JP2019219562A - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2019219562A
JP2019219562A JP2018117958A JP2018117958A JP2019219562A JP 2019219562 A JP2019219562 A JP 2019219562A JP 2018117958 A JP2018117958 A JP 2018117958A JP 2018117958 A JP2018117958 A JP 2018117958A JP 2019219562 A JP2019219562 A JP 2019219562A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
display panel
sheet
display device
light
optical sheet
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2018117958A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7102967B2 (ja
Inventor
晃久 小川
Akihisa Ogawa
晃久 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Funai Electric Co Ltd
Original Assignee
Funai Electric Co Ltd
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 Funai Electric Co Ltd filed Critical Funai Electric Co Ltd
Priority to JP2018117958A priority Critical patent/JP7102967B2/ja
Priority to US16/395,784 priority patent/US10705383B2/en
Priority to EP19171664.6A priority patent/EP3588179B1/en
Priority to CN201910390343.6A priority patent/CN110632788B/zh
Publication of JP2019219562A publication Critical patent/JP2019219562A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7102967B2 publication Critical patent/JP7102967B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • 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
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0045—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide
    • G02B6/0046—Tapered light guide, e.g. wedge-shaped 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
    • G02B6/005—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
    • G02B6/0051—Diffusing 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
    • 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
    • G02B6/0096—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the lights guides being of the hollow type
    • 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
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Landscapes

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

Abstract

【課題】表示パネルにおける光ムラを抑制することができる画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置２は、前面６ａに画像を表示する表示パネル６と、表示パネル６の下辺８ｂに沿って配置された複数の発光素子２８と、表示パネル６の背面６ｂに対向して配置され、複数の発光素子２８からの光を表示パネル６の背面６ｂに向けて反射する反射シート１８と、表示パネル６と反射シート１８との間に配置され、反射シート１８に対向するプリズム面４０に複数の突部４２が形成された第１のプリズムシート３２とを備える。複数の突部４２はそれぞれ、表示パネル６の下辺８ｂの延伸方向と異なる方向に沿って延びる複数の稜線４４を有している。【選択図】図６

Description

本発明は、画像を表示するための画像表示装置に関する。
画像を表示するための画像表示装置が知られている。画像表示装置は、表示パネルと、表示パネルの背面に光を照射するバックライトとを備えている。バックライトの方式の一つとして、導光板を用いない中空方式のバックライトが知られている（例えば、特許文献１参照）。
中空方式のバックライトは、光源と、表示パネルの背面に対向して配置された反射シートと、表示パネルと反射シートとの間に配置された拡散シートとを有している。光源からの光は、反射シートと拡散シートとの間に形成された中空領域内を進み、反射シートで反射した後に拡散シートに入射する。拡散シートに入射した光は、拡散されながら拡散シートから出射し、表示パネルの背面に照射される。
特開平１１−７２６２５号公報
しかしながら、上述した従来の画像表示装置では、表示パネルのうち光源付近の領域が局所的に明るくなるため、表示パネルに光ムラが発生するという課題が生じる。
本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、その目的は、表示パネルにおける光ムラを抑制することができる画像表示装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像表示装置は、前面に画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルの一辺に沿って配置された複数の発光素子と、前記表示パネルの背面に対向して配置され、前記複数の発光素子からの光を前記表示パネルの前記背面に向けて反射する反射シートと、前記表示パネルと前記反射シートとの間に配置され、前記反射シートに対向する面に複数の突部が形成された第１の光学シートと、を備え、前記複数の突部はそれぞれ、前記表示パネルの前記一辺の延伸方向と異なる方向に沿って延びる複数の稜線を有している。
本態様によれば、第１の光学シートの複数の突部はそれぞれ、表示パネルの一辺の延伸方向と異なる方向に沿って延びる複数の稜線を有している。これにより、複数の発光素子からの光は、第１の光学シートの複数の突部に対して多様な角度で入射するため、複数の突部の各表面で全反射しやすくなる。複数の突部の各表面で全反射した光は、反射シートで反射した後に、第１の光学シートに入射する。このようにして、複数の発光素子からの光は、第１の光学シートの複数の突部により、表示パネルの一辺から所定方向に導かれながら、第１の光学シートと反射シートとの間の中空領域を進むようになる。その結果、表示パネルのうち複数の発光素子付近の領域が局所的に明るくなるのを抑制することができ、表示パネルにおける光ムラを抑制することができる。
例えば、本発明の一態様に係る画像表示装置において、前記複数の突部の各々の前記稜線に対して垂直な断面形状は、三角形状であるように構成してもよい。
本態様によれば、第１の光学シートの複数の突部を容易に形成することができる。
例えば、本発明の一態様に係る画像表示装置において、前記複数の突部の各々の前記稜線に対して垂直な断面形状は、円弧形状であるように構成してもよい。
本態様によれば、第１の光学シートの複数の突部を容易に形成することができる。
例えば、本発明の一態様に係る画像表示装置において、前記複数の稜線は、互いに平行に配置され、且つ、前記表示パネルの前記一辺の前記延伸方向に対して垂直な方向に沿って延びているように構成してもよい。
本態様によれば、複数の発光素子からの光を、表示パネルの一辺から当該一辺に対向する他辺に向かう方向に導くことができる。
例えば、本発明の一態様に係る画像表示装置において、前記複数の突部は、前記表示パネルの前記一辺の前記延伸方向と異なる第１の方向に沿って延びる第１の稜線を有する第１の突部と、前記表示パネルの前記一辺の前記延伸方向及び前記第１の方向の各々と異なる第２の方向に沿って延びる第２の稜線を有する第２の突部と、を含むように構成してもよい。
本態様によれば、複数の発光素子からの光を、表示パネルの一辺から互いに異なる２つの方向に導くことができる。
例えば、本発明の一態様に係る画像表示装置において、前記画像表示装置は、さらに、前記第１の光学シートと前記表示パネルとの間に配置された第２の光学シートを備えるように構成してもよい。
例えば、本発明の一態様に係る画像表示装置において、前記第１の光学シートはプリズムシートであり、前記第２の光学シートは、拡散シート及びプリズムシートのうち少なくとも１つを含むように構成してもよい。
例えば、本発明の一態様に係る画像表示装置において、前記第１の光学シート及び前記第２の光学シートは、一体的に形成されているように構成してもよい。
例えば、本発明の一態様に係る画像表示装置において、前記反射シートと前記第１の光学シートとの間には、前記複数の発光素子からの光の通過領域となる中空領域が形成され、前記複数の発光素子からの光は、前記中空領域を通過することにより前記第１の光学シートの前記複数の稜線に向けて照射されるように構成してもよい。
本発明の一態様に係る画像表示装置によれば、表示パネルにおける光ムラを抑制することができる。
実施の形態１に係る画像表示装置の外観を示す図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の内部構造を示す斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線による、実施の形態１に係る画像表示装置の断面図である。 図３の光学シートユニットを模式的に示す断面図である。 図４のＶ−Ｖ線による、実施の形態１に係る光学シートユニットを模式的に示す断面図である。 実施の形態１に係る光学シートユニット、ＬＥＤバー及び表示パネルを模式的に示す斜視図である。 比較例に係る画像表示装置の表示パネルにおける輝度分布を示す図である。 実施例に係る画像表示装置の表示パネルにおける輝度分布を示す図である。 実施の形態２に係る光学シートユニットを模式的に示す断面図である。 実施の形態２の変形例に係る光学シートユニットを模式的に示す断面図である。 実施の形態３に係る光学シートユニットを模式的に示す断面図である。 実施の形態４に係る光学シートユニット及びＬＥＤバーを模式的に示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
（実施の形態１）
［１−１．画像表示装置の全体構成］
まず、図１〜図３を参照しながら、実施の形態１に係る画像表示装置２の全体構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る画像表示装置２の外観を示す図である。図２は、実施の形態１に係る画像表示装置２の内部構造を示す斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線による、実施の形態１に係る画像表示装置２の断面図である。
図１に示すように、画像表示装置２は、例えば液晶テレビジョン受像機である。画像表示装置２は、筐体４と、筐体４の前面に配置された表示パネル６とを備えている。
表示パネル６は、ＸＹ平面視で矩形状に形成された液晶セルである。表示パネル６の前面６ａには画像が表示される。表示パネル６の四辺のうち、上辺８ａ及び下辺８ｂの各々は水平方向（Ｘ軸方向）に延び、左辺８ｃ及び右辺８ｄの各々は垂直方向（Ｙ軸方向）に延びている。
図２及び図３に示すように、筐体４の内部には、表示パネル６の背面６ｂに向けて光を照射するためのバックライト１０が配置されている。なお、説明の都合上、図２及び図３では、筐体４の図示を省略している。
バックライト１０は、導光板を用いない中空方式のバックライトである。バックライト１０は、リアフレーム１２と、ＬＥＤバー１４と、レンズ１６と、反射シート１８と、光学シートユニット２０とを有している。
リアフレーム１２は、ＬＥＤバー１４及び反射シート１８等を支持し、且つ、ＬＥＤバー１４からの熱を放熱するためのフレームである。リアフレーム１２は、熱伝導性の高い金属、例えばアルミニウム等で形成されている。リアフレーム１２は、本体部２２と、側壁部２４とを有している。
本体部２２は、表示パネル６の背面６ｂに対向して配置されている。図３に示すように、本体部２２は、表示パネル６の背面６ｂに対して傾斜して配置されており、本体部２２と表示パネル６の背面６ｂとの間の距離は、側壁部２４から離れるに従って漸減する。側壁部２４は、本体部２２の一端部から表示パネル６の下辺８ｂ（表示パネル６の一辺の一例）側に向けて折り曲げられ、表示パネル６の下辺８ｂに沿って長尺状に延びている。
ＬＥＤバー１４は、光を発するための光源である。ＬＥＤバー１４は、基板２６と、複数の発光素子２８とを有している。基板２６は、複数の発光素子２８を実装するための長尺状のプリント配線基板である。基板２６は、熱伝導性を有する両面テープ（図示せず）により、リアフレーム１２の側壁部２４に取り付けられている。基板２６は、熱伝導性の高い金属、例えばアルミニウム等で形成されている。複数の発光素子２８の各々は、例えばチップ型のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である。複数の発光素子２８は、基板２６上に実装され、基板２６の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って間隔を置いて配置されている。すなわち、複数の発光素子２８は、表示パネル６の下辺８ｂに沿って配置されている。
レンズ１６は、複数の発光素子２８からの光を集光するための集光レンズである。レンズ１６は、複数の発光素子２８の配置方向（Ｘ軸方向）に沿って長尺状に延び、複数の発光素子２８の各発光面に対向して配置されている。
反射シート１８は、複数の発光素子２８からの光を表示パネル６の背面６ｂに向けて（すなわち、後述する第１のプリズムシート３２に向けて）反射するためのシートである。反射シート１８は、リアフレーム１２の本体部２２に支持され、表示パネル６の背面６ｂに対向して配置されている。
光学シートユニット２０は、複数の光学シートが相互に重ね合わされたユニットである。光学シートユニット２０は、表示パネル６と反射シート１８との間に配置されている。これにより、光学シートユニット２０と反射シート１８との間には、複数の発光素子２８からの光の通過領域となる中空領域３０が形成される。光学シートユニット２０の構成については後で詳述する。
［１−２．光学シートユニットの構成］
次に、図４〜図６を参照しながら、光学シートユニット２０の構成について説明する。図４は、図３の光学シートユニット２０を模式的に示す断面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線による、実施の形態１に係る光学シートユニット２０を模式的に示す断面図である。図６は、実施の形態１に係る光学シートユニット２０、ＬＥＤバー１４及び表示パネル６を模式的に示す斜視図である。
図４及び図５に示すように、光学シートユニット２０は、複数の光学シートとして、第１のプリズムシート３２（第１の光学シートの一例）と、拡散シート３４（第２の光学シートの一例）と、第２のプリズムシート３６（第２の光学シートの一例）と、第３のプリズムシート３８とを有している。第１のプリズムシート３２、拡散シート３４、第２のプリズムシート３６及び第３のプリズムシート３８は、この順に重ね合わされて配置されている。第１のプリズムシート３２は反射シート１８に対向して配置され、第３のプリズムシート３８は表示パネル６の背面６ｂに対向して配置されている。
第１のプリズムシート３２は、複数の発光素子２８からの光を所定方向に導くための光学シートである。具体的には、第１のプリズムシート３２は、複数の発光素子２８からの光を、表示パネル６の下辺８ｂから上辺８ａに向かう方向（Ｙ軸のプラス方向）に導く。第１のプリズムシート３２は、例えばポリメタクリル酸ブチル（ＰＢＭＡ）で形成されている。
図５及び図６に示すように、第１のプリズムシート３２の反射シート１８に対向する面には、プリズム面４０が形成されている。プリズム面４０には、複数の突部４２が形成されている。複数の突部４２の各々は、三角柱状に形成されている。複数の突部４２はそれぞれ、三角柱の頂部を形成する複数の稜線４４を有している。すなわち、複数の突部４２の各々の稜線４４に対して垂直な断面形状は、三角形状である。複数の稜線４４は、互いに平行に配置され、且つ、表示パネル６の下辺８ｂの延伸方向（Ｘ軸方向）に対して垂直な方向（Ｙ軸方向）に沿って延びている。すなわち、複数の稜線４４は、表示パネル６の下辺８ｂの延伸方向と異なる方向に沿って延びている。第１のプリズムシート３２の厚みは、例えば２８８ｍｍであり、複数の稜線４４のＸ軸方向における配置間隔は、例えば５２μｍである。なお、第１のプリズムシート３２のプリズム面４０と反対側の面は、平坦状に形成されている。
図４及び図５に示すように、拡散シート３４は、第１のプリズムシート３２から出射した光を拡散させるための光学シートである。拡散シート３４は、第１のプリズムシート３２のプリズム面４０と反対側の面に重ね合わされている。
図５に示すように、第２のプリズムシート３６は、拡散シート３４から出射した光のＸ軸方向の広がりを抑えるための光学シートである。第２のプリズムシート３６は、拡散シート３４の第１のプリズムシート３２に対向する面と反対側の面に重ね合わされている。第２のプリズムシート３６の拡散シート３４に対向する面と反対側の面には、プリズム面４６が形成されている。プリズム面４６には、複数の突部４８が形成されている。複数の突部４８の各々は、三角柱状に形成されている。複数の突部４８はそれぞれ、三角柱の頂部を形成する複数の稜線５０を有している。複数の稜線５０は、互いに平行に配置され、且つ、第１のプリズムシート３２の複数の稜線４４と同方向に延びている。なお、第２のプリズムシート３６のプリズム面４６と反対側の面は、平坦状に形成されている。
図４に示すように、第３のプリズムシート３８は、第２のプリズムシート３６から出射した光のＹ軸方向の広がりを抑えるための光学シートである。第３のプリズムシート３８は、第２のプリズムシート３６のプリズム面４６に重ね合わされている。第３のプリズムシート３８の第２のプリズムシート３６と反対側の面には、プリズム面５２が形成されている。プリズム面５２には、複数の突部５４が形成されている。複数の突部５４の各々は、三角柱状に形成されている。複数の突部５４はそれぞれ、三角柱の頂部を形成する複数の稜線５６を有している。複数の稜線５６は、互いに平行に配置され、且つ、第２のプリズムシート３６の複数の稜線５０に対して垂直な方向（Ｘ軸方向）に延びている。なお、第３のプリズムシート３８のプリズム面５２と反対側の面は、平坦状に形成されている。
［１−３．効果］
次に、図３及び図６を参照しながら、上述した画像表示装置２により得られる効果について説明する。
図３に示すように、複数の発光素子２８からの光は、レンズ１６により集光された後に、中空領域３０を進むようになる。この時、仮に、バックライト１０に第１のプリズムシート３２が設けられていない場合には、光は、拡散シート３４に対して浅い角度で入射して、拡散シート３４を透過するようになる。すなわち、複数の発光素子２８からの光の大部分は、拡散シート３４のうちＬＥＤバー１４付近の領域を透過するようになる。その結果、表示パネル６のうちＬＥＤバー１４付近の領域が局所的に明るくなるため、表示パネル６に光ムラが発生する。
これに対して、本実施の形態では、図６に示すように、バックライト１０に第１のプリズムシート３２が設けられ、第１のプリズムシート３２の反射シート１８に対向する面には、プリズム面４０が形成されている。プリズム面４０に形成された複数の突部４２はそれぞれ、複数の稜線４４を有している。複数の稜線４４は、互いに平行に配置され、且つ、表示パネル６の下辺８ｂの延伸方向に対して垂直な方向に沿って延びている。複数の発光素子２８からの光は、中空領域３０を通過することにより、第１のプリズムシート３２の複数の稜線４４に向けて照射される。
これにより、複数の発光素子２８からの光は、第１のプリズムシート３２の複数の突部４２に対して多様な角度で入射するため、複数の突部４２の各表面で全反射しやすくなる。複数の突部４２の各表面で全反射した光は、反射シート１８で反射した後に、第１のプリズムシート３２のプリズム面４０に入射する。このようにして、複数の発光素子２８からの光は、第１のプリズムシート３２のプリズム面４０により、表示パネル６の下辺８ｂから上辺８ａに向かう方向に導かれながら、中空領域３０を進むようになる。そのため、複数の発光素子２８からの光は、第１のプリズムシート３２のうちＬＥＤバー１４付近の領域だけでなく、ＬＥＤバー１４からＹ軸方向に離れた領域にも透過するようになる。その結果、表示パネル６のうちＬＥＤバー１４付近の領域が局所的に明るくなるのを抑制することができ、表示パネル６における光ムラを抑制することができる。
上述した効果を確認するために、次のような実験を行った。図７Ａは、比較例に係る画像表示装置の表示パネルにおける輝度分布を示す図である。図７Ｂは、実施例に係る画像表示装置の表示パネルにおける輝度分布を示す図である。
比較例では、５５インチの表示パネルの背面を中空方式のバックライトで照射し、表示パネルの輝度を測定した。バックライトの光学シートユニットとして、本実施の形態の光学シートユニットから第１のプリズムシートのみを除いた、拡散シート、第２のプリズムシート及び第３のプリズムシートがこの順に重ね合わされたものを用いた。
また、実施例では、５５インチの表示パネルの背面を中空方式のバックライトで照射し、表示パネルの輝度を測定した。バックライトの光学シートユニットとして、本実施の形態の光学シートユニットと同様に、第１のプリズムシート、拡散シート、第２のプリズムシート及び第３のプリズムシートがこの順に重ね合わされたものを用いた。
図７Ａ及び図７Ｂにおいて、左上の分布図は、表示パネルにおける二次元的な輝度分布を示している。この輝度分布では、色が白くなるほど輝度が大きく、色が黒くなるほど輝度が小さいことを示している。なお、左上の輝度分布において、左右方向が水平方向（Ｘ軸方向）を示し、上下方向が垂直方向（Ｙ軸方向）を示している。また、図７Ａ及び図７Ｂにおいて、右上のグラフは、表示パネルの垂直方向（Ｙ軸方向）における一次元的な輝度分布を示している。さらに、図７Ａ及び図７Ｂにおいて、左下のグラフは、表示パネルの水平方向（Ｘ軸方向）における一次元的な輝度分布を示している。
図７Ａに示すように、比較例の実験結果では、表示パネルのうちＬＥＤバー付近の領域（図７Ａにおいて下方の領域）が局所的に明るくなり、表示パネルに光ムラが発生した。
一方、図７Ｂに示すように、実施例の実験結果では、表示パネルの全域がほぼ均一に明るくなった。これにより、実施例では、表示パネルにおける光ムラを抑制することができる効果が得られることが確認された。
（実施の形態２）
次に、図８を参照しながら、実施の形態２に係る光学シートユニット２０Ａについて説明する。図８は、実施の形態２に係る光学シートユニット２０Ａを模式的に示す断面図である。なお、以下の各実施の形態では、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図８に示すように、実施の形態２に係る光学シートユニット２０Ａでは、第１のプリズムシート３２Ａのプリズム面４０Ａに形成された複数の突部４２Ａの各々は、半円柱状に形成されている。複数の突部４２Ａはそれぞれ、半円柱の側縁を形成する複数の稜線４４Ａを有している。すなわち、複数の突部４２Ａの各々の稜線４４Ａに対して垂直な断面形状は、円弧形状である。複数の突部４２Ａをこのように形成した場合であっても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
なお、複数の突部４２Ａは、上述した半円柱状に限定されず、種々の形状に形成することができる。図９は、実施の形態２の変形例に係る光学シートユニット２０Ｂを模式的に示す断面図である。図９に示すように、変形例に係る光学シートユニット２０Ｂでは、第１のプリズムシート３２Ｂのプリズム面４０Ｂに形成された複数の突部４２Ｂの各々は、四角柱状に形成されている。複数の突部４２Ｂはそれぞれ、四角柱の側縁を形成する複数の稜線４４Ｂを有している。すなわち、複数の突部４２Ｂの各々の稜線４４Ｂに対して垂直な断面形状は、台形状である。複数の突部４２Ｂをこのように形成した場合であっても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
（実施の形態３）
次に、図１０を参照しながら、実施の形態３に係る光学シートユニット２０Ｃについて説明する。図１０は、実施の形態３に係る光学シートユニット２０Ｃを模式的に示す断面図である。
図１０に示すように、実施の形態３に係る光学シートユニット２０Ｃでは、第１のプリズムシート３２、拡散シート３４、第２のプリズムシート３６及び第３のプリズムシート３８がラミネート加工により一体的に形成されている。これにより、光学シートユニット２０Ｃを容易に扱うことができる。
（実施の形態４）
次に、図１１を参照しながら、実施の形態４に係る光学シートユニット２０Ｄについて説明する。図１１は、実施の形態４に係る光学シートユニット２０Ｄ及びＬＥＤバー１４を模式的に示す図である。
図１１に示すように、実施の形態４に係る光学シートユニット２０Ｄでは、第１のプリズムシート３２Ｄのプリズム面４０Ｄには、複数の第１の突部５８及び複数の第２の突部６０が形成されている。複数の第１の突部５８及び複数の第２の突部６０の各々は、三角柱状に形成されている。複数の第１の突部５８はそれぞれ、三角柱の頂部を形成する複数の第１の稜線６２を有している。また、複数の第２の突部６０はそれぞれ、三角柱の頂部を形成する複数の第２の稜線６４を有している。
複数の第１の稜線６２は、互いに平行に配置され、且つ、表示パネル６の下辺８ｂの延伸方向に対して例えば＋４５°傾斜して延びている。すなわち、複数の第１の稜線６２は、表示パネル６の下辺８ｂの延伸方向と異なる第１の方向に沿って延びている。
複数の第２の稜線６４は、互いに平行に配置され、且つ、表示パネル６の下辺８ｂの延伸方向に対して例えば−４５°傾斜して延びている。すなわち、複数の第２の稜線６４は、表示パネル６の下辺８ｂの延伸方向及び第１の方向の各々と異なる第２の方向に沿って延びている。
これにより、複数の発光素子２８からの光を、異なる２つの方向、すなわち第１の方向及び第２の方向に導くことができる。
なお、本実施の形態では、プリズム面４０Ｄに複数の第１の突部５８及び複数の第２の突部６０を形成したが、これに限定されず、さらに複数の第３の突部を形成してもよい。この場合、複数の第３の突部の各々は、三角柱状に形成されている。複数の第３の突部はそれぞれ、三角柱の頂部を形成する複数の第３の稜線を有している。複数の第３の稜線は、互いに平行に配置され、且つ、表示パネル６（図２参照）の下辺８ｂの延伸方向に対して垂直な方向に沿った第３の方向に延びている。これにより、複数の発光素子２８からの光を、異なる３つの方向、すなわち第１の方向、第２の方向及び第３の方向に導くことができる。
（変形例）
以上、本発明の実施の形態１〜４に係る画像表示装置について説明したが、本発明は、これらの実施の形態１〜４に限定されるものではない。例えば、上記各実施の形態をそれぞれ組み合わせてもよい。
上記各実施の形態では、光学シートユニット２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）は第１のプリズムシート３２（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）、拡散シート３４、第２のプリズムシート３６及び第３のプリズムシート３８を有するようにしたが、拡散シート３４、第２のプリズムシート３６及び第３のプリズムシート３８のうちいずれかを省略してもよい。
また、上記各実施の形態では、画像表示装置２が液晶テレビジョン受像機である場合について説明したが、これに限定されず、例えばパーソナルコンピュータ用の液晶ディスプレイ等であってもよい。
本発明の画像表示装置は、例えば液晶テレビジョン受像機等として適用することができる。
２ 画像表示装置
４ 筐体
６ 表示パネル
６ａ 前面
６ｂ 背面
８ａ 上辺
８ｂ 下辺
８ｃ 左辺
８ｄ 右辺
１０ バックライト
１２ リアフレーム
１４ ＬＥＤバー
１６ レンズ
１８ 反射シート
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ 光学シートユニット
２２ 本体部
２４ 側壁部
２６ 基板
２８ 発光素子
３０ 中空領域
３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｄ 第１のプリズムシート
３４ 拡散シート
３６ 第２のプリズムシート
３８ 第３のプリズムシート
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｄ，４６，５２ プリズム面
４２，４２Ａ，４２Ｂ，４８，５４ 突部
４４，４４Ａ，４４Ｂ，５０，５６ 稜線
５８ 第１の突部
６０ 第２の突部
６２ 第１の稜線
６４ 第２の稜線

Claims (9)

  1. 前面に画像を表示する表示パネルと、
    前記表示パネルの一辺に沿って配置された複数の発光素子と、
    前記表示パネルの背面に対向して配置され、前記複数の発光素子からの光を前記表示パネルの前記背面に向けて反射する反射シートと、
    前記表示パネルと前記反射シートとの間に配置され、前記反射シートに対向する面に複数の突部が形成された第１の光学シートと、を備え、
    前記複数の突部はそれぞれ、前記表示パネルの前記一辺の延伸方向と異なる方向に沿って延びる複数の稜線を有している
    画像表示装置。
  2. 前記複数の突部の各々の前記稜線に対して垂直な断面形状は、三角形状である
    請求項１に記載の画像表示装置。
  3. 前記複数の突部の各々の前記稜線に対して垂直な断面形状は、円弧形状である
    請求項１に記載の画像表示装置。
  4. 前記複数の稜線は、互いに平行に配置され、且つ、前記表示パネルの前記一辺の前記延伸方向に対して垂直な方向に沿って延びている
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
  5. 前記複数の突部は、
    前記表示パネルの前記一辺の前記延伸方向と異なる第１の方向に沿って延びる第１の稜線を有する第１の突部と、
    前記表示パネルの前記一辺の前記延伸方向及び前記第１の方向の各々と異なる第２の方向に沿って延びる第２の稜線を有する第２の突部と、を含む
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
  6. 前記画像表示装置は、さらに、前記第１の光学シートと前記表示パネルとの間に配置された第２の光学シートを備える
    請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
  7. 前記第１の光学シートはプリズムシートであり、
    前記第２の光学シートは、拡散シート及びプリズムシートのうち少なくとも１つを含む
    請求項６に記載の画像表示装置。
  8. 前記第１の光学シート及び前記第２の光学シートは、一体的に形成されている
    請求項６又は７に記載の画像表示装置。
  9. 前記反射シートと前記第１の光学シートとの間には、前記複数の発光素子からの光の通過領域となる中空領域が形成され、
    前記複数の発光素子からの光は、前記中空領域を通過することにより前記第１の光学シートの前記複数の稜線に向けて照射される
    請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
JP2018117958A 2018-06-21 2018-06-21 画像表示装置 Active JP7102967B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018117958A JP7102967B2 (ja) 2018-06-21 2018-06-21 画像表示装置
US16/395,784 US10705383B2 (en) 2018-06-21 2019-04-26 Image display device
EP19171664.6A EP3588179B1 (en) 2018-06-21 2019-04-29 Image display device
CN201910390343.6A CN110632788B (zh) 2018-06-21 2019-05-10 图像显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018117958A JP7102967B2 (ja) 2018-06-21 2018-06-21 画像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019219562A true JP2019219562A (ja) 2019-12-26
JP7102967B2 JP7102967B2 (ja) 2022-07-20

Family

ID=66334209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018117958A Active JP7102967B2 (ja) 2018-06-21 2018-06-21 画像表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10705383B2 (ja)
EP (1) EP3588179B1 (ja)
JP (1) JP7102967B2 (ja)
CN (1) CN110632788B (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003109416A (ja) * 2001-09-27 2003-04-11 Casio Comput Co Ltd 面光源
JP2008218418A (ja) * 2008-03-31 2008-09-18 Mitsubishi Rayon Co Ltd 面光源装置及びそれに用いる導光体
JP2013004203A (ja) * 2011-06-13 2013-01-07 Dainippon Printing Co Ltd 光学モジュールおよび表示装置
JP2013020932A (ja) * 2011-06-14 2013-01-31 Dainippon Printing Co Ltd 光学モジュールおよび表示装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2809089B2 (ja) * 1994-02-28 1998-10-08 日本電気株式会社 透過型液晶表示装置
JPH1172625A (ja) 1997-06-30 1999-03-16 Toshiba Lighting & Technol Corp バックライト及びこれを用いた液晶表示装置
KR100367845B1 (ko) * 2000-06-07 2003-01-10 삼성전자 주식회사 액정표시장치의 조명 방법, 이를 구현시키기 위한액정표시장치의 백라이트 어셈블리 및 이를 채용한액정표시장치
JP4266551B2 (ja) * 2000-12-14 2009-05-20 三菱レイヨン株式会社 面光源システムおよびそれに用いる光偏向素子
KR20040024725A (ko) * 2002-09-16 2004-03-22 주식회사 미뉴타텍 광학 필름 및 그 제조 방법과 이를 이용한 액정표시장치용백라이트 유니트
TW200600919A (en) * 2004-06-22 2006-01-01 Samsung Electronics Co Ltd Optical film, backlight assembly and liquid crystal display device having the same
JP2008544303A (ja) * 2005-06-09 2008-12-04 ユーブライト オプトロニクス コーポレイション 不規則プリズム構造を有するモアレ減少用光学基板
JP2010531045A (ja) * 2007-06-22 2010-09-16 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー バックライト出力特性を制御するシステム及び方法
CN101393283B (zh) * 2007-09-21 2010-12-01 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 棱镜片及采用该棱镜片的液晶显示器
KR100974195B1 (ko) * 2007-11-23 2010-08-06 엘지전자 주식회사 광학시트와 이의 제조방법 그리고 이를 이용한액정표시장치
CN101458347B (zh) * 2007-12-14 2011-12-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 棱镜片及其制备方法，以及采用该棱镜片的液晶显示装置
WO2009093583A1 (ja) * 2008-01-25 2009-07-30 Showa Denko K.K. 表示装置および発光装置
WO2009100307A1 (en) * 2008-02-07 2009-08-13 3M Innovative Properties Company Hollow backlight with structured films
KR20130051168A (ko) * 2011-11-09 2013-05-20 삼성전자주식회사 액정패널조립체 및 그를 구비한 영상표시장치
KR101859413B1 (ko) 2011-12-26 2018-05-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 모듈 및 이를 포함하는 표시 장치
TWI481915B (zh) * 2013-08-20 2015-04-21 Radiant Opto Electronics Corp 具多向性結構之導光板
KR101993183B1 (ko) 2012-11-27 2019-10-01 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
WO2016017487A1 (ja) * 2014-07-29 2016-02-04 シャープ株式会社 照明装置及び表示装置
KR102463846B1 (ko) * 2015-12-30 2022-11-04 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003109416A (ja) * 2001-09-27 2003-04-11 Casio Comput Co Ltd 面光源
JP2008218418A (ja) * 2008-03-31 2008-09-18 Mitsubishi Rayon Co Ltd 面光源装置及びそれに用いる導光体
JP2013004203A (ja) * 2011-06-13 2013-01-07 Dainippon Printing Co Ltd 光学モジュールおよび表示装置
JP2013020932A (ja) * 2011-06-14 2013-01-31 Dainippon Printing Co Ltd 光学モジュールおよび表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110632788A (zh) 2019-12-31
EP3588179A1 (en) 2020-01-01
US20190391452A1 (en) 2019-12-26
US10705383B2 (en) 2020-07-07
CN110632788B (zh) 2022-01-14
JP7102967B2 (ja) 2022-07-20
EP3588179B1 (en) 2023-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI308649B (en) Backlight apparatus reduced in thickness
JP6220152B2 (ja) 表示装置
TW200409997A (en) Planar light source unit and display device
WO2017033582A1 (ja) 発光装置、表示装置および照明装置
JP6098313B2 (ja) 表示装置及び表示装置の光軸調整方法
JP2007087658A (ja) 面照明装置
US20170131454A1 (en) Backlight module and liquid crystal display device comprising the same
US8690409B2 (en) Backlight assembly and display apparatus having the same
CN105431768B (zh) 照明装置以及显示装置
US20120294034A1 (en) Display apparatus
JP2013073876A (ja) 液晶表示装置
EP2821819B1 (en) Reflectors for the corners of a direct backlight in a display device
US10718973B2 (en) Display device
JP7102967B2 (ja) 画像表示装置
JP2017143048A (ja) 面状照明装置
TWI405102B (zh) 背光模組與光學式觸控面板
JP2006208869A (ja) 液晶表示装置
JP2020170033A (ja) 表示装置及び画像形成装置
JP2014086406A (ja) 表示装置
JP2019160633A (ja) 面光源装置
JP5931512B2 (ja) バックライト装置及びそれを備えた液晶表示装置
JP2013134888A (ja) 照明装置および表示装置
WO2014192659A1 (ja) 光源装置及び表示装置
JP2022112862A (ja) バックライト装置及び表示装置
JP2002203413A (ja) 面光源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210310

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220311

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220607

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220620

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7102967

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150