WO2012144468A1 - バックライトユニットおよび表示装置 - Google Patents

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WO2012144468A1
WO2012144468A1 PCT/JP2012/060287 JP2012060287W WO2012144468A1 WO 2012144468 A1 WO2012144468 A1 WO 2012144468A1 JP 2012060287 W JP2012060287 W JP 2012060287W WO 2012144468 A1 WO2012144468 A1 WO 2012144468A1
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backlight unit
luminance
optical path
path changing
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PCT/JP2012/060287
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滋規 田中
良信 平山
柳 俊洋
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シャープ株式会社
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    • H04N2013/40Privacy aspects, i.e. devices showing different images to different viewers, the images not being viewpoints of the same scene
    • H04N2013/403Privacy aspects, i.e. devices showing different images to different viewers, the images not being viewpoints of the same scene the images being monoscopic

Definitions

  • the present invention relates to a backlight unit and a display device including the backlight unit.
  • DV display dual view display
  • a DV display can display two different images at the same time, each image being only viewable from a particular direction.
  • the emitted light emitted from the DV display has luminance directivity in a direction in which each image can be viewed.
  • the luminance directivity of the light emitted from the liquid crystal panel largely depends on the luminance directivity of the backlight light emitted from the backlight.
  • the emitted light emitted from a normal liquid crystal display 1000 that is not a DV display has luminance directivity in a direction with a viewing angle of 0 degrees (indicated by a dashed line O). Yes.
  • DV backlight unit for a DV display described in Patent Document 1 (hereinafter simply referred to as “DV backlight unit”) as an example of the technology relating to the luminance directivity of the backlight.
  • this DV backlight unit includes a light source 1011, a light guide plate 1012, a diffusion sheet 1013, and two prismatic sheets 1014 and 1015 arranged between the diffusion sheet 1013 and the liquid crystal panel. , And a reflector 1016.
  • the prism forming surface of the prism sheet 1014 faces the diffusion sheet 1013 side, and its prism axis (prism ridgeline) is arranged in parallel along the vertical direction of the liquid crystal screen.
  • the prism forming surface of the prism sheet 1015 faces the liquid crystal panel, and the prism axis thereof is arranged so as to coincide with the horizontal direction of the liquid crystal screen.
  • the above-described DV backlight unit can obtain high luminance in the left and right directions.
  • the backlight unit includes a light guide 2022, a lens sheet 2021 having a prism row 2026, a reflection sheet 2025, and light sources 2023 and 2024.
  • the lens sheet 2021 is arranged such that a prism row 2026 is arranged on the display panel side, and the prism row 2026 is orthogonal to the long side end face of the light guide 2022 on which the light sources 2023 and 2024 are arranged.
  • the luminance of such a backlight unit is shown in FIG.
  • symbol K indicates a state when the apex angle of the prism 2026 is 90 degrees
  • symbol L indicates a state when the lens sheet 2021 is removed. As can be seen from the luminance of the symbol K in FIG.
  • the lens sheet 2021 having a prism with an apex angle of 90 degrees the luminance is increased, but the viewing angle is conversely narrowed.
  • the angle of the viewing angle is indicated by an angle from a normal line standing on the surface of the backlight unit.
  • the prism 2026 has an isosceles triangle shape, and the angle between the equilateral sides is the apex angle of the prism 2026.
  • Japanese Patent Publication Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-86622 (published on April 23, 2009)” Japanese Patent Publication “Japanese Patent Laid-Open No. 2005-44642 (published on February 17, 2005)”
  • the luminance of the backlight light is reduced by about 60% near the viewing angle of ⁇ 45 degrees, resulting in display quality. There is a problem of causing deterioration. Further, to increase the luminance, it is necessary to increase the luminance as a whole, and the power consumption of the backlight unit is unnecessarily increased.
  • the prism axis of the prism row 2026 of the lens sheet 2021 is parallel to the light emission direction of the light sources 2023 and 2024.
  • the incident angle of the incident light to the prism is equal to the outgoing angle of the outgoing light from the prism.
  • the axis of the prism row 2026 is along the propagation direction of the light emitted from the light sources 2023 and 2024.
  • the backlight unit described in Patent Document 2 has a problem that it is difficult to emit backlight light having luminance directivity in a plurality of different directions.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a backlight unit that can emit backlight light having luminance directivity in a plurality of different directions while realizing a reduction in thickness. For the purpose.
  • the backlight unit of the present invention receives at least two light sources arranged to face each other and light emitted from each of the two light sources, and emits the received light.
  • a light guide member having one light exit surface, and a second light exit surface that directly receives light emitted from the first light exit surface of the light guide member and directly emits the received light toward an external display panel.
  • a light path changing member that changes an optical path of light passing therethrough, wherein the light path changing member has luminance in at least two directions different from a normal direction of a display screen of the display panel. Light having luminance directivity with a maximum distribution is emitted from the second light exit surface.
  • an optical path change member radiate
  • the optical path changing member directly receives the light emitted from the first light emitting surface of the light guide member, and directly emits the received light toward the external display panel.
  • the sheet-like member between the display panel and the light guide member is composed of only one optical path changing member 1. Therefore, unlike the DV backlight unit described in Patent Document 1, there is no problem that it is difficult to reduce the thickness.
  • the backlight unit of the present invention it is possible to emit backlight light having luminance directivity in a plurality of different directions while realizing a reduction in thickness.
  • the optical path changing member emits light having luminance directivity that maximizes the luminance distribution in at least two directions different from the normal direction of the display screen of the display panel.
  • the light is emitted from the second light emission surface.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows one Embodiment of the display system in this invention. It is a block diagram which shows the principal part structure in the said display system. It is a figure which shows one Embodiment of the backlight unit in this invention. It is a figure which shows other embodiment of the backlight unit in this invention, (a) shows one structural example of the said backlight unit, (b) shows another structural example of a backlight unit. It is a figure which shows another example of a structure of the said backlight unit. It is a figure which shows the relationship between the viewing angle in DV display, and a brightness
  • (A) is a perspective view which shows the structure of the conventional DV backlight unit
  • (b) is a figure which shows the relationship between the viewing angle and brightness
  • FIGS. 1 to 7 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 as follows. Descriptions of configurations other than those described in the following specific items may be omitted as necessary. However, in the case where they are described in other items, the configurations are the same. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in each item are given the same reference numerals, and the explanation thereof is omitted as appropriate.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the display system 100.
  • the display system 100 includes light sources 4A and 4B, a liquid crystal panel (display panel) 5, sensors (luminance sensors) 6A and 6B, a calculation unit 7, a light source drive control unit 8, a frame frame 9, and a memory 10. And a BL unit (backlight unit) 20.
  • the light sources 4A and 4B and the light source drive control unit 8 are components of the backlight unit 300 (see FIG. 2) that illuminates the liquid crystal panel 5 from the back surface of the liquid crystal panel 5.
  • the sensors 6A and 6B, the calculation unit 7 and the light source drive control unit 8 are components of the display device unit 200 together with the liquid crystal panel 5.
  • the display system 100 is a dual view display (hereinafter referred to as DV display) that displays two images simultaneously, or a quartet view display (hereinafter referred to as CV display) that displays four images simultaneously. Can be called).
  • DV display dual view display
  • CV display quartet view display
  • the side of the left image IL in the DV display is referred to as “A side”
  • the side of the right image IR is referred to as “B side” (see FIG. 6).
  • the left, right, lower, and upper image sides of the display screen in CV display are referred to as “A side”, “B side”, “C side”, and “D side”, respectively (see FIG. 5). .
  • the display system 100 is not limited to the DV display or the CV display, and it is only necessary that a plurality of images can be displayed simultaneously.
  • the BL unit 20 includes an optical path changing member 1, a light guide plate (light guide member) 2, and a reflection plate (reflection member) 3.
  • front in the present specification means the surface on the side where the liquid crystal panel 5 displays an image (that is, the side on which the user views the liquid crystal panel 5).
  • rear surface in the present specification means a surface opposite to the side on which the liquid crystal panel 5 displays an image. Note that the liquid crystal panel 5 shown in FIG. 1 is a DV display.
  • the optical path changing member 1 is disposed on the back surface of the liquid crystal panel 5.
  • the light path changing member 1 has a light guide plate 2 disposed on the back surface thereof.
  • the light guide plate 2 has a reflection plate 3 disposed on the back surface thereof.
  • the light guide plate 2 has light sources 4A and 4B disposed on its side surfaces.
  • the optical path changing member 1 is a kind of so-called optical sheet that plays a role of reflecting, diffusing, and condensing the light emitted from the light guide plate 2, but the optical path changing member 1 of the present embodiment is at least its optical characteristics. This is a member that changes the optical path of incident light.
  • the optical path changing member 1 has a light incident surface (light receiving surface) SUF1 on which light emitted from each of the two light sources 4A and 4B arranged opposite to each other in the left-right direction with respect to the paper surface is incident. And a light exit surface SUF2 from which light incident from the light entrance surface SUF1 exits. Further, the light incident surface SUF1 and the light emitting surface SUF2 face each other in the vertical direction with respect to the paper surface.
  • the optical path changing member 1 has a light exit surface SUF2 (of the optical path changing member 1 with respect to the facing direction of at least two light sources 4A and 4B.
  • the emission angle ⁇ (second emission angle) of the light emitted from the second light emission surface) is set as the emission angle ⁇ (first emission angle) of the light emitted from the light emission surface SUF4 (first light emission surface) of the light guide plate 2.
  • Incident angle of incident light to light incident surface SUF1
  • optical path changing member 1 optical sheet
  • optical sheet optical sheet having such optical characteristics
  • FIG. 4A shows the configuration of a BL unit (backlight unit) 20a using a diffusion sheet 1a as the optical path changing member 1, and FIG. 4A uses the lens sheet 1b as the optical path changing member 1.
  • FIG. The structure of the existing BL unit (backlight unit) 20b is shown.
  • the sheet surface (the light incident surface SUF1 or the light emitting surface SUF2) has a fine shape or a scattering material mixed therein.
  • the characteristic ( ⁇ ⁇ ) has no direction dependency, it can be configured to have the above optical characteristic with respect to a specific direction. Therefore, in the diffusion sheet 1a, in the case where the above optical characteristics have direction dependency, it is preferable to have the above optical characteristics with respect to the facing direction of the light sources 4A and 4B.
  • the diffusion sheet 1a is less isotropic than the lens sheet 1b described later when the optical characteristics are not direction-dependent, but conversely, the optical characteristics ( ⁇ ⁇ ) are isotropic. Since it can be said that it is provided, it is suitable as an optical path changing member 1 for CV display described later (FIG. 5).
  • the diffusion sheet 1a of the present embodiment is composed of a transparent resin as a base material (base material) and a light scattering agent (scattering fine particles) dispersed in the transparent resin.
  • a thermoplastic resin for example, a thermosetting resin, or the like
  • a polycarbonate resin an acrylic resin, a fluorine acrylic resin, a silicone acrylic resin, an epoxy acrylate Resins, polystyrene resins, cycloolefin polymers, methylstyrene resins, fluorene resins, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene, acrylonitrile styrene copolymers, acrylonitrile polystyrene copolymers, and the like can be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the light scattering agent scattering fine particles
  • transparent fine particles made of an inorganic substance or a resin can be used.
  • transparent fine particles made of an inorganic substance for example, fine particles made of an oxide such as silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), titania, or other kinds such as calcium carbonate and barium sulfate. Fine particles can be used.
  • Transparent fine particles made of resin include acrylic resin, styrene resin, acrylic styrene resin or a crosslinked product thereof; melamine formaldehyde resin; polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy resin, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polyfluorovinylidene.
  • Fluorine resin such as ethylene tetrafluoroethylene copolymer; or particles made of silicone resin can be used.
  • the scattering fine particles having an average particle diameter (particle diameter) of the same order as the wavelength of visible light can contribute to light scattering.
  • the particle size of the scattering fine particles needs to be 100 nm or more.
  • the particle diameter of each scattering fine particle is preferably on the order of larger than the wavelength of visible light, and is preferably 1 ⁇ m or more. Therefore, the average particle diameter of the scattering fine particles is preferably 1 ⁇ m or more, and more preferably about 2 ⁇ m.
  • the fine particles for expressing the light scattering property are mixed in the transparent resin by about 5% by mass.
  • the mixing ratio of the fine particles varies somewhat depending on the desired degree of light scattering (for example, defined by the haze value), but if it exceeds 5% by mass, the haze value increases unnecessarily.
  • the distance that propagates through the diffusion sheet 1a is extended, and the transmittance is extremely lowered.
  • the thickness of the diffusion sheet 1a is preferably 0.1 to 5 mm.
  • the thickness of the diffusion sheet 1a is 0.1 to 5 mm, optimal light scattering properties and luminance can be obtained, which is preferable in terms of optical characteristics.
  • the thickness is less than 0.1 mm, the desired light scattering property cannot be exhibited.
  • the thickness exceeds 5 mm, the amount of resin is large, and thus the luminance is lowered due to absorption.
  • the diffusion sheet 1a of the present embodiment has a haze value of 75% and a total light transmittance of 86%, but the haze value is 70% or more and the total light transmittance is 50% or more. Preferably there is.
  • thermoplastic resin When a thermoplastic resin is used as the transparent resin, air bubbles may be used as the light scattering agent.
  • the internal surface of the bubble formed inside the thermoplastic resin causes diffused reflection of light, and light scattering properties equivalent to or higher than when scattering particles are dispersed can be exhibited. Therefore, the film thickness of the diffusion sheet 1a can be made thinner.
  • Examples of such a diffusion sheet 1a include white PET and white PP.
  • White PET is a resin that is incompatible with PET, fillers such as titanium oxide (TiO 2 ), barium sulfate (BaSO 4 ), and calcium carbonate are dispersed in PET, and then the PET is stretched by a biaxial stretching method. By doing so, bubbles are generated around the filler to form.
  • the diffusion sheet 1a made of a thermoplastic resin only needs to be stretched in at least one axial direction. This is because bubbles can be generated around the filler by stretching in at least one axial direction.
  • thermoplastic resin examples include acrylonitrile polystyrene copolymer, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene-2,6-naphthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, cyclohexanedimethanol copolymer polyester resin, isophthalic acid copolymer polyester resin, Polyester resins such as sporoglycol copolymer polyester resin and fluorene copolymer polyester resin, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, and alicyclic olefin copolymer resins, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polycarbonate, Polystyrene, polyamide, polyether, polyesteramide, polyetherester, polyvinyl chloride, cycloolefin polymer And their copolymers and component, also can be used as mixtures of these resins are not particularly limited.
  • the thickness of the diffusion sheet 1a is preferably 25 to 500 ⁇ m.
  • the thickness of the diffusion sheet 1a is less than 25 ⁇ m, the sheet is not sufficiently squeezed, and wrinkles are likely to occur in the manufacturing process and the frame frame 9, which is not preferable. Further, when the thickness of the diffusion sheet 1a exceeds 500 ⁇ m, there is no particular problem with the optical characteristics, but the rigidity is increased, so that it is difficult to process into a roll shape, and the slit cannot be easily formed. This is not preferable because the advantage of the thinness obtained is reduced.
  • the diffusion sheet 1a may have a fine concavo-convex structure formed on the light incident surface SUF1 or the light emitting surface SUF2.
  • a method of forming this fine concavo-convex structure when forming the diffusion sheet 1a, it is brought into close contact by applying pressure to a mold for shaping the fine concavo-convex structure by a coextrusion forming method or an injection molding method. There is a method of transferring the concavo-convex structure.
  • the fine concavo-convex structure there is a method in which the light incident surface SUF1 or the light exit surface SUF2 of the diffusion sheet 1a is molded using a radiation curable resin such as UV (Ultra Violet) curable resin. More specifically, after the diffusion sheet 1a is formed as a plate-like member by a coextrusion method, a fine uneven structure is formed by UV forming an uneven shape on the light incident surface SUF1 or the light exit surface SUF2 of the diffusion sheet 1a. be able to.
  • a radiation curable resin such as UV (Ultra Violet) curable resin.
  • the surface state of the light incident surface SUF1 or the light exit surface SUF2 is often expressed by roughness as roughness, but here, the surface state is defined as haze value and unevenness spacing Sm value (hereinafter referred to as “Sm value”). It shows with.
  • the haze value is defined by JIS K 7136, and is represented by an average value when measured five times using a haze meter.
  • the Sm value is defined by the surface roughness standard JIS B0601-2001, and is a contact type surface roughness meter. Means an average value when measured under the condition of a cut-off value of 2.0 mm.
  • the unevenness interval is fine but the unevenness roughness is insufficient, and the light surface scattering becomes weak. If it exceeds 900 ⁇ m, the unevenness interval is wide and the roughness becomes rough. Scattering becomes stronger, but it leads to lower front luminance.
  • the surface roughness of the light incident surface SUF1 or the light exit surface SUF2 is regular, it is advantageous in obtaining a certain scattering effect as compared with the case where the surface roughness is irregular. It becomes easy.
  • the surface condition of the mold is adjusted and transferred in-line during injection molding or extrusion molding. And a method of blasting an abrasive. Further, when the light scattering agent is bleed out under the extrusion conditions, the concentration and particle diameter of the scattering fine particles and the thickness of the scattering layer are adjusted.
  • thermoplastic resin is heated and melted with an extruder, extruded from a T-die, and formed into a plate shape.
  • the co-extrusion method is used in the case of a laminated plate, and a plurality of extruders are used to carry out lamination extrusion from a lamination die such as a feed block die or a manifold die to form a multilayer plate.
  • a plurality of prism rows 1c are formed on the light emitting surface SUF2, and the ridge line (prism axis) of the prism row 1c of this embodiment is a light source. They are arranged perpendicular to the opposing direction of 4A and 4B. Therefore, the emission angle ⁇ (second emission) of the emitted light when the light incident on the lens sheet 1b at a predetermined incident angle along the propagation direction of the light emitted from the light sources 4A and 4B is emitted from the light emission surface SUF2 side.
  • the cross section of the prism row 1c is an isosceles triangle, the apex angle (prism apex angle) is 80 to 100 degrees, and the refractive index is 1 .5.
  • the refractive index of the lens sheet 1b increases, the emission angle ⁇ approaches 0 degrees.
  • the optical path changing member 1 sets the emission angle ⁇ of the light emitted from the light exit surface SUF2 with respect to the opposing direction of the at least two light sources 4A and 4B. It has an optical characteristic that makes it smaller than the incident angle ⁇ of light incident from the surface SUF1. For this reason, as shown in FIG. 3, the light emitted from the light source 4A has a luminance directivity in a direction inclined to the right side (A side, for example, viewing angle +45 degrees) with respect to the normal line of the light exit surface SUF2. Backlight light can be emitted.
  • the light emitted from the light source 4B can emit backlight light having luminance directivity in a direction inclined to the left side with respect to the normal line (B side, for example, a viewing angle of ⁇ 45 degrees).
  • B side for example, a viewing angle of ⁇ 45 degrees.
  • the axis of the prism array 2026 is along the propagation direction of the light emitted from the light sources 2023 and 2024, and thus has luminance directivity in a plurality of different directions. The problem that it is difficult to emit the backlight does not occur.
  • the light emitted from the light exit surface SUF2 of the optical path changing member 1, the diffusion sheet 1a, and the lens sheet 1b is directly applied to the external liquid crystal panel 5.
  • the sheet-like member between the liquid crystal panel 5 and the light guide plate 2 which will be described later is composed of only one optical path changing member 1. Therefore, unlike the DV backlight unit described in Patent Document 1, there is no problem that it is difficult to reduce the thickness.
  • the BL unit 20 it is possible to emit backlight light having luminance directivity in a plurality of different directions while realizing a reduction in thickness.
  • the light guide plate 2 is a member that receives light emitted from each of the two light sources 4A and 4B and guides the received light from the light emitting surface SUF4 to the light incident surface SUF1 of the optical path changing member 1.
  • it is a transparent resin plate that converts linear light generated from the light sources 4A and 4B into a surface light source for entering the liquid crystal panel 5.
  • the shape of the light guide plate 2 is a plate shape (cuboid shape), and the shape of the light exit surface SUF4 (bottom surface SUF5) is a rectangular shape.
  • the thickness of the light guide plate 2 is 0.2 mm to 3 mm, but the thickness of the light guide plate 2 is not limited to this range.
  • the light guide plate 2 has a plate shape in this embodiment, but various shapes such as a wedge shape and a hull shape can be used. Moreover, as a constituent material of the light guide plate 2, a synthetic resin having a high transmittance such as a methacrylic resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, or a vinyl chloride resin can be used.
  • the light guide plate 2 uses a light exit surface SUF4 that is a mirror surface and the other bottom surface SUF5 is a rough surface.
  • the bottom surface SUF5 of the light guide plate 2 is subjected to prism processing, dot printing processing, and the like in order to make the luminance uniform and improve the luminance.
  • the concave and convex portions are sparse, and the distant portions (near the center of the light guide plate 2) are dense.
  • the concave and convex portions formed on the light guide plate 2 are limited to such a form. Absent.
  • the light guide plate 2 of the present embodiment is configured to emit light uniformly diagonally right upward or diagonally upward left as shown in FIG.
  • a method of forming the light guide plate 2 by injection molding using a mold having irregularities, or injecting a light guide member having a flat surface in advance examples thereof include a method of forming by a molding method or a casting method, and printing a special ink so that protrusions are formed by screen printing.
  • the reflecting plate 3 is a light reflecting member that reflects light leaked from the bottom surface UF5 of the light guide plate 2.
  • the surface shape of the reflecting plate 3 is a flat shape.
  • a film made of polyester resin or polyolefin resin or a white film is used as the constituent material of the reflector 3.
  • a pigment such as titanium oxide, barium sulfate, calcium carbonate, aluminum hydroxide, magnesium carbonate, aluminum oxide is added to the plastic resin so as to be white. It is formed into a film or sheet. It is also possible to use a resin in which an inorganic filler such as calcium carbonate or titanium oxide is contained, a film is formed, and this is stretched to form a large number of microvoids.
  • Light source 4A, 4B 4 A of light sources are provided in the position which radiate
  • the light source 4B is provided at a position where light is emitted from the A side to the light guide plate 2. That is, the light sources 4A and 4B are arranged to face each other in the left-right direction with respect to the paper surface, as shown in FIG.
  • the direction in which the light from the light source 4A is emitted is the right direction (B side), and the direction in which the light from the light source 4B is emitted is the left direction (A side).
  • the light sources 4A and 4B LEDs (Light Emitting Diodes) are used in the present embodiment, but a CCFT (Cold Cathode Fluorescent Tube) or a surface light source such as electroluminescence may be used. good.
  • the light source is assumed to be at least two independent LEDs.
  • the light sources 4A and 4B are CCFT, a U-shaped fluorescent tube may be used, and the single light tube in which the light source 4A and the light source 4B are connected to each other may be used.
  • two L-shaped fluorescent tubes may be used in combination.
  • the light sources 4A and 4B may include a reflector (not shown).
  • the inner surface of the reflector has a parabolic shape, and the light sources 4A and 4B are arranged at the focal position.
  • the liquid crystal panel 5 is a display panel that can simultaneously display a plurality of images. As shown in FIG. 3, the liquid crystal panel 5 has a light irradiation surface SUF3 to which light emitted from the light emission surface SUF4 of the light guide plate 2 is directly irradiated. ) 52, an adhesive layer 53, a CF (color filter) substrate 54, and a TFT (thin film transistor) substrate 55.
  • the back surface of the display area located on the A side in the liquid crystal panel 5 is illuminated by light emitted from the optical path changing member 1 through the light guide plate 2 from the light source 4A.
  • a luminance peak is obtained at a viewing angle of 45 degrees.
  • the back surface of the display area located on the B side in the liquid crystal panel 5 is illuminated by the light emitted from the light path changing member 1 through the light guide plate 2 from the light source 4B.
  • a luminance peak is obtained at a viewing angle of ⁇ 45 degrees.
  • the luminance peak for the image displayed on the A side of the liquid crystal panel 5 and the luminance peak for the image displayed on the B side of the liquid crystal panel 5 are in different directions.
  • the viewing angle at which the luminance peak can be obtained for each of the images displayed on the A side and the B side of the liquid crystal panel 5 can be set to a desired angle. It is possible to improve the display quality of the image.
  • the polarizing plates 51 and 56 are for attaching a polarizing substrate containing a polarizing element and a base substrate (not shown) sandwiching the polarizing substrate between both sides, a protective film (not shown) on one side, and a glass substrate on the other side. It is composed of a release film (not shown).
  • the polarizing plates 51 and 56 are as thin as about 0.12 mm to 0.4 mm even if about 10 layers are stacked.
  • a polarizing substrate containing a polarizing element is iodine or a dichroic dye that is a polarizing element, which causes a polarizing effect.
  • As the polarizing substrate polyvinyl alcohol (PVA, Poly Vinyle Alcohol) is used, and the polarizing element is included in this medium.
  • Triacetyl cellulose (TAC, Triacetyl cellulose, Cellulose triacetate) is used as a base substrate for protecting the polarizing substrate.
  • the release film is coated with an adhesive layer on the base substrate side, peeled off when applied to the glass substrate, and attached to the glass substrate with the adhesive layer.
  • the parallax barrier 52 is an optical member in which a light transmission region and a light blocking region are formed in a stripe shape, and the parallax barrier 52 separates a plurality of images to be displayed into individual display regions.
  • a plurality of different left-side images IL (A) for a plurality of users existing in the respective directions of a specific viewing angle L and a viewing angle R are provided.
  • Side and right side image IR (B side) can be visually recognized.
  • the adhesive layer 53 is a transparent resin layer such as an acrylic resin that adheres the parallax barrier 52 and the CF substrate 54. Note that if the parallax barrier 52 and the CF substrate 54 are formed in contact with each other, the function as a parallax barrier cannot be exerted, so the adhesive layer 53 adjusts the distance between the parallax barrier 52 and the CF substrate 54 to an appropriate distance. This distance may be any distance that allows DV display.
  • the CF substrate 54 has a colored layer or a black matrix (BM) that transmits red (R), green (G), and blue (B) light on the substrate corresponding to each pixel, and is a protective film. It's covered.
  • This colored layer is a coloring material or a colored film applied to the CF substrate 54 with a fine pattern, and a pigment-based or dye-based one is used.
  • the BM layer prevents light leakage during black display and color mixing between adjacent colorants, and also prevents generation of photocurrent due to light irradiation to the TFT substrate 55. Those using a photosensitive material for fixing the coloring material are mixed in the coloring material and fixed as they are.
  • a thin BM layer of about 0.1 ⁇ m has a lot of metallic chromium, and carbon, titanium, nickel, etc. are also used. Between the BM layers, three colored layers having a thickness larger than that of the BM layer of about 1.2 ⁇ m are arranged in a certain pattern.
  • a high-definition screen has many stripe arrangements of colored layer patterns, but a low-definition screen has a good image quality with a good delta arrangement.
  • the sensors 6 ⁇ / b> A and 6 ⁇ / b> B are provided on the front side of the liquid crystal panel 5, that is, on the side where the liquid crystal panel 5 displays an image, and are provided inside a frame 9 as a housing.
  • the sensors 6A and 6B are luminance sensors that sense the luminance of light incident on the sensors 6A and 6B.
  • the senor 6A is provided on a path of light emitted from the display area located on the A side in the liquid crystal panel 5.
  • the sensor 6A measures the luminance of the light incident on it, and supplies the result of the measurement as detection data A to the calculation unit 7.
  • the sensor 6B is provided on a path of light emitted from the display area located on the B side in the liquid crystal panel 5.
  • the sensor 6B measures the luminance of the light incident on the sensor 6B, and supplies the result of the measurement to the calculation unit 7 as detection data B different from the detection data A.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the calculation unit 7 and the components related to the calculation unit 7.
  • the calculation unit 7 includes a data analysis unit 71, a light source emission condition determination unit 72, and a calculation unit memory 73.
  • the data analysis unit 71 transmits a measurement command signal S_Enable_A to the sensor 6A.
  • the data analysis unit 71 also transmits a measurement command signal S_Enable_B to the sensor 6B.
  • the sensor 6A When the sensor 6A receives the measurement command signal S_Enable_A, the sensor 6A starts measuring the luminance, and transmits the measurement result to the data analysis unit 71 as detection data A.
  • the sensor 6B receives the measurement command signal S_Enable_B, the sensor 6B starts measuring the luminance, and transmits the measurement result to the data analysis unit 71 as detection data B.
  • the data analysis unit 71 receives the detection data A and B.
  • the data analysis unit 71 transmits the analysis result A obtained by subjecting the detection data A to AD (Analog-Digital) conversion and noise removal to the light source emission condition determination unit 72.
  • the data analysis unit 71 transmits the analysis result B obtained by performing AD conversion and noise removal on the detection data B to the light source emission condition determination unit 72.
  • the light source emission condition determination unit 72 receives the analysis result A and the analysis result B.
  • the light source emission condition determination unit 72 compares the brightness value measured by the sensor 6A indicated by the analysis result A and the brightness value measured by the sensor 6B indicated by the analysis result B.
  • the luminance value measured by the sensor 6A indicated by the analysis result A is It is larger than the luminance value measured by the sensor 6B indicated by the analysis result B.
  • the calculation unit memory 73 is constituted by, for example, a ROM (Read Only Memory).
  • a look-up table indicating the relationship between the result of the above-described size comparison and the increase / decrease in the current value applied to the light sources 4A and 4B is recorded in advance.
  • the light source emission condition determination unit 72 reads the lookup table from the calculation unit memory 73.
  • the look-up table includes information indicating that, when the luminance value indicated by the analysis result A is greater than the luminance value indicated by the analysis result B, the current value applied to the light source 4A is reduced by a predetermined value. It is out.
  • the look-up table includes information indicating that when the luminance value indicated by the analysis result A is smaller than the luminance value indicated by the analysis result B, the current value applied to the light source 4A is increased by a predetermined value. Is included.
  • the light source emission condition determination unit 72 controls the light emission condition setting value A to decrease or increase the current value applied to the light source 4A by a predetermined value according to the information included in the lookup table. Transmit to unit 8.
  • the light emission condition setting value A is obtained by preliminarily setting the current value to be applied to the light source 4A to the light source drive control unit 8. The value is decreased by a predetermined value.
  • the light emission condition setting value A is set in advance to the current value applied to the light source 4A to the light source drive control unit 8. The value is increased by a predetermined value.
  • the light emission condition setting value A is the current applied to the light source 4A to the light source drive control unit 8. The value is reduced by a predetermined value.
  • the look-up table is information indicating that when the luminance value indicated by the analysis result A is greater than the luminance value indicated by the analysis result B, the current value applied to the light source 4B is increased by a predetermined value. May be included. Further, the look-up table is information indicating that when the luminance value indicated by the analysis result A is smaller than the luminance value indicated by the analysis result B, the current value applied to the light source 4B is reduced by a predetermined value. May be included. In this case, the light source light emission condition determining unit 72 uses the same principle as the light emission condition setting value A for increasing or decreasing the current value applied to the light source 4A, and the light emission condition setting value B for increasing or decreasing the current value applied to the light source 4B. Is transmitted to the light source drive control unit 8.
  • the light source drive control unit 8 receives the light emission condition setting value A or the light emission condition setting value B.
  • the light source drive control unit 8 can be constituted by, for example, a general LED drive circuit that drives the light sources 4A and 4B by supplying current to the light sources 4A and 4B.
  • the light source drive control unit 8 can easily generate the light source control signal A, which is the current applied to the light source 4A, based on the light emission condition setting value A. That is, in this example, the light source drive control unit 8 may reduce the current value of the light source control signal A based on the light emission condition setting value A.
  • the light source drive control unit 8 can easily generate the light source control signal B, which is the current applied to the light source 4B, based on the light emission condition setting value B. That is, in this example, the light source drive control unit 8 may increase the current value of the light source control signal B based on the light emission condition setting value B.
  • the difference between the luminance value indicated by the analysis result A and the luminance value indicated by the analysis result B is a certain value (for example, the current value applied to the light source 4A or 4B in one operation).
  • the value is less than the value to be increased or decreased, the operation is terminated.
  • the difference between the brightness value indicated by the analysis result A (the brightness value measured by the sensor 6A) and the brightness value indicated by the analysis result B (the brightness value measured by the sensor 6B) refer to the analysis results A and B. Then, the light source emission condition determination unit 72 may obtain it.
  • the drive control of the light sources 4A and 4B described above is current control in which the amplitude of the current applied to each of the light sources 4A and 4B is variable.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the display system 100 can achieve the same effect as that in the case where the drive control described above is performed even when the drive control of the light sources 4A and 4B is PWM. Such PWM control will be described.
  • the calculation unit memory 73 the result of comparing the brightness value indicated by the analysis result A and the brightness value indicated by the analysis result B, and the pulse applied to the light sources 4A and 4B during one cycle.
  • a look-up table showing the relationship with width expansion and contraction is recorded in advance.
  • the “pulse width during one period of current” is simply referred to as “current pulse width”.
  • the light source emission condition determination unit 72 reads the lookup table from the calculation unit memory 73.
  • the look-up table includes information indicating that when the luminance value indicated by the analysis result A is greater than the luminance value indicated by the analysis result B, the pulse width of the current applied to the light source 4A is reduced by a predetermined width. Contains. Further, the lookup table indicates that when the luminance value indicated by the analysis result A is smaller than the luminance value indicated by the analysis result B, the pulse width of the current applied to the light source 4A is extended by a predetermined width. Contains information.
  • the light source light emission condition determination unit 72 performs light source drive control on the light emission condition setting value A that expands or contracts the pulse width of the current applied to the light source 4A by a predetermined width according to the information included in the lookup table. Transmit to unit 8.
  • the light emission condition setting value A indicates the pulse width of the current applied to the light source 4A to the light source drive control unit 8. , A value to be reduced by a predetermined width.
  • the light emission condition setting value A indicates the pulse width of the current applied to the light source 4A to the light source drive control unit 8. , A value that extends by a predetermined width.
  • the look-up table indicates that when the luminance value indicated by the analysis result A is larger than the luminance value indicated by the analysis result B, the pulse width of the current applied to the light source 4B is extended by a predetermined width. Information may be included. Further, the lookup table indicates that when the luminance value indicated by the analysis result A is smaller than the luminance value indicated by the analysis result B, the pulse width of the current applied to the light source 4B is reduced by a predetermined width. Information may be included. In this case, the light source light emission condition determining unit 72 uses the same principle as the light emission condition setting value A for expanding and contracting the pulse width of the current applied to the light source 4A, and the light emission condition setting value B for expanding and contracting the pulse width of the current applied to the light source 4B. Is transmitted to the light source drive control unit 8.
  • the light source drive control unit 8 receives the light emission condition setting value A or the light emission condition setting value B.
  • the light source drive control unit 8 can be configured by, for example, a general LED drive circuit that drives the light sources 4A and 4B by supplying a current subjected to PWM modulation to the light sources 4A and 4B.
  • the light source drive control unit 8 can easily generate the light source control signal A, which is the current applied to the light source 4A, based on the light emission condition setting value A. That is, the light source drive control unit 8 may expand or contract the pulse width of the current of the light source control signal A based on the light emission condition setting value A.
  • the light source drive control unit 8 can easily generate the light source control signal B, which is the current applied to the light source 4B, based on the light emission condition setting value B. That is, the light source drive control unit 8 may expand or contract the pulse width of the current of the light source control signal B based on the light emission condition setting value B.
  • the difference between the luminance value indicated by the analysis result A and the luminance value indicated by the analysis result B is a certain value (for example, a value corresponding to the pulse width of the current that is expanded or contracted by one operation). ) When it becomes less than, the operation is terminated.
  • the difference between the brightness value indicated by the analysis result A (the brightness value measured by the sensor 6A) and the brightness value indicated by the analysis result B (the brightness value measured by the sensor 6B) refer to the analysis results A and B. Then, the light source emission condition determination unit 72 may obtain it.
  • the display system 100 can achieve the effects described above even when the drive control of the light sources 4A and 4B is PWM.
  • the light source drive control unit 8 may be configured to be able to read information recorded in the memory 10 and record information in the memory 10. Thereby, information indicating the current value applied to the light sources 4A and 4B at the end of the operation is recorded in the memory 10, the current value of the light source control signal A corresponding to the light emission condition setting value A is read from the memory 10, The current value of the light source control signal B corresponding to the light emission condition setting value B can be read from the memory 10.
  • the position where the memory 10 is provided may be in the backlight unit 300 or in another display device unit 200 (see FIG. 2).
  • the solid state variation between the light source 4A and the light source 4B, the visual characteristics of the liquid crystal panel 5 are asymmetrical, the positional deviation of the parallax barrier 52, and the like.
  • these luminances can be made substantially uniform.
  • FIG. 5 is a diagram showing a BL unit (backlight unit) 20c which is still another configuration example of the backlight unit.
  • each of the light sources 4A, 4B, 4C, and 4D (four sets each) is arranged around the light guide plate 2. This makes it possible to realize a backlight suitable for CV display in which different images are displayed in the four directions of the left and right direction and the up and down direction.
  • the above-described optical characteristic ( ⁇ ⁇ ) has no direction dependency, or the direction from the A side to the B side (from the B side to the A side).
  • a diffusion sheet 1a having at least optical characteristics ( ⁇ ⁇ ) in two directions, ie, a direction from the C side to the D side (from the D side to the C side).
  • FIG. 7 is a diagram showing a BL unit (backlight unit) 20d which is still another configuration example of the backlight unit.
  • BL units 20a, 20b, and 20c The difference from the above-described BL units 20a, 20b, and 20c is that a plurality of light guide plates 2 (and light sources 4A and 4B corresponding thereto) are arranged in the left-right direction.
  • the two light guide plates 2L and 2R are arranged adjacent to each other in the horizontal direction (left and right direction) when the liquid crystal panel 5 is viewed in plan.
  • Each of the light guide plates 2L and 2R has the same configuration as that of the light guide plate 2 described above.
  • Light sources 4A and 4B are disposed on both side surfaces of the light guide plate 2L, and light sources 4A and 4B are disposed on both side surfaces of the light guide plate 2R. Is arranged.
  • the set including one light guide plate 2 and light sources 4A and 4B corresponding to the light guide plate 2 is not limited to two sets as shown in FIG. 7, and is configured with four sets or more depending on the size of the liquid crystal panel 5.
  • the so-called tiles may be arranged.
  • the size of each light guide plate can be reduced by arranging a plurality of light guide plates (light guide plates 2L and 2R in FIG. 7) side by side. The number of reflections of light at can be reduced. Therefore, the liquid crystal panel 5 can be enlarged without causing a change in color (variation) while realizing a reduction in the thickness of the BL unit 20d.
  • the bottom surface UF5 of the light guide plate 2 is subjected to prism processing, dot printing processing, or the like in order to make the luminance uniform and improve the luminance.
  • the light sources 4A, 4B, 4C are directed from a location close to each of the light sources 4A, 4B, 4C, 4D to a location far from each other so as to be a uniform surface light source.
  • the surface near 4D on the four ends of the light guide plate 2) has a rough surface, and the portion far from the center (the center of the light guide plate 2) is made uneven.
  • the unevenness to be performed is not limited to such a form.
  • the light guide plate 2 of the present embodiment emits light uniformly in approximately four directions, that is, the upper diagonally upward, the lower diagonally upward, the right diagonally upward, and the left diagonally upward.
  • the optical path changing member has a second emission angle of light emitted from the second light emission surface with respect to a direction in which at least the two light sources face each other. You may have the optical characteristic made smaller than the 1st output angle of the light radiate
  • the optical path changing member determines the second emission angle of the light emitted from the second light emission surface (of the optical path changing member) with respect to the opposing direction of the at least two light sources. It has an optical characteristic that makes it smaller than the first emission angle of light emitted from the surface. Therefore, by setting the second emission angle to a value other than 0, the optical path changing member can have luminance directivity that maximizes the luminance distribution in at least two directions different from the normal direction of the display screen of the display panel. it can.
  • the optical path changing member has a plurality of prism rows formed on the second light exit surface side, and the axis of each prism row is in a direction opposite to the two light sources. However, it may be vertical.
  • the light incident on the optical path changing member at the predetermined incident angle along the opposing direction of the two light sources is the second light emission.
  • the second emission angle of the outgoing light when exiting from the surface is smaller than the second exit angle of the outgoing light when exiting from the first light exit surface. Therefore, unlike the backlight unit described in Patent Document 2, there is no problem that it is difficult to emit backlight light having luminance directivity in a plurality of different directions.
  • the optical path changing member may have a prism apex angle of each prism row of 80 degrees or more and 100 degrees or less.
  • the first emission angle is set to 60 degrees or more and 70 degrees or less, and the refractive index of the optical path changing member is set to a value of about 1.5, so that the field of view from the second light outgoing surface of the optical path changing member is reduced. It becomes possible to emit light having luminance directivity in a direction near an angle of ⁇ 45 degrees.
  • the optical path changing member may include scattering fine particles that scatter light.
  • the total light transmittance and the haze value are adjusted to desired values by appropriately adjusting the constituent material of the base material, the constituent material of the scattering fine particles, the average particle diameter (particle diameter), and the mixing rate. can do.
  • the second emission angle of the light emitted from the second light emission surface (of the optical path changing member) with respect to the facing direction of at least two light sources isotropically. I can say that.
  • a backlight unit suitable for so-called quartet view display (hereinafter referred to as “CV display”) can be realized.
  • CV display so-called quartet view display
  • the optical path changing member is fine on the second light emitting surface side or on the light receiving surface side that receives light emitted from the first light emitting surface of the light guide member.
  • An uneven structure may be formed.
  • the total light transmittance and the haze value can be adjusted to desired values by appropriately adjusting the unevenness interval of the fine unevenness structure.
  • the light path changing member may have a total light transmittance of 50% or more and a haze value of 70% or more.
  • the first emission angle by setting the first emission angle to 65 degrees or more and 75 degrees or less, light having luminance directivity is emitted in the vicinity of the viewing angle ⁇ 45 degrees from the second light emission surface of the optical path changing member. It becomes possible.
  • a plurality of the light guide members are disposed so as to be adjacent to each other in the lateral direction when the display panel is viewed in plan view.
  • a light source may be provided.
  • a plurality of sets including one light guide member and at least two light sources corresponding to the light guide member are arranged in the horizontal direction.
  • the size can be increased.
  • each light guide member when one light guide member is arranged in a large display panel, there is a problem that the color changes due to an increase in the number of reflections of light within the light guide member.
  • the size of each light guide member can be reduced, so that the number of times of reflection of light in each light guide member can be reduced. Therefore, the display panel can be enlarged without causing a change in color (variation).
  • the range of the first emission angle may be 60 degrees or more and 70 degrees or less.
  • the range of the first emission angle may be 65 degrees or more and 75 degrees or less.
  • the display device of the present invention receives information emitted from the second light exit surface of any one of the backlight units described above and the optical path changing member included in the backlight unit and displays information on the display screen. You may provide the said display panel to display.
  • a display device capable of emitting backlight light having luminance directivity in a plurality of different directions while realizing a reduction in thickness Therefore, for example, a display device capable of DV display or CV display can be realized.
  • the two light sources are LEDs (Light-Emitting-Diodes)
  • the brightness in at least two directions different from the normal direction of the display screen of the display panel varies due to the variation in the solid state of the LEDs.
  • the display device of the present invention is installed in each of at least two directions different from the normal direction of the display screen of the display panel. Supplied to each of the two light sources such that the difference in luminance between the light detected by the two luminance sensors is smaller than a predetermined luminance difference, and at least two luminance sensors for detecting the luminance of emitted light.
  • a light source drive control unit that adjusts the magnitude of the current to be generated.
  • At least two luminance sensors are installed in each of at least two directions different from the normal direction of the display screen of the display panel. Therefore, the brightness of light from at least two directions can be detected.
  • the light source drive control unit supplies the current to each of the two light sources so that the difference in luminance between the lights detected by the two luminance sensors is smaller than a predetermined luminance difference. Adjust the size of. Therefore, it is possible to reduce the variation in luminance in the at least two directions, which is caused by the variation in solid LED.
  • the backlight unit of the present invention can be used as a backlight unit for various display devices. Further, it can be widely used for electronic devices including various display panels that use backlight light.
  • Optical path changing member 1a Diffusion sheet (optical path changing member) 1b Lens sheet (optical path changing member) 1c Prism array 2, 2L, 2R Light guide plate (light guide member) 3 Reflector (reflective member) 4A, 4B Light source 5 Liquid crystal panel (display panel) 6A, 6B sensor (luminance sensor) 7 Calculation unit 8 Light source drive control unit 9 Frame frame 10 Memory 20, 20a, 20b, 20c, 20d BL unit (backlight unit) 71 Data Analysis Unit 72 Light Source Light Emission Condition Determination Unit 73 Operation Unit Memory 100 Display System (Display Device) 200 Display Device Unit 300 Backlight Units 51 and 56 Polarizing Plate 52 Parallax Barrier 53 Adhesive Layer 54 CF Substrate 55 TFT Substrate SUF1 Light Incident Surface (Light Receiving Surface) SUF2 light exit surface (second light exit surface) SUF3 light emitting surface SUF4 light emitting surface (first light emitting surface) SUF5 Bottom SUF6 Light reflecting surface

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Abstract

 少なくとも2つの光源(4A,4B)と、光出射面(SUF4)を有する導光板(2)と、光出射面(SUF4)から出射した光を直接受け、受けた光を液晶パネル(5)に向けて直接出射する光出射面(SUF2)を有する光路変更部材(1)とを備え、光路変更部材(1)は、表示パネル(5)の表示画面の法線方向とは異なる少なくとも2つの方向の輝度分布が極大となる輝度指向性を有する光を光出射面SUF(2)から出射する。

Description

バックライトユニットおよび表示装置
 本発明は、バックライトユニット、該バックライトユニットを備えた表示装置に関する。
 近年、液晶表示装置に代表される薄型、軽量、および低消費電力の表示装置が盛んに活用されている。こうした表示装置は、例えば携帯電話、スマートフォン、またはラップトップ型パーソナルコンピュータへの搭載が顕著である。また、今後はより薄型の表示装置である電子ペーパーの開発および普及も急速に進むことが期待されている。
 このような状況の中、現在、単一のディスプレイから複数の異なる画像を視認させることを目的とした、いわゆるデュアルビューディスプレイ(以下、「DVディスプレイ」と略称する)の開発も積極的に進められている。DVディスプレイは、2つの異なる画像を同時に表示することができ、各画像は特定の方向からによってのみ見ることができるようになっている。
 したがって、DVディスプレイから出射される出射光は、上記各画像を視認することが可能な方向に輝度指向性を有していることが望ましい。
 また、液晶パネルは、パネルを構成する画素自体は発光しないので、液晶パネルからの出射光の輝度指向性は、バックライトから出射されるバックライト光の輝度指向性に大きく依存する。なお、図8の(b)に示すように、DVディスプレイでない通常の液晶ディスプレイ1000から出射される出射光は、視野角0度の方向(一点鎖線Oで示す)に輝度指向性を有している。
 上記のバックライト光の輝度指向性に関する技術の一例として特許文献1に記載されたDVディスプレイ用のバックライトユニット(以下、単に「DVバックライトユニット」と称する)がある。
 図8の(a)に示すように、このDVバックライトユニットは、光源1011、導光板1012、拡散シート1013、拡散シート1013と液晶パネルの間に配置される2枚のプリスズムシート1014・1015、および反射板1016を備える。また、プリズムシート1014のプリズム形成面は、拡散シート1013側に向き、かつそのプリズム軸(プリズムの稜線)は、液晶画面の上下方向に沿って平行に配置されている。また、プリズムシート1015のプリズム形成面は、液晶パネル側に向き、かつそのプリズム軸は、液晶画面の左右方向と一致するように配置されている。
 以上の構成を採用することにより、上記のDVバックライトユニットでは、左右の2方向において高い輝度を得ることが可能となっている。
 一方、バックライト光の輝度指向性に関する技術の他の一例として特許文献2に記載されたバックライトユニットがある。
 図9の(a)に示すように、このバックライトユニットは、導光体2022、プリズム列2026を有するレンズシート2021、反射シート2025、および光源2023・2024を備える。また、レンズシート2021は、プリズム列2026が表示パネル側に配され、かつそのプリズム列2026が、光源2023・2024を配した導光体2022の長辺端面と直交するように配置されている。このようなバックライトユニットの輝度を図9の(b)に示す。図9の(b)において、記号Kはプリズム2026の頂角が90度であるときの様子を示し、記号Lはレンズシート2021を除いたときの様子を示す。図9の(b)の記号Kの輝度から分かるように、頂角90度のプリズムをもつレンズシート2021を設けることにより、輝度は高くなるが、逆に視野角が狭くなることが分かる。ここで、視野角の角度は、バックライトユニットの面上に立てた法線からの角度で示している。また、プリズム2026は二等辺三角形状をしたもので、等辺の挟角がプリズム2026の頂角である。
日本国公開特許公報「特開2009-86622号公報(2009年4月23日公開)」 日本国公開特許公報「特開2005-44642号公報(2005年2月17日公開)」
 しかしながら、上記の技術では以下の問題点がある。
 例えば、図8の(b)に示す視野角0度の方向に輝度指向性を有するバックライトユニットでは、仮に表示画面の法線方向と異なる左右(±)45度の視野角方向に対して、複数の画像を表示パネルにデュアルビュー表示(以下、「DV表示」という)させた場合、バックライト光の輝度は、視野角±45度付近では60%程度も輝度が低下してしまい表示品位の劣化の原因となるという問題点がある。また、輝度を高くするには全体的に輝度を高くする必要があり、バックライトユニットの消費電力が不必要に増加してしまう。
 次に、特許文献1に記載のDVバックライトユニットでは、導光板1012と表示パネルとの間に、1枚の拡散シート1013、および2枚のプリスズムシート1014・1015の、少なくとも合計3枚のシート状部材が配設されている。このため、DVバックライトユニットの薄型化が困難であるという問題点がある。
 一方、特許文献2に記載のバックライトユニットでは、レンズシート2021のプリズム列2026のプリズム軸が、光源2023・2024の光の出射方向に平行になっている。ここで、例えば、直方体形状のプリズムの互いに対向する側面間に光を通過させた場合について考える。このとき、理論上は、対向する側面が互いに平行なとき、プリズムへの入射光の入射角と、プリズムからの出射光の出射角とは等しくなる。また、特許文献2に記載のバックライトユニットでは、プリズム列2026の軸が光源2023・2024から出射する光の伝搬方向に沿っている。
 このため、当該伝搬方向に沿って所定の入射角でレンズシート2021に入射した光がプリズム面側から出射するときの出射光の出射角の大きさは、入射光の入射角の大きさからほとんど変化しない。このため、特許文献2に記載のバックライトユニットでは、複数の異なる方向への輝度指向性を有するバックライト光を出射させにくいという問題点がある。
 本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、薄型化を実現しつつ、複数の異なる方向へ輝度指向性を有するバックライト光を出射させることができるバックライトユニットなどを提供することを目的とする。
 本発明のバックライトユニットは、上記の課題を解決するために、互いに対向して配置された少なくとも2つの光源と、上記2つの光源のそれぞれから発した光を受け、受けた光を出射する第1光出射面を有する導光部材と、上記導光部材の第1光出射面から出射した光を直接受け、受けた光を外部の表示パネルに向けて直接出射する第2光出射面を有し、通過する光の光路を変更する光路変更部材と、を備えたバックライトユニットであって、上記光路変更部材は、上記表示パネルの表示画面の法線方向とは異なる少なくとも2つの方向の輝度分布が極大となる輝度指向性を有する光を上記第2光出射面から出射することを特徴とする。
 上記の構成によれば、光路変更部材は、表示パネルの表示画面の法線方向とは異なる少なくとも2つの方向の輝度分布が極大となる輝度指向性を有する光を第2光出射面から出射する。
 よって、上記特許文献2に記載のバックライトユニットのように、複数の異なる方向への輝度指向性を有するバックライト光を出射させにくいという問題点は生じない。
 また、光路変更部材は、導光部材の第1光出射面から出射した光を直接受け、受けた光を外部の表示パネルに向けて直接出射する。言い換えれば、本発明のバックライトユニットでは、表示パネルと導光部材との間のシート状部材は、光路変更部材1の1枚のみで構成されている。よって、上記特許文献1に記載のDVバックライトユニットのように、薄型化が困難であるという問題点は生じない。
 以上より、本発明のバックライトユニットによれば、薄型化を実現しつつ、複数の異なる方向への輝度指向性を有するバックライト光を出射させることができる。
 本発明のバックライトユニットは、以上のように、上記光路変更部材は、上記表示パネルの表示画面の法線方向とは異なる少なくとも2つの方向の輝度分布が極大となる輝度指向性を有する光を上記第2光出射面から出射する構成である。
 それゆえ、薄型化を実現しつつ、複数の異なる方向へ輝度指向性を有するバックライト光を出射させることができるという効果を奏する。
 本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
本発明における表示システムの実施の一形態を示すブロック図である。 上記表示システムにおける要部構成を示すブロック図である。 本発明におけるバックライトユニットの実施の一形態を示す図である。 本発明におけるバックライトユニットの他の実施形態を示す図であり、(a)は、上記バックライトユニットの一構成例を示し、(b)は、バックライトユニットの別の構成例を示す。 上記バックライトユニットのさらに別の構成例を示す図である。 DV表示における視野角と輝度との関係を示す図である。 上記バックライトユニットのさらに別の構成例を示す図である。 (a)は、従来のDVバックライトユニットの構造を示す斜視図であり、(b)は、通常の表示における視野角と輝度との関係を示す図である。 従来のバックライトユニットの構造および視野角と輝度との対応関係を示す図であり、(a)は、上記従来のバックライトユニットの構造を右斜め手前から見たときの様子を示し、(b)は、上記従来のバックライトユニットから発する光の出射方向と輝度との対応関係を示す。
 本発明の一実施形態について図1~図7に基づいて説明すれば、次の通りである。以下の特定の項目で説明する構成以外の構成については、必要に応じて説明を省略する場合があるが、他の項目で説明されている場合は、その構成と同じである。また、説明の便宜上、各項目に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
 〔1.表示システム100の構成〕
 まず、本発明の一実施形態である表示システム(表示装置)100の構成について、図1~図4、および図6を参照して説明する。図1は、表示システム100の全体構成を示すブロック図である。同図に示すように、表示システム100は、光源4A,4B、液晶パネル(表示パネル)5、センサ(輝度センサ)6A,6B、演算部7、光源駆動制御部8、フレーム枠9、メモリ10およびBLユニット(バックライトユニット)20を備える。このうち、光源4A,4B、ならびに光源駆動制御部8は、液晶パネル5の背面から液晶パネル5を照らすバックライト部300(図2参照)の構成要素であるものとする。また、センサ6A,6B、演算部7、光源駆動制御部8は、液晶パネル5と共に、表示装置部200の構成要素であるものとする。
 なお、以下で説明するように、表示システム100は、2つの画像を同時に表示するデュアルビュー表示(以下、DV表示と呼ぶ)、または、4つの画像を同時に表示するカルテットビュー表示(以下、CV表示と呼ぶ)が可能であるものとする。
 また、本願明細書では、DV表示における左側画像ILの側を「A側」、右側画像IRの側を「B側」と称する(図6参照)。また、本願では、CV表示における表示画面の左、右、下、上の各画像の側を、それぞれ「A側」「B側」「C側」および「D側」と称する(図5参照)。
 但し、表示システム100は、DV表示やCV表示に限定されず、複数の画像を同時に表示することが可能となっていれば良い。
 <BLユニット20>
 次に、図3に示すように、BLユニット20は、光路変更部材1、導光板(導光部材)2および反射板(反射部材)3を備える。
 ここで、本願明細書において「正面」とは、液晶パネル5が画像を表示する側(すなわち、ユーザが液晶パネル5を見る側)の面を意味している。一方、本願明細書において「背面」とは、液晶パネル5が画像を表示する側の反対側の面を意味している。なお、図1に示す液晶パネル5は、DVディスプレイであるものとする。
 液晶パネル5は、その背面に、光路変更部材1が配置されている。光路変更部材1は、その背面に、導光板2が配置されている。導光板2は、その背面に、反射板3が配置されている。また、導光板2は、その側面に、光源4A,4Bが配置されている。
 (光路変更部材1)
 光路変更部材1は、導光板2からの出射光を反射,拡散,集光させるなどの役割を持ついわゆる光学シートの一種であるが、本実施形態の光路変更部材1は、少なくともその光学的特性により入射する光の光路を変更する部材である。
 図3に示すように、光路変更部材1は、紙面に対して左右方向に互いに対向して配置された2つの光源4A,4Bのそれぞれから発した光が入射する光入射面(受光面)SUF1と、光入射面SUF1から入射した光が出射する光出射面SUF2とを有する。また、光入射面SUF1と光出射面SUF2とは、紙面に対して上下方向に互いに対向している。
 また、図4の(a)および図4の(b)に示すように、光路変更部材1は、少なくとも2つの光源4A,4Bの対向方向に対して、光路変更部材1の光出射面SUF2(第2光出射面)から出射する光の出射角Φ(第2出射角)を、導光板2の光出射面SUF4(第1光出射面)から出射する光の出射角θ(第1出射角=光入射面SUF1への入射光の入射角)よりも小さくする光学的特性を有している(Φ<θ)。
 このような光学的特性を有する光路変更部材1(光学シート)としては、図4の(a)に示す拡散シート1aや、図4の(b)に示すレンズシート1bを例示することができる。
 図4の(a)は、光路変更部材1として拡散シート1aを用いたBLユニット(バックライトユニット)20aの構成を示し、図4の(a)は、光路変更部材1としてレンズシート1bを用いたBLユニット(バックライトユニット)20bの構成を示す。
 (拡散シート1a)
 図4の(a)に示す拡散シート1aは、シート表面(光入射面SUF1または光出射面SUF2)に微細な形状や内部に散乱物質が混入されており、一般的には、上記の光学的特性(Φ<θ)に方向依存性は無いが、特定の方向に対して上記の光学的特性を有するように構成することも可能である。よって、拡散シート1aにおいて、上記の光学的特性に方向依存性を持たせる場合は、光源4A,4Bの対向方向に対して、上記の光学的特性を持たせることが好ましい。
 一方、拡散シート1aは、上記の光学的特性に方向依存性が無い場合、後述するレンズシート1bよりも多少効果は劣るものの、逆に等方的に上記の光学的特性(Φ<θ)を備えているとも言えるので、後述するCV表示用の光路変更部材1として好適である(図5)。
 より、具体的には、本実施形態の拡散シート1aは、基材(母材)としての透明樹脂と、この透明樹脂の中に分散された光散乱剤(散乱微粒子)から構成されている。
 拡散シート1aに使用される透明樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などを用いることができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン、アクリルニトリルスチレン共重合体、アクリロニトリルポリスチレン共重合体などを用いることができる。
 また、光散乱剤(散乱微粒子)としては、無機物または樹脂からなる透明微粒子を使用することができる。無機物からなる透明微粒子としては、例えば、シリカ(SiO)、アルミナ(Al)、酸化マグネシウム(MgO)、チタニアなどの酸化物からなる微粒子、または、炭酸カルシウムおよび硫酸バリウムなどの他の微粒子を使用することができる。
 樹脂からなる透明微粒子としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂もしくはそれらの架橋体;メラミンホルムアルデヒド樹脂;ポリテトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシ樹脂、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフルオロビニリデンおよびエチレンテトラフルオロエチレン共重合体などのフッ素樹脂;またはシリコーン樹脂からなる粒子を使用することができる。
 ここで、可視光の波長が350nm~800nm程度であることから、平均粒子径(粒径)が可視光の波長と同じオーダー(すなわち100nmオーダー)である散乱微粒子は、光の散乱に寄与し得る。逆に言うと、光散乱性を発現するためには、散乱微粒子の粒径が100nm以上である必要がある。また、光散乱性を好適に発現させるためには、個々の散乱微粒子の粒径は、可視光の波長よりも大きなオーダーであることが好ましく、1μm以上であることが好ましい。従って、散乱微粒子の平均粒径は1μm以上であることが好ましく、2μm程度であることがより好ましい。
 また、拡散シート1aにおいて、光散乱性を発現するための微粒子は、透明樹脂中に5質量%程度混入されている。勿論、微粒子の混入比率は、所望する光散乱性の程度(例えばヘイズ値で規定される)によって多少異なるが、5質量%を大きく超えると、ヘイズ値が、いたずらに大きくなり、それに伴って光が拡散シート1a中を伝搬する距離が伸びて透過率が極端に低下してしまう。
 ここで、光散乱剤として散乱微粒子を用いた場合には、拡散シート1aの厚さが0.1~5mmであることが好ましい。拡散シート1aの厚みが0.1~5mmである場合には、最適な光散乱性と輝度を得ることができ、光学特性上好ましい。これに対し、厚みが0.1mm未満の場合には、所望の光散乱性を発揮することはできず、5mmを超える場合には、樹脂量が多いため吸収による輝度低下が生じ好ましくない。
 なお、本実施形態の拡散シート1aは、ヘイズ値が75%であり、全光線透過率は86%であるが、ヘイズ値は、70%以上であり、全光線透過率は、50%以上であることが好ましい。
 これにより、導光板2の出射角θ=+70±5度(第1出射角=65度以上75度以下)のとき、拡散シート1aの出射角Φ=+45度を実現できる。
 (気泡)
 なお、透明樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合には、光散乱剤として気泡を用いても良い。熱可塑性樹脂の内部に形成された気泡の内部表面が光の乱反射を生じさせ、散乱微粒子を分散させた場合と同等以上の光散乱性を発現させることができる。そのため、拡散シート1aの膜厚をより薄くすることが可能となる。
 このような拡散シート1aとして、白色PETや白色PPなどを挙げることができる。白色PETは、PETと相溶性のない樹脂や酸化チタン(TiO)、硫酸化バリウム(BaSO)、炭酸カルシウムのようなフィラーをPETに分散させた後、該PETを2軸延伸法で延伸することにより、該フィラーの周りに気泡を発生させて形成する。
 なお、熱可塑性樹脂からなる拡散シート1aは、少なくとも1軸方向に延伸されていればよい。少なくとも1軸方向に延伸させれば、フィラーの周りに気泡を発生させることができるためである。
 熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリロニトリルポリスチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン-2、6-ナフレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル樹脂、イソフタル酸共重合ポリエステル樹脂、スポログリコール共重合ポリエステル樹脂、フルオレン共重合ポリエステル樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、脂環式オレフィン共重合樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンポリマー、およびこれらを成分とする共重合体、またこれら樹脂の混合物などを用いることができ、特に限定されることはない。
 光散乱剤として気泡を用いた場合には、拡散シート1aの厚さが25~500μmであることが好ましい。
 拡散シート1aの厚さが25μm未満の場合には、シートのこしが不足し、製造工程やフレーム枠9内でしわを発生しやすくなるので好ましくない。また、拡散シート1aの厚さが500μmを超える場合には、光学的特性については特に問題ないが、剛性が増すためロール状に加工しにくい、スリットが容易にできないなど、従来の拡散シートと比較して得られる薄さの利点が少なくなるので好ましくない。
 (微細凹凸構造)
 また、拡散シート1aは、その光入射面SUF1または光出射面SUF2に微細凹凸構造が形成されたものであってもよい。この微細凹凸構造を形成する方法としては、拡散シート1aを形成する際に共押出形成法、出射成形法により微細凹凸構造を賦型するための金型に圧力をかけることで密着させて、微細凹凸構造を転写する方法が挙げられる。
 さらに、微細凹凸構造を形成する方法として、拡散シート1aの光入射面SUF1または光出射面SUF2に、UV(Ultra Violet)硬化樹脂等のような放射線硬化樹脂を用いて成形する手法も挙げられる。より具体的には、共押出法により拡散シート1aを板状部材として成形した後に、拡散シート1aの光入射面SUF1または光出射面SUF2に凹凸形状をUV成形することで微細凹凸構造を形成することができる。
 光入射面SUF1または光出射面SUF2の表面状態は、凹凸を粗さで数値化することが多いが、ここでは、表面状態をヘイズ値と凹凸間隔Sm値(以下、「Sm値」と呼ぶ)で示す。ヘイズ値は、JIS K 7136で定義され、ヘイズメータを用いて、5回測定した時の平均値で表され、Sm値は、表面粗さ規格JIS B0601-2001で定義され、接触式表面粗さ計を用いて、カットオフ値2.0mmの条件で測定したときの平均値を意味する。
 ヘイズ値は大きければ大きいほど、光入射面SUF1または光出射面SUF2での散乱が多くなり、逆に小さければ、表面散乱が少なくなる。同時にSm値は、小さければ、表面凹凸が細かくなる。ヘイズ値が20%未満であると、光の表面散乱が少なくなる。
 同様にSm値が300μm未満であると、凹凸間隔は細かいが凹凸粗さが不十分となり、光の表面散乱が弱くなり、900μmを超えると、凹凸間隔が広く粗さも粗くなるため、光の表面散乱は強くなるが正面輝度の低下につながる。
 さらには、光入射面SUF1または光出射面SUF2の表面粗さが規則的であると、表面粗さが不規則なものと比較して一定の散乱効果を得る上で有利となり、また、製造が容易となる。
 そのヘイズ値の調整方法はいくつかあり、凹凸を物理的に賦型する場合は、金型の表面状態を調整し、射出成形や押出し成形時にインラインで転写させる方法や、成形後オフラインで熱プレスや研磨剤のブラストを行う方法がある。また、押出条件で光散乱剤をブリードアウトさせる場合は、散乱微粒子の濃度や粒径および散乱層の厚さで調整を行う。
 押出法は押出機で熱可塑性樹脂を加熱溶融させ、Tダイから押出し、板状に成形する。共押出法は積層板の場合に用い、複数台の押出機を用い、フィードブロックダイやマニホールドダイなどの積層ダイから、積層押出しを行い、複層板状に成形する。
 (レンズシート1b)
 次に、図4(b)に示すレンズシート1bは、光出射面SUF2の側に複数のプリズム列1cが形成されており、本実施形態のプリズム列1cの稜線(プリズムの軸)は、光源4A,4Bの対向方向に対して、垂直に配置されている。このため、光源4A,4Bから出射した光の伝搬方向に沿って所定の入射角でレンズシート1bに入射した光が光出射面SUF2側から出射するときの出射光の出射角Φ(第2出射角)の大きさは、導光板2の光出射面SUF4から出射される光の出射角θ(第1出射角=光入射面SUF1への入射光の入射角)の大きさより小さくなる。このため、特許文献2に記載のバックライトユニットのように、複数の異なる方向への輝度指向性を有するバックライト光を出射させにくいという問題点は生じない。
 なお、なお、本実施形態のレンズシート1bは、プリズム列1cの断面は、二等辺三角形状であり、その頂角(プリズム頂角)は、80度~100度であり、屈折率は、1.5である。これにより、導光板2の出射角θ=65±5度(第1出射角=60度以上70度以下)のとき、レンズシート1bの出射角Φ=45度を実現できる。なお、レンズシート1bの屈折率が大きくなるほど、出射角Φは0度に近づく。
 本実施形態のBLユニット20では、上述したように、光路変更部材1が、少なくとも2つの光源4A,4Bの対向方向に対して、光出射面SUF2から出射する光の出射角Φを、光入射面SUF1から入射する光の入射角θよりも小さくする光学的特性を有している。このため、図3に示すように、光源4Aから発した光は、光出射面SUF2の法線に対して右側に(A側、例えば、視野角+45度)傾いた方向の輝度指向性を有するバックライト光を出射することが可能となっている。一方、光源4Bから発した光は、法線に対して左側に(B側、例えば、視野角-45度)傾いた方向の輝度指向性を有するバックライト光を出射することが可能となっている。なお、本願明細書では、液晶パネル5を真正面方向から見る場合の角度を視野角0度とし、視野角0度からA側に傾斜している場合、角度を+としており、視野角0度からB側に傾斜している場合、角度を-としている。
 よって、上記特許文献2に記載のバックライトユニットのように、プリズム列2026の軸が光源2023・2024から出射する光の伝搬方向に沿っているため、複数の異なる方向への輝度指向性を有するバックライト光を出射させにくいという問題点は生じない。
 また、図3および図4に示すように、光路変更部材1、拡散シート1aおよびレンズシート1bの光出射面SUF2から出射する光は、外部の液晶パネル5に直接照射される。言い換えれば、BLユニット20、20aおよび20bでは、液晶パネル5と後述する導光板2との間のシート状部材は、光路変更部材1の1枚のみで構成している。よって、上記特許文献1に記載のDVバックライトユニットのように、薄型化が困難であるという問題点は生じない。
 以上より、BLユニット20によれば、薄型化を実現しつつ、複数の異なる方向へ輝度指向性を有するバックライト光を出射させることができる。
 (導光板2)
 導光板2は、2つの光源4A,4Bのそれぞれから出射した光を受け、受けた光を光出射面SUF4から光路変更部材1の光入射面SUF1へ導光する部材である。
 より具体的には、光源4A,4Bから発生した線状の光を、液晶パネル5へ入射するための面光源に変換する透明樹脂の板である。
 光源4Aから導光板2に入射された光は、例えば視野角=+70度±5度に相当する角度で、導光板2の正面から出射される。一方、光源4Bから導光板2に入射された光は、例えば視野角=-70度±5度に相当する角度で、導光板2の正面から出射される(図4参照)。
 導光板2の形状は、板状(直方体形状)であり、光出射面SUF4(底面SUF5)の形状は、矩形形状である。また、導光板2の厚みは0.2mm~3mmであるが、導光板2の厚みはこの範囲に限定されない。
 導光板2は、本実施形態では、板状であるが、楔形形状、船型形状などの種々の形状のものを使用できる。また、導光板2の構成材料としては、メタクリル樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等の透過率の高い合成樹脂を使用できる。導光板2は、光出射面SUF4が鏡面で、他方の底面SUF5が粗面になったものを使用する。
 導光板2の底面SUF5には、輝度均一化や輝度向上のため、プリズム加工やドット印刷加工などが施されている。
 具体的な例として、本実施形態の導光板2では、均一な面光源となるように、光源4A,4Bのそれぞれに近いところから遠いところに向けて、光源4A,4Bに近いところ(導光板2の両端側)は凹凸が疎な面とし、遠いところ(導光板2の中央付近)は凹凸が密となるようにしているが、導光板2に形成する凹凸はこのような形態に限られない。以上の構成により、本実施形態の導光板2は、図3に示すように、右斜め上方または左斜め上方に均一に光が出射されるようにしている。
 なお、導光板2の底面SUF5に凹凸を形成する方法としては、凹凸をつけた金型を使用して射出成型により導光板2を成形する方法、または、あらかじめ表面がフラットな導光部材を射出成型またはキャスト方式で成形し、スクリーン印刷にて突起をつけるよう専用インクを印刷する等の方法を例示できる。
 (反射板3)
 反射板3は、導光板2の底面SUF5から漏れた光を反射する光反射部材である。反射板3の表面形状はフラットな形状である。
 また、反射板3の構成材料としては、ポリエステル系樹脂もしくはポリオレフィン系樹脂からなるフィルム、または、白色フィルムを使用する。白色フィルムは、フィルムもしくはシート状に成形する前に、例えば、白色となるように、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、酸化アルミニウムなどの顔料をプラスチック樹脂に添加してフィルム、シートに成形したものである。樹脂に炭酸カルシウムや酸化チタン等の無機充填剤を含有させフィルムを成形し、これを延伸し多数のミクロボイドを形成させたものを使用することもできる。
 (光源4A,4B)
 光源4Aは、B側から、導光板2に光を出射する位置に設けられている。光源4Bは、A側から、導光板2に光を出射する位置に設けられている。すなわち、光源4A,4Bは、図3に示すように、紙面に対して左右方向に互いに対向して配置される。また、光源4Aの光が出射される方向は、右方向(B側)であり、光源4Bの光が出射される方向は、左方向(A側)である。これにより、バックライト面内における輝度の均一性と照射の配光角度分布を左右対称にすることができる。
 また、光源4A,4Bとしては、本実施形態では、LED(Light Emitting Diode)を用いているが、CCFT(Cold Cathode Fluorescent Tube:冷陰極蛍光管)や、エレクトロルミネッセンス等の面光源を用いても良い。光源はここでは、少なくとも2つの独立したLEDであるものとしている。しかしながら、光源4A,4Bが、CCFTの場合、コ字状の蛍光管を採用し、光源4Aと光源4Bとが互いに繋がった1つの蛍光管であっても良い。また、光源4A,4Bとして、L字状の蛍光管を2本組み合わせて使用しても良い。
 また、光源4A,4Bは、図示しないリフレクターを備えていても良い。リフレクターはその内面は放物線状の形状をなし、その焦点位置に光源4A,4Bが配置される。
 (液晶パネル5)
 液晶パネル5は、複数の画像を同時に表示することが可能な表示パネルである。図3に示すように、液晶パネル5は、導光板2の光出射面SUF4から出射された光が直接照射される光照射面SUF3を有し、偏光板51,56、視差バリア(パララックスバリア)52、接着層53、CF(カラーフィルタ)基板54、TFT(薄膜トランジスタ)基板55を備える。
 ここで、液晶パネル5における、A側に位置する表示領域の背面は、光源4Aから導光板2を通じて光路変更部材1から出射された光により照らされる。これにより、該A側に位置する表示領域に表示される画像に関しては、視野角45度において、輝度のピークが得られる。
 一方、液晶パネル5における、B側に位置する表示領域の背面は、光源4Bから導光板2を通じて光路変更部材1から出射された光により照らされる。これにより、該B側に位置する表示領域に表示される画像に関しては、視野角-45度において、輝度のピークが得られる。
 以上の構成により、液晶パネル5のA側に表示される画像に対する輝度のピークと、液晶パネル5のB側に表示される画像に対する輝度のピークとが、互いに異なる方向となる。
 従って、表示システム100では、液晶パネル5のA側およびB側に表示される画像の各々に関して、輝度のピークが得られる視野角を、所望の角度とすることが可能であるため、これらの各画像の表示品位を向上させることが可能である。
 (偏光板51,56)
 偏光板51,56は、偏光素子が入った偏光基材とこれを両面で挟むベース基板(不図示)、そして片面には保護フィルム(不図示)ともう片面にはガラス基板に貼り付けるための離型フィルム(不図示)から構成される。
 偏光板51,56は、多ければ10層ほど積層されても0.12mm~0.4mm程度の薄いものである。偏光素子が入った偏光基材とは、ヨウ素や二色性染料が偏光素子でありこれが偏光効果を起こす。偏光基材はポリビニルアルコール(PVA,Poly Vinyle Alcohol)が使用され、偏光素子がこの媒体内に含まれる。偏光基材を保護する役割のベース基板にはトリアセチルセルロース(TAC,Triacetyl cellulose, Cellulose triacetate)が使用される。離型フィルムにはベース基板側に粘着層が塗布されており、ガラス基板に貼り付ける段階で剥離され、粘着層によってガラス基板に貼り付けられる。
 (視差バリア52)
 視差バリア52は、光の透過領域と遮断領域とがストライプ状に形成された光学部材であり、視差バリア52により、表示すべき複数の画像を個々の表示領域に分離している。
 例えば、この視差バリア52によれば、例えば、図6に示すように、特定の視野角Lおよび視野角Rのそれぞれの方向に存在する複数のユーザに対して、複数の異なる左側画像IL(A側)および右側画像IR(B側)のそれぞれを視認させる、いわゆるDV表示が可能となる。
 (接着層53)
 接着層53は、視差バリア52とCF基板54とを接着するアクリル樹脂等の透明樹脂層である。なお、視差バリア52とCF基板54とを接触させて形成すると視差バリアとしての機能が発揮できないので、接着層53は、視差バリア52とCF基板54との間を適切な距離に調節する。また、この距離は、DV表示が可能となるような距離であれば良い。
 (CF基板54)
 CF基板54は、各画素に対応させて、赤色(R)・緑色(G)・青色(B)の光を透過させる着色層やブラック・マトリックス(BM)を基板上に配置し、保護膜で覆ったものである。この着色層は、CF基板54に微細パターンで塗り付けられる着色材、または着色膜であり、顔料系、もしくは、染色料系のものが用いられる。BM層によって黒色表示時の光漏れと隣り合う着色材同士の混色を防ぎ、TFT基板55への光照射による光電流の発生も防止する。着色材の定着に感光材を用いるものは、着色材に混ぜられてそのまま定着する。0.1μm程の薄いBM層は金属クロムが多く、他にもカーボン、チタン、ニッケルなどが用いられる。BM層の間には1.2μm程のBM層よりは厚みのある3色の着色層が一定のパターンで配置される。高精細の画面では着色層のパターンはストライプ配置が多いが、低精細度の画面ではデルタ配置が良好な画質の印象となる。
 <センサ6A,6B>
 図1に戻り、センサ6A,6Bは、液晶パネル5の正面側、すなわち液晶パネル5が画像を表示する側に設けられており、筐体としての、フレーム枠9の内部に設けられている。センサ6Aおよび6Bは、自身に入射した光の輝度のセンシングを行う輝度センサである。
 ここで、センサ6Aは、液晶パネル5における、A側に位置する表示領域から出射される光の経路上に設けられている。センサ6Aは、自身に入射した光の輝度を測定し、該測定の結果を、検出データAとして、演算部7に供給する。
 センサ6Bは、液晶パネル5における、B側に位置する表示領域から出射される光の経路上に設けられている。センサ6Bは、自身に入射した光の輝度を測定し、該測定の結果を、検出データAと異なる検出データBとして、演算部7に供給する。
 <演算部7>
 次に、図2は、演算部7、および演算部7に関連する構成要素を示すブロック図である。
 図2に示すように、演算部7は、データ解析部71、光源発光条件決定部72、および演算部メモリ73を備えている。
 以下、演算部7、および演算部7に関連する構成要素の動作の流れについて説明する。
 なお、ここでは一例として、図1における白抜きの矢印の大きさで示すように、液晶パネル5のA側に表示された画像が、液晶パネル5のB側に表示された画像より明るい場合についての説明を行う。
 (データ解析部71)
 データ解析部71は、センサ6Aに対して測定指令信号S_Enable_Aを送信する。また、データ解析部71は、センサ6Bに対して測定指令信号S_Enable_Bを送信する。
 センサ6Aは、測定指令信号S_Enable_Aを受信すると、輝度の測定を開始し、該測定の結果を、検出データAとして、データ解析部71に送信する。センサ6Bは、測定指令信号S_Enable_Bを受信すると、輝度の測定を開始し、該測定の結果を、検出データBとして、データ解析部71に送信する。
 データ解析部71は、検出データAおよびBを受けとる。データ解析部71は、検出データAに対して、AD(Analog-Digital)変換ならびにノイズ除去を施して得られた、解析結果Aを、光源発光条件決定部72に送信する。また、データ解析部71は、検出データBに対して、AD変換ならびにノイズ除去を施して得られた、解析結果Bを、光源発光条件決定部72に送信する。
 (光源発光条件決定部72)
 光源発光条件決定部72は、解析結果Aおよび解析結果Bを受けとる。光源発光条件決定部72は、解析結果Aが示す、センサ6Aが測定した輝度の値と、解析結果Bが示す、センサ6Bが測定した輝度の値との大小を比較する。なお、本例では、液晶パネル5のA側に表示された画像が、液晶パネル5のB側に表示された画像より明るいので、解析結果Aが示す、センサ6Aが測定した輝度の値が、解析結果Bが示す、センサ6Bが測定した輝度の値より大きくなっている。
 ここで、演算部メモリ73は、例えばROM(Read Only Memory:読出専用メモリ)によって構成されている。演算部メモリ73には、上記の大小比較の結果と、光源4A,4Bに印加する電流値の増減との関係を示すルックアップテーブルが、予め記録されている。
 そして、光源発光条件決定部72は、演算部メモリ73から、上記ルックアップテーブルを読み出す。
 上記ルックアップテーブルは、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より大きい場合、光源4Aに印加する電流値を、予め定められた値だけ低下させる旨の情報を含んでいる。また、上記ルックアップテーブルは、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より小さい場合、光源4Aに印加する電流値を、予め定められた値だけ上昇させる旨の情報を含んでいる。
 そして、光源発光条件決定部72は、上記ルックアップテーブルに含まれた情報に従って、光源4Aに印加する電流値を、予め定められた値だけ低下または上昇させる発光条件設定値Aを、光源駆動制御部8に送信する。
 すなわち、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より大きい場合、発光条件設定値Aは、光源駆動制御部8に対して、光源4Aに印加する電流値を、予め定められた値だけ低下させる値である。一方、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より小さい場合、発光条件設定値Aは、光源駆動制御部8に対して、光源4Aに印加する電流値を、予め定められた値だけ上昇させる値である。なお、本例では、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より大きいので、発光条件設定値Aは、光源駆動制御部8に対して、光源4Aに印加する電流値を、予め定められた値だけ低下させる値となる。
 なお、上記ルックアップテーブルは、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より大きい場合、光源4Bに印加する電流値を、予め定められた値だけ上昇させる旨の情報を含んでいてもよい。また、上記ルックアップテーブルは、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より小さい場合、光源4Bに印加する電流値を、予め定められた値だけ低下させる旨の情報を含んでいてもよい。この場合、光源発光条件決定部72は、光源4Aに印加する電流値を上昇または低下させる発光条件設定値Aと同じ原理により、光源4Bに印加する電流値を上昇または低下させる発光条件設定値Bを、光源駆動制御部8に送信する。
 <光源駆動制御部8>
 光源駆動制御部8は、発光条件設定値Aまたは発光条件設定値Bを受けとる。
 光源駆動制御部8は例えば、光源4Aおよび4Bに電流を供給することにより光源4Aおよび4Bを駆動する、一般的なLED駆動回路により構成することができる。
 従って、光源駆動制御部8は、発光条件設定値Aに基づいて、光源4Aに印加する電流である光源制御信号Aを、容易に生成することができる。すなわち、本例では、光源駆動制御部8は、発光条件設定値Aに基づいて、光源制御信号Aの電流値を低下させればよい。
 同じく、光源駆動制御部8は、発光条件設定値Bに基づいて、光源4Bに印加する電流である光源制御信号Bを、容易に生成することができる。すなわち、本例では、光源駆動制御部8は、発光条件設定値Bに基づいて、光源制御信号Bの電流値を上昇させればよい。
 以上の動作を繰り返し、解析結果Aが示す輝度の値と、解析結果Bが示す輝度の値との差が、ある値(例えば、1回の動作で、光源4Aまたは4Bに印加する電流値を上昇または低下させる値)未満となった場合に、動作を終了する。解析結果Aが示す輝度の値(センサ6Aが測定した輝度の値)と、解析結果Bが示す輝度の値(センサ6Bが測定した輝度の値)との差は、解析結果AおよびBを参照して、光源発光条件決定部72が求めればよい。
 (PWM制御について)
 上述した光源4A,4Bの駆動制御は、各光源4A,4Bに印加する電流の振幅を可変とする電流制御であった。
 一方、LEDの駆動制御としては、電流制御の他にも、各光源4A,4Bに印加する電流のパルス幅を可変とするPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)が挙げられる。
 表示システム100は、光源4A,4Bの駆動制御がPWMである場合においても、上述した駆動制御を行う場合と同様の効果を奏し得るものであり、このようなPWM制御について説明する。
 なお、演算部7、および演算部7に関連する部材の動作の流れについては、上述した説明と異なる点についてのみ、説明を行う。
 演算部メモリ73には、解析結果Aが示す輝度の値と、解析結果Bが示す輝度の値との大小を比較した結果と、光源4A,4Bに印加する電流の、1周期間でのパルス幅の伸縮との関係を示すルックアップテーブルが、予め記録されている。以下、「電流の1周期間でのパルス幅」を、単に「電流のパルス幅」と称する。
 そして、光源発光条件決定部72は、演算部メモリ73から、上記ルックアップテーブルを読み出す。
 上記ルックアップテーブルは、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より大きい場合、光源4Aに印加する電流のパルス幅を、予め定められた幅だけ縮める旨の情報を含んでいる。また、上記ルックアップテーブルは、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より小さい場合、光源4Aに印加する電流のパルス幅を、予め定められた幅だけ伸ばす旨の情報を含んでいる。
 そして、光源発光条件決定部72は、上記ルックアップテーブルに含まれた情報に従って、光源4Aに印加する電流のパルス幅を、予め定められた幅だけ伸縮させる発光条件設定値Aを、光源駆動制御部8に送信する。
 すなわち、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より大きい場合、発光条件設定値Aは、光源駆動制御部8に対して、光源4Aに印加する電流のパルス幅を、予め定められた幅だけ縮める値である。一方、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より小さい場合、発光条件設定値Aは、光源駆動制御部8に対して、光源4Aに印加する電流のパルス幅を、予め定められた幅だけ伸ばす値である。
 なお、上記ルックアップテーブルは、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より大きい場合、光源4Bに印加する電流のパルス幅を、予め定められた幅だけ伸ばす旨の情報を含んでいてもよい。また、上記ルックアップテーブルは、解析結果Aが示す輝度の値が、解析結果Bが示す輝度の値より小さい場合、光源4Bに印加する電流のパルス幅を、予め定められた幅だけ縮める旨の情報を含んでいてもよい。この場合、光源発光条件決定部72は、光源4Aに印加する電流のパルス幅を伸縮させる発光条件設定値Aと同じ原理により、光源4Bに印加する電流のパルス幅を伸縮させる発光条件設定値Bを、光源駆動制御部8に送信する。
 光源駆動制御部8は、発光条件設定値Aまたは発光条件設定値Bを受けとる。
 光源駆動制御部8は例えば、光源4Aおよび4BにPWM変調を施した電流を供給することにより光源4Aおよび4Bを駆動する、一般的なLED駆動回路により構成することができる。
 従って、光源駆動制御部8は、発光条件設定値Aに基づいて、光源4Aに印加する電流である光源制御信号Aを、容易に生成することができる。すなわち、光源駆動制御部8は、発光条件設定値Aに基づいて、光源制御信号Aの電流のパルス幅を伸縮させればよい。
 同じく、光源駆動制御部8は、発光条件設定値Bに基づいて、光源4Bに印加する電流である光源制御信号Bを、容易に生成することができる。すなわち、光源駆動制御部8は、発光条件設定値Bに基づいて、光源制御信号Bの電流のパルス幅を伸縮させればよい。
 以上の動作を繰り返し、解析結果Aが示す輝度の値と、解析結果Bが示す輝度の値との差が、ある値(例えば、1回の動作で伸縮させる、電流のパルス幅に対応する値)未満となった場合に、動作を終了する。解析結果Aが示す輝度の値(センサ6Aが測定した輝度の値)と、解析結果Bが示す輝度の値(センサ6Bが測定した輝度の値)との差は、解析結果AおよびBを参照して、光源発光条件決定部72が求めればよい。
 上記の構成によれば、光源4Aおよび4B間での固体バラつき、液晶パネル5の視覚特性が非対称であること、および視差バリア52の位置ズレ等に起因して、液晶パネル5のA側に表示される画像の輝度と液晶パネル5のB側に表示される画像の輝度とが異なる場合に、これらの輝度を互いに略均一にすることが可能となる。つまり、表示システム100は、光源4Aおよび4Bの駆動制御がPWMである場合においても、上述した効果を奏し得る。
 <メモリ10>
 なお、光源駆動制御部8は、メモリ10に記録された情報を読み出したり、メモリ10に情報を記録したりすることが可能な構成としてもよい。これにより、動作終了時における光源4A,4Bに印加する電流値を示す情報をメモリ10に記録したり、発光条件設定値Aに応じた光源制御信号Aの電流値を、メモリ10から読み出したり、発光条件設定値Bに応じた光源制御信号Bの電流値を、メモリ10から読み出したりすることが可能となる。メモリ10を設ける位置は、バックライト部300内であってもよいし、その他の表示装置部200(図2参照)内であってもよい。
 上記の構成によれば、光源4Aと光源4Bとの間での固体バラつき、液晶パネル5の視覚特性が非対称であること、および視差バリア52の位置ズレ等に起因して、液晶パネル5のA側に表示される画像の輝度と液晶パネル5のB側に表示される画像の輝度とが異なる場合に、これらの輝度を互いに略均一にすることが可能となる。
 <BLユニットのその他の形態1について>
 次に、図5に基づき、BLユニットのその他の形態について説明する。図5は、バックライトユニットのさらに別の構成例であるBLユニット(バックライトユニット)20cを示す図である。
 なお、上述したBLユニット20a,20bと異なる点は、光源4A,4B、4C、4D(それぞれ4組づつ)のそれぞれが、導光板2の周囲に配置されている点である。なお、これにより、左右方向および上下方向の4方向に異なる画像を表示させるCV表示に好適なバックライトを実現できる。
 なお、BLユニット20cの光路変更部材1としては、上述した光学的特性(Φ<θ)に方向依存性が無い拡散シート1a、または、A側からB側(B側からA側)に向かう方向と、C側からD側(D側からC側)に向かう方向との2方向に、光学的特性(Φ<θ)を少なくとも有する拡散シート1aが好ましい。
 <BLユニットのその他の形態2について>
 次に、図7に基づき、BLユニットのその他の形態について説明する。図7は、バックライトユニットのさらに別の構成例であるBLユニット(バックライトユニット)20dを示す図である。
 なお、上述したBLユニット20a,20b,20cと異なる点は、導光板2(およびこれに対応する光源4A,4B)が、左右方向に複数配置されている点である。
 例えば、図7では、2つの導光板2L,2Rが、液晶パネル5を平面的に見て、横方向(左右方向)に隣り合うように配置されている。各導光板2L,2Rは、上述の導光板2と同一の構成であり、導光板2Lの両側面にはそれぞれ光源4A,4Bが配置され、導光板2Rの両側面にはそれぞれ光源4A,4Bが配置されている。なお、1つの導光板2およびこれに対応する光源4A,4Bからなるセットは、図7のように2セットに限定されず、液晶パネル5の大きさ応じて、4セットあるいはそれ以上で構成され、いわゆるタイル状に配置されていてもよい。
 一般に、光は導光板内で複数回の反射を繰り返すと、次第に低波長側の光量が減衰していき、色味が変わってくる。そのため、大型の液晶パネルにおいて導光板を1つ配置した場合、該導光板内での光の反射回数が増大するため、光源に近い側と遠い側とでは色味が大きく変化してしまうという問題が生じる。この点、上記の構成によれば、複数の導光板(図7では、導光板2L,2R)を横並びに配置することで、各導光板のサイズを小さくすることができるため、各導光板内での光の反射回数を少なく抑えることができる。よって、BLユニット20dの薄型化を実現しつつ、色味の変化(バラツキ)を生じさせることなく液晶パネル5を大型化することができる。
 (導光板2の別の形態)
 上述したように、導光板2の底面SUF5には、輝度均一化や輝度向上のため、プリズム加工やドット印刷加工などが施されている。
 具体的な例として、本実施形態の導光板2では、均一な面光源となるように、光源4A,4B、4C、4Dのそれぞれに近いところから遠いところに向けて、光源4A,4B、4C、4Dに近いところ(導光板2の4つの端の側)は凹凸が疎な面とし、遠いところ(導光板2の中心)は凹凸が密となるようにしているが、導光板2に形成する凹凸はこのような形態に限られない。以上により、本実施形態の導光板2は、上側斜め上方、下側斜め上方、右側斜め上方または左側斜め上方の概ね4方向に均一に光が出射されるようしている。
 〔本発明の別の表現〕
 また、本発明は、以下のように表現しても良い。
 すなわち、本発明のバックライトユニットは、上記光路変更部材は、少なくとも上記2つの光源の対向方向に対して、上記第2光出射面から出射する光の第2出射角を上記導光部材の上記第1光出射面から出射する光の第1出射角よりも小さくする光学的特性を有しても良い。
 上記のように、光路変更部材は、少なくとも2つの光源の対向方向に対して、(光路変更部材の)第2光出射面から出射する光の第2出射角を導光部材の第1光出射面から出射する光の第1出射角よりも小さくする光学的特性を有する。よって、第2出射角を0でない値とすることにより、表示パネルの表示画面の法線方向とは異なる少なくとも2つの方向の輝度分布が極大となる輝度指向性を光路変更部材に持たせることができる。
 また、本発明のバックライトユニットは、上記光路変更部材は、上記第2光出射面の側に複数のプリズム列が形成されており、各プリズム列の軸は、上記2つの光源の対向方向に対して垂直であっても良い。
 上記構成によれば、2つの光源の対向方向(通常は、2つの光源から出射した光の伝搬方向と一致する)に沿って所定の入射角で光路変更部材に入射した光が第2光出射面から出射するときの出射光の第2出射角は、第1光出射面から出射するときの出射光の第2出射角より小さくなる。このため、特許文献2に記載のバックライトユニットのように、複数の異なる方向への輝度指向性を有するバックライト光を出射させにくいという問題点は生じない。
 また、本発明のバックライトユニットは、上記光路変更部材は、上記各プリズム列のプリズム頂角が80度以上100度以下であっても良い。
 上記の構成によれば、第1出射角を60度以上70度以下とし、光路変更部材の屈折率を1.5程度の値に設定することにより、光路変更部材の第2光出射面から視野角±45度近傍の方向に輝度指向性を有する光を出射させることが可能となる。
 また、本発明のバックライトユニットは、上記光路変更部材は、光を散乱する散乱微粒子を含んでいても良い。
 上記の構成によれば、母材の構成材料、散乱微粒子の構成材料、平均粒子径(粒径)、混入率を適宜調整することにより、全光線透過率、およびヘイズ値を所望の値に調整することができる。
 また、例えば、光路変更部材が一様に散乱微粒子を含んでいる場合、少なくとも2つの光源の対向方向に対して、(光路変更部材の)第2光出射面から出射する光の第2出射角を導光部材の第1光出射面から出射する光の第1出射角よりも小さくする光学的特性に方向依存性は無いが、逆に等方的に上記の光学的特性を備えているとも言える。
 このため、例えば、いわゆるカルテットビュー表示(以下、「CV表示」と呼ぶ)に好適なバックライトユニットを実現できる。但し、この場合、互いに対向する2つの光源が、少なくとも2組存在し、これら各組の2つの光源の対向方向が互いに直交するよう各光源を配置する。
 また、本発明のバックライトユニットは、上記光路変更部材は、上記第2光出射面の側に、または上記導光部材の第1光出射面から出射した光を受ける受光面の側に、微細凹凸構造が形成されていても良い。
 上記の構成によれば、微細凹凸構造の凹凸間隔を適宜調整することにより、全光線透過率、およびヘイズ値を所望の値に調整することができる。
 また、本発明のバックライトユニットは、上記光路変更部材は、全光線透過率が50%以上であり、ヘイズ値が70%以上であっても良い。
 上記の構成によれば、第1出射角を65度以上75度以下に設定することにより、光路変更部材の第2光出射面から視野角±45度近傍に輝度指向性を有する光を出射させることが可能となる。
 また、本発明のバックライトユニットは、上記導光部材は、上記表示パネルを平面的に見て横方向に隣り合うように、複数配置されており、上記各導光部材に、少なくとも上記2つの光源が設けられていても良い。
 上記の構成によれば、1つの導光部材およびこれに対応する少なくとも2つの光源からなるセットを、横方向に複数配置されているため、バックライトユニットの薄型化を実現しつつ、表示パネルを大型化することができる。
 ここで、大型の表示パネルにおいて導光部材を1つ配置した場合には、導光部材内での光の反射回数の増大により色味が変化してしまうという問題が生じる。この点、上記の構成によれば、各導光部材のサイズを小さくすることができるため、各導光部材内での光の反射回数を少なく抑えることができる。そのため、色味の変化(バラツキ)を生じさせることなく表示パネルを大型化することができる。
 また、本発明のバックライトユニットは、上記第1出射角の範囲が、60度以上、70度以下であっても良い。
 上記構成によれば、光路変更部材の屈折率を1.5程度の値に設定することにより、光路変更部材の第2光出射面から視野角±45度近傍の方向に輝度指向性を有する光を出射させることが可能となる。
 また、本発明のバックライトユニットは、上記第1出射角の範囲が、65度以上、75度以下であっても良い。
 上記構成によれば、光路変更部材の第2光出射面から視野角±45度近傍に輝度指向性を有する光を出射させることが可能となる。
 また、本発明の表示装置は、上記のいずれかのバックライトユニットと、該バックライトユニットが備える上記光路変更部材の上記第2光出射面から出射された光を受けて上記表示画面に情報を表示する上記表示パネルと、を備えていても良い。
 上記の構成によれば、薄型化を実現しつつ、複数の異なる方向へ輝度指向性を有するバックライト光を出射させることができる表示装置を実現できる。よって、例えば、DV表示またはCV表示可能な表示装置を実現することも可能となる。
 ところで、例えば、上記2つの光源をLED(Light Emitting Diode)とした場合、LEDの固体のばらつきにより、上記の表示パネルの表示画面の法線方向とは異なる少なくとも2つの方向の輝度にばらつきが生じるという副次的な問題点がある。
 そこで、このような副次的な問題点を解決するため、本発明の表示装置は、上記表示パネルの表示画面の法線方向とは異なる少なくとも2つの方向のそれぞれに設置され、上記表示画面から発した光の輝度を検出する少なくとも2つの輝度センサと、上記2つの輝度センサによって検出されるそれぞれの光の輝度の差が所定の輝度差よりも小さくなるように上記2つの光源のそれぞれに供給する電流の大きさを調整する光源駆動制御部と、を備えていても良い。
 上記の構成によれば、少なくとも2つの輝度センサが、上記表示パネルの表示画面の法線方向とは異なる少なくとも2つの方向のそれぞれに設置されている。よって、少なくとも2つの方向からの光の輝度を検出することができる。
 また、上記の構成によれば、光源駆動制御部は、2つの輝度センサによって検出されるそれぞれの光の輝度の差が所定の輝度差よりも小さくなるように2つの光源のそれぞれに供給する電流の大きさを調整する。よって、LEDの固体のばらつきに生じた上記の少なくとも2つの方向の輝度のばらつきを小さくすることができる。
 〔付記事項〕
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
 本発明のバックライトユニットは、各種の表示装置のバックライトユニットとして利用できる。また、バックライト光を使用する各種の表示パネルを備えた電子機器などにも広く利用できる。
 1  光路変更部材
 1a 拡散シート(光路変更部材)
 1b レンズシート(光路変更部材)
 1c プリズム列
 2,2L,2R 導光板(導光部材)
 3  反射板(反射部材)
4A,4B 光源
 5  液晶パネル(表示パネル)
6A,6B センサ(輝度センサ)
 7  演算部
 8  光源駆動制御部
 9  フレーム枠
10  メモリ
20,20a,20b,20c,20d BLユニット(バックライトユニット)
71  データ解析部
72  光源発光条件決定部
73  演算部メモリ
100 表示システム(表示装置)
200 表示装置部
300 バックライト部
51,56 偏光板
52  視差バリア
53  接着層
54  CF基板
55  TFT基板
SUF1 光入射面(受光面)
SUF2 光出射面(第2光出射面)
SUF3 光照射面
SUF4 光出射面(第1光出射面)
SUF5 底面
SUF6 光反射面

Claims (12)

  1.  互いに対向して配置された少なくとも2つの光源と、
     上記2つの光源のそれぞれから発した光を受け、受けた光を出射する第1光出射面を有する導光部材と、
     上記導光部材の第1光出射面から出射した光を直接受け、受けた光を外部の表示パネルに向けて直接出射する第2光出射面を有し、通過する光の光路を変更する光路変更部材と、を備えたバックライトユニットであって、
     上記光路変更部材は、
     上記表示パネルの表示画面の法線方向とは異なる少なくとも2つの方向の輝度分布が極大となる輝度指向性を有する光を上記第2光出射面から出射することを特徴とするバックライトユニット。
  2.  上記光路変更部材は、
     少なくとも上記2つの光源の対向方向に対して、上記第2光出射面から出射する光の第2出射角を上記導光部材の上記第1光出射面から出射する光の第1出射角よりも小さくする光学的特性を有することを特徴とする請求項1に記載のバックライトユニット。
  3.  上記光路変更部材は、
     上記第2光出射面の側に複数のプリズム列が形成されており、各プリズム列の軸は、上記2つの光源の対向方向に対して垂直であることを特徴とする請求項2に記載のバックライトユニット。
  4.  上記光路変更部材は、
     上記各プリズム列のプリズム頂角が80度以上100度以下であることを特徴とする請求項3に記載のバックライトユニット。
  5.  上記光路変更部材は、
     光を散乱する散乱微粒子を含むことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
  6.  上記光路変更部材は、
     上記第2光出射面の側に、または上記導光部材の第1光出射面から出射した光を受ける受光面の側に、微細凹凸構造が形成されていることを特徴とする請求項2から5までのいずれか1項に記載のバックライトユニット。
  7.  上記光路変更部材は、
     全光線透過率が50%以上であり、ヘイズ値が70%以上であることを特徴とする請求項5または6に記載のバックライトユニット。
  8.  上記導光部材は、上記表示パネルを平面的に見て横方向に隣り合うように、複数配置されており、
     上記導光部材に、少なくとも上記2つの光源が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のバックライトユニット。
  9.  上記第1出射角の範囲が、60度以上、70度以下であることを特徴とする請求項4に記載のバックライトユニット。
  10.  上記第1出射角の範囲が、65度以上、75度以下であることを特徴とする請求項7に記載のバックライトユニット。
  11.  請求項2から10までのいずれか1項に記載のバックライトユニットと、
     該バックライトユニットが備える上記光路変更部材の上記第2光出射面から出射された光を受けて上記表示画面に情報を表示する上記表示パネルと、を備えていることを特徴とする表示装置。
  12.  上記表示パネルの表示画面の法線方向とは異なる少なくとも2つの方向のそれぞれに設置され、上記表示画面から発した光の輝度を検出する少なくとも2つの輝度センサと、
     上記2つの輝度センサによって検出されるそれぞれの光の輝度の差が所定の輝度差よりも小さくなるように上記2つの光源のそれぞれに供給する電流の大きさを調整する光源駆動制御部と、を備えていることを特徴とする請求項11に記載の表示装置。
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