201137408 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光控制板'面光源裝置及透過型圖像 顯示裝置。 【先前技術】 於液晶顯示裝置等透過型圖像顯示裝置中，作為輸出液 晶顯示部之背光之光源之一例，使用直下型面光源裝置。 作為典型之面光源裝置，利用於光擴散板之類的光控制板 之背面側排列有複數個光源者。此種面光源裝置可藉由增 加配置之光源數而容易地使發光面高亮度化。然而，存在 若將光源與光控制板之距離縮短，則亮度均齊度變低之問 題。尤其，因光源之正上方附近之亮度變高而產生的週期 性之焭度之不均勻成為問題。藉由削減用於面光源裝置之 薄型化或低消耗電力化之光源數，而導致上述週期性之亮 度之不均勻成為更大之問題。 因此，為確保亮度均齊度，例如於專利文獻1中，在作 為光控制板之一例之光擴散板上，對應於光源與光擴散板 之間之距離而形成有光量修正圖案。同樣地，於專利文獻 2中’在光擴散板之面向光源之面之光源的正上方附近之 • 一部分上設置剖面為鋸齒狀之稜鏡，藉此使光量較多之光 源之正上方附近之光散開。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :曰本專利特開平6_273760號公報 153606.doc -¾ 201137408 專利文獻2 :日本專利特開2004-127680號公報 【發明内容】 發明所欲解決之問題 然而’於如專利文獻1之光量修正圖案及專利文獻2之剖 面為雜齒狀之棱鏡般，同光源之位置與光控制板之間之距 離具有依存關係之背光的構成中，因光控制板之位置偏 移、或由熱引起之變形等而導致亮度均齊度惡化。 因此，本發明之目的在於提供一種可更穩定地抑制亮度 之不均勻之光控制板、面光源裝置及透過型圖像顯示裝 置。 & 解決問題之技術手段 本發明之光控制板係將自第i面射入之光自位於與第丄面 為相反侧之第2面射出者。本發明之光控制板具備形成於 第2面之複數個凸狀部複數個凸狀部分別於第丨方向上延 伸，且複數個凸狀部係並列配置在與第丨方向正交之第2方 向上。又，於複數個凸狀部各自之與第丨方向正交之剖面 當將通過相對於上述第2方向之各凸狀部之兩端之軸 設為X軸，將於X軸上通過上述兩端之中心並與乂軸正交之 軸設為Z軸，將各凸狀部之乂軸方向之長度設為％時上述 剖面上之各凸狀部之輪廟形狀於_〇 475w4 〇 475% 時’由滿足式（l)2Z(x)表示。 [數1] °·95χζ〇(χ)^ z(x)^ 1.05xz〇(x)...(i) 其中，於式（1)中，z〇(x)滿足式（2)。 153606.doc 201137408 [數2] 8k .⑵ zo{x) = ha —-- -kj ^\6ka + . 1一纥 式（2)中’ ha為0.56wa以上且未達0.58wa之數，1<；3為-0.039以 上且未達-0.027之數。 於上述構成之光控制板中，因凸狀部具有由上述ζ(χ)表 示之剖面形狀，故可更穩定地減少自光控制板射出之光之 亮度之不均勻。 本發明之光控制板可包含透.明材料，且各凸狀部之折射 率為1.50以上且未達丨.52。 本發明之面光源裝置具備本發明之光控制板、以及彼此 相隔地配置且向光控制板之第1面供給光之複數個光源。 本發明之面光源裝置因具備本發明之光控制板，故可更 穩定地減少所射出之光之亮度之不均勻。 本發明之透過型圖像顯示裝置具備：本發明之光控制 板’彼此相隔地配置且向光控制板之第1面供給光之複數 個光源；以及藉由自光控制板之第2面射出之光來照明並 顯示圖像的透過型圖像顯示部。 本發明之透過型圖像顯示裝置因具備本發明之光控制 板故可藉由亮度之不均勻被穩定地抑制之光而對透過型 圖像顯不部進行照明。藉此，可穩定地顯示不存在亮度之 不均勻之圖像。 發明之效果 153606.doc 201137408 根據本發明，可提供一種可更穩定地抑制亮度之不均勻 之光控制板、以及包含該光控制板之面光源裝置及透過型 圖像顯示裝置。 【實施方式】 以下，參照圖式對本發明之光控制板、面光源裝置及透 過型圖像顯示裝置之實施形態進行說明。於圖式之說明 中，對相同之要素標註相同之符號，並省略重複之說明❶ 圖式之尺寸比率並非必須與所說明者一致。 圖1係示意性地表示本發明之透過型圖像顯示裝置之一 貫施形態之構成的剖面圖。圖！係將透過型圖像顯示裝置 分解表示。圖2係圖1所示之透過型圖像顯示裝置令所包含 之面光源裝置所具有之光擴散板的剖面圖。於圖2中，為 便於說明’亦示意性地表示鄰接之2個光源。 透過型圖像顯示裝置1具備透過型圖像顯示部1〇、以及 向透過型圖像顯示部10供給背光之面光源裝置2〇。透過型 圖像顯示部10之例為於例如液晶單元1丨之兩面配置有直線 偏光板12、13之液晶顯示面板。於該情形時，透過型圖像 顯示裝置1為液晶顯示裝置（或液晶電視）。液晶單元丨丨，偏 光板12、13可使用先前之液晶顯示裝置等透過型圖像顯示 裝置中所使用者。液晶單元11之例為TFT(Thin Film
Transistor，薄膜電晶體）型之液晶單元、s™(Super
Twisted Nematic ’超扭轉向列）型之液晶單元等公知之液 晶單元。 面光源裝置20係所謂之直下型之面光源裝置。面光源裝 153606.doc 201137408 置20具有包含複數個光源3 1之光源部3〇〇複數個光源3 j係 並列配置。各光源31係在與複數個光源31之排列方向正交 之方向上延伸之線狀光源。各光源3 1之例為螢光燈（冷陰 極線燈）之類的直管狀之光源。複數個光源3丨係以各光源 31之中心軸線位於相同之平面p内之方式隔開間隔而配 置。於將複數個光源3 1中之鄰接之2個光源3 1、3 1之中心 軸線間的距離設為L之情形時，距離l之例為1 〇 mm〜丨5 〇 mm。此處，光源31係作為線狀來進行說明。然而，光源 31亦可使用LED(Light Emitting Diode，發光二極體）之類 的點狀光源等。圖1中所示之平面p係為便於說明而假設之 平面。 複數個光源3 1較佳為如圖1所示般配置於燈箱32内。燈 箱32之内表面32a較佳為作為光反射面而形成。其原因在 於：藉此將自各光源31輸出之光確實地輸出至透過型圖像 顯示部10側，故而可有效地利用來自各光源3 1之光。於本 實施形態中’光源部30係作為具有上述較佳之構成之燈箱 32者來進行說明。 面光源裝置20係於光源部30之前面側（圖1中為上側）， 即透過型圖像顯示部1 0側具有相對於光源3 1而相隔地配置 之作為光控制板之光擴散板40〇如下所述，於將上述光擴 散板40與複數個光源3 1之間之相隔距離設為D之情形時， 相隔距離D之例為3 mm〜50 mm。於面光源裝置20中，為謀 求薄型化，以使L/D成為2以上之方式，較佳為以使L/D成 為2.5以上之方式選擇鄰接之2個光源31、31間之距離L及 153606.doc 201137408 相隔距離D。 光擴散板40係如下者：為不使各光源3丨之像投影至透過 型圖像顯示部10，而使來自光源部30之光，即來自各光源 31之直接光、及由燈箱32之内表面32a反射之反射光一面 朝向透過型圖像顯示部10擴散，一面進行照射。光擴散板 40之厚度d通常為〇.1 mm〜5 mm。光擴散板40可為膜狀， 亦可為片材狀。 光擴散板40包含透明材料。透明材料之例為透明樹脂、 透明玻璃。透明材料之折射率之例為〗50以上且未達 1.52。又’透明樹脂之例為改質降冰片烯樹脂、聚丙烯腈 樹脂' MS樹脂（甲基丙烯酸曱酯-笨乙烯共聚物樹脂，苯乙 烯之比例：10%〜3 0%)等。 於使用透明樹脂材料作為透明材料之情形時，亦可向透 明樹脂材料中添加紫外線吸收劑、抗靜電劑、抗氧化劑、 加工穩定劑、阻燃劑、潤滑劑等添加劑，該等添加劑可分 別單獨使用、或組合兩種以上來使用。 紫外線吸收劑之例為苯并三唑系紫外線吸收劑、二苯曱 晒系紫外線吸收劑、氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑、丙二 酸S旨系紫外線吸收劑、草醯苯胺系紫外線吸收劑、三畊系 紫外線吸收劑等。紫外線吸收劑之較佳例為苯并三唑系紫 外線吸收劑、三σ井系紫外線吸收劑。 透明樹脂材料通常不添加光擴散劑作為添加劑而使用。 然而’若為不明顯損及本發明之目的之量，則亦可添加光 擴散劑而使用。 153606.doc 201137408 於光擴散板40上’亦可於單面或兩面塗佈抗靜電劑。藉 由塗佈抗靜電劑’可防止由靜電所引起之灰塵之附著等， 從而可防止由灰塵之附著所引起之光線透過率之降低。 如圖1及圖2所示’光擴散板40於光源部3〇側具有幾乎平 坦之第1面40a，並且於透過型圖像顯示部1〇側具有第2面 40b。於第2面40b上形成有複數個凸狀部41。於形成有凸 狀部41之光擴散板40上，光擴散板4〇之厚度d可設定為凸 狀部41之頂部與第1面4〇a之間之距離。 如圖2所示，各凸狀部41係於一個方向（第！方向）上延伸 之線狀之光學要素。光學要素之例為透鏡或稜鏡。複數個 凸狀部41係並列配置在與凸狀部41之延伸方向大致正交之 方向（第2方向）上。複數個凸狀部41係形成於第2面4卟之整 個面上。鄰接之凸狀部41之剖面形狀中之端4U於凸狀部 41之排列方向上重疊。 與各凸狀部41之延伸方向正交之刮面形狀於複數個凸狀 部41間大致相同。如上所述，以滿足相隔距離d及鄰接之2 個光源31、31間之距離L的比即以〇為2以上、較佳為2 5以 上之條件之方式，選擇相隔距離〇及距離L。 圖3係表示凸狀部之與延伸方向正交之剖面形狀之一例 之圖式且將一個凸狀部擴大表示。利用以圖3所示之方 式》又疋之局σ卩之xz座標系對凸狀部4丨之剖面形狀進行說 明。構成xz座標系之乂軸係與複數個凸狀部4ι之排列方向 (第2方向）平行，2軸係與板厚方向（與第1及第2方向正交之 方向）平行。 153606.doc 201137408 於χζ座標系之xz面上，凸狀部41之剖面形狀係由滿足式 (3)之z(x)表示。 [數3] 0.95χζ〇(χ)^ z(x)^ 1.05xz〇(x)...(3) 其中，於式（3)中，z〇(x)滿足式（4)。 [數4] 8Λβ — z〇W =、--厂卜。’ 2....(4) 式（4)中’ wag凸狀部41之X軸方向之長度。ha為選自 0.56wa$ ha<0.58wa之範圍之常數。ka為選自-〇.〇39$ ka< -0.027之範圍之常數。ha與將凸狀部41設為由z〇(x)表示之 形狀之情形時之凸狀部41的兩端41a、41a間之z軸方向之 最大咼度相對應。ka為表示凸狀部41之尖部之參數。匕、 ka之例為ha=0.56wa、ka=-0.039 »於圖3中，例示有在滿足 式（3)之範圍内使z〇(x)於z方向上僅伸縮特定倍（例如丨倍）之 形狀。於圖3所示之一例中，兩端41a、41a係位於χ軸上， 並且頂部41b係位於ζ軸上。凸狀部41具有相對於ζ軸對稱 之輪廊線。 凸狀部41之輪廓線並不限定於使〜(5〇於2方向上僅伸縮 特定倍（例如1倍）之形狀。凸狀部41之輪廓線只要滿足式 (3)即可。於式⑺中，z(x)只要為如下之輪廓線即可，即: 圖4所示’當相對於某寬度^決定了 ZQ(xm，通過由 153606.doc •10· 201137408 0.95z〇(x)所表示之輪廓線與由1 〇5Ζ()(χ)所表示之輪廓線之 間的區域者。 凸狀部41之寬度^就凸狀部41之形成較為容易之方面而 言’通常為40 μιη以上，較佳為8〇 μιη以上，就由凸狀部41 所產生之圖案不易被肉眼辨認之方面而言，通常為8〇〇 μιη 以下，較佳為450 μηι以下。寬度Wa之具體例為41〇 μιη、 400 μηι、325 μιη、280 μηι及 1〇〇 。然而，Wa之值並不限 定於此。 利用圖5來具體地表示凸狀部4丨之輪廓線之一例及凸狀 部41之輪廓線應滿足之條件。圖5係表示凸狀部之輪廓線 之一例及凸狀部之輪廓線應滿足之條件之圖式。圖5之橫 轴表示位置（μηι)，縱轴表示高度（μπι)。於圖5所示之例 中，wa=i〇〇 μίη ’ ha=〇 57%，ka= 〇 〇33。為便於說明，將 由該等數值所決定之z〇⑻稱為ζ1〇(χ)。圖5係表示 z(x)=zlQ(x)之情形時之輪廓線形狀。 於圖5中，為說明基於上述ζ1〇(χ)之輪廓線所滿足之條 件，表不由zl0(x)所表示之輪廓線，並且表示由〇95zl〇(x) 所表不之輪廓線（圖中之虛線）、及由丨〇5ζΐ^χ)所表示之輪 廓線（圖中之一點鏈線）。由於凸狀部4丨之輪廓線只要滿足 ()P可故而只要為通過由〇.95zl〇(x)所表示之輪廓線 與由h()5zl°(x)所表示之輪fp線之間的區域者即可。 於上述形狀例！中，Wa=1〇〇㈣，但如上所述，並不限定 於此。 於上述說明中，凸狀部41之剖面形狀係由滿足式（3)之 153606.doc 201137408 z(x)表示。然而’凸狀部41之剖面形狀只要由· 〇.475waSx$ 0.475wa時滿足式（3)之ζ(χ)表示即可。其原因 在於.凸狀部41之山麓附近（端部近旁）存在成形誤差相對 變大之傾向，另一方面，山麓附近之形狀對光之擴散性所 造成之影響較小。 於將圖2所示之光擴散板4〇應用於透過型圖像顯示裝置1 之情形時，能夠以使凸狀部41之延伸方向（第丨方向）成為畫 面之橫方向之方式配置光擴散板4〇，亦能夠以使凸狀部4 i 之延伸方向成為縱方向之方式配置光擴散板4〇。 可藉由以滿足式（3)之方式設計凸狀部41之剖面形狀， 並自例如透明材料削出之方法而製造光擴散板4〇。又，於 使用透明樹脂材料作為透明材料之情形時，可藉由例如射 出成形法、擠出成型法、壓製成形法、光聚合物法等方法 來製造光擴散板40。 於包含光擴散板40之面光源裝置20及透過型圖像顯示裝 置1中，自光源部30之各光源31輸出之光係直接射入至光 擴散板40中 '或由燈箱32之内表面32a反射後射入至光擴 散板40中。射入至光擴散板4〇中之光係自第2面40b朝向透 過型圖像顯示部10進行照射。於第2面40b上形成有複數個 凸狀部41，因此經由凸狀部41而射出光》其結果，藉由光 擴散板40而生成面狀之光。此時，因凸狀部41具有由上述 z(x)所表示之剖面形狀，故可抑制亮度之不均勻。 因凸狀部41之剖面形狀由滿足式（3)之z(x)表示，故即便 因例如光擴散板40相對於光源3 1之位置偏移或由熱等所引 153606.doc •12· 201137408 起之ι形而導致L/D自特定之值（例如設計值）產生變動， 亦難以產生亮度之不均句，從而可更穩定地抑制亮度之不 參照模擬結果對光擴散板4G可抑制亮度之不均勻，進而 可穩疋地抑制亮度之不均勻之方面進行具體說明。 模擬係於如圖2所示般在複數個光源31上配置有光擴散 板40之構成中實施。又，光擴散板4〇之折射率包含凸狀部 41在内係a又為1.51。於模擬中，藉由光線追蹤法而求出來 自光擴散板40之射出光，且算出與z方向正交之面之亮度 均齊度（％)。亮度均齊度（％)係藉由「（最低亮度/最高亮 度）xl〇〇」而算出。 模擬_之凸狀部41之剖面形狀之輪廓線為Z(X)=Z()(X)。 將Z0(x)中所包含之1^及1<：3為上述範圍（即，〇 56Wagha<〇 58Wa 及-0.039$趴<-0.027)之情形作為實施例，並將113及1^為上 述範圍以外之情形作為比較例來進行說明。 於實施例1、比較例1及比較例2中，將鄰接之2個光源3 1 之間隔L設為30 mm，將光源31與光擴散板40之距離D設為 15 mm。於該情形時，L/D=2.00。於表1中表示實施例1、 比較例1及比較例2中所設定之ha、ka之值，並且表示藉由 模擬所獲得之壳度均齊度之結果。於表1中，wa= 100 μηι。 [表1] ha ka 亮度均齊度(％) 實施例1 0.57wa -0.033 88.4 比較例1 0.50wa 1.000 74.7 比較例2 0.50wa -1.000 55.7 153606.doc -13· 201137408 如表1所示，實施例1實現88 4%之亮度均齊度。除凸狀 41之面形狀以外之實施例1、比較例1及比較例2之條 件相同。因此，藉由將凸狀部4丨之剖面形狀設為實施例1 之形狀，可獲得高於比較例1及比較例2之亮度均齊度。 作為實施例2 ’以相對於實施例1變更了 l/D之條件來實 施模擬。除將光源31與光擴散板4〇之距離D設為14爪爪之 方面以外，以與實施例1之情形相同之條件來進行實施例2 之模擬。於實施例2中，L/D=2.14e於表2中表示實施例2 之模擬結果。於表2中，亦為Wa=100 μιη。 [表2] ha ka 亮度均齊度(％) 實施例2 0.57wa -0.033 83.6 於實施例2之模擬條件中L/D為2 14，因此實施例2之[/〇 相對於實施例1之情形之L/D產生了變動。然而，實施例2 實現83.6%之亮度均齊度。即，藉由具有剖面形狀由滿足 式（3)之ζ(χ)所表示之凸狀部41，即便光擴散板4〇2L/d自 特定之值（例如設計值）產生變動，亦難以產生亮度之不均 勻’從而可更穩定地抑制亮度之不均勻。 由於光擴散板40具有上述之作用效果，故而具備光擴散 板40之面光源裝置20可輸出亮度之不均勻被抑制之光。於 包含光擴散板40之透過型圖像顯示裝置1中，可藉由亮度 之不均勻被抑制之光而對透過型圖像顯示部1〇進行照明， 故而透過型圖像顯示裝置丨可謀求顯示品質之提高。於具 備光擴散板40之面光源裝置2〇中，亦可更穩定地輸出亮度 153606.doc •14· 201137408 之不均勻被抑制之光。於具備光擴散板40之透過型圖像顯 示裝置1中，可一面謀求顯示品質之提高，一面抑制因光 擴散板40相對於光源31之位置偏移或由熱等產生之變形所 引起之顯示品質之變動。 以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不 限定於上述實施形態。例如，將光控制板作為光擴散板 進行了說明，但本發明並不限定於此。光控制板只要為如 下之光構件即可，#，調整自複數個光源輸出之光在與配 置複數個光源之平面平行的平面内之亮度之均句性者。例 如，光控制板亦可為於包含透明材料之板之光的射出側具 有複數個上述凸狀部之稜鏡片或透鏡片等光學片或光學膜 之類的亮度調整板。進而，鄰接之凸狀部41之剖面形狀中 之端41a係作為於凸狀部41之排列方向上重疊者而進行了 說明。然而，於光擴散板4〇之刮面形狀中，可於鄰接之2 個凸狀部41中t 一個凸狀部41的端—與另一個凸狀部41 之端41a之間產生平坦部（例如由製造誤差所產生之程度者） 等。 光擴散板40亦可為由單獨之透明材料所構成之單層板。 光擴散板40亦可為積層有由彼此不同之透明材料所構成之 層之構造的多層板。 圖6係作為多層板之情形時之光擴散板之一例之剖面 圖如圖6所示，作為多層板之光擴散板5〇具有··表層 51、設置於表層51上之基體部52、設置於基體部52上之凸 狀部形成層53。如圖6所示’表層51與基體部“之間之界 I53606.doc 201137408 面及基體部52與凸狀部形成層53之界面平坦。 凸狀部形成層53係將複數個凸狀部41排列在與凸狀部41 之延伸方向正交之方向上而構成之形狀賦予層。凸狀部4ι 之形狀與圖2中所示者相同。凸狀部形成層53所具有之各 凸狀部41包含透明材料。各凸狀部41之折射率可設定為 1.50以上且未達1.52。 基體部52係包含透明材料之板狀體。基體部52之折射率 可設定為1.50以上且未達152。基體部52之折射率亦可與 凸狀部41之折射率不同。然而，基體部52之折射率較佳為 與凸狀部41之折射率相同。 … 表層51亦為包含透明材料之板狀體。表層5丨中與基體差 52為相反側之面平坦。表層51之厚度薄於基㈣&表^ 51之厚度之例為10 μηι以上且未達1〇〇㈣。表層η之折身 率可設定為與基體部52之折射率差為〇ι以下者。表層$ 之折射率較佳為與基體部52相同之折射率。 於基體部5 2包含樹脂$ ,降^ 清形時，表層51較佳為包含紫夕丨 線吸收劑。其原因在於：茲 、 、错由表層5 1包含紫外線吸收劑， 例如於使用如螢光管船鉍 飯輸出先中包含紫外線之光源31之賴 形時，可防止由來自弁湄 ，、之紫外線所引起之光擴散板的 劣化。又，於基體部52_1_士 β、 ”有吸濕性之情形時，構成表層5] 之材料可設定為抑制吸渴 躁之材枓。於凸狀部53具有吸渴μ 之情形時，構絲層51之_〇_ 及錢 材科可6又疋為較凸狀部53更易於 吸濕之材料。 於以上之說明中 光源部30所具有之複數個光源3 1係以 153606.doc • 16 · 201137408 間隔L而幾乎等間隔地配置。然而，鄰接之2個光源3丨、3 i 間之距離亦可不同。於該情形時，可使用鄰接之2個光源 3 1、3 1間之間隔之平均距離Lrn，對光源3 1之間距離、及光 源3 1與光控制板之間之距離之比進行定義。 【圖式簡單說明】 圖1係示意性地表示本發明之透過型圖像顯示裝置之一 實施形態之構成的剖面圖。 圖2係用於圖1中所示之透過型圖像顯示裝置之光擴散板 之剖面圖。 圖3係表示光擴散板所具有之凸狀部之一例之剖面形狀 的圖式。 圖4係表示對圖3中所示之凸狀部之剖面形狀進行表示之 輪廓線所滿足之條件的圖式。 圖5係說明凸狀部之輪廓線之一例及該輪廓線應滿足之 條件之圖式。 圖6係表示光擴散板之其他例之剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 透過型圖像顯示裝置 10 透過型圖像顯示部 11 液晶單元 12、13 偏光板 20 面光源裝置 30 光源部 31 光源 153606.doc • 17· 201137408 32 燈箱 32a 燈箱32之内表面 40 光擴散板（光控制板） 40a 第1面 40b 第2面 41 凸狀部 41a 凸狀部之端 41b 凸狀部之頂部 50 光擴散板 51 表層 52 基體部 53 凸狀部形成層 D 光擴散板40與複數個光源31之間之相隔距離 d 光擴散板40之厚度 ha 凸狀部41之兩端41a、41a間之z軸方向之最 大高度 ka 表示凸狀部41之尖部之參數 L 鄰接之2個光源3 1、3 1之中心軸線間之距離 P 平面 wa 凸狀部之X軸方向之長度 Z ' X 軸 153606.doc -18·