JP6020687B1 - 導光板、面光源装置、透過型表示装置 - Google Patents

導光板、面光源装置、透過型表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6020687B1
JP6020687B1 JP2015181359A JP2015181359A JP6020687B1 JP 6020687 B1 JP6020687 B1 JP 6020687B1 JP 2015181359 A JP2015181359 A JP 2015181359A JP 2015181359 A JP2015181359 A JP 2015181359A JP 6020687 B1 JP6020687 B1 JP 6020687B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
guide plate
light guide
unit optical
shape
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.)
Active
Application number
JP2015181359A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017059332A (ja
Inventor
松本 和樹
和樹 松本
恵子 北野
恵子 北野
英司 浅野
英司 浅野
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.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing 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 Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2015181359A priority Critical patent/JP6020687B1/ja
Priority to CN201680000733.2A priority patent/CN106068420A/zh
Priority to PCT/JP2016/054002 priority patent/WO2016132997A1/ja
Priority to KR1020167023830A priority patent/KR20160107346A/ko
Priority to US15/303,853 priority patent/US9753207B2/en
Priority to TW105104647A priority patent/TWI695194B/zh
Application granted granted Critical
Publication of JP6020687B1 publication Critical patent/JP6020687B1/ja
Publication of JP2017059332A publication Critical patent/JP2017059332A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

【課題】出光面上に配置される偏向光学シートや、導光板の出光側単位光学形状が傷付いたり、破損したりしてしまうのを抑制することができる導光板、面光源装置、透過型表示装置を提供する。【解決手段】導光板13は、光が入射する入光面13aと、入光面13aに交差し光が出射する出光面13cと、出光面13cに対向する背面13dとを有し、入光面13aから入射した光を導光方向に導光しながら出光面13cから出射し、出光面13cには、出光側単位光学形状135が導光方向(X方向)に垂直であって該導光板の厚み方向(Z方向)に垂直な方向(Y方向)に複数配列されており、出光側単位光学形状135は、導光方向に延在し出光面13cから窪んだ溝形状に形成されており、隣り合う出光側単位光学形状135間には、導光板13の厚み方向において最も出光側(Z2側)に位置し、出光面13cに略平行な平坦部136が設けられていることを特徴とする。【選択図】図3

Description

本発明は、導光板、面光源装置、透過型表示装置に関するものである。
従来、LCD(Liquid Crystal Display)パネル等の透過型表示部を背面から面光源装置(バックライト)によって照明し、映像を表示する透過型表示装置が知られている。
面光源装置は、大きく分けて、各種光学シート等の光学部材の直下に光源を配置する直下型のものと、光学部材の側面側に光源が配置されるエッジライト型のものがある。このうち、エッジライト型の面光源装置は、光源を導光板等の光学部材の側面側に配置することから、直下型のものに比べて面光源装置をより薄型化できるという利点を有し、近年広く用いられている。
一般的に、エッジライト型の面光源装置では、導光板の側面である入光面に対面する位置に光源が配置されており、光源が発する光は、入光面から導光板に入射し、出光面とこれに対向する背面とで反射を繰り返しながら、入光面からそれに対向する面側へ、入光面に直交する方向(導光方向)に進む。
そして、導光板の背面に設けられた拡散パターンやプリズム形状等によって光の進行方向を変化させることにより、出光面の導光方向に沿った各位置から少しずつ光がLCDパネル側へ出光していく(例えば、特許文献1)。
特開2012−3883号公報
特許文献1の発明は、導光板の出光面に、導光方向に延在し、出光面から窪んだ溝形状から構成される出光側単位光学形状を設けることによって、表示面の入光面側近傍における明るさの面内バラつきを目立たなくしている。
このような導光板は、表示装置に用いられる場合に、導光板の出光面上にプリズムシート等の偏向光学シートが積層されるため、上述のように導光板の出光面に出光側単位光学形状が設けられている場合、偏向光学シートは、導光板の隣り合う出光側単位光学形状間の境界部と接触することとなり、導光板及び偏向光学シートの接触面積が非常に狭くなる。
このように、導光板と偏向光学シートとの接触面積が狭くなると、導光板及び偏向光学シートを積層させた積層体を運搬したり、面光源装置や表示装置の組立作業を行ったりする場合に生じる振動(微振動)によるシートの擦れによって、偏向光学シートの導光板側の面が傷付いたり、導光板の出光側単位光学形状間の境界部が傷付いたり、破損したりする場合があった。また、導光板や偏向光学シートに付着した微細な塵等が接触部分に挟まってしまい、導光板や偏向光学シートが傷付いたり、破損したりする場合もあった。
本発明の課題は、出光面上に配置される偏向光学シートや、導光板の出光側単位光学形状が傷付いたり、破損したりしてしまうのを抑制することができる導光板、面光源装置、透過型表示装置を提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、光が入射する入光面(13a)と、前記入光面に交差し光が出射する出光面(13c)と、前記出光面に対向する背面(13d)とを有し、前記入光面から入射した光を導光方向に導光しながら前記出光面から出射する導光板(13)であって、前記出光面には、出光側単位光学形状(135)が、前記導光方向(X方向)に垂直であって該導光板の厚み方向(Z方向)に垂直な方向(Y方向)に複数配列されており、前記出光側単位光学形状は、前記導光方向に延在し、前記出光面から窪んだ溝形状に形成されており、隣り合う前記出光側単位光学形状間には、該導光板の厚み方向において最も出光側(Z2側)に位置し、前記出光面に略平行な平坦部(136)が設けられており、前記平坦部(136)は、前記出光側単位光学形状(135)の配列方向(Y方向)における幅寸法tが、0.5μm≦t≦2.5μmであること、を特徴とする導光板である。
請求項の発明は、請求項1に記載の導光板(13)において、前記平坦部(136)は、前記出光側単位光学形状(135)の配列方向(Y方向)における幅寸法tが、0.5μm≦t≦2.0μmであること、を特徴とする導光板である。
請求項の発明は、請求項1又は請求項2に記載の導光板(13)において、前記出光側単位光学形状(135)は、前記溝形状の底部(135c)が前記背面(13d)側に凹となる凹曲面(135a)に形成されていること、を特徴とする導光板である。
請求項の発明は、請求項1から請求項までのいずれか1項に記載の導光板(13)において、前記背面(13d)に、背面側単位光学形状(131)が前記導光方向に複数配列され、前記背面側単位光学形状は、背面側に凸であり、その配列方向に平行であって該導光板の厚み方向に平行な断面において、その断面形状が略四角形形状であり、入光面側に位置する第1斜面部(132)と、これに対向して他方側に位置して入射する光の少なくとも一部を全反射する第2斜面部(133)と、前記第1斜面部と前記第2斜面部との間に位置する頂面部(134)とを有し、前記頂面部は、該導光板の背面側に配置される反射部材と接触する接触部(134d)を備えること、を特徴とする導光板である。
請求項の発明は、請求項1から請求項までのいずれか1項に記載の導光板(13)と、前記導光板の前記入光面(13a)に対面する位置に設けられ、前記入光面へ光を投射する光源部(12)と、前記導光板の出光面(13c)側に配置され、前記導光板から出射した光を、そのシート面の法線方向又は法線方向となす角度が小さくなる方向へ向ける偏向作用を有する偏向光学シート(15)と、を備える面光源装置(10)である。
請求項の発明は、請求項に記載の面光源装置(10)と、前記面光源装置によって背面側から照明される透過型表示部(11)と、を備える透過型表示装置(1)である。
本発明によれば、出光面上に配置される偏向光学シートや、導光板の出光側単位光学形状が傷付いたり、破損したりしてしまうのを抑制することができる。
実施形態の透過型表示装置1を説明する図である。 実施形態の導光板13の形状を説明する図である。 実施形態の出光側単位光学形状135の詳細を説明する図である。 比較例の導光板の出光面の形状を示す図である。 実施形態の背面側単位光学形状131を説明する図である。 実施形態の背面側単位光学形状131の配列方向の各部における形状を示す図である。 実施形態のプリズムシート15を説明する図である。 実施形態の導光板13における光の導光の様子の一例を示す図である。する図である。 評価に用いた試験体の加振試験の状態を示す図である。 各試験体の評価結果をまとめた図である。 変形形態の出光側単位光学形状135を説明する図である。 変形形態の出光側単位光学形状135を説明する図である。
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、シート面(板面,フィルム面)とは、各シート(板,フィルム)において、そのシート(板,フィルム)全体として見たときにおける、シート(板,フィルム)の平面方向となる面を示すものであるとする。
(実施形態)
図1は、本実施形態の透過型表示装置1を説明する図である。
本実施形態の透過型表示装置1は、LCDパネル11と面光源装置10とを備えている。透過型表示装置1は、LCDパネル11を背面側から面光源装置10で照明し、LCDパネル11に形成される映像情報を表示する。
なお、図1を含め以下の図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、透過型表示装置1の使用状態において、透過型表示装置1の画面に平行であって互いに直交する2方向をX方向(X1−X2方向)、Y方向(Y1−Y2方向)とし、透過型表示装置1の画面に直交する方向をZ方向(Z1−Z2方向)とする。なお、Z方向においてZ1側が背面側であり、Z2側は観察者側である。
本実施形態の透過型表示装置1の画面は、LCDパネル11の最も観察者側の面(以下、表示面という)11aに相当し、透過型表示装置1の「正面方向」とは、この表示面11aの法線方向であり、Z方向に平行であり、後述するプリズムシート15のシート面への法線方向や導光板13の板面等への法線方向と一致するものとする。
LCDパネル11は、透過型の液晶表示素子により形成され、その表示面に映像情報を形成する透過型表示部である。
このLCDパネル11は、略平板状である。LCDパネル11の外形及び表示面11aは、Z方向から見て矩形形状であり、X方向に平行な対向する2辺と、Y方向に平行な対向する2辺とを有している。
面光源装置10は、LCDパネル11を背面側から照明する装置であり、光源部12、導光板13、反射シート14、プリズムシート15、光拡散シート16を備えている。この面光源装置10は、所謂、エッジライト型の面光源装置(バックライト)である。
この面光源装置10を構成する導光板13、反射シート14、プリズムシート15、光拡散シート16等は、正面方向(Z方向)から見て矩形形状であり、X方向に平行な対向する2辺と、Y方向に平行な対向する2辺とを有している。
光源部12は、LCDパネル11を照明する光を発する部分である。この光源部12は、導光板13のX方向の一方(X1側)の端面である入光面13aに対面する位置に、Y方向に沿って配置されている。
光源部12は、点光源121がY方向に所定の間隔で複数配列されて形成されている。この点光源121は、LED(Light Emitting Diode)光源を用いている。なお、光源部12は、例えば、冷陰極管等の線光源としてもよいし、Y方向に延在するライトガイドの端面に光源を配置した形態としてもよい。また、光源部12の発する光の利用効率を向上させる観点から、光源部12の外側を覆うように不図示の反射板を設けてもよい。
導光板13は、光を導光する略平板状の部材である。本実施形態では、入光面13a及び対向面13bは、導光板13のX方向の両端部(X1側端部、X2側端部)に位置し、板面の法線方向(Z方向)から見てY方向に平行に延在する2辺である。また、導光板13の板面は、XY面に平行であり、出光面13cは、この板面に平行な面であるとする。
この導光板13は、光源部12が発する光を入光面13aから入射させ、出光面13cと背面13dとで全反射させながら、入光面13aに対向する対向面13b側(X2側)へ、主としてX方向に導光しながら、出光面13cからプリズムシート15側(Z2側)へ適宜出射させる。
以下、導光板13の各部について説明する。
図2は、本実施形態の導光板13の形状を説明する図である。図2(a)は、出光側単位光学形状135を説明する図であり、図2(b)は、背面側単位光学形状131を説明する図である。図2(a)では、導光板13のYZ面に平行な断面の一部を拡大して示し、図2(b)では、導光板13のXZ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
図3は、本実施形態の出光側単位光学形状135の詳細を説明する図である。図3では、図2(a)に示す導光板13のYZ面に平行な断面の一部をさらに拡大して示している。
導光板13は、図2に示すように、出光面13cには、出光側単位光学形状135が複数配列して形成され、背面13dには、背面側単位光学形状131が複数配列されて形成されている。
出光側単位光学形状135は、図1及び図2(a)に示すように、出光面側(LCDパネル11側、Z2側)から窪んだ溝形状に形成されており、X方向(導光方向)に延在し、Y方向に複数隣接して配列されている。
出光側単位光学形状135は、図2(a)及び図3に示すように、その溝形状の底部135cに背面13d側に凹となる凹曲面135aが形成されており、また、その凹曲面135aのY方向の両端に、溝形状の端縁部135dから底部135c側へと傾斜する平坦な傾斜面135bが形成されている。出光側単位光学形状135は、図3に示す断面において、底部135cを通り厚み方向(Z方向)に平行な線を境に左右対称に形成されている。
これにより、本実施形態の導光板13は、導光板内において導光される光をよりY方向に広げて出光することができ、光源部12に使用されるLEDに色ムラや輝度ムラが存在していたとしても、出光面の中央部分に筋状のムラが生じてしまったり、入光面近傍にホットスポットが生じてしまったりするのを抑制することができる。
また、本実施形態の出光側単位光学形状135をこのような形態にすることにより、導光板13の出光面に付着した塵等の異物をエアーブロー等によって容易に除去することが可能になる。
図4は、比較例の導光板の出光面の形状を示す図である。図4は、図2(a)に対応する図である。
ここで、図1に示すように、導光板の出光面上には、プリズムシート15等の偏向光学シートが配置される。そのため、導光板の出光面上に出光側単位光学形状が形成されている場合、導光板の出光面とプリズムシートとの接触面積が狭くなってしまう。
例えば、図4に示すように、導光方向に直交する面(YZ面)における断面形状が略円弧状に形成された溝形状が、導光板の出光面のY方向に隙間なく配列されている場合、各溝形状の境界部s1がプリズムシートとの接触部となり、導光板とプリズムシートとの接触面積は非常に狭くなる。
このように、導光板とプリズムシートとの接触面積が狭くなると、導光板及びプリズムシートを積層させた状態で運搬したり、面光源装置や表示装置の組立作業を行ったりする場合に生じる振動によって、プリズムシートの導光板側の面が傷付いたり、導光板の出光側単位光学形状間の境界部s1が傷付いたり、破損したりする場合があった。特に、図7に示すプリズムシートのように、導光板側の面に単位プリズムが形成されている場合、導光板及びプリズムシート間の接触面積が更に狭くなってしまい、上述の傷付きや破損がより生じやすくなってしまう。
また、導光板やプリズムシートに付着した微細な塵等が接触部分に挟まってしまい、導光板やプリズムシートが傷付いたり、破損したりする場合もあった。
そこで、本実施形態の導光板13は、上述の問題を回避するために、隣り合う出光側単位光学形状135間に、出光面13cと略平行な平坦部136が設けられている。導光板13の出光面13cにおいて、出光側単位光学形状135が出光面13cから窪んだ溝形状に形成されているため、この平坦部136が、導光板13の厚み方向(Z方向)において、最も出光側(Z2側)に位置する部位となり、出光面13c上に積層されるプリズムシート15と接触する。
このように出光側単位光学形状135間に平坦部136を設けることによって、導光板13は、出光面13cとプリズムシート15の導光板13側の面との接触面積を増やすことができる。これにより、導光板13は、出光側単位光学形状135の境界部(平坦部136)や、プリズムシート15の導光板13側の面が傷付いたり、破損したりしてしまうのを大幅に抑制することができる。
ここで、平坦部136が出光面13cと略平行であるとは、平坦部136が出光面13cに対して完全に平行である場合だけでなく、平坦部136が出光面13cに対して若干傾斜(例えば、出光面に対して±5度の範囲で傾斜)している場合も含むものをいう。
また、平坦部136とは、完全に平坦な面だけでなく、Z1側に微少に湾曲した凹曲面状や、Z2側に微少に湾曲した凸曲面状に形成される面(凹曲面及び凸曲面の曲率半径は、例えば、10μm以上)も含むものをいう。
この出光側単位光学形状135の配列ピッチは、P2であり、配列方向(Y方向)における出光側単位光学形状135の幅は、W21である。また、配列方向(Y方向)における平坦部136の幅は、W23である。本実施形態では、出光側単位光学形状135及び平坦部136が交互に配列されているため、配列ピッチP2は、出光側単位光学形状135の幅W21及び平坦部136の幅W23の和に等しい形態となる(P2=W21+W23)。
また、出光側単位光学形状135の端縁部135dに接する面(傾斜面135b)と導光板13の出光面13c(導光板13の出光側の板面、XY面に平行な面、図3中の一点鎖線)とがなす端部角度は、θである。更に、導光板13の出光面13c(導光板13の出光側の板面、XY面に平行な面、図3中の一点鎖線)から出光側単位光学形状135の底部135cまでの距離(以下、出光側単位光学形状135の深さという)は、h2である。また、出光側単位光学形状135に形成される凹曲面135aの配列方向(Y方向)の幅は、W22である。
配列ピッチP2としては、10〜100μm程度とすることが好ましい。
配列ピッチP2がこの範囲よりも小さいと、出光側単位光学形状135の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、配列ピッチP2がこの範囲よりも大きいと、LCDパネル11の画素とのモアレが生じやすくなったり、面光源装置10等としての使用状態において、出光側単位光学形状135のピッチが認識されやすくなったりする。従って、配列ピッチP2は、上記範囲とすることが好ましい。
また、平坦部136の幅W23は、0.5μm≦W23≦2.5μmの範囲で形成されるのが望ましい。仮に、平坦部136の幅W23が0.5μm未満の場合、平坦部136の幅が狭すぎてしまい、平坦部136や、プリズムシート15の導光板側の面を傷付けたり、破損させたりするので望ましくない。また、平坦部136の幅W23が2.5μmよりも大きい場合、導光板13及びプリズムシート15の傷付き等は回避することができるが、導光板13から出光する光にホットスポットが顕著に生じてしまう可能性があるため望ましくない。導光板13から出光する光にホットスポットが生じてしまうのをより効果的に抑制する観点から、W23は、2.0μm以下(W23≦2.0μm)であることがより望ましい。
図5は、本実施形態の背面側単位光学形状131を説明する図である。図5では、図2(b)に示す導光板13のXZ面に平行な断面の一部をさらに拡大して示している。
背面側単位光学形状131は、図1,図2(b),図5に示すように、背面側(Z1側)に凸となる柱状であり、長手方向(稜線方向)をY方向とし、導光方向となるX方向に複数配列されている。
背面側単位光学形状131は、図2(b)に示すように、その配列方向に平行であって導光板13の板面に直交する方向における断面(XZ面)における断面形状が略台形形状である。背面側単位光学形状131は、入光面側(X1側)に位置する第1斜面部132と、対向面側(X2側)に位置し、入射する光の少なくとも一部を全反射する第2斜面部133と、第1斜面部132及び第2斜面部133との間に位置する頂面部134とを有している。
この背面側単位光学形状131の配列ピッチは、P1であり、配列ピッチP1は、背面側単位光学形状131の配列方向の幅W1に等しい(P1=W1)形態となっている。本実施形態では、配列ピッチP1は、配列方向において一定である。
第1斜面部132は、導光板13の板面(出光面13cに平行な面、XY面に平行な面)と角度βをなしている。また、第2斜面部133は、導光板13の板面(出光面13cに平行な面、XY面に平行な面)と角度αをなしている。このとき、角度α,βは、α<βである。
第1斜面部132は、背面側単位光学形状131内において入光面13a側に位置し、入光面側端部よりも対向面側(頂面部側)端部が背面側となるように傾斜しており、第1斜面部132には、入光面13a側から対向面13b側へ(X1側からX2側へ)導光する光が入射しにくい。
第2斜面部133は、導光板13内を導光する光の一部が入射し、かつ、その入射した光の少なくとも一部を全反射する。そして、第2斜面部133で全反射することにより、その光が出光面13c(XY面に平行な面)に対する入射角度が小さくなる方向に、その光の進行方向が変化する。従って、導光方向における明るさの均一性や、光の取り出し効率の双方を向上させる観点から、角度αは、1°<α≦5°を満たすことが好ましい。
仮に、α≦1°であると、導光方向(X方向)に進む光が、第2斜面部133で全反射したとき、全反射前後での出光面13c(XY面に平行な面)となす角度の変化量が小さくなり過ぎ、十分に光を取り出すことができず、光の取り出し効率が低下する。
また、仮に、α>5°であると、導光方向(X方向)に進む光が、第2斜面部133で全反射したとき、全反射前後での出光面13c(XY面に平行な面)となす角度の変化量が大きくなり過ぎ、輝度ムラや、入光面13aから遠い領域での明るさの低下を招く。また、導光板13からの出光方向のばらつきも大きくなるので、後述するプリズムシート15での偏向作用が不十分となり、収束性が低下して、正面輝度が低下する。
以上のことから、角度αは、1°<α≦5°を満たすことが好ましい。
頂面部134は、背面側(Z1側)への高さhの異なる複数の面を有している。ここで、背面側(Z1側)への高さhとは、背面側単位光学形状131間の谷底に位置する点vを通り、導光板13の板面に平行な面(出光面13cに平行な面)から、背面側(Z1側)への寸法であるものとする。
一例として、図5に示す頂面部134は、面134a,134b,134c,134dを有している。この面134a〜134dは、出光面13c(導光板13の板面)に平行な面であり、背面側単位光学形状131の長手方向(Y方向)を長手方向とし、背面側単位光学形状131の配列方向(X方向)に沿って配列されている。また、面134a〜134dは、それぞれ、背面側への高さhがそれぞれ異なる。
面134a〜134dのうち、最も第1斜面部132側(入光面側、X1側)に位置する面134aの背面側への高さhが最も小さく、第2斜面部133側(対向面側、X2側)に向かうにつれて、次第に背面側への高さhが大きくなり、最も第2斜面部133側に位置する面134dの背面側のへの高さhが最も大きくなっている。そして、頂面部134は、これらの面134a〜134dを有することにより、配列方向に沿って階段状となっている。各面間の背面側への高さhの差は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。
また、面134a〜134dの間に斜面134eが形成されている。この斜面134eは、導光板13の板面(XY面に平行な面)と角度βをなし、第1斜面部132に平行な斜面である。
なお、本実施形態では、面134a〜134dは、その配列方向における幅が等しい例を挙げて説明するが、配列方向における幅は、等しくなくてもよい。
図6は、本実施形態の背面側単位光学形状131の配列方向の各部における形状を示す図である。図6(a)は、入光面13a近傍であり、図6(b)は、配列方向中央であり、図6(c)は、対向面13b近傍である。
背面側単位光学形状131の配列方向において、背面側単位光学形状131の幅W1とし、頂面部134の寸法Wa、第1斜面部132及び第2斜面部133が占める寸法Wbとする。
背面側単位光学形状131は、その配列方向において、配列ピッチP1、幅W1、角度α,βは一定である。しかし、背面側単位光学形状131の幅W1に対する、第1斜面部132及び第2斜面部133の寸法Wbの比Wb/W1が、配列方向に沿って入光面13aから離れるにつれて大きくなっている。また、背面側単位光学形状131の幅W1に対する頂面部134の寸法Waの比Wa/W1は、配列方向に沿って入光面13aから離れるにつれて小さくなっている。
即ち、図6(a)に示すように、入光面13a(光源部側)近傍では、背面側単位光学形状131の幅W1に対して頂面部134の寸法Waが占める比Wa/W1が大きく、背面側単位光学形状131の幅W1に対して第1斜面部132及び第2斜面部133の寸法Wbが占める比Wb/W1が小さい。
対向面側(X2側)へ進むにつれて、図6(b)に示すように、次第に比Wa/W1が小さく、比Wb/W1が大きくなる。そして、図6(c)に示すように、対向面13b近傍では比Wb/W1が大きく、比Wa/W1が小さい。
このように、対向面側へ向かうにつれて、両斜面部(特に、第2斜面部133)が占める比率を大きくすることにより、効率よく光を出光させることができ、導光方向における明るさの均一性も向上する。
本実施形態では、比Wb/W1は、最も入光面側(X1側)で約20/100であり、最も対向面側(X2側)で約80/100となっている。しかし、これに限らず、この比Wb/W1に関しては、所望する光学性能等に応じて、適宜設定でき、最も入光面側で約10/100、最も対向面側で約90/100となるような範囲内であれば、適宜設定してよい。
本実施形態では、上述のように、配列ピッチP1(幅W1)、角度α,βは、一定であり、図6に示すように、対向面側(X2側)に向かうにつれて、頂面部134を形成する面の数を少なくし、背面側単位光学形状131の幅W1に対して両斜面部(特に、第2斜面部133)の幅Wbが占める比率を大きくしている。
しかし、これに限らず、頂面部134を形成する面の数を一定とし、各面の幅を調整することにより、頂面部134の寸法Waを調整する形態としてもよい。
また、最も対向面側及びその近傍においては、頂面部134の幅Waは十分に小さく、反射シート14と頂面部134との光学密着による影響が小さいので、最も対向面側やその近傍に位置する背面側単位光学形状131では、頂面部134が、1つの面から形成される形態としてもよい。
本実施形態の導光板13において、背面側への高さhが最も高い面が反射シート14との接触部となっている。例えば、図5においては、面134dが接触部となる。
このとき、背面側単位光学形状131の配列ピッチP1に対する接触部(もっとも背面側へ高さの高い面134d)の幅をWcとすると、比Wc/P1は、0.09≦Wc/P1≦0.40を満たすことが、反射シート14と導光板13との光学密着を防止する観点から好ましい。
比Wc/P1は、小さい値である方が、光学密着の抑制に効果的である。しかし、仮に、Wc/P1<0.09である場合、接触部(面134d)の寸法が小さく、背面側単位光学形状131の接触部が破損しやすくなったり、そのような接触部を有する導光板13の製造が困難となったり、生産コストが増加したりするという問題がある。また、反射シート14を傷つける可能性もある。
また、仮に、Wc/P1>0.40である場合、接触部の寸法が大きく、導光板13と反射シート14との接触面積が大きくなり、光学密着が生じやすくなるという問題がある。
従って、比Wc/P1は、0.09≦Wc/P1≦0.40を満たすことが好ましい。
なお、前述のように、本実施形態では、背面側単位光学形状131の幅W1(配列ピッチP1)に対する、頂面部134の幅Waは、導光方向に沿って、光源部12から離れるにつれて小さくなっている。一方、比Wc/P1は、導光方向に沿って一定若しくは略一定である。これに限らず、比Wc/P1は、導光方向に沿って変化する形態としてもよい。
また、配列ピッチP1は、P1=50〜300μm程度とすることが好ましい。
仮に、配列ピッチP1が、この範囲よりも小さいと、背面側単位光学形状131の製造が困難となり、設計通りの形状が得られなくなる。また、仮に、配列ピッチP1がこの範囲よりも大きいと、配列ピッチP1に比例して、接触部となる面134dの面積も大きくなり、光学密着が生じやすくなる。また、配列ピッチP1がこの範囲よりも大きいと、モアレが生じやすくなったり、面光源装置10等としての使用状態において、背面側単位光学形状131のピッチが認識されやすくなったりする。
従って、配列ピッチP1は、上記範囲とすることが好ましい。
図8は、実施形態の導光板13における光の導光の様子の一例を示す図である。
導光板13の頂面部134は、入光面側に位置する面134aから対向面側に向かって次第に背面側への高さhが高くなる階段状であり、各面の間に位置する斜面134eが出光面13cに平行な面と角度βをなしているので、入光面側から導光する光は、入射しにくく、仮に入射したとしても、その影響は小さい。そのため、本実施形態の頂面部134は、光学設計上は、出光面13cに平行な1つの面からなる頂面部に略等しくなる。
従って、本実施形態によれば、図8に示すように、頂面部134に入射した光L2は、全反射することができ、光学設計外の方向へ進む光が殆ど生じない。よって、明るさの面内均一性が高い良好な導光板13、及び、面光源装置10、透過型表示装置1とすることができる。
本実施形態の導光板13は、バイト等で背面側単位光学形状131を賦形する成形型と、出光側単位光学形状135を賦形する成形型とそれぞれを作製し、それらの成形型を用いて、押出成形法や射出成形する等により形成される。使用する熱可塑性樹脂は、光透過性が高いものであれば特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、COP(シクロオレフィンポリマー)樹脂、PC樹脂等が挙げられる。
なお、これに限らず、押出成形等により成形したシート状の部材の両面に、紫外線成形法によって、背面側単位光学形状131及び出光側単位光学形状135を一体に形成して、導光板13としてもよい。
図1に戻って、反射シート14は、光を反射可能なシート状の部材であり、導光板13よりも背面側(Z1側)に配置されている。この反射シート14は、導光板13からZ1側へ向かう光を反射して、導光板13内へ向ける機能を有している。
反射シート14は、光の利用効率等を高める観点等から、主として鏡面反射性(正反射性)を有するものが好ましい。反射シート14は、例えば、少なくとも反射面(導光板13側の面)が金属等の高い反射率を有する材料により形成されたシート状の部材、高い反射率を有する材料により形成された薄膜(例えば金属薄膜)を表面層として含んだシート状の部材等を用いることができる。なお、これに限らず、反射シート14は、例えば、主として拡散反射性を有し、反射率の高い白色の樹脂製のシート状部材等としてもよい。
図7は、本実施形態のプリズムシート15を説明する図である。図7では、プリズムシート15のXZ面に平行な断面の一部を拡大して示している。
プリズムシート15は、導光板13よりもLCDパネル11側(Z2側)に配置されている(図1参照)。プリズムシート15は、導光板13の出光面13cから出射した光の進行方向を、正面方向(Z方向)又は、Z方向となす角度が小さい方向へ偏向(集光)する作用を有する偏向光学シートである。
プリズムシート15は、プリズム基材層152と、プリズム基材層152の導光板13側(Z1側)に複数配列されて形成された単位プリズム151とを有している。
プリズム基材層152は、プリズムシート15のベース(基材)となる部分である。プリズム基材層152は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材が用いられている。
単位プリズム151は、導光板13側(Z1側)に凸となる三角柱形状であり、プリズム基材層152の背面側(Z1側)の面に、長手方向(稜線方向)をY方向とし、X方向に複数配列されている。即ち、単位プリズム151の配列方向は、透過型表示装置1の表示面の法線方向(Z方向)から見て、導光板13の背面側単位光学形状131の配列方向に平行であり、出光側単位光学形状135の配列方向と直交している。
本実施形態の単位プリズム151は、その配列方向(X方向)及びシート面に直交する方向(Z方向)に平行な断面(XZ面)での断面形状が、頂角をεとする二等辺三角形形状である例を示している。しかし、これに限らず、単位プリズム151の断面形状は、不等辺三角形形状としてもよい。また、単位プリズム151は、少なくとも一方の面(例えば、X2側の面)が複数の面からなる折れ面状となっていてもよいし、曲面と平面とを組み合わせた形状としてもよいし、断面形状が配列方向において非対称な形状としてもよい。
単位プリズム151は、配列ピッチがP3、配列方向の幅がW3であり、配列方向において配列ピッチと配列方向のレンズ幅が等しい(P3=W3)形状となっている。
プリズムシート15は、導光板13から出射し、一方の面(例えば、面151a)から入射した光L1を他方の面(例えば、面151b)で全反射させることにより、その進行方向を正面方向(Z方向)又は正面方向に対してなす角度が小さくなる方向へ偏向(集光)する。
プリズムシート15は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂製や、PC(ポリカーボネート)樹脂製等のシート状のプリズム基材層152の片面に、紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂により単位プリズム151を形成して作製される。
なお、これに限らず、例えば、プリズムシート15は、PC樹脂、MBS(メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体)樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン共重合体)樹脂、PET樹脂、PS(ポリスチレン)樹脂等の熱可塑性樹脂を押し出し成形することにより形成してもよい。
図1に戻って、光拡散シート16は、光を拡散する作用を有するシート状の部材である。光拡散シート16は、プリズムシート15のLCDパネル11側(Z2側)に設けられている。
このような光拡散シート16を設けることにより、視野角を適度に広げたり、LCDパネル11の不図示の画素と単位プリズム151等とによって生じるモアレ等を低減したりする効果が得られる。
光拡散シート16は、各種汎用の光拡散性を有するシート状の部材を、面光源装置10及び表示装置1として所望される光学性能や、導光板13の光学特性等に合わせて、適宜選択して用いてよい。
このような光拡散シート16としては、拡散材を含有する樹脂製のシート状の部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の少なくとも片面等に拡散材を含有するバインダをコートした部材や、基材となる樹脂製のシート状の部材の片面等にマイクロレンズアレイが形成されたマイクロレンズシート等を用いることができる。
また、前述のプリズムシート15のプリズム基材層152の出光側(Z2側)の面に、光拡散シート16との光学密着の防止や、光拡散機能の付与を目的として、微細凹凸形状を形成してもよい。このような凹凸形状としては、ビーズ状フィラーを含有するバインダをコートして形成したマット層等が好適であるが、この限りではない。
なお、光拡散シート16に限らず、プリズムシート15よりもLCDパネル11側(Z2側)に、特定の偏光状態の光を透過し、それ以外の偏光状態の光については反射する機能を有する偏光選択反射シートを配置してもよい。なお、このような偏光選択反射シートを用いる場合には、偏光選択反射シートの透過軸が、LCDパネル11の入光側(Z1側)に位置する不図示の偏光板の透過軸と平行となるように配置することが、輝度向上や光の利用効率向上の観点から好ましい。このような偏光選択反射シートとしては、例えば、DBEFシリーズ(住友スリーエム株式会社製)を使用することができる。
また、光拡散シート16に限らず、レンチキュラーレンズシート等の各種光学シート等を配置してもよい。
さらに、光拡散シート16のLCDパネル11側に、さらに、上述のような偏光選択反射シートや各種光学シート等を配置してもよい。
(試験体の傷等の発生の評価)
次に、出光面の平坦部の幅W23が相違する複数種類の導光板を作製し、各導光板にプリズムシート(図7参照)を積層した各試験体(試験体1〜18)をそれぞれ加振器により振動させて、導光板及びプリズムシートのそれぞれに生じる傷や、破損の評価試験の結果について説明する。
図9は、評価に用いた試験体の振動試験の状態を示す図である。
図10は、各試験体の評価結果をまとめた図である。
本評価において使用される各試験体は、上述したように、導光板と、導光板の出光面上に積層されるプリズムシートとから構成されている。ここで、導光板とプリズムシートとは、対向する2辺に粘着テープT1が貼付されることによって互いに固定されている。
各試験体は、図9に示すように、加振器100の加振台101上に粘着テープT2により固定される。加振器100は、アイデックス株式会社製のBF−50UCを使用しており、鉛直方向及び水平方向の3方向にランダムに加振台を所定の周波数及び加速度で振動させることができる。本評価試験では、加振器100は、周波数67Hz、加速度10Gにより、試験体を固定した加振台101を振動させる。各試験体に用いられる導光板及びプリズムシートは、それぞれが対角8インチの大きさに形成されている。
また、各試験体に使用されるプリズムシートは、上述の実施形態(図7参照)と同様に、導光板と対向する面に単位プリズムが複数配列されており、紫外線硬化型のアクリル系樹脂により形成されている。また、各試験体に使用されるプリズムシートは、そのヤング率が63.1MPaであり、復元仕事率が29.0%である。試験体1〜6に使用されるプリズムシートは、単位プリズムの頂角εが58.5度であり、試験体7〜12に使用されるプリズムシートは、単位プリズムの頂角εが68.1度であり、試験体13〜18に使用されるプリズムシートは、単位プリズムの頂角εが75.0度である。
各試験体に使用されるプリズムシートは、アクリル酸2エチルヘキシル、フェノキシエチルアクリレート、EO変性ビスフェノールAジアクリレート、アクリル酸2ヒドロキシエチル、ヘキサメチレンジイソシアネート、ルシリンTPO、リン酸トリフェニル、フッ素系界面活性剤から構成されている。
試験体1、試験体7、試験体13に使用される導光板は、出光面に、凹曲面及び傾斜面から構成される溝形状がY方向に隙間なく複数配列される、すなわち、各出光側単位光学形状(溝形状)間に平坦部が形成されていない形態である(図4参照)。そのため、試験体1、試験体7、試験体13に使用される導光板は、平坦部の幅W23が、それぞれW23=0μmである。
試験体2〜6、試験体8〜12、試験体14〜18に使用される導光板は、出光面に、凹曲面及び傾斜面から構成される出光側単位光学形状(溝形状)と、平坦部が交互にY方向に複数配列されている(図2(a)等参照)。試験体2〜6の相違点は、平坦部の幅W23の寸法がそれぞれ相違している点である。同様に、試験体8〜12の相違点は、平坦部の幅W23の寸法がそれぞれ相違している点である。同様に、試験体14〜18の相違点は、平坦部の幅W23の寸法がそれぞれ相違している点である。
試験体2に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=0.5μmである。
試験体3に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=1.5μmである。
試験体4に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=2.0μmである。
試験体5に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=2.5μmである。
試験体6に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=3.6μmである。
試験体8に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=0.5μmである。
試験体9に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=1.5μmである。
試験体10に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=2.0μmである。
試験体11に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=2.5μmである。
試験体12に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=3.6μmである。
試験体14に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=0.5μmである。
試験体15に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=1.5μmである。
試験体16に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=2.0μmである。
試験体17に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=2.5μmである。
試験体18に使用される導光板の平坦部の幅W23は、W23=3.6μmである。
各試験体に使用される導光板は、熱可塑性のアクリル系樹脂により形成されており、そのヤング率は3.0GPaである。
各試験体の傷及び破損の評価結果と、各試験体に用いた導光板のホットスポットの評価結果とを図10にまとめる。図10中の「傷等の発生数」は、上述の加振器による振動試験によって、導光板の出光面又はプリズムシートの導光板側の面に傷や、欠け等の破損が生じた数を目視により確認した結果である。
また、図10中の「ホットスポット」は、各試験体に用いた導光板の入光面に光源を配置して光を入射させた場合に、出光面の入光面近傍に輝度ムラ(ホットスポット)が生じるか否かを目視により確認した結果である。ホットスポットの評価は、ホットスポットが確認されなかった場合を「○」とし、ホットスポットが若干確認されたが製品として十分に使用できる場合を「△」とし、ホットスポットが明確に確認された場合を「×」とした。
図10中の総合評価は、導光板やプリズムシートに傷等が生じず、かつ、ホットスポットの評価が「○」となる場合を「○」とし、導光板やプリズムシートに傷等が生じないが、ホットスポットの評価が「△」となる場合を「△」とし、導光板やプリズムシートに傷等が生じてしまうか、若しくは、ホットスポットの評価が「×」となる場合を「×」とした。
(頂角ε=58.5度のプリズムシートを用いた試験体(1〜6)の評価結果)
図10に示すように、平坦部を有しない導光板を備える試験体1は、ホットスポットの評価が「○」となったが、導光板や、プリズムシートに傷等が3カ所認められたため、総合評価が「×」となった。
また、試験体5は、導光板や、プリズムシートに傷等が認められなかったが、ホットスポットの評価が「△」となったため、総合評価が「△」となった。
試験体6は、導光板や、プリズムシートに傷等が認められなかったが、ホットスポットの評価が「×」となったため、総合評価が「×」となった。
これに対して、試験体2〜4は、導光板や、プリズムシートに傷等が認められなかったとともに、ホットスポットの評価が「○」であったため、総合評価が「○」となった。
(頂角ε=68.1度のプリズムシートを用いた試験体(7〜12)の評価結果)
図10に示すように、平坦部を有しない導光板を備える試験体7は、ホットスポットの評価が「○」となったが、導光板や、プリズムシートに傷等が2カ所認められたため、総合評価が「×」となった。
また、試験体11は、導光板や、プリズムシートに傷等が認められなかったが、ホットスポットの評価が「△」となったため、総合評価が「△」となった。
試験体12は、導光板や、プリズムシートに傷等が認められなかったが、ホットスポットの評価が「×」となったため、総合評価が「×」となった。
これに対して、試験体8〜10は、導光板や、プリズムシートに傷等が認められなかったとともに、ホットスポットの評価が「○」であったため、総合評価が「○」となった。
(頂角ε=75.0度のプリズムシートを用いた試験体(13〜18)の評価結果)
図10に示すように、平坦部を有しない導光板を備える試験体13は、ホットスポットの評価が「○」となったが、導光板や、プリズムシートに傷等が2カ所認められたため、総合評価が「×」となった。
また、試験体17は、導光板や、プリズムシートに傷等が認められなかったが、ホットスポットの評価が「△」となったため、総合評価が「△」となった。
試験体18は、導光板や、プリズムシートに傷等が認められなかったが、ホットスポットの評価が「×」となったため、総合評価が「×」となった。
これに対して、試験体14〜16は、導光板や、プリズムシートに傷等が認められなかったとともに、ホットスポットの評価が「○」であったため、総合評価が「○」となった。
以上の結果より、平坦部の幅W23が0.5μm以上であると、導光板及びプリズムシートに傷等が生じてしまうのを十分に回避することができることが確認された。また、平坦部の幅23が2.5μmよりも大きいと、傷等の発生は回避できるが、導光板から出光する光にホットスポットが生じやすくなってしまうことが確認された。更に、平坦部の幅23が2.0μm以下であると、ホットスポットの発生を十分に抑制することができることが確認された。
したがって、導光板の平坦部の幅W23は、0.5μm≦W23≦2.5μmを満たすことで、傷等を防ぐとともに、導光板の良好な出光特性を得ることができることが確認され、また、0.5μm≦W23≦2.0μmを満たすことで、ホットスポットの発生をより抑制し、導光板の更に良好な出光特性を得ることができることが確認された。
また、プリズムシートの単位プリズムの頂角εが相違する場合においても、試験体1〜6と、試験体7〜12と、試験体13〜18との傷等の発生と、ホットスポットの発生の傾向が同様になり、試験体1〜6のように頂角εがより鋭角になった場合においても、傷等を防ぐとともに、導光板の良好な出光特性を得ることができることが確認された。
以上より、本実施形態の導光板13は、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態の導光板13は、隣り合う出光側単位光学形状135間に、出光面13cに略平行な平坦部136が設けられている。これにより、導光板13の出光面13c上にプリズムシート15等の偏向光学シートが配置された場合に、プリズムシート15や、出光側単位光学形状135間の境界部(平坦部136)が傷付いたり、破損したりしてしまうのを大幅に抑制することができる。
(2)本実施形態の導光板13は、平坦部136の出光側単位光学形状135の配列方向における幅寸法tが、0.5μm≦t≦2.5μmであるので、導光板や、プリズムシートの傷付き等をより効率よく抑制するとともに、導光板から出光する光にホットスポットが生じてしまうのを抑制することができる。
(3)本実施形態の導光板13は、平坦部136の出光側単位光学形状135の配列方向における幅寸法tが、0.5μm≦t≦2.0μmであるので、導光板や、プリズムシートの傷付き等をより効率よく抑制するとともに、導光板から出光する光にホットスポットが生じてしまうのをより効率よく抑制することができる。
(4)本実施形態の導光板13は、出光側単位光学形状135(溝形状)の底部135cが背面側(Z1側)に凹となる凹曲面135aに形成されているので、導光板内において導光される光をよりY方向に広げて出光することができ、光源部12に使用されるLEDに色ムラや輝度ムラが存在していたとしても、出光面の中央部分に筋状のムラが生じてしまったり、入光面近傍にホットスポットが生じてしまったりするのを抑制することができる。
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
図11は、変形形態の出光側単位光学形状を示す図である。
図12は、変形形態の出光側単位光学形状を示す図である。
図11及び図12の各図は、それぞれ図2(a)に対応する図である。
(1)上述の実施形態において、出光側単位光学形状135は、その溝形状の底部135cに背面13d側(Z1側)に凹となる凹曲面135aが形成される例で説明したが(図2(a)参照)、これに限定されるものでない。
例えば、出光側単位光学形状135は、図11(a)に示すように、導光方向に直交する面(YZ面)における断面形状が、二つの斜面135a、135bから構成される三角形状の溝形状に形成されるようにしてもよい。また、出光側単位光学形状135は、図11(b)に示すように、YZ面における断面形状が複数の斜面(135a、135b、135e、135f)から構成される五角形状の溝形状に形成されるようにしてもよい。これらの場合でも、各出光側単位光学形状135(溝形状)間に平坦部136を設けることによって、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
(2)上述の実施形態において、出光側単位光学形状135は、傾斜面135bが、溝形状の端縁部135dから底部135c側へと傾斜する平坦な面である例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、傾斜面135bは、平坦ではなく、図12に示すように、背面13d側に凹となる凹状の曲面に形成されるようにしてもよい。
(3)上述の実施形態において、背面側単位光学形状131は、頂面部134が高さの異なる複数の面により階段状に形成される例を示したが、これに限定されるものでなく、他の形状に形成されるようにしてもよい。例えば、頂面部134は、一つの平坦面から構成されるようにしてもよい。
(4)面光源装置10は、対向面13bを第2入光面13bとし、この面に対向する位置にさらに光源部12を配置してもよい。この場合、例えば、背面側単位光学形状131は、その配列方向において、入光面13aから導光板13の中心点までは、上述の実施形態の形状であり、その中心点から対向面13bまでは、上述の実施形態のX方向を逆転した形であり、中心点から第2入光面13bまで、比Wb/W1がX2側に向かうにつれて次第に小さく(比Wa/W1は次第に大きくなる)形状とすることが好ましい。このとき、導光板13の背面は、XZ面に平行な断面において、導光方向の中心を通りZ方向に平行な直線を軸として対称な形状となる。
(5)背面側単位光学形状131の配列方向における配列ピッチP1は、配列方向において、段階的又は連続的に、変化する形態としてもよい。
また、角度αに関しても、同様に、背面側単位光学形状131の配列方向において、段階的又は連続的に、変化する形態としてもよい。良好な光学性能を得るために、角度α、β、配列ピッチP1等は適宜設定してよい。
(6)導光板13の総厚は、入光面側(X1側)が厚く、対向面側(X2側)へ進むにつれて次第に薄くなる形状としてもよい。
(7)面光源装置10は、導光板13に背面側(Z1側)に反射シート14が配置される例を示したが、これに限らず、例えば、反射シート14ではなく、例えば、透過型表示装置1等の筐体の内側の面であって、導光板13の背面13dに対面する面に、光反射性を有する塗料や金属箔等を塗付又は転写等して形成してもよい。
(8)面光源装置10は、プリズムシート15とLCDパネル11との間に、拡散作用を有する光学シートや、各種レンズ形状やプリズム形状が形成された他の光学シート等を組み合わせて配置してもよい。また、面光源装置10は、プリズムシート15以外の偏向作用を有する光学シートを用いてもよい。
使用環境や所望の光学性能に合わせて、面光源装置10として導光板13と組み合わせて用いる各種光学シート等は、適宜選択して用いることができる。
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態等によって限定されることはない。
1 透過型表示装置
10 面光源装置
11 LCDパネル
12 光源部
121 点光源
13 導光板
131 背面側単位光学形状
132 第1斜面部
133 第2斜面部
134 頂面部
134a〜134d 面
135 出光側単位光学形状
135a 凹曲面
135b 傾斜面
135c 底部
135d 端縁部
136 平坦部
14 反射シート
15 プリズムシート
16 光拡散シート

Claims (6)

  1. 光が入射する入光面と、前記入光面に交差し光が出射する出光面と、前記出光面に対向する背面とを有し、前記入光面から入射した光を導光方向に導光しながら前記出光面から出射する導光板であって、
    前記出光面には、出光側単位光学形状が、前記導光方向に垂直であって該導光板の厚み方向に垂直な方向に複数配列されており、
    前記出光側単位光学形状は、前記導光方向に延在し、前記出光面から窪んだ溝形状に形成されており、
    隣り合う前記出光側単位光学形状間には、該導光板の厚み方向において最も出光側に位置し、出光面に略平行な平坦部が設けられており、
    前記平坦部は、前記出光側単位光学形状の配列方向における幅寸法tが、0.5μm≦t≦2.5μmであること、
    を特徴とする導光板。
  2. 請求項に記載の導光板において、
    前記平坦部は、前記出光側単位光学形状の配列方向における幅寸法tが、0.5μm≦t≦2.0μmであること、
    を特徴とする導光板。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の導光板において、
    前記出光側単位光学形状は、前記溝形状の底部が前記背面側に凹となる凹曲面に形成されていること、
    を特徴とする導光板。
  4. 請求項1から請求項までのいずれか1項に記載の導光板において、
    前記背面に、背面側単位光学形状が前記導光方向に複数配列され、
    前記背面側単位光学形状は、背面側に凸であり、その配列方向に平行であって該導光板の厚み方向に平行な断面において、その断面形状が略四角形形状であり、入光面側に位置する第1斜面部と、これに対向して他方側に位置して入射する光の少なくとも一部を全反射する第2斜面部と、前記第1斜面部と前記第2斜面部との間に位置する頂面部とを有し、
    前記頂面部は、該導光板の背面側に配置される反射部材と接触する接触部を備えること、
    を特徴とする導光板。
  5. 請求項1から請求項までのいずれか1項に記載の導光板と、
    前記導光板の前記入光面に対面する位置に設けられ、前記入光面へ光を投射する光源部と、
    前記導光板の出光面側に配置され、前記導光板から出射した光を、そのシート面の法線方向又は法線方向となす角度が小さくなる方向へ向ける偏向作用を有する偏向光学シートと、
    を備える面光源装置。
  6. 請求項に記載の面光源装置と、
    前記面光源装置によって背面側から照明される透過型表示部と、
    を備える透過型表示装置。
JP2015181359A 2015-02-20 2015-09-15 導光板、面光源装置、透過型表示装置 Active JP6020687B1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015181359A JP6020687B1 (ja) 2015-09-15 2015-09-15 導光板、面光源装置、透過型表示装置
CN201680000733.2A CN106068420A (zh) 2015-02-20 2016-02-10 导光板、面光源装置、透射型显示装置
PCT/JP2016/054002 WO2016132997A1 (ja) 2015-02-20 2016-02-10 導光板、面光源装置、透過型表示装置
KR1020167023830A KR20160107346A (ko) 2015-02-20 2016-02-10 도광판, 면 광원 장치, 투과형 표시 장치
US15/303,853 US9753207B2 (en) 2015-02-20 2016-02-10 Light guide plate, surface light source device, transmissive display device
TW105104647A TWI695194B (zh) 2015-02-20 2016-02-17 導光板、面光源裝置及透過型顯示裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015181359A JP6020687B1 (ja) 2015-09-15 2015-09-15 導光板、面光源装置、透過型表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6020687B1 true JP6020687B1 (ja) 2016-11-02
JP2017059332A JP2017059332A (ja) 2017-03-23

Family

ID=57216905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015181359A Active JP6020687B1 (ja) 2015-02-20 2015-09-15 導光板、面光源装置、透過型表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6020687B1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013002015A1 (ja) * 2011-06-28 2013-01-03 シャープ株式会社 照明装置及び表示装置
WO2013005542A1 (ja) * 2011-07-06 2013-01-10 シャープ株式会社 照明装置および表示装置
JP2015026543A (ja) * 2013-07-26 2015-02-05 大日本印刷株式会社 導光板、面光源装置、透過型表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013002015A1 (ja) * 2011-06-28 2013-01-03 シャープ株式会社 照明装置及び表示装置
WO2013005542A1 (ja) * 2011-07-06 2013-01-10 シャープ株式会社 照明装置および表示装置
JP2015026543A (ja) * 2013-07-26 2015-02-05 大日本印刷株式会社 導光板、面光源装置、透過型表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017059332A (ja) 2017-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016132997A1 (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP5919964B2 (ja) 導光板、面光源装置、表示装置
JP5765301B2 (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP2011100724A (ja) 画像表示装置
JP5700084B2 (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP6354207B2 (ja) 反射シート、面光源装置、透過型表示装置
JP5804216B2 (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP5804011B2 (ja) 透過型表示装置
JP6044661B2 (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP6303649B2 (ja) 面光源装置、透過型表示装置
JP6020687B1 (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP6593183B2 (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP5929552B2 (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP2016134353A (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP5700169B2 (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP2017208287A (ja) 面光源装置、透過型表示装置
JP2015069932A (ja) 面光源装置、透過型表示装置
JP2017004637A (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP5664609B2 (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP2013191510A (ja) 導光板、バックライトユニットおよびディスプレイ装置
JP2016192416A (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP2015191818A (ja) 面光源装置、透過型表示装置
JP5679020B1 (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP2016197532A (ja) 導光板、面光源装置、透過型表示装置
JP2015069764A (ja) 反射シート、面光源装置、透過型表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160804

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: 20160906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160919

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6020687

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D04