。
另外,在前述金属层的表面上,为了提高耐久性,而形成由透明的金属氧化物或树脂构成的保护层为佳。保护层无论是依据结构面的棱镜形状而形成,还是使结构面平坦化而形成都可以,但依据棱镜形状的情况,对入光附近的热点和辉线、光源间的暗部等进行改善的效果强,所以更佳。
图8是表示利用本发明的反射器的背光装置的实施方式的图。图8为与在现有技术中说明的图同样的剖视图。
导光板1设置有反射元件6,且在导光板1和液晶显示元件7之间,配置有棱镜片等光学片8。另一方面,在与导光板1设置了光学片8的一侧对向的另一侧上,配置具有本发明的结构面的反射器10。在图8中,导光板的反射元件6设置在射出面3上,但也可设置在与反射器10邻接的相对面上。
图9所示为本实施方式的导光板。在图示中,还同时表示有作为光源的发光二极管2。
图9(a)为导光板1的俯视图,图9(b)为导光板1的主视图,图9(c)为导光板1的立体图。另外,图10为剖视图。
在本实施方式中,如图11所示,于液晶显示装置7侧的导光板1的射出面3上一体成型有反射元件6。在xy面内,从发光二极管2入射导光板1的光线100沿-z轴方向被反射偏转,一部分透过与射出面3相对的面14,到达反射器10面。
与导光板1的射出面3相对的面14既可为镜面也可为粗面,在本实施方式中,一体成型有可异形扩散的扩散图案层18。导光板1由例如PMMA、聚烯烃或聚碳酸酯等具有一定折射率的透明材料形成,形成具有大致呈矩形状的上面及下面的大致呈板状的形状。
如参照前述座标轴,则导光板1将与xy面大致平行的上面及下面分别作为射出面3及异形扩散图案一体成型层18,并将处于射出面3及异形扩散图案一体成型层18之间且使光线从端面入射的部位作为入射面5。
在射出面3上,形成有反射元件6。反射元件6起到将从入射面5所入射的光进行反射,并向异形扩散图案一体成型层18的方向进行偏转的作用。反射元件6从导光板1的一侧面向另一侧面连续或不连续地形成,反射元件6的大部分用于光的反射。因此,形成有本实施方式的反射元件6的射出面3,使所入射的光向异形扩散图案一体成型层18的方向进行反射的效率高,从而提高导光板1的光利用效率。
在异形扩散图案一体成型层18上,形成有具有各向异性的全息图(各向异性扩散图案)。为了与三维形成的全息图有所区别,该全息图有时称做表面浮凸全息图。全息图使从异形扩散图案一体成型层18所射出的光在光源2间的方向上较大地扩散并透过。而且,以使行进到与光源的入射面5相对的面即反入光面15的光线形成较小的扩散的形态进行配置。由反射元件6所反射的光利用前述全息图弥补光源2间所产生的光线量不足,而在光源2间的方向进行较大地扩散,并从异形扩散图案一体成型层18射出大致呈椭圆形状扩散的光。
具有前述这种形状的导光板1可通过将PMMA、聚烯烃系或聚碳酸酯等材料在金属模具中进行注入成型而制造。
图10是表示导光板各部分的尺寸的图。
射出面3和异形扩散图案一体成型层18的距离a一般由光源2的种类而决定,其距离范围为0.3~3.0mm,较佳为0.4~1.0mm,更佳为0.5~0.8mm。反射元件6的第一面61和射出面3所形成的角度θ1为0.2~5度,较佳为0.3~3.0度,更佳为0.3~1.5度。反射元件6的第二面62和射出面3(主面)所形成的角度θ2在90度或以下,较佳为30~89度,更佳为35~89度。
邻接的反射元件的间隔p较佳为一定,其范围较佳为5~500μm,更佳为50~250μm,特佳为100~150μm。另外,如使前述间隔p一定,则因与液晶显示元件的元(セル)配置的干涉,有时会显示出莫尔条纹,所以也可有意识地将前述间隔随机地进行设定。
图11是表示导光板的光路的图。
从发光二极管2入射导光板1的入射面5的光线100在与异形扩散图案一体成型层18形成的角度达到临界角之前,由异形扩散图案一体成型层18和射出面3反复进行全反射,并在导光板1的内部行进。
反射元件6的第一面61起到将所反射的光向异形扩散图案一体成型层18方向进行偏转的作用。与射出面3形成小角度并在入射面5进行入射的光在每次由反射元件6的第一面61进行反射时,被偏转向异形扩散图案一体成型层18方向,并在与异形扩散图案一体成型层18形成的角度超出临界角时,从异形扩散图案一体成型层18射出。
因此,反射元件6的第一面61和异形扩散图案一体成型层18所形成的角度θ1越小,越可利用与反射元件6的第一面61的反射而使光缓缓升起,从而从异形扩散图案一体成型层18所射出的光的方向定向。定向了的光操作容易,但从异形扩散图案一体成型层18脱出的光由反射器10的表面上所施加的反射槽16和其表面上所形成的金属蒸镀膜17再次被偏转,光线还向导光板1的方向进行反射。
该光线由导光板1的异形扩散图案一体成型层18再次被扩散,光线向射出面3行进。此时,通过进行设定以使相对异形扩散图案一体成型层18及反射元件6的面,形成全反射角或以下的角度,从而使由反射器10的反射槽16及金属蒸镀膜17所反射的光从导光板1的射出面3射出。从导光板所射出的光线利用光学片8进行规定的偏转,由液晶显示装置7的下面9入射。
在本实施方式的导光板1中,反射元件6的形状是利用图11所示的V字槽。
与射出面3所形成的角度为0.7,且以与入射面5和射出面3相交的角部19相距120μm的一定间距设置倾斜。因为倾斜角使来自入射面5的光缓缓地形成全反射角或以下,所以如图11所示,制作在倾斜面面对光源的方向上加工有反射元件6的V字槽的金属模具,并利用注入成型制作导光板1。
在与反射元件6相对的面18上形成可扩散图案为佳。在这种情况下,如在光源2间的方向上进行较大的扩散,而在反入光面15和光源间的方向上形成较小的扩散,则有望提高正面辉度。在本实施方式的导光板1中,在异形扩散图案一体成型层18上所形成的全息图可在光源2间的方向上进行较大的扩散,而在反入光面15和光源间的方向上形成较小的扩散。而且,使用具有各个半值扩散角度在光源间的方向上为60°、在另一方上为1°的特性的图案。
图12是表示在异形扩散图案一体成型层18上所形成的全息图的图。
图13是将全息图扩大200倍的图。
如图12所示,全息图以在光源6间的方向上进行较大的扩散、而在反入光面15和光源2间的方向上形成较小的扩散的形态进行配置。
利用在射出面3上一体成型的V字形反射元件6进行全反射并被偏转的光线100照到异形扩散图案一体成型层18上,一部分的光线向反射器10侧射出。当利用V字形反射元件6进行全反射并被偏转的光线100照到异形扩散图案一体成型层18上时,由于该图案为粗面(参照图11)而失掉全反射角,使一部分向反射器10侧射出。当从导光板射出时,因全息图扩散特性而被异形扩散,光在光源间的方向上进行较大的扩散,并到达反射器10。
图14是说明全息图性质的说明图。图14(a)是表示从导光板1的异形扩散图案一体成型层18的点P1、P2、P3所射出的光强度与角度依存性的俯视图。图14(b)是立体表示从导光板1的异形扩散图案一体成型层18的点P2所射出的光的强度分布的立体图。
从导光板1的异形扩散图案一体成型层18的点P1、P2、P3所射出的光利用在异形扩散图案一体成型层18上所形成的全息图,如椭圆E1、E2、E3所示地以在前述光源2间的方向D1上进行较大的扩散,而在反入光面15和光源2间的方向D0上形成较小的扩散的形态进行扩散。表示所扩散的光的强度分布的椭圆E1、E2、E3的长轴方向和短轴方向的比率是可变的,在本实施例中是1∶60,但也可进行变化。
图15是表示制作主全息图的装置的构成的框图。
在异形扩散图案一体成型层18上所形成的全息图是转印主全息图的全息图,与主全息图具有相同的光学特性。
该装置具有射出规定波长的激光的激光源71、具有例如矩形形状的开口的遮光片(マスク)72、使光只透过所需的区域的遮光片73、使光刻胶(フオトレジスト)74可平行移动的支持座75。
激光源71可将RGB的激光进行切换并射出。这是因为,为了制作用于将例如移动电话的液晶显示装置的照明所必需的白色光进行扩散的全息图,需要用RGB的激光将光刻胶74分别进行曝光。另外,也可利用分别发出RGB的激光的3个激光源,并将这些激光源切换使用。
遮光片72具有由矩形形状的扩散器所形成的开口。该扩散器可使用例如磨砂玻璃。前述矩形的长边和短边的尺寸与在光刻胶74上所形成的大致椭圆形的斑点的短轴和长轴的尺寸分别对应。另外,前述长边及短边与前述短轴及长轴具有彼此可利用傅立叶变换进行变换的关系。
遮光片73用于只将光刻胶74所需的部分进行曝光。本实施例的全息图不将光刻胶74一次全部曝光,使各部分具有所需的扩散特性地只对该部分进行曝光。而且,进行使这种曝光对各部分反复进行的多重曝光,将光刻胶74的全体进行曝光。多重曝光用各种RGB进行。像这样进行了曝光的全息图显像后,就得到主全息图。
光刻胶74为使高感度的感光体均匀分散的厚膜,以可感度良好地检测微弱的光并忠实地再现斑点。
支持座75用于使光刻胶74平行移动。支持座75在变更光刻胶74的曝光位置,或对遮光片72、73和光刻胶74的距离进行调整时,将光刻胶74进行移动。
图16是表示用于制作主全息图的装置的构成的立体图。
遮光片81、82相当于图15所示的具有矩形状的开口的遮光片72。遮光片81具有狭缝81a。矩形状开口的短边由狭缝81a的宽度而确定。遮光片82具有三角形的开口82a。前述矩形状的开口的长边由透过了遮光片81的狭缝81a的光在透过遮光片82的开口82a的区域的长度方向上的最大长度来确定。另外,遮光片81、82利用未图示的扩散器将透过的光进行扩散。
遮光片83相当于图15所示的遮光片73。遮光片83具有矩形的开口83a。光刻胶84被曝光的区域限于透过了开口83a的光所到达的部分。即通过变更光刻胶84的前述部分且进行多重曝光,可将光刻胶84的全面进行曝光。
在将利用图15及图16的装置进行了曝光的光刻胶显像后,得到主全息图。将这样制作的主全息图在导光板的成型中所使用的金属模具的射出面的部分上作为凹凸进行转印。然后,通过利用转印了主全息图的金属模具注入成型导光板,可在导光板的射出面上一体成型全息图。
图17是表示由导光板及光学片所构成的背光装置的一部分。
在由导光板1及光学片8构成的背光装置中,从导光板1的射出面3所射出的光含有与射出面3所形成的角度较小的成分的光L1、L2。光学片8具有平坦的上面51和棱镜状的下面52,当与导光板1的射出面3所形成的角度较小的光L1、L2从下面52入射时,以与上面51形成较大的角度的形态而变更角度并射出L1’、L2’。这样,光学片8使液晶显示装置7所射出的光的正面强度提高。
图18所示为光学片。
光学片(prism sheet)8由例如PMMA、聚烯烃或聚碳酸酯、光硬化型树脂等透明材料构成,在与上面51对向的下面52上具有形成连续的棱镜状的构造的反射槽53。该光学片8被设置在导光板1的射出面3上。
以下表示适用了本发明的背光装置的实验例。在以下的实施例中,共同使用下面的构成。参照图8对构成进行说明。
对于光源2,使用4个日亚化学制的发光二极管NSCW335。导光板1为与入射面5平行方向的长度为40mm、垂直方向的长度为50mm、厚0.7mm的聚碳酸酯制的导光板。反射元件6为在图10中θ1=1.5度、θ2=35度、p=150μm的形状。在导光板1中,于形成有反射元件6的相反侧的面上,利用异形扩散图案一体成型层18形成全息图图案,该全息图图案将对此面垂直入射的光沿长轴方向及短轴方向分别在60度及1度的范围内进行扩散。而且,设置导光板1,使得反射元件6侧的面成为与光学元件8对向的一侧,异形扩散图案一体成型层18侧的面成为与反射器10对向的一侧。
光学片8为三菱丽阳(レイヨン)制的棱镜薄膜M165,以棱镜面与导光板1侧对向的形态进行设置。反射器10为在各种的棱镜薄膜上将银以1000的厚度进行蒸镀,并以棱镜的棱线方向与导光板1的入射面5直交的形态进行配置。
第一实施例使用图4所示的、梯形形状的棱镜构件无间隙地形成的第一实施方式的反射器10,并使梯形的底角为45度,梯形的平坦部的比率为0.15。这里,所说的平坦部的比率是指例如在反射器10的一面上的平坦部的面积所占的比例。该第一实施例的背光装置的辉度为2290(cd/m2),当从光学片8的上面进行观察时,在导光板1的入射面5附近未发现辉线。
第二实施例使用图4所示的、梯形形状的棱镜构件无间隙地形成的第一实施方式的反射器10,并使梯形的底角为45度,梯形的平坦部的比率为0.11。该第二实施例的背光装置的辉度为2225(cd/m2),当从光学片8的上面进行观察时,在导光板1的入射面5附近未发现辉线。
第三实施例使用图5所示的、在棱镜构件间空有间隙且梯形形状的棱镜构件反复形成的第二实施方式的反射器10,并使梯形的底角为45度,梯形的平坦部的比率为0.24。该第三实施例的背光装置的辉度为2320(cd/m2),当从光学片8的上面进行观察时,在导光板1的入射面5附近未发现辉线。
第四实施例使用图5所示的、在棱镜构件间空有间隙且梯形形状的棱镜构件反复形成的第二实施方式的反射器10,并使梯形的底角为45度,梯形的平坦部的比率为0.41。该第四实施例的背光装置的辉度为2350(cd/m2),当从光学片8的上面进行观察时,在导光板1的入射面5附近只发现很少的辉线。
以下,为了与前述背光装置的实施例进行对照,表示背光装置的比较例。在比较例中,除了特别进行明确的情况以外,也与前述实施例采用相同的构成。
第一比较例使用图4所示的、梯形形状的棱镜构件无间隙地形成的第一实施方式的反射器10,并使梯形的底角为45度,梯形的平坦部的比率为0。该第一比较例的背光装置的辉度为2100(cd/m2),当从光学片8的上面进行观察时,在导光板1的入射面5附近未发现辉线。
第二比较例使用图4所示的、梯形形状的棱镜构件无间隙地形成的第一实施方式的反射器10,并使梯形的底角为27度,梯形的平坦部的比率为0.30。该第二比较例的背光装置的辉度为2182(cd/m2),当从光学片8的上面进行观察时,在导光板1的入射面5附近发现辉线。
第三比较例使用镜面状的反射器10。该第三比较例的背光装置的辉度为2360(cd/m2),当从光学片8的上面进行观察时,在导光板1的入射面5附近发现强辉线和光源间的暗部。
将前述实施例及比较例归纳并表示在表1中。
表1
反射器形状 梯形底角   平坦部比率   入光部形态   辉度(cd/m2)
  第一实施例   第一实施方式(图4)   45度   0.15   ◎   2290
  第二实施例   第一实施方式(图4)   45度   0.11   ◎   2225
  第三实施例   第二实施方式(图5)   45度   0.24   ◎   2320
  第四实施例   第二实施方式(图5)   45度   0.41   ○   2350
  第一比较例   第一实施方式(图4)   45度   0   ◎   2100
  第二比较例   第一实施方式(图4)   27度   0.30   △   2182
  第三比较例   镜面   -   -   ×   2360
入光部形态
◎:无辉线
○:只看到很少的辉线
△:可看到辉线
×:可看到强辉线,也可看到光源间的暗部
另外,上述实施例是表示本发明的一个具体例子,而本发明并不限定于此。只要不脱离本发明的范围,可适用于各种对象。而且,实施例中所示的数值只不过是一个例子,本发明当然并不限定于此。

Claims (6)

1.一种反射器,其特征在于,
反射面包括由梯形剖面的棱镜构件的反复所构成的结构面。
2.根据权利要求1所述的反射器,其特征在于,
棱镜构件的剖面高度为一定。
3.根据权利要求1所述的反射器,其特征在于,
棱镜构件的剖面高度连续递减。
4.一种背光装置,配置于显示装置的背面侧,并配置有:使光进行传播、反射与扩散的导光板;在上述导光板的至少一侧端部配置的光源;以及使来自上述导光板的光反射到上述导光板的底面的反射器,其特征在于,
上述反射器为权利要求1至3所述的反射器。
5.根据权利要求4所述的背光装置,其特征在于,
使用在与液晶显示装置邻接的面上使反射元件一体成型,并通过该反射元件将光线沿邻接于与液晶显示装置侧相对的导光板面的反射器方向射出的导光板。
6.根据权利要求5所述的背光装置,其特征在于,
在与将反射元件一体成型于导光板上的面相对的面上,一体成型各向异性扩散图案。
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WO (1) WO2005068900A1 (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105324605A (zh) * 2013-02-22 2016-02-10 瑞尔D股份有限公司 定向背光源
CN106062620A (zh) * 2013-10-14 2016-10-26 瑞尔D股份有限公司 用于定向背光源的光输入
US9482874B2 (en) 2010-11-19 2016-11-01 Reald Inc. Energy efficient directional flat illuminators
US9709723B2 (en) 2012-05-18 2017-07-18 Reald Spark, Llc Directional backlight
US9740034B2 (en) 2013-10-14 2017-08-22 Reald Spark, Llc Control of directional display
US9835792B2 (en) 2014-10-08 2017-12-05 Reald Spark, Llc Directional backlight
US10126575B1 (en) 2017-05-08 2018-11-13 Reald Spark, Llc Optical stack for privacy display
US10175418B2 (en) 2012-05-18 2019-01-08 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US10303030B2 (en) 2017-05-08 2019-05-28 Reald Spark, Llc Reflective optical stack for privacy display
US10359560B2 (en) 2015-04-13 2019-07-23 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US10627670B2 (en) 2018-01-25 2020-04-21 Reald Spark, Llc Reflective optical stack for privacy display
US10788710B2 (en) 2017-09-15 2020-09-29 Reald Spark, Llc Optical stack for switchable directional display
US11287878B2 (en) 2012-05-18 2022-03-29 ReaID Spark, LLC Controlling light sources of a directional backlight
US11327358B2 (en) 2017-05-08 2022-05-10 Reald Spark, Llc Optical stack for directional display

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4720736B2 (ja) * 2006-12-12 2011-07-13 船井電機株式会社 液晶モジュール
JP2009198670A (ja) * 2008-02-20 2009-09-03 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
US20140041205A1 (en) 2010-11-19 2014-02-13 Reald Inc. Method of manufacturing directional backlight apparatus and directional structured optical film
US8797480B2 (en) * 2011-10-18 2014-08-05 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Light guide plate, surface light source device, and display device
KR101337176B1 (ko) * 2011-12-16 2013-12-05 (주)디에스일렉트론 핫 스팟이 개선된 측광형 조명장치
FR2990379B1 (fr) * 2012-05-10 2014-04-25 Saint Gobain Vitrage eclairant avec deflecteur incorpore
EP4235270A3 (en) 2012-05-18 2023-11-08 RealD Spark, LLC Directionally illuminated waveguide arrangement
US9541766B2 (en) 2012-05-18 2017-01-10 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
US9235057B2 (en) 2012-05-18 2016-01-12 Reald Inc. Polarization recovery in a directional display device
US9188731B2 (en) 2012-05-18 2015-11-17 Reald Inc. Directional backlight
US9350980B2 (en) 2012-05-18 2016-05-24 Reald Inc. Crosstalk suppression in a directional backlight
WO2014055689A1 (en) 2012-10-02 2014-04-10 Reald Inc. Stepped waveguide autostereoscopic display apparatus with a reflective directional element
WO2014100753A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Reald Inc. Superlens component for directional display
CN105474633B (zh) 2013-06-17 2019-07-09 瑞尔D斯帕克有限责任公司 控制定向背光的光源
US9551825B2 (en) 2013-11-15 2017-01-24 Reald Spark, Llc Directional backlights with light emitting element packages
CN106662773B (zh) 2014-06-26 2021-08-06 瑞尔D 斯帕克有限责任公司 定向防窥显示器
WO2016105541A1 (en) 2014-12-24 2016-06-30 Reald Inc. Adjustment of perceived roundness in stereoscopic image of a head
RU2596062C1 (ru) 2015-03-20 2016-08-27 Автономная Некоммерческая Образовательная Организация Высшего Профессионального Образования "Сколковский Институт Науки И Технологий" Способ коррекции изображения глаз с использованием машинного обучения и способ машинного обучения
EP3304188B1 (en) 2015-05-27 2020-10-07 RealD Spark, LLC Wide angle imaging directional backlights
US10475418B2 (en) 2015-10-26 2019-11-12 Reald Spark, Llc Intelligent privacy system, apparatus, and method thereof
WO2017083526A1 (en) 2015-11-10 2017-05-18 Reald Inc. Distortion matching polarization conversion systems and methods thereof
EP3374822B1 (en) 2015-11-13 2023-12-27 RealD Spark, LLC Surface features for imaging directional backlights
CN108463667B (zh) 2015-11-13 2020-12-01 瑞尔D斯帕克有限责任公司 广角成像定向背光源
JP2017117531A (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 株式会社ジャパンディスプレイ 照明装置及び表示装置
CN108463787B (zh) 2016-01-05 2021-11-30 瑞尔D斯帕克有限责任公司 多视角图像的注视校正
WO2017200950A1 (en) 2016-05-19 2017-11-23 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US10425635B2 (en) 2016-05-23 2019-09-24 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
EP3566094B1 (en) 2017-01-04 2023-12-06 RealD Spark, LLC Optical stack for imaging directional backlights
WO2018187154A1 (en) 2017-04-03 2018-10-11 Reald Spark, Llc Segmented imaging directional backlights
EP3665553B1 (en) 2017-08-08 2023-12-13 RealD Spark, LLC Adjusting a digital representation of a head region
US11115647B2 (en) 2017-11-06 2021-09-07 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus
JP7353007B2 (ja) 2018-01-25 2023-09-29 リアルディー スパーク エルエルシー プライバシー表示用タッチスクリーン
CN109546005B (zh) * 2018-12-07 2022-01-14 京东方科技集团股份有限公司 显示模组及其制备方法
US11821602B2 (en) 2020-09-16 2023-11-21 Reald Spark, Llc Vehicle external illumination device
WO2024030274A1 (en) 2022-08-02 2024-02-08 Reald Spark, Llc Pupil tracking near-eye display

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07225320A (ja) * 1994-02-10 1995-08-22 Enplas Corp 面光源装置
KR100262798B1 (ko) * 1996-02-02 2000-08-01 가나이 쓰도무 액정표시장치및배면조명부용도광판의제조방법
US5797513A (en) 1996-02-29 1998-08-25 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Insulated vessels
JPH1068947A (ja) 1996-08-27 1998-03-10 Matsushita Electric Works Ltd エッジライトパネルとその製造方法
JPH1164641A (ja) 1997-08-21 1999-03-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 上方照射による照明装置及び液晶表示装置
JPH11142630A (ja) 1997-11-07 1999-05-28 Nitto Denko Corp プリズム式反射板
JPH11231315A (ja) 1998-02-16 1999-08-27 Mitsubishi Electric Corp 面光源装置
JPH11237629A (ja) * 1998-02-20 1999-08-31 Stanley Electric Co Ltd 照明用面光源装置
JP3457591B2 (ja) * 1999-10-08 2003-10-20 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 液晶表示装置
JP4142234B2 (ja) * 2000-07-04 2008-09-03 株式会社エンプラス 面光源装置及び液晶表示装置
TW557344B (en) 2000-07-11 2003-10-11 Mitsubishi Chem Corp Surface light source device
JP2002040420A (ja) 2000-07-27 2002-02-06 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置用バックライトおよび液晶表示装置
US6738051B2 (en) * 2001-04-06 2004-05-18 3M Innovative Properties Company Frontlit illuminated touch panel
JP2002313121A (ja) * 2001-04-16 2002-10-25 Nitto Denko Corp タッチパネル付照明装置及び反射型液晶表示装置
JP2002324420A (ja) * 2001-04-18 2002-11-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 面状光源装置、表示装置、及び、反射シート
JP2003187620A (ja) * 2001-12-21 2003-07-04 Alps Electric Co Ltd 面状発光装置およびこれを備えた液晶表示装置
US7714832B2 (en) * 2004-06-02 2010-05-11 Research In Motion Limited Mixed monochrome and colour display driving technique

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9519153B2 (en) 2010-11-19 2016-12-13 Reald Inc. Directional flat illuminators
US10473947B2 (en) 2010-11-19 2019-11-12 Reald Spark, Llc Directional flat illuminators
US9482874B2 (en) 2010-11-19 2016-11-01 Reald Inc. Energy efficient directional flat illuminators
US11681359B2 (en) 2012-05-18 2023-06-20 Reald Spark, Llc Controlling light sources of a directional backlight
US9709723B2 (en) 2012-05-18 2017-07-18 Reald Spark, Llc Directional backlight
US10175418B2 (en) 2012-05-18 2019-01-08 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US11287878B2 (en) 2012-05-18 2022-03-29 ReaID Spark, LLC Controlling light sources of a directional backlight
CN105324605A (zh) * 2013-02-22 2016-02-10 瑞尔D股份有限公司 定向背光源
US10054732B2 (en) 2013-02-22 2018-08-21 Reald Spark, Llc Directional backlight having a rear reflector
CN111487707A (zh) * 2013-02-22 2020-08-04 瑞尔D斯帕克有限责任公司 定向背光源
US9739928B2 (en) 2013-10-14 2017-08-22 Reald Spark, Llc Light input for directional backlight
US9740034B2 (en) 2013-10-14 2017-08-22 Reald Spark, Llc Control of directional display
US10488578B2 (en) 2013-10-14 2019-11-26 Reald Spark, Llc Light input for directional backlight
CN106062620B (zh) * 2013-10-14 2020-02-07 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于定向背光源的光输入
CN106062620A (zh) * 2013-10-14 2016-10-26 瑞尔D股份有限公司 用于定向背光源的光输入
US9835792B2 (en) 2014-10-08 2017-12-05 Reald Spark, Llc Directional backlight
US10634840B2 (en) 2015-04-13 2020-04-28 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US10459152B2 (en) 2015-04-13 2019-10-29 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US10359560B2 (en) 2015-04-13 2019-07-23 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US11061181B2 (en) 2015-04-13 2021-07-13 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US10303030B2 (en) 2017-05-08 2019-05-28 Reald Spark, Llc Reflective optical stack for privacy display
US10126575B1 (en) 2017-05-08 2018-11-13 Reald Spark, Llc Optical stack for privacy display
US11327358B2 (en) 2017-05-08 2022-05-10 Reald Spark, Llc Optical stack for directional display
US11016318B2 (en) 2017-05-08 2021-05-25 Reald Spark, Llc Optical stack for switchable directional display
US10788710B2 (en) 2017-09-15 2020-09-29 Reald Spark, Llc Optical stack for switchable directional display
US11092851B2 (en) 2017-09-15 2021-08-17 Reald Spark, Llc Optical stack for switchable directional display
US11181780B2 (en) 2017-09-15 2021-11-23 Reald Spark, Llc Optical stack for switchable directional display
US10712608B2 (en) 2018-01-25 2020-07-14 Reald Spark, Llc Reflective optical stack for privacy display
US10976578B2 (en) 2018-01-25 2021-04-13 Reald Spark, Llc Reflective optical stack for privacy display
US10627670B2 (en) 2018-01-25 2020-04-21 Reald Spark, Llc Reflective optical stack for privacy display

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060130161A (ko) 2006-12-18
EP1736702A4 (en) 2007-03-07
KR101177146B1 (ko) 2012-08-24
TW200532329A (en) 2005-10-01
EP1736702A1 (en) 2006-12-27
CN1910399B (zh) 2013-05-15
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