JPWO2008142877A1 - 光学部材とそれを用いた照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 - Google Patents

光学部材とそれを用いた照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 Download PDF

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Abstract

光源１２の出射光を拡散する拡散層１３と、Ｙ方向に延びる複数の第１凸部１５ａを周期Ｔ１で配列して拡散層１３からの入射光を屈折させて集光する第１集光層１５と、隣接する第１凸部１５ａの境界に対向する複数の第１反射部１４ａを有して拡散層１３の出射光を反射する第１反射層１４と、Ｘ方向に延びる複数の第２凸部１７ａを周期Ｔ２で配列して第１集光層１５からの入射光を屈折させて集光する第２集光層１７と、隣接する第２凸部１７ａの境界に対向する複数の第２反射部１６ａを有して第１集光層１５の出射光を反射する第２反射層１６とを備えた。

Description

本発明は、光学部材、照明装置、表示装置及びテレビ受信装置に関する。
従来の照明装置は特許文献１に開示されている。この照明装置は光源の出射光を拡散する拡散板を備え、拡散板の出射側にレンズシートが設けられている。レンズシートはレンティキュラーシートから成り、シリンドリカル面を有する複数のレンティキュラーレンズ（かまぼこ状レンズ）が配列される。
レンズシートに入射した拡散光はシリンドリカル面で屈折し、拡散板の表面に略直交する方向に出射光が集光される。これにより、照明装置に対向配置された表示パネルを視認する際に表示パネル正面の所定の視野角の光量を確保し、光源の出射光を有効に利用することができる。
また、隣接するレンティキュラーレンズの境界付近からシリンドリカル面に到達する光の一部はシリンドリカル面に大きな入射角で入射して反射する。この反射光は反射位置に対向する部分から拡散板の表面に直交する方向に対して大きな角度で出射される。このため、隣接するレンティキュラーレンズの各境界に対向する複数の反射部を有した反射シートが拡散板とレンズシートとの間に配される。
これにより、隣接するレンティキュラーレンズの境界付近に到達した光は拡散板の方向に反射され、他の位置からレンズシートに入射する。従って、レンズシートから拡散板の表面に直交する方向に対して大きな角度で出射される無駄な光を低減し、光源の出射光をより有効に利用することができる。
特開２００６−２０８９３０号公報（第３頁−第１０頁、第１図）
しかしながら、上記従来の照明装置によると、レンティキュラーレンズの周期方向の出射角が所定範囲になるように集光されるが、レンティキュラーレンズの延びる方向の出射角が大きくなる。図５は照明装置の出射光の輝度分布を示している。縦軸は輝度を示し、横軸はレンティキュラーレンズの周期方向の視野角（単位：゜，図中、実線Ａ）及びレンティキュラーレンズの延びる方向の視野角（単位：゜，図中、破線Ｂ０）を示している。
同図によると、例えば表示パネルの左右方向には所定の視野角の範囲に光が集中され、光量が大きくなる。しかし、表示パネルの上下方向には視野角をずらしても光量の変化が小さい。このため、上下方向の視野角が大きい範囲に無駄な光が出射され、正面の光量が減少して光を充分有効に利用できない問題があった。
本発明は、光源の出射光をより有効に利用できる光学部材及びそれを用いた照明装置を提供することを目的とする。また本発明は、光源の出射光をより有効に利用できる照明装置を備えた表示装置及びテレビ受信装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の光学部材は、
光源の出射光を拡散する拡散層と、
前記拡散層の出射側に配されるとともに、一方向に延びる複数の第１凸部を所定周期で配列し、前記拡散層からの入射光を第１凸部により屈折させて集光する第１集光層と、
隣接する第１凸部の境界に対向して第１凸部と同じ周期で配列される複数の第１反射部を有し、前記拡散層と第１集光層との間に配されて前記拡散層の出射光を第１反射部によって反射する第１反射層と、
第１集光層の出射側に配されるとともに、第１凸部の周期方向に延びる複数の第２凸部を所定周期で配列し、第１集光層からの入射光を第２凸部により屈折させて集光する第２集光層と、
隣接する第２凸部の境界に対向して第２凸部と同じ周期で配列される複数の第２反射部を有し、第１集光層と第２集光層との間に配されて第１集光層の出射光を第２反射部によって反射する第２反射層と、
を備えたことを特徴としている。
この構成によると、光源の出射光は拡散層に入射して拡散される。拡散層の出射光は第１集光層に入射し、複数の第１凸部によって所定の視野角の範囲に集光される。拡散層を出射して隣接する第１凸部の境界付近に進行する光は第１反射層の各第１反射部で反射して拡散層側に戻り、他の位置から第１集光層に入射する。第１集光層の出射光は第２集光層に入射し、複数の第２凸部によって第１集光層とは直交する視野角の範囲に集光される。第１集光層を出射して隣接する第２凸部の境界付近に進行する光は第２反射層の各第２反射部で反射して拡散層側に戻り、他の位置から第２集光層に入射する。
また本発明は、上記構成の光学部材において、第２反射部の周期方向の幅を第１反射部の周期方向の幅よりも狭くしたことを特徴としている。
また本発明は、上記構成の光学部材において、第１凸部の延伸方向軸と第２凸部の延伸方向軸との成す角度が９０゜±１゜であることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の光学部材において、板状に形成された前記拡散層上に第１反射層、第１集光層、第２反射層及び第２集光層を貼着したことを特徴としている。
また本発明は、上記構成の光学部材において、第１、第２凸部がレンティキュラーレンズから成ることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の光学部材において、第１、第２凸部がプリズムから成ることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の光学部材において、第１凸部がレンティキュラーレンズから成り、第２凸部がプリズムから成ることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の光学部材において、第１凸部がプリズムから成り、第２凸部がレンティキュラーレンズから成ることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の光学部材において、前記拡散層は、基材に拡散粒子が分散して含まれていることを特徴としている。
また本発明は、上記構成の光学部材において、前記拡散層の熱膨張係数は、第１集光層の熱膨張係数及び第２集光層の熱膨張係数よりも大きいことを特徴としている。
また本発明の照明装置は、上記各構成の光学部材と、前記光学部材が取り付けられるシャーシと、前記シャーシ内に収容される直下型光源とを備えたことを特徴としている。
また本発明の照明装置は、上記各構成の光学部材と、前記光学部材が取り付けられるシャーシと、前記シャーシ内に収容されたエッジライト式光源及び導光板から成る面光源とを備えたことを特徴としている。
また本発明の表示装置は、上記各構成の照明装置と、前記照明装置に対向配置される表示パネルとを備えたことを特徴としている。
また本発明は上記構成の表示装置において、前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入した液晶パネルから成ることを特徴としている。
また本発明のテレビ受信装置は、上記構成の表示装置を備えたことを特徴としている。
本発明によると、第１集光層の第１凸部と第２集光層の第２凸部とが互いに直交し、第１凸部の境界及び第２凸部の境界に第１、第２反射部を設けているので、第１、第２集光層に入射する光を無駄なく第１、第２凸部の周期方向に所定の視野角の範囲で集光させることができる。従って、光源の出射光を有効に利用することができる。
また本発明によると、第２反射部の周期方向の幅を第１反射部の周期方向の幅よりも狭くしたので、第２集光層から著しく大きな出射角で出射される光を低減するとともに、第２反射層から拡散層に戻ることにより減衰する光を低減することができる。従って、正面の光量をより増加させることができる。
また本発明によると、第１凸部の延伸方向軸と第２凸部の延伸方向軸との成す角度が９０゜±１゜であるので、光源の出射光をより確実に有効に利用することができる。
また本発明によると、板状に形成された拡散層上に第１反射層、第１集光層、第２反射層及び第２集光層を貼着したので、光源の熱等によって第１反射層、第１集光層、第２反射層及び第２集光層が延びることによるシワを防止することができる。
また本発明によると、第１、第２凸部がシリンドリカルレンズまたはプリズムから成るので、所定の視野角に集光させる第１、第２凸部を容易に実現することができる。
また本発明によると、拡散層は基材に拡散粒子が分散して含まれているので、光を拡散する拡散層を容易に実現することができる。
また本発明によると、拡散層の熱膨張係数が第１、第２集光層の熱膨張係数よりも大きいので、周囲を固定された光学部材が光源の発熱により熱膨張した際に光出射側の中央部が凹となる。従って、表示パネルと光学部材との接触を回避することができる。
本発明の第１実施形態の表示装置を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の表示装置の照明装置の光学シート群を示す斜視図 本発明の第１実施形態の表示装置の照明装置の輝度分布を示す図 本発明の第２実施形態の表示装置の照明装置の光学シート群を示す斜視図 従来の表示装置の照明装置の輝度分布を示す図
符号の説明
１ 表示装置
２ 表示パネル
３ 照明装置
１１ 反射板
１２ 光源
１３ 拡散板
１４ 第１反射層
１４ａ 第１反射部
１５、２５ 第１集光層
１５ａ、２５ａ 第１凸部
１６ 第２反射層
１６ａ 第２反射部
１７、２７ 第２集光層
１７ａ、２７ａ 第２凸部
１８ 光学シート群
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の表示装置を示す側面断面図である。表示装置１はテレビ受信装置やパーソナルコンピュータ用ディスプレイ等を構成し、表示パネル２の背面側に照明装置３が対向配置されている。表示パネル２は一対の基板間に液晶を封入した液晶パネル等から成る。また、表示パネル２はマトリクス状に配列された画素を有し、照明装置３から出射される光が表示パネル２の所定画素を透過して画像が表示される。
照明装置３は背面側をシャーシ（不図示）により覆われる。シャーシには拡散板１３及び光学シート群１８から成る光学部材が取り付けられ、シャーシ内に光源１２が収容される。光源１２は所定周期で配された複数の柱状の蛍光管から成っている。光源１２を蛇行した蛍光管により形成してもよい。光源１２の背面側には反射板１１が配され、光源１２の出射光を反射して表示パネル２の方向に導く。拡散板１３（拡散層）は板状の基材に多くの拡散粒子を分散して含む透光性部材から成り、光源１２の出射光を拡散する。
光学シート群１８は拡散板１３に貼着される複数の光学シートから成る。拡散板１３側から順に第１反射層１４、第１集光層１５、第２反射層１６、第２集光層１７が設けられ、それぞれ接着層（不図示）により接着されている。尚、拡散板１３及び光学シート群１８は光源１２から入射した光を所定の輝度分布で出射する光学部材を構成する。
図２は光学シート群１８の詳細を示す斜視図である。第１集光層１５は複数の第１凸部１５ａがＸ方向に所定の周期Ｔ１で配列されている。第１凸部１５ａは、Ｙ方向に延びるシリンドリカル面を有したレンティキュラーレンズから成る。即ち、第１集光層１５はレンティキュラーレンズを配列したレンティキュラーシートから成る。これにより、拡散板１３からＸ方向に広がって第１集光層１５に入射する光は第１凸部１５ａのシリンドリカル面で屈折して集光される。
第１反射層１４は拡散板１３と第１集光層１５との間に配され、隣接する第１凸部１５ａの境界に対向して周期Ｔ１で配列される複数の第１反射部１４ａを有している。拡散板１３を出射して隣接する第１凸部１５ａの境界付近に到達した光は、第１反射部１４ａによって拡散板１３の方向に反射される。この反射光は反射板１１（図１参照）で反射して他の位置から第１集光層１５に入射する。
第１凸部１５ａの境界付近を通ってシリンドリカル面で反射する光は、反射位置に対向する部分から表示パネル２の法線に対してＸ方向に大きな角度で出射される。第１反射部１４ａによって第１凸部１５ａの境界付近を通る光を反射し、Ｘ方向に大きな角度で出射される光を低減することができる。
第２集光層１７は複数の第２凸部１７ａがＹ方向に所定の周期Ｔ２で配列されている。第２凸部１７ａはＸ方向に延びるシリンドリカル面を有したレンティキュラーレンズから成る。即ち、第２集光層１７はレンティキュラーレンズを配列したレンティキュラーシートから成る。これにより、第１集光層１５を介して拡散板１３からＹ方向に広がって第２集光層１７に入射する光は第２凸部１７ａのシリンドリカル面で屈折して集光される。
第２反射層１６は第１集光層１５と第２集光層１７の間に配され、隣接する第２凸部１７ａの境界に対向して周期Ｔ２で配列される複数の第２反射部１６ａを有している。第１集光層１５を出射して隣接する第２凸部１７ａの境界付近に到達した光は、第２反射部１６ａによって拡散板１３の方向に反射される。この反射光は反射板１１（図１参照）で反射して他の位置から第２集光層１７に入射する。
第２凸部１７ａの境界付近を通ってシリンドリカル面で反射する光は、反射位置に対向する部分から表示パネル２の法線に対してＹ方向に大きな角度で出射される。第２反射部１６ａによって第２凸部１７ａの境界付近を通る光を反射し、Ｙ方向に大きな角度で出射される光を低減することができる。
また、第２反射部１６ａの幅Ｗ２は第１反射部１４ａの幅Ｗ１よりも狭くなっている。このため、第１反射層１４で反射される光の光量よりも第２反射層１６で反射される光の光量の方が少ない。
上記構成の表示装置１において、光源１２から拡散板１３の方向に出射される光は拡散板１３に入射する。光源１２から拡散板１３に対して離れる方向に出射される光は反射板１１で反射して拡散板１３に入射する。
拡散板１３の入射光は拡散され、拡散光が第１集光層１５に入射する。拡散光の一部は第１反射層１４の第１反射部１４ａで反射し、反射板１１で反射した後に他の位置から第１集光層１５に入射する。第１集光層１５の入射光は第１凸部１５ａのシリンドリカル面で屈折し、Ｘ方向の出射角が表示パネル２の法線方向に近づけられる。
第１集光層１５の出射光は第２集光層１７に入射する。第１集光層１５の出射光の一部は第２反射層１６の第２反射部１６ａで反射し、反射板１１で反射した後に他の位置から第２集光層１７に入射する。第２集光層１７の入射光は第２凸部１７ａのシリンドリカル面で屈折し、Ｙ方向の出射角が表示パネル２の法線方向に近づけられる。
図３は照明装置３の出射光の輝度分布を示している。縦軸は輝度を示し、横軸はＸ方向の視野角（単位:゜，図中、実線Ａ）及びＹ方向の視野角（単位:゜，図中、破線Ｂ１）を示している。同図によると、Ｘ方向及びＹ方向に所定の視野角の範囲に光が集中される。このため、正面から視野角の大きい範囲に無駄な光が出射されず、光を有効に利用して表示パネル２の正面の光量を増加させることができる。
また、第２反射部１６ａの幅Ｗ２が第１反射部１４ａの幅Ｗ１よりも狭くなっている。これにより、Ｘ方向よりもＹ方向の輝度分布が広がるが、第２集光層１７からＹ方向に著しく大きな出射角で出射される光は低減される。
第２反射層１６を反射して拡散板１３に戻る光は第１集光層１５、第１反射層１４、拡散板１３、反射板１１で反射及び屈折を繰り返すことにより光強度が大きく減衰する。また、第２反射部１６ａで反射して第１反射部１４ａに到達する光は第１反射部１４ａで反射する。この第１反射部１４ａの反射光の一部は第１凸部１５ａのシリンドリカル面に大きな入射角で入射し、Ｘ方向に著しく大きな出射角で出射される。
第２凸部１７ａの境界付近に到達する光には出射角が小さくなる光が含まれる。このため、第２反射部１６ａの幅Ｗ２を広くすると出射角が小さくなる光も反射され、光強度が減衰する光や第１凸部１５ａで反射する光が増加する。これにより、表示パネル２の正面の光量が減少する。従って、第２反射部１６ａの幅Ｗ２を狭くし、Ｙ方向に著しく大きな出射角となる光を反射するとともに表示パネル２の正面の光量をより増加させることができる。
本実施形態によると、第１集光層１５の第１凸部１５ａと第２集光層１７の第２凸部１７ａとが互いに直交し、第１凸部１５ａの境界及び第２凸部１７ａの境界に第１、第２反射部１４ａ、１６ａを設けているので、第１、第２集光層１５、１７に入射する光を無駄なく利用し、第１凸部１５ａの周期方向Ｘ及び第２凸部１７ａの周期方向Ｙに所定の視野角の範囲で集光させることができる。従って、光源１２の出射光を有効に利用することができる。
尚、第１凸部１５ａの延伸方向軸と第２凸部１７ａの延伸方向軸との成す角度を９０゜±１゜にすると望ましい。これにより、光源１２の出射光を確実に有効に利用することができる。
次に、図４は第２実施形態の表示装置１の照明装置３の光学シート群１８を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図３に示す第１実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。本実施形態は第１、第２集光層２５、２７がプリズムシートから成っている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
第１集光層２５は複数の第１凸部２５ａがＸ方向に所定の周期Ｔ１で配列されている。第１凸部２５ａはＹ方向に延びたプリズムから成る。これにより、拡散板１３からＸ方向に広がって第１集光層２５に入射する光は第１凸部２５ａの表面で集光される方向に屈折する。
第２集光層２７は複数の第２凸部２７ａがＹ方向に所定の周期Ｔ２で配列されている。第２凸部２７ａはＸ方向に延びたプリズムから成る。これにより、第１集光層２５を介して拡散板１３からＹ方向に広がって第２集光層２７に入射する光は第２凸部２７ａの表面で集光される方向に屈折する。また、第２反射部１６ａの幅Ｗ２は第１反射部１４ａの幅Ｗ１よりも狭くなっている。
従って、第１実施形態と同様に、第１集光層２５の第１凸部２５ａと第２集光層２７の第２凸部２７ａとが互いに直交し、第１凸部２５ａの境界及び第２凸部２７ａの境界に第１、第２反射部１４ａ、１６ａを設けているので、第１、第２集光層２５、２７に入射する光を無駄なく利用し、第１凸部２５ａの周期方向Ｘ及び第２凸部２７ａの周期方向Ｙに所定の視野角の範囲で集光させることができる。従って、光源１２の出射光を有効に利用することができる。
尚、第１凸部１５ａの延伸方向軸と第２凸部１７ａの延伸方向軸との成す角度を９０゜±１゜にすると望ましい。
第１、第２実施形態において、拡散板１３を板状にしているがシート状にしてもよい。しかしながら、第１、第２実施形態のように板状に形成された拡散板３上に第１反射層１４、第１集光層１５（２５）、第２反射層１６及び第２集光層１７（２７）を貼着するとより望ましい。即ち、光学シート群１８を拡散板１３に貼着して、光源１２の熱等によって光学シート群１８が延びることによるシワを防止することができる。
また、第１実施形態のレンティキュラーレンズから成る第１凸部１５ａ（図２参照）と、第２実施形態のプリズムから成る第２凸部２７ａ（図４参照）とを直交配置してもよい。第２実施形態のプリズムから成る第１凸部２５ａ（図４参照）と第１実施形態のレンティキュラーレンズから成る第２凸部１７ａ（図２参照）とを直交配置してもよい。
また、拡散板１３の熱膨張係数を第１、第２集光層１５（２５）、１７（２７）それぞれの熱膨張係数よりも大きくするとより望ましい。即ち、拡散板１３及び光学シート群１８から成る光学部材は周囲を固定されて表示パネル２に対向し、光源１２の発熱により熱膨張する。この時、拡散板１３の熱膨張係数が大きいため光学部材は出射側の中央部が凹となるように反り、表示パネル２から遠ざかる。従って、表示パネル２と光学部材との接触を回避し、表示パネル２への機械的ストレスによる表示品位や信頼性の低下を回避することができる。
尚、表示パネル２にはソースラインやゲートラインから成る開口したスリットが設けられる。このため、表示パネル２と第１反射層１４との間で干渉縞が発生する場合がある。第２反射部１６ａの幅Ｗ２または第１反射部１４ａの幅Ｗ１を可変すると、表示パネル２側から見た第１反射部１４ａの開口像が変化する。これにより、幅Ｗ１、Ｗ２を同じまたは一方を広くして、干渉縞の発生を回避することができる。
この時、第２反射部１６ａの幅Ｗ２が第１反射部１４ａの幅Ｗ１よりも広くてもよいが、狭くすると前述したように表示パネル２の正面の光量を増加させることができる。第２反射部１６ａの幅Ｗ２を第１反射部１４ａの幅Ｗ１と同じにすると、部品の共通化を図ることができる。
本実施形態において、拡散板１３の背面側に直下型の光源１２を配した照明装置３について説明しているが、他の構成でもよい。即ち、シャーシ内にエッジライト式の光源及び導光板から成る面光源を収容した照明装置であってもよい。
本発明によると、液晶パネル等の表示パネルを照明する照明装置及びそれを用いたテレビ受信装置やディスプレイ等の表示装置に利用することができる。

Claims (15)

  1. 光源の出射光を拡散する拡散層と、
    前記拡散層の出射側に配されるとともに、一方向に延びる複数の第１凸部を所定周期で配列し、前記拡散層からの入射光を第１凸部により屈折させて集光する第１集光層と、
    隣接する第１凸部の境界に対向して第１凸部と同じ周期で配列される複数の第１反射部を有し、前記拡散層と第１集光層との間に配されて前記拡散層の出射光を第１反射部によって反射する第１反射層と、
    第１集光層の出射側に配されるとともに、第１凸部の周期方向に延びる複数の第２凸部を所定周期で配列し、第１集光層からの入射光を第２凸部により屈折させて集光する第２集光層と、
    隣接する第２凸部の境界に対向して第２凸部と同じ周期で配列される複数の第２反射部を有し、第１集光層と第２集光層との間に配されて第１集光層の出射光を第２反射部によって反射する第２反射層と、
    を備えたことを特徴とする光学部材。
  2. 請求項１に記載の光学部材であって、
    第２反射部の周期方向の幅を第１反射部の周期方向の幅よりも狭くした。
  3. 請求項１に記載の光学部材であって、
    第１凸部の延伸方向軸と第２凸部の延伸方向軸との成す角度が９０゜±１゜である。
  4. 請求項１に記載の光学部材であって、
    板状に形成された前記拡散層上に第１反射層、第１集光層、第２反射層及び第２集光層を貼着した。
  5. 請求項１に記載の光学部材であって、
    第１、第２凸部がレンティキュラーレンズから成る。
  6. 請求項１に記載の光学部材であって、
    第１、第２凸部がプリズムから成る。
  7. 請求項１に記載の光学部材であって、
    第１凸部がレンティキュラーレンズから成り、第２凸部がプリズムから成る。
  8. 請求項１に記載の光学部材であって、
    第１凸部がプリズムから成り、第２凸部がレンティキュラーレンズから成る。
  9. 請求項１に記載の光学部材であって、
    前記拡散層は、基材に拡散粒子が分散して含まれている。
  10. 請求項１に記載の光学部材であって、
    前記拡散層の熱膨張係数は、第１集光層の熱膨張係数及び第２集光層の熱膨張係数よりも大きい。
  11. 請求項１に記載の光学部材と、前記光学部材が取り付けられるシャーシと、前記シャーシ内に収容される直下型光源とを備えたことを特徴とする照明装置。
  12. 請求項１に記載の光学部材と、前記光学部材が取り付けられるシャーシと、前記シャーシ内に収容されたエッジライト式光源及び導光板から成る面光源とを備えたことを特徴とする照明装置。
  13. 請求項１１または請求項１２に記載の照明装置と、前記照明装置に対向配置される表示パネルとを備えたことを特徴とする表示装置。
  14. 請求項１３に記載の表示装置であって、
    前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入した液晶パネルから成る。
  15. 請求項１３に記載された表示装置を備えたことを特徴とするテレビ受信装置。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010110319A1 (ja) * 2009-03-25 2010-09-30 大日本印刷株式会社 面光源装置、光学部材および表示装置
DE202009013088U1 (de) * 2009-09-29 2011-02-24 Zumtobel Lighting Gmbh Beleuchtungsanordnung mit Lichtbeeinflussungselement
US8752973B2 (en) 2009-10-06 2014-06-17 Sharp Kabushiki Kaisha Lighting device, display device and television receiver
KR101661477B1 (ko) 2010-04-27 2016-10-04 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP5478445B2 (ja) * 2010-09-22 2014-04-23 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 裸眼立体視ディスプレイ
TWI439736B (zh) * 2011-05-25 2014-06-01 Au Optronics Corp 背光模組及其光學膜
CN108181781B (zh) * 2013-09-18 2020-12-22 深圳市白雪投影显示技术有限公司 一种透射式的投影显示方法
CN104676375A (zh) * 2015-02-11 2015-06-03 深圳市华星光电技术有限公司 背光模组及包含其的液晶显示装置
CN105114866B (zh) * 2015-08-31 2018-06-01 昆山龙腾光电有限公司 偏光板及其制作方法以及显示面板结构和显示装置
JP6947966B2 (ja) * 2017-05-24 2021-10-13 日亜化学工業株式会社 発光装置
KR102411120B1 (ko) * 2017-09-22 2022-06-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN111929976B (zh) * 2020-10-15 2021-01-05 成都菲斯特科技有限公司 一种投影屏幕及投影系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000284268A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Toppan Printing Co Ltd 液晶表示装置
JP2006208930A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Toppan Printing Co Ltd 光学シートとそれを用いたバックライト・ユニットおよびディスプレイ
JP2007025619A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Chii Rin Technology Co Ltd 直下型バックライトモジュールに用いる拡散板及びその製造方法
JP2007041172A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Dainippon Printing Co Ltd 光制御シート、面光源装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5808784A (en) * 1994-09-06 1998-09-15 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Lens array sheet surface light source, and transmission type display device
JP2855510B2 (ja) 1994-09-06 1999-02-10 大日本印刷株式会社 レンズシート、エッジライト型面光源及び透過型表示体
JP3548812B2 (ja) * 1995-08-11 2004-07-28 オムロン株式会社 面光源装置、当該装置に用いる面状光学素子及び当該装置を用いた画像表示装置
GB2307058A (en) * 1995-11-13 1997-05-14 Thomson Multimedia Sa Stereoscopic display with lens,prism and barrier arrays
JP3828402B2 (ja) * 2001-11-08 2006-10-04 株式会社日立製作所 背面照明装置およびこれを用いた液晶表示装置並びに液晶表示装置の照明方法
KR100913307B1 (ko) * 2002-12-12 2009-08-26 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리와 이를 갖는 액정 표시 장치
KR100906961B1 (ko) * 2002-12-30 2009-07-08 삼성전자주식회사 평판디스플레이장치
EP1900996B1 (en) * 2005-06-29 2013-08-14 Kuraray Co., Ltd. Lighting device with light control member and image display unit using the above
KR20070001474A (ko) * 2005-06-29 2007-01-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 백 라이트 유닛
JP2007010049A (ja) 2005-06-30 2007-01-18 Jtekt Corp 動力伝達チェーンおよびこれを備える動力伝達装置
JP4659550B2 (ja) * 2005-07-28 2011-03-30 シャープ株式会社 液晶表示装置
US20090284954A1 (en) * 2005-10-28 2009-11-19 Yukinori Yamada Backlight device, display device, and optical member
CN101657676B (zh) * 2007-04-02 2011-07-06 夏普株式会社 照明装置和具备它的显示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000284268A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Toppan Printing Co Ltd 液晶表示装置
JP2006208930A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Toppan Printing Co Ltd 光学シートとそれを用いたバックライト・ユニットおよびディスプレイ
JP2007025619A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Chii Rin Technology Co Ltd 直下型バックライトモジュールに用いる拡散板及びその製造方法
JP2007041172A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Dainippon Printing Co Ltd 光制御シート、面光源装置

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