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TWI446029B - A light guide plate, a light guide plate manufacturing method, a surface light source device, and a liquid crystal display device - Google Patents

A light guide plate, a light guide plate manufacturing method, a surface light source device, and a liquid crystal display device Download PDF

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Publication number
TWI446029B
TWI446029B TW099125443A TW99125443A TWI446029B TW I446029 B TWI446029 B TW I446029B TW 099125443 A TW099125443 A TW 099125443A TW 99125443 A TW99125443 A TW 99125443A TW I446029 B TWI446029 B TW I446029B
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TW
Taiwan
Prior art keywords
light
guide plate
light guide
emitting
body portion
Prior art date
Application number
TW099125443A
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English (en)
Other versions
TW201124760A (en
Inventor
Hiroshi Yamamoto
Hiroshi Sekiguchi
Masahiro Goto
Keiji Kashima
Original Assignee
Dainippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Printing Co Ltd filed Critical Dainippon Printing Co Ltd
Publication of TW201124760A publication Critical patent/TW201124760A/zh
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Publication of TWI446029B publication Critical patent/TWI446029B/zh

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Description

導光板,導光板之製造方法,面光源裝置及液晶顯示裝置
本發明係關於具有出光面、對向於出光面的背面、延伸於出光面與背面之間的側面之至少一部分所構成的入光面的導光板,特別是具有優異光學特性的導光板。此外,本發明係關於具有優異的光學特性的導光板之製造方法,及具有具優異的光學特性的導光板之面光源裝置以及顯示裝置。
由背面側照明液晶顯示面板的面光源裝置廣為普及(例如JP2007-227405A、JP2008-296587A及JP9-145931A)。面光源裝置,大致可以分為在光學構件的正下方配置光源的直下型,及在光學構件的側方配置光源的邊緣光型。邊緣光型之面光源裝置,與直下型的面光源裝置相比較,具有可以薄化面光源裝置的厚度之優點。
邊緣光型的面光源裝置,於光源之側方設導光板,來自光源的光,由導光板的側面(入光面)入射至導光板內。往導光板入射的光,於導光板之對向的一對主面反覆反射,於約略直交於入光面的方向(導光方向)進入導光板內。進入導光板內的光,藉由來自導光板的光學作用,隨著進行於導光板內而一點一點地由出光面射出。結果,來自導光板的出光面之射出光量,成為沿著導光方向被均一化。作為具體構成之一例,於導光板內光散射成分被分散,進入導光板內的光可以一點一點地由導光板射出。
然而,於面光源裝置,不僅要使射出光量的面內分布均一化,還要提高正面方向亮度,進而還有提高光源光的利用效率等要求。因此,在通常的面光源裝置(例如JP2007-227405A),針對沿著導光方向的光的成分調節亮度的角度分布之用的光學薄片(稜鏡薄片),或針對沿著與導光方向直交的方向之光的成分調節亮度的角度分布之用的光學薄片(稜鏡薄片)等種種光學構件,被配置於導光板的出光面側。亦即,如果可對導光板賦予優異的光學特性,而減少面光源裝置所包含的光學構件的數量的話,可以減低面光源裝置的製造成本,使面光源裝置的組裝變得容易,以及可使面光源裝置薄型化等,會是非常期待的改善。
另一方面,如JP2007-227405A、JP2008-296587A及JP9-145931A所揭示的,從前的導光板係藉由射出成形或熱轉印加工來製作的。這樣的從前的導光板,伴隨著最近的顯示裝置的大畫面薄型化,而要以可以充分發揮現狀所追求的功能的程度之精度來製作,變成是越來越困難。亦即,對於以從前的製造方法所製作的導光板要進而賦予光學特性,在現實上終究是不可能的。
本發明係由這樣的觀點而達成之發明,目的在於提供具有優異光學特性的導光板,及具有此導光板的面光源裝置及顯示裝置。此外,本發明之目的在於提供具有優異的光學特性之導光板的製造方法。
本發明之一態樣之導光板,其特徵係具有:出光面、對向於前述出光面之背面、及前述出光面與前述背面之間的側面之至少一部分所構成的出光面之導光板;具備本體部,及被設於比前述本體部更靠近前述出光面之側,硬化電離放射線硬化型樹脂而形成的出光側層;前述出光側層,具有形成前述出光面之光學要素部;前述光學要素部,包含在與連結前述入光面與前述側面之中的對向於前述入光面之面的方向交叉的一方向上排列的複數單位形狀要素;各單位形狀要素,在與前述一方向交叉的方向上線狀延伸。根據這樣的導光板,對沿著與連結入光面及側面之中對向於入光面的面之方向交叉的方向之光的成分,可以藉由光學要素部而有效果地影響光學的作用。特別是包含光學要素部的出光側層係硬化電離放射線硬化型樹脂而形成的,所以對光學要素部可賦予充分優異的光學特性。
於本發明之一態樣之導光板,由前述入光面起到前述側面之中之對向於前述入光面之前述面為止的前述導光板的長度L,對沿著前述導光板之往板面的法線方向之前述導光板的平均厚度T之比值,亦可在500以下;沿著前述導光板之往板面的法線方向之前述出光側層的平均厚度(t2),對沿著前述導光板之往板面的法線方向之前述本體部的平均厚度t1之比亦可為0.1以下。根據這樣的導光板,可以有效果地抑制從出光面射出的光因出光側層而變色。
此外,於本發明之一態樣之導光板,前述單位形狀要素,亦可於沿著其排列方向之剖面,具有三角形形狀。根據這樣的導光板,對沿著與連結入光面及側面之中對向於入光面的面之方向交叉的方向之光的成分,可以達成優異的聚光作用。
進而,於本發明之一態樣之導光板,前述出光側層,亦可由單一的樹脂材料來構成。根據這樣的導光板,可以高效率地呈現於出光面所被期待的光學作用。
進而,於本發明之一態樣之導光板,前述本體部,亦可由使光散射成分分散了的樹脂來構成。
進而,於本發明之一態樣之導光板,前述本體部,亦可由藉由壓出成形而形成的板材來構成。這樣的導光板,即使導光板的長度L對導光板的平均厚度T之比很大很平,也可以精度佳地被形成。
根據本發明之一態樣之面光源裝置,特徵為具備根據前述之本發明之一態樣之導光板之任一,與對向於前述導光板之前述入光面而被配置的光源。根據這樣的面光源裝置,對沿著與連結導光板的入光面及側面之中對向於入光面的面之方向交叉的方向之光的成分,可以藉由導光板的光學要素部而有效果地影響光學的作用。特別是包含光學要素部的出光側層係硬化電離放射線硬化型樹脂而形成的,所以對此光學要素部可賦予充分優異的光學特性。
根據本發明之一態樣之面光源裝置,亦可進而具備:對向於前述導光板之前述背面而被配置的反射薄片、及對向於前述導光板之前述出光面而被配置的,具有複數單位稜鏡的光學薄片。
根據本發明之一態樣之顯示裝置,特徵為具備根據前述之本發明之一態樣之面光源裝置之任一,與對向於前述面光源裝置而被配置的液晶面板。根據這樣的顯示裝置,對沿著與連結導光板的入光面及側面之中對向於入光面的面之方向交叉的方向之光的成分,可以藉由導光板的光學要素部而有效果地影響光學的作用。特別是包含光學要素部的出光側層係硬化電離放射線硬化型樹脂而形成的,所以對此光學要素部可賦予充分優異的光學特性。
根據本發明之一態樣之顯示裝置亦可進而具備控制前述光源的輸出之控制裝置;前述光源,包含在前述導光板之對向於前述入光面的位置上排列的複數點狀發光體;前述控制裝置,係以因應於應該被顯示的影像而調節各點狀發光體的輸出的方式構成的。
根據本發明之一態樣之導光板之製造方法,其特徵為製造具有:出光面、對向於前述出光面之背面、及前述出光面與前述背面之間的側面之至少一部分所構成的出光面之導光板之製造方法;具備準備本體部之步驟,及於前述本體部上,賦形硬化電離放射線硬化型樹脂而形成的出光側層的步驟;於前述進行賦形的步驟,被形成在與連結前述入光面與前述側面之中的對向於前述入光面之面的方向交叉的一方向上排列的複數單位形狀要素而形成前述出光面之光學要素部,且係各單位形狀要素,在與前述一方向交叉的方向上線狀延伸的光學要素部。根據藉由這樣的導光板之製造方法所製造的導光板,對沿著與連結入光面及側面之中對向於入光面的面之方向交叉的方向之光的成分,可以藉由光學要素部而有效果地影響光學的作用。亦即,可以對導光板賦予優異的光學特性。特別是包含光學要素部的出光側層係硬化電離放射線硬化型樹脂而形成的,所以對光學要素部可賦予充分優異的光學特性。
於根據本發明之一態樣之導光板之製造方法之準備前述本體部的步驟,亦可為藉由壓出成形而製作前述本體部。根據這樣的導光板之製造方法,即使一邊的長度L對平均厚度T之比很大,也可以精度佳地形成平坦的導光板。
於本發明,出光側層具有形成出光面之光學要素部。光學要素部,包含與連結入光面與側面之中對向於入光面之面的方向交叉的一方向上排列的複數之單位形狀要素,各單位形狀要素,線狀地延伸於與一方向交叉的方向上。亦即,根據本發明的話,對沿著與連結入光面及側面之中對向於入光面的面之方向交叉的方向之光的成分,可以有效果地影響光學的作用。特別是根據本發明的話,包含光學要素部的出光側層係硬化電離放射線硬化型樹脂而形成的,所以對光學要素部可賦予充分優異的光學特性。
以下,參照圖面說明本發明之一實施型態。圖1~圖5係供說明根據本發明之一實施型態之圖。又,於本說明書所附之圖式,為了使圖式容易被理解以及繪製的方便上之目的,會適度地改變比例尺以及縱橫尺寸比等,改變圖式而比實物更為誇張。
如圖1所示,顯示裝置10,具備液晶顯示面板15、被配置於液晶顯示面板15的背面側而由背面側面狀地照亮液晶顯示面板15之面光源裝置20、及控制液晶顯示面板15及面光源裝置20之控制裝置18。
圖示之液晶顯示面板,具有被配置於出光側的上偏光板13,及被配置於入光側的下偏光板14、被配置於上偏光板13與下偏光板14之間的液晶胞12。其中,液晶胞12,係具有由玻璃等所構成之一對支撐板、被配置於支撐板間的液晶、以及在各個形成一個畫素的區域藉由電場來控制液晶分子的配向的電極之構件。支撐板間的液晶,於各個形成一個畫素的區域可以改變其配向。結果,液晶顯示面板15,發揮作為於各畫素控制來自面光源裝置20的光的透過或遮斷之遮光器(shutter)的功能,而形成影像。針對液晶顯示面板15的詳細內容,已記載於種種公知文獻(例如,「平面面板顯示器大辭典」(內田龍男,內池平樹監修)2001年工業調查會發行),此處則省略更為詳細的說明。
其次,說明面光源裝置20。如圖1所示,面光源裝置20,被構成為邊緣光型之面光源裝置,具有導光板30、被配置於導光板30的側方之光源24a,24b。導光板30,被構成為具有一對主面的四角形板狀之構件。導光板30,具有:藉由液晶顯示面板15側的主面所構成的出光面30a、對向於出光面30a的另一方主面所構成的背面30b、及延伸於出光面30a及背面30b之間的4個平坦的側面。接著,藉由導光板30之側面的一部分形成之少一入光面,對向於此入光面被配置光源24a。此外,藉由側面之一部分亦被形成對向於一入光面30c的相反面30d,由該一入光面30c入射至導光板30的光,大致沿著連結該一入光面30c,與對向於該一入光面30c的相反面30d之方向(亦稱為導光方向,或者是在本實施型態相當於直交於入光面30c、30d的方向)被導光於導光板30內。此外,面光源裝置20,進而具有;對向於導光板30的背面30b而被配置的反射薄片22、及對向於導光板30的出光面30a而被配置的光學薄片26。
在本實施型態,如圖1所示,側面之中的對向於導光方向的兩個面,為入光面30c、30d。換句話說,前述之一個入光面作為第1入光面30c而發揮功能,對向於此入光面30c的相反面作為第2入光面30d而發揮功能。如圖1所示,對向於第1入光面30c設置第1光源,對向於第2入光面30d設置第2光源24b。此外,本實施型態之導光板30,於沿著導光方向之各位置,具有一定之剖面形狀。
光源24a、24b,例如能夠以線狀的冷陰極管等螢光燈,或點狀之LED(發光二極體)或白熾燈泡等種種態樣而構成的。於本實施型態,光源24a、24b,係由在與入光面30c及導光板30之板面雙方平行的方向上排列配置的多數點狀的發光體(例如,多數之LED)25所構成。又,於圖2,顯示構成光源24a、24b的多數之發光部25的配置位置。控制裝置18,係以可與其他點狀發光體25之輸出相互獨立地調節各點狀發光體25的輸出,亦即各點狀發光體25的點亮即熄滅,及/或各點狀發光體25的點亮時的亮度。
反射薄片22,係供反射由導光板30的背面射出的光,再度入射至導光板30內之用的購件。反射薄片22,可以由白色之散射光學薄片、金屬等具有高反射率的材料所構成之板、包含具有高反射率的材料所構成的薄膜(例如金屬薄膜)之薄板所構成。
光學薄片26,係使由入光側入射的光的進行方向改變而由出光側射出,使正面方向的亮度集中地提高之用的板狀構件。於圖1及圖3所示之例,光學薄片26,具有沿著該板面上的某個方向(排列方向),具體而言沿著後述之導光板30的導光方向排列的複數之單位稜鏡27。單位稜鏡27,於光學薄片30的薄片面上,在直交於其排列方向的方向上延伸為直線狀。單位稜鏡27,於直交於其長邊方向的剖面,具有三角形形狀。藉由單位稜鏡27的剖面三角形形狀之頂角所構成的頂部28,朝向入光側,亦即朝向導光板30之側突出。
又,於本說明書,「薄板(sheet)」、「膜(film)」、「板」等用語僅是稱呼上的差異,相互之間並無區別。亦即,例如「薄板」係亦包含可以被稱為膜或板的構件之概念。
此外,於本說明書,所謂「板面(薄片面、膜面)」,係指由整體而且由大局來看對象之薄片狀構件的場合下與成為對象的薄片狀構件之平面方向一致之面。接著,於本實施型態,導光板30的板面、光學薄片26之薄片面、反射薄片22之薄片面、液晶顯示面板之面板面、顯示裝置10之顯示面、以及面光源裝置20之發光面,係互為平行的。進而,於本說明書,所謂「正面方向」,係對導光板的板面的法線方向nd(參照圖3及圖4),也與面光源裝置20的發光面的法線方向等一致。
進而,於本說明書,所謂的「單位形狀要素」、「單位光學要素」、「單位稜鏡要素」及「單位透鏡」等,係指對光造成折射或反射等光學的作用,而具有使該光的行進方向改變的功能的要素,僅有稱呼上的差別,相互之間並無實質上的差異。
其次,主要參照圖2~4,進而詳細說明導光板30。如圖3及圖4所明白顯示的,導光板30具有包含光散射成分(光散射粒子)45之本體部40、及比本體部40被配置於更靠近出光側的出光側層50。本體部40,構成導光板30的背面30b,出光側層50構成導光板30的出光面30a。
如圖3及圖4所示,本體部40,具有主部42、被分散於主部42中的光散射成分(擴散成分)45。此處所謂的光散射成分45,係對進入本體部40內的光,可以藉由反射或折射,而帶來改變該光的行進方向的作用的成分。這樣的光散射成分45的光擴散功能(光散射功能),例如,可以藉由具有與構成主部42的材料不同的折射率之材料來構成光散射成分45,或者是由對光可帶來反射作用的材料來構成光散射成分45,而賦予這功能。作為具有與構成主部42的材料不同的折射率之光散射成分45,例如有金屬化合物、有機化合物、含氣體之多孔質物質,甚至是單純的氣泡。又,於圖3及圖4以外之圖,光散射成分45被省略。
如圖3所明白顯示的,本體部40,係包含一對之平行的主面的薄片狀的部分。本體部40,於出光面30a之側,具有與導光板30之板面平行的平坦之面(出光側面)46,且於構成背面30b之側,具有與導光板30之板面平行的平坦的面(入光側面)49。
其次,說明出光側層50。如圖3及圖4所示,出光側層50,係被形成於本體部40上之層,具有被配置於本體部40上的薄片狀之支撐部(島部)59、及被設於支撐部59上,形成導光板30的出光面30a之光學要素部54。出光側層50,於背面30b之側,具有與導光板30之板面平行的平坦之面,另一方面,於構成出光面30a之側,形成對導光板30之板面傾斜的凹凸面。又,於本實施型態,出光側層50,與本體部40不同,係由單一的樹脂材料所構成,不包含光散射成分45。
光學要素部54,包含與連結入光面30c與對向於入光面30c的側面(相反面)30d的方向(導光方向)交叉的排列方向上被排列的複數單位形狀要素55。各單位形狀要素55,在與前述排列方向交叉的方向上線狀地延伸。於本實施型態,如圖2及圖4所示,複數之單位形狀要素55,於與導光方向直交的導光板30的板面上之方向(排列方向)上,無間隙地併排而被排列。此外,各單位形狀要素55,在直交於該排列方向的導光板30的板面上之方向,亦即於導光方向上,直線狀地延伸。此外,各單位形狀要素55,被形成為柱狀,沿著其長邊方向上具有相同的剖面形狀。
各單位形狀要素55之剖面形狀,例如,可以製作成將突出於出光側的三角形形狀或者突出於該三角形形狀的出光側之頂角取倒角(倒棱)而成的形狀。於本實施型態,如圖4所示,各單位形狀要素55的剖面形狀,成為突出於出光側的三角形形狀。亦即,各單位形狀要素55被形成為由所謂的三角柱所構成的單位稜鏡。特別是,在本實施型態,於單位形狀要素55的排列方向平行的面內之亮度的角度分布,由使正面方向亮度集中的提高的觀點來看,圖4之剖面之單位形狀要素55的形狀成為二等邊三角形形狀,且單位形狀要素55,係以剖面二等邊三角形形狀以正面方向nd為中心以成為左右對稱的方式被配置的。此外,單位形狀要素55之突出於出光側的頂部56,係藉由位於剖面二等邊三角形狀枝等邊之間的頂角所構成的。
又,本說明書之所謂的「三角形形狀」就嚴格的意義上來說,不僅限於三角形形狀,亦包含製造技術的極限或含有成形時的誤差等之約略三角形形狀,進而包含與三角形形狀大致可以期待具有相同的光學功能的約略三角形形狀等。作為一例,由種種的目的而於頂角被施以倒角加工(例如10μm程度以下之曲率半徑)的約略三角形形狀,也包含於此處所謂的「三角形形狀」。
如此之導光板30,係如下述般製作而得的。首先,準備含有光散射成分45的本體部40。本體部40,可以被準備為被壓出成形的板材(壓出材)。亦即,在構成主部42那樣的熱塑性樹脂中分散光散射成分45,將包含光散射成分45的熱塑性樹脂藉由壓出成形,而可以製作具有前述的形狀之本體部40。作為光散射成分45之一例,可以使用平均粒徑為0.5~100μm程度之二氧化矽、氧化鋁、壓克力樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚矽氧樹脂等透明物質所構成的粒子。此外,作為結合劑樹脂之一例,可以使用丙烯酸樹脂或聚碳酸酯樹脂等。
其後,於準備的本體部40上,形成硬化電離放射線硬化型樹脂而成的出光側層50。作為成為構成出光側層50的電離放射線硬化型樹脂材料,例如可以使用丙烯酸酯系、甲基丙烯酸酯系、環氧樹脂系等單體(monomer)、預聚體、或者這些之混合系所構成的紫外線(UV)硬化型樹脂,或者電子線(EB)硬化性樹脂。
具體而言,首先,如圖5(a)所示,使具有對應於應該被製作的光學要素部54的形狀之賦形面62之模60,以賦形面62朝向上方的方式進行配置。其次,如圖5(b)所示,把計量了的電離放射線硬化型樹脂64,例如紫外線硬化型樹脂,沿著賦形面62上之一邊點狀地排列塗佈或者塗布為線狀。其後,如圖5(c)所示,於本體部40的出光側層50應該被形成的面46,對面於模60的賦形面62的方式,使另行準備的本體部40定位而配置於模60上。接著由橡膠輥66使模60與本體部40相互對向按壓,同時藉由使該橡膠輥66,轉至應該製作的單位形狀要素55之長邊方向,在模60與本體部40之間,形成約略均一厚度的電離放射線硬化型樹脂64之層。其後,如圖5(d)所示,藉由對電流放射線硬化型樹脂照射電離放射線,使電離放射線硬化型樹脂64之層硬化,而由電離放射線硬化型樹脂64形成出光側層50。接著,把被形成於本體部40上的出光側層50由模60剝離。藉此,可得前述之導光板30。
又,使電離放射線硬化型樹脂64之層硬化時,在使用紫外線(UV)硬化性樹脂的場合,可以藉由照射紫外線而使該樹脂硬化,此外在使用電子線(EE)硬化性樹脂的場合,藉由照射電子線可以使該樹脂硬化。
此外,硬化電離放射線硬化型樹脂而形成出光側層50的場合,如前所述,與由單位形狀要素55所構成的光學要素部54一起由電離放射線硬化型樹脂來製作支撐部(島部)59為較佳。不形成支撐部59的場合,把包含導光板30之面光源裝置20組入顯示裝置10時,係對應於線狀延伸的單位形狀之條紋,這是為了要容易視覺辨認的緣故。此外,於不形成支撐部59的場合,使被成形的光學要素部54脫模時,以及在脫模後的導光板的加工、操作時,單位形狀要素55由本體部40剝離的可能性變高所致。
又,模60,亦可作為由圓柱狀所構成的輥型而被構成。使用由圓柱狀構成的輥型的場合,於該圓柱狀的外周圍被構成賦形面62,不僅被顯示於圖5的枚葉狀之出光側層,也可以製作網狀的出光層側。
作為一例,可以將如前述構成的導光板30的各尺寸,設定如下。首先,作為單位形狀要素55的具體例,最好是將支撐部59的出光側面上之往導光板20的板面之沿著法線方向nd的單位形狀要素55的突出高度H(參照圖4)設為10μm~50μm。亦即,單位形狀要素55的剖面形狀為直角二等邊三角形狀的場合,支撐部59的出光側面上之沿著單位形狀要素55的排列方向之,單位形狀要素38的底面之寬幅W(參照圖4),最好設為20μm~100μm。單位形狀要素55太大的話,容易被視覺確認到,此外,起因於液晶顯示面板15的畫素的排列與單位形狀要素55的排列之干涉的干涉波紋也容易被視覺確認。此外,單位形狀要素55的剖面形狀為二等邊三角形狀的場合,由集中提高正面方向亮度的觀點來看,立於等邊之間同時突出於出光側的頂角的角度θa(參照圖4)最好為60°以上120°以下,如為90°更佳。進而,導光板20的沿著往板面的法線方向nd之支撐部59的厚度ts(參照圖4)最好為2μm~20μm,又以5μm~10μm為更佳。
另一方面,本體部40的各尺寸,最好是與導光板30之整體的尺寸一起決定如下。導光板30之沿著往板面的法線方向nd之出光側層50的平均厚度t2(參照圖4),對導光板30之沿著往板面的法線方向nd的本體部40的平均厚度t1(參照圖4)之筆(t2/t1)最好為0.1以下。此外,由入光面30c至對向於入光面30c的側面(在本實施型態,為第2入光面)30d為止的導光板的長度L(參照圖2),對導光板30之沿著往板面的法線方向nd的導光板30的平均厚度T(參照圖4)之比(L/T),最好為500以下。如稍後詳述,這樣的尺寸,在製作導光板30的場合,可以有效地抑制出光側層50導致射出光的變色。
此處所謂的平均厚度,係厚度之平均值,例如,像是本實施型態這樣的對象物的表面,係由相同設計的複數之單位形狀要素所劃定的凹凸形狀來構成的場合,可以把數個地方之凹凸形狀的區域所測定的厚度之平均,當作平均厚度。特別是,在單位形狀要素的剖面形狀為三角形形狀的場合,可以分別測定數處凹部(頂部)與凸部(谷部)之厚度,而將測定的厚度的平均當作平均厚度。此外,不僅藉由實際測定厚度而算出平均厚度,首先,於導光板20之沿著往板面的法線方向nd之剖面,算出(或者測定)測定對象的部分之剖面積,其次,以沿著直交於該剖面之求取剖面積的部分的法線方向nd的方向之長度,除所算出的剖面積而得到之值,當成平均厚度來看待亦可。
其次,說明如上述的構成的顯示裝置10之作用。
首先,如圖3所示,在光源24a、24b所發出的光,透過入光面30c入射至導光板30。於圖3,作為一例顯示由第1光源24a透過第1入光面30c使光入射至導光板30之例。以下,根據此圖3所示之例說明面光源裝置20及顯示裝置10的作用。但是,導光板30,以導光方向之第1入光面30c及第2入光面30d的中央位置Pc為中心具有對稱的構成。此外,第1光源24a及第2光源24b,係於第1方向挾著導光板30對稱地被構成的。進而,光學薄片26或反射薄片22等面光源裝置20之其他的構成要素,及液晶顯示面板15也同樣具有對稱性。伴隨著這樣的構成的對稱性,對於由第2光源24b透過第2入光面30d而入射至導光板30的光,也同樣可以適用以下的說明。
如圖3所示,往導光板30入射的光L31~L33,於導光板30的出光面30a及背面30b,反覆進行反射,特別是起因於構成導光板30的材料與空氣的折射率差而反覆全反射,往連結導光板30的入光面30c與相反面30d的導光方向前進。
但是,導光板30的本體部40內被分散著光散射成分45。因此,如圖3所示,進行於導光板30內的光L31~L33,藉由光散射成分45而使進行方向被變更為不規則,亦有在不滿全反射臨界角的入射角度入射至出光面30a及背面30b。在此場合,該光變成可以由導光板30的出光面30a及背面30b射出。由出光面30a射出的光L31~L33,朝向被配置於導光板30的出光側的光學薄片26。另一方面,由背面30b射出的光,變成藉由被配置在導光板30的背面的反射薄片22反射再度入射至導光板30內而進行於導光板30內。
進行於導光板30內的光,與被分散於導光板30內的光散射成分45之衝突,會在導光板30內之沿著導光方向的各區域產生。因此,進入導光板30內的光,變成一點一點地由出光面30a射出。藉此,可以使由導光板30的出光面30a射出的光的光量,沿著導光方向均一化。又,藉由調節光散射成分45的粒徑、密度、折射率等,可以控制來自出光面30a之射出光量的導光方向的分布。
由導光板30射出的光L31~L33入射至光學薄片26。如前所述,光學薄片26,具有頂角朝向導光板30之側突出的剖面三角形狀的單位稜鏡27。如圖3所明白顯示的,單位稜鏡27的長邊方向,為與導光方向交叉的方向,特別是在本實施型態為與導光方向直交的方向。此外,起因於構成導光板30的材料與空氣之折射率差,使由導光板30的出光面30a射出的光的導光方向成分的射出角度(射出光的導光方向成分與往導光板20的板面之法線方向nd之夾角)θe,有偏於特定角度範圍(例如65°~85°)內之傾向。
由這些情形,如圖3所示,能夠以導光板30的出光面30a所射出的光的大部分,透過光學薄片26的單位稜鏡27之一方的稜鏡面27a而入射至該單位稜鏡27,其後,在該單位稜鏡27之另一方的稜鏡面27b全反射的方式,來設計光學薄片26。如此進行,光學薄片26,能夠變更透過光的進行方向,使對正面方向的角度變小。亦即,光學薄片26,對於透過光造成偏向作用。
如以上所述,在面光源裝置20,藉由導光板30使射出光量之沿著導光方向的分布均一化同時使射出光聚光,進而藉由光學薄片26使光偏向而提高正面方向亮度。
通過面光源裝置20出光之光線,其後入射至液晶顯示面板15。液晶顯示面板15,於各個畫素選擇性地透過來自面光源裝置20的光。藉此,液晶顯示裝置10的觀察者,可以觀察到影像。以上,係液晶顯示裝置10及面光源裝置20的全體的作用。
然而,於前述之面光源裝置20,光學薄片26之聚光作用,主要係對沿著單位稜鏡27的排列方向(導光方向)的光的成分造成影響。此外,光源24a、24b,不是與導光方向平行地發光,而是以導光方向為中心放射狀地發光。亦即,於通過導光板30的光,在從導光板30的沿著往板面的法線方向nd的方向來觀察,不僅是進行於導光方向(連結入光面30c與相反面30d的方向)進行的光,也包含進行於對此導光方向交叉的方向之光。接著,對於交叉於進行在導光板30內的導光方向的方向上之成分,光學薄片不能有效地產生光學作用。因此,沿著與導光方向交叉的方向上的光的成分不被聚光,結果,可預見光源光的利用效率並非充分。
另一方面,根據本實施型態,導光板30的出光面30a被形成為光學要素部54。此光學要素部54,包含在與導光方向交叉的方向,特別在與導光方向直交的方向上排列的複數之單位形狀要素55。根據這樣的光學要素部54,如圖4所示,對沿著對導光方向交叉的方向之光的成分,可以有效果地造成光學的作用。
具體而言,如圖4所示,透過單位形狀要素55射出導光板30的光L41、L42、L43,於導光板30的出光面30a,亦即於單位形狀要素(單位光學要素、單位稜鏡)55的出光側面(稜鏡面)折射。藉由此折射,進行於由正面方向nd傾斜的方向上的光L41、L42、L43的行進方向(射出方向),與通過導光板30內時之光的行進方向相比較,主要以使對正面方向的夾角變小的方式來彎曲。藉由這樣的作用,單位形狀要素55,對於沿著與導光方向直交的方向的光的成分,可以使透過光之進行方向集中於正面方向nd側。亦即,單位形狀要素55,對於沿著與導光方向直交的方向之光的成分,造成聚光作用。
根據這樣的本實施型態之導光板30,不僅可謀求來自導光板30的射出光量的沿著導光方向上的均一化,而且可對沿著與導光方向交叉的方向上的光之成分造成聚光作用。
此外,導光板30的出光面30a,亦即單位形狀要素(單位光學要素,單位稜鏡)55之出光側面(稜鏡面),不僅對折射而射出的光而已,對反射而被導光於導光板30內的光,也可以發揮接下來所說明的重要的光學功能。如圖4所示,進行於導光板30內的光L41,在單位形狀要素55之出光側面進行全反射的大多數的場合,沿著單位形狀要素55的排列方向(直交於導光方向的方向)的成分變成被減低,進而於主切斷面其進行方向成為以正面方向nd為中心而朝向相反側。如此進行,藉由單位形狀要素55的出光側面,在某發光點放射狀發光之光,被限制了直接在單位形狀要素55的排列方向(直交於導光方向的方向)上持續擴開。亦即,單位形狀要素55的出光側面,提高了進行於導光板30內的光之沿著導光方向上的直進性。
如此般,往單位形狀要素55的排列方向之光的移動被限制,同時另一方面,往單位形狀要素55的長邊方向(導光方向)的光的移動被促進,所以藉由光源24a、24b的構成(例如,發光體25的排列)或發光體25的輸出,可以調節由導光板30的出光面31射出的光之沿著單位形狀要素55的排列方向之光量分布。
特別是在本實施型態,包含可發揮這樣的有用的光學功能的光學要素部54之出光側層50,係藉由使電離放射線硬化型樹脂硬化而形成的。根據電離放射線硬化型樹脂,比射出成形法或熱轉印加工法相比,可以極高精度地製作光學要素部54。進而,根據電離放射線硬化型樹脂,可以精度佳地製作在射出成形法或熱轉印加工法不能夠精度佳地製作的尖銳的外輪廓,具體而言像是具有曲率半徑R在2μm以下之頂部56的單位形狀要素55。亦即,可以對光學要素部54賦予充分優異的光學功能,藉此可以減少使用於面光源裝置20的構件數。
此外,在本實施型態,單位形狀要素55,於直交於其排列方向的剖面,具有三角形形狀。原本,要使用從前的熱轉印或射出成形法來精度佳地製作排列了這樣的單位形狀要素55而成的光學要素部54就是困難的。特別是,要使剖面為三角形形狀的單位形狀要素55具有期待的光學特性,而要用從前的熱轉印或射出成形來製作對應於顯示面的大型化之導光板30是不可能的。因此,在使用利用熱轉印或射出成形法來製作的導光板的場合,有必要把另外之具有聚光作用的光學薄片組入面光源裝置。另一方面,根據本實施型態的話,硬化電離放射線硬化型樹脂而形成的光學要素部54的單位形狀要素55,如前所述,能夠以頂部56之曲率半徑R成為2μm以下的方式被形成。亦即,這樣的單位形狀要素55,可以高效率地發揮在稜鏡面之折射或復歸反射之被期待的光學功能。因此,與從前的導光板相比,根據本實施型態的話,可以減少被包含於面光源裝置20的光學構件30的數量,藉此,可以減低面光源裝置20的製造成本,使面光源裝置20的組裝變成容易,進而可以使面光源裝置20薄型化。
此外,使電離放射線硬化型樹脂硬化而形成光學要素部54的單位形狀要素55的場合,與熱轉印或射出成形相較,可以製作具有相似剖面形狀的小型化的單位形狀要素55。接著,藉由使單位形狀要素55以相似形狀進行小型化,可以維持光學功能同時減低單位形狀要素55的突出高度H,可薄化出光側層50的平均厚度t2。藉此,不僅可以薄化導光板20的厚度,以及面光源裝置20的厚度,而且可以減低後述之由電離放射線硬化型樹脂所構成的出光側層50內光線跨長距離地透過之不良情形。
此外,於本實施型態,導光板30的出光側層50係由單一樹脂材料所構成。亦即,本體部40含有光散射成分45,但另一方面,鄰接於本體部40,成為導光板30的出光面30a的出光側層50不含有光散射成分。如此般因出光側層50不含有光散射成分45,所以出光面30a不含有會對可見光造成光散射作用的程度的凹凸(例如超過可見光最短波長之超過400μm的大小之凹凸)可以被形成為平滑之面。進而,出光側層50係硬化電離放射線硬化型樹脂而形成的,與使用從前的熱轉印或射出成形法來製作的導光板的出光面相比,亦為極為光滑的平坦面。因此,可以發揮成為出光面30a的光學要素部54所被設計的功能。此外,可以防止進入導光板30內的光之意圖以外地由導光板30射出。亦即,進入導光板30內的光反覆進行預定的反射,而在導光板30內由入光面30c往相反面30b前進。藉此,可有效果地圖謀來自導光板30的出光面30a的射出光量之沿著導光方向的均一化。
進而,於本實施型態,本體部40,係由藉由壓出成形而形成的板材所構成。亦即,導光板30的長度L對導光板30的平均厚度T之比(L/T)很大,可以精度佳地形成平坦的導光板30。
然而,使用了電離放射線硬化型樹脂的光學構件,會因為電離放射線硬化型樹脂之光吸收作用,而有使透過光變色的可能性。典型的情況,是透過使用了紫外線硬化型樹脂的光學構件的光,會有帶點黃色的傾向。特別是,入射至導光板30的光,於出光面30a及背面30b反覆反射,同時由入光面30c朝向相反面30d前進。亦即,在導光板30的出光側層50由電離放射線硬化型樹脂所構成的場合,由入光面30c入射的光朝向相反面30d前進時,該光在電離放射線硬化型樹脂內跨長距離地通過,使得變色的可能性變高。
針對此點,沿著直交於入光面30c的方向之導光板30的長度L,對沿著導光板30之往板面的法線方向nd之導光板30的平均厚度T之比值(L/T),在500以下;沿著導光板30之往板面的法線方向nd之出光側層50的平均厚度t2,對沿著導光板30之往板面的法線方向nd之本體部40的平均厚度t1之比(t2/t1)為0.1以下為較佳者,是由本案發明人所發現的。本案發明人銳意進行大量實驗,發現了在滿足此條件的場合,目視可以辨識的變色,不會由紫外線硬化型樹脂硬化而成的出光側層50產生。
導光板30的長度L對導光板30的平均厚度T之比(L/T)變大的話,在導光板30內由入光面30c朝向相反面30d進行特定長度時,導光板30內之往復於出光面30a與背面30b之次數會增加。亦即,在導光板30內的出光面30a及背面30b會多數次反射,而多數次往出光側層50進入。另一方面,出光側層50之平均厚度t2對本體部40的平均厚度t1之比(t2/t1)變大的話,在導光板內移動於出光面30a與背面30b之間時,通過出光側層40內的距離會變長。接著,本案發明人,在調查這些參數比(L/T比及t2/t1比),與紫外線硬化型樹脂的黃變之關係時,發現藉由把這些參數設定於前述之範圍,可以防止紫外線硬化型樹脂的黃變。
又,導光板30的長度L對導光板30的平均厚度T之比(L/T)變小的話,雖然適於抑制透過出光側層50的光的變色,但是包含導光板30的面光源裝置20的厚度會變厚。由此點來看,導光板30的長度L對導光板30的平均厚度T之比(L/T)以100以上較佳。
此外,出光側層50的平均厚度t2對本體部40的平均厚度t1之比(t2/t1)變小的話,適於抑制透過出光側層50的光的變色。但是,要高精度地製作光學要素部54會變得困難,此外支撐部59變薄的話,對應於被並列配置的單位形狀要素55的條紋狀之模樣會被視覺確認到。由此點來看,出光側層50的平均厚度t2對本體部40的平均厚度t1之比(t2/t1)以0.01以上較佳。
根據以上之本實施型態的話,可以對導光板30賦予優異的光學特性。藉此,可以減少被包含於面光源裝置20的光學構件的數量,減低面光源裝置20的製造成本,使面光源裝置20的組裝變成容易,可以使面光源裝置20薄型化等。
又,如前所述,根據本實施型態的話,可以提高進行於導光板內的光之沿著導光方向的直進性。亦即,成為光源24a、24b的多數發光體(例如LED)25之各個所發出的光,被抑制往直交於導光方向的方向上的擴開,所以會成為主要由導光板30之出光面30a之中的延伸於導光方向的特定區域內射出。亦即,對應於被顯示於顯示裝置10的顯示面之影像,控制裝置13調節光源24a、24b的發光體25的輸出亦可。
例如,顯示裝置100的顯示面11內的某個區域甚麼都沒有的場合,換句話說,顯示裝置10的顯示面11內的某個區域顯示黑色的場合,亦可使對顯示面10之對應於該區域的導光板30的出光面30a的區域供給光的點狀發光體25熄滅。在此場合,可以解消無法使來自面光源裝置20的照明光在顯示面板15完全遮斷而導致的對比降低之從前的不良情形。此外,可以節省耗電量,由節約能源的觀點來看也是較佳的。
進而,不限於顯示黑色之例,藉由對應於顯示在顯示面11的影像而調節各點狀發光體25的輸出的程度,不僅依存淤顯示面板15,調節被顯示的影像的各區域之亮度亦可。於這樣之例,可以提高顯示的影像的對比,同時可實現節省能源。
又,對於前述之實施型態可以再加上種種變更。以下,說明變形之一例。在以下的說明所使用的圖式,在對應於前述實施型態的對應部分使用相同的符號,而省略重複的說明。
例如,在前述之實施型態,顯示導光面30的側面之中的對向於導光方向的兩個面,構成入光面30c、30d之例,但是不以此為限。例如,如圖6所示,導光板30的側面之中僅一個面構成入光面30c亦可。在圖6所示之例,對面於入光面30c的位置被配置光源24a,對於入光面30c在對面於對向於導光方向的相反面30d的位置沒有被配置光源。又,於圖6所示的變形例,光源及入光面以外的構成,可以與前述之實施型態同樣地被構成。
此外,於前述之實施型態,例示藉由在本體部40內分散光散射成分45,而駛入射至導光板30的光可以由導光板30射出之例,但不限於此例,作為一例,亦可如圖7~圖9所示,除了使光散射成分45分散以外,亦可使導光板30的背面30b包含傾斜面。又,在圖7~圖9所示的變形例,與圖6所示之變形例同樣,僅有導光板30的側面之中的一面作為入光面30c而發揮功能。接著,於圖7~9所示的變形例,光源、導光板的入光面及導光板的背面以外的構成,可以與前述之實施型態同樣地被構成。因此,針對圖7~圖9所示的變形例,主要針對導光板的背面的構成及關連於該背面的構成之作用效果來進行說明。
在圖7~圖9所示之變形例,本體部40,於出光面30a之側,具有與導光板30之板面平行的平坦之面46,另一方面,於構成背面30b之側,具有藉由階差面48而被連接的斜面47。傾斜面47係以隨著由入光面30c朝向相反面30d,而對出光面30a接近的方式傾斜的。傾斜面47係透過階差面48連結著,此階差面48延伸於導光板30的板面的法線方向nd。亦即,在導光板內由入光面30c之側往相反面30d之側前進的光的大部分,在背面30b之中,不入射至階差面48,而在傾斜面47反射。因此,如圖8所示,以出光面30a及背面30b反覆反射同時光在導光板30內前進的場合,該光之往出光面30a及背面30b之入射角度逐漸變小,成為未達全反射臨界角。結果,進行於導光板30內的光,即使不衝突於光散射成分45,也於離開入光面30c的區域,成為由導光板30內射出,藉此,離開有射出光量變少的傾向的入光面30c的區域,充分確保來自導光板30的出光面30a的射出光量,可以謀求沿著導光方向之射出光量的均一化。
在圖7~圖9所示之變形例,階差面48及斜面47,平行延伸於導光板30的入光面30c的長邊方向及相反面30d的長邊方向。結果,本體部40,於與連結入光面30c及相反面30d的方向(導光方向)及導光板30的板面的法線方向nd之兩方向平行的任意剖面,亦即於圖8所示之任意剖面,具有相同的剖面形狀。
又,於圖7~圖9所示之變形例,顯示導光板30的背面30b具有傾斜面47與階差面48之例,但不限於此,亦可省略階差面48,而使導光板30的背面30b被構成為一個連續的平坦的傾斜面或一個連續的曲面。進而,於圖7~圖9所示之變形例,亦可對面於導光板30的相反面30d而配置第2光源24b,相反面30d亦可作為第2入光面而發揮功能。在此場合,如圖10所示,藉由以法線方向nd為中心對稱地傾斜的兩種傾斜面47a、47b,而形成導光板30的背面30b亦可。
進而,不限於前述實施型態之例或圖6~圖10所示之變形例,使入射至導光板30的光由導光板30射出之用的其他構成(其他之光取出構成),亦可替代已述之構成而採用,或者是在已述之構成外再加以採用。作為使光散射成分45分散的構成即使出光面30a及背面30b相互傾斜的構成以外之光取出構成,例如可以舉出使出光側層50表面的光學要素部54的突出部形狀高度相似地改變,或是使出光面30a及背面30b之至少一方成為粗面的構成,或於背面30b上設置白色散射層之圖案之構成等。
此外,於前述之實施型態,例示光源24a、24b,係由沿著導光板30的入光面30c排列配置的複數點狀光源(LED光源)所構成之例,但不限於此,得使用邊緣光型的面光源裝置之種種光源,例如由與導光板30的入光面30c平行延伸地配置之冷陰極管來構成光源24a、24b亦可。
進而,於前述之實施型態,例示著沿著複數單位形狀要素55的排列方向之各單位形狀要素55的剖面形狀為三角形形狀之例,但不以此為限。單位形狀要素55的剖面形狀,亦可為三角形形狀以外之形狀,例如梯形等四角形、五角形、或者六角形等種種多角形形狀。此外,單位形狀要素55的剖面形狀,亦可為具有相當於圓的一部分或橢圓形狀的一部分的形狀。
進而,於前述之實施型態,例示單位形狀要素55(出光側層50)係由單一的樹脂材料所構成之例,但不以此為限,與本體部40同樣,亦可由含有光散射成分的樹脂來構成。
進而,於前述之實施型態,例示著直交於導光方向的剖面之單位形狀要素55的剖面形狀,係沿著其導光方向為一定之例,但不以此為限。本案發明人等反覆銳意地研究,確認了藉由出光側層50而成的導光板30的出光面30a的構成,會對來自導光板30的出光面30a的光的取出造成很大的影響。具體而言,藉由調整成為出光面30a的傾斜面的比率或傾斜面的傾斜角度,可以控制來自導光板30的出光面30a的光取出量。憶及,亦可使成為導光板30的出光面30a的單位形狀要素55的剖面形狀沿著導光方向改變。在此場合,可以調節來自出光面30a的出光量之沿著導光方向的分布。此外,於前述之實施型態,例示單位形狀要素55係無間隙地被配置之例,但不以此為限,相鄰的兩個單位形狀要素55之間被形成平坦面亦可。
進而,於前述之實施型態,說明了被配置於導光板30的出光側之光學薄片26之一例,但前述之光學薄片26僅是例示而已。可以替代前述之光學薄片26而使用種種形態之光學薄片。例如,於出光側可以使用單位稜鏡27突出的光學薄片。此外,也可以使用單位稜鏡27的剖面形狀成為三角形形狀以外的形狀,例如,成為三角形以外的多角形或相當於橢圓的一部分的形狀等之光學薄片。
進而,前述之面光源裝置20及顯示裝置10的構成,僅僅為例示而已,種種變更是可能的。例如,把具有使透過光擴散的功能的光擴散薄片,或具有僅透過特定的偏光成分,而反射其他的偏光成分的偏光分離功能的偏光分離薄片等、設於光學薄片26之出光側亦可。
又,於以上說明了對前述實施型態之一些變形例,當然,可以適當地組合而適用複數之變形例。
[實施例]
以下,用實施例更詳細地說明本發明,但本發明並不以這些實施例為限。
<面光源裝置>
首先,準備導光板、光源、反射薄片、光學薄片等以與前述態樣同樣的位置關係配製而成的複數之面光源裝置。如以下所說明的,於準備的面光源裝置間,僅有導光板相互不同,光源、反射薄片以及光學薄片使用互為相同之物。
(導光板)
導光板,具有本體部,及被形成於本體部上的出光側層。
出光側層,具有與參照圖1~圖4同時說明的前述實施型態之出光側層40相同的構成。亦即,具有使剖面為直角二等邊三角形形狀的單位形狀要素無間隙地排列而成的光學要素部。出光側層,係使壓克力系紫外線硬化型樹脂硬化而製作的。
另一方面,本體部,也是與參照圖1~圖4同時說明的前述實施型態之本體部40相同的構成。亦即,本體部,形成為具有:包含一對平行的主面而被形成厚度一定的平板狀之主部,及被分散於主部內的光散射成分之矩形狀的板材。本體部,係由加入光散射成分的聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate;PMMA)所形成。
導光板,如參照圖1~圖4同時說明的前述實施型態那樣,對向之一對側面分別成為入光面。亦即,對向於一對之側面,分別被配置後述之光源。
在前述構成準備各尺寸不同之多數的導光板。於表1顯示其一例。於表1所示的各導光板,將構成光學要素部的單位形狀要素的高度H(參照圖4)、單位形狀要素的寬幅W(參照圖4)、出光側層之支撐部的厚度ts、出光側層的平均厚度t2(參照圖4)、本體部之平均厚度t1(參照圖4)等進行了種種變化。另一方面,未被記載於表1的尺寸則互為相同。例如,導光板之沿著導光方向的長度L(參照圖2)為500mm。此外,入光面之沿著長邊方向的長度為240mm。
(光源)
把發光部的尺寸為1.6mm×0.8mm之發白色光的多數LED晶片,以各LED晶片之0.8mm的邊成為與導光板的厚度方向平行的方式,隔著2.0mm的間距排列於入光面的長邊方向,而構成光源。如前所述於導光板設有兩個入光面,把多數排列LED晶片而成的前述光源,分別以對向於各入光面的方式設置。各光源,以在導光板之與對應的入光面之間被形成0.8mm的間隙的方式配置。
(反射薄片)
使對向於導光板的背面,配置厚度250μm的白色聚酯膜所構成的反射薄片。
(光學薄片)
使對向於導光板的出光面,配置作為所謂稜鏡薄片之光學薄片。光學薄片(稜鏡薄片),係於厚度125μm之聚酯膜上,由壓克力系紫外線硬化型樹脂形成複數之單位稜鏡而成的。單位稜鏡,於直交於其長邊方向的剖面,具有頂角為65°之二等邊三角形形狀。此光學薄片,與前述之實施型態的光學薄片同樣,單位稜鏡朝導光板之側突出,且單位稜鏡的排列方向係與導光板的導光方向成為平行的方式配置的。
<評估方法>
由該面光源裝置之發光面沿著導光板的法線方向距離1m的位置以目視觀察光源在發光狀態之面光源裝置。針對各面光源裝置,以目視確認是否被觀察到變色。針對色感的變化被以目視確認的樣本,於表1的「評估」之「目視判斷」之欄位被填上×,對於色感的變化未被目視確認的樣本,於表1的「評估」之「目視判斷」欄位被填上○。此外,由根據前述目視之觀察位置的相同位置,使用色彩亮度計BM-5A(TOPCON公司製造),測定在各面光源裝置的發光面之色度。於表1顯示對應於導光板的出光面中心位置之位置的色度的測定結果。
如表1所示,相關於包含導光板的導光方向長度L對導光板的平均厚度T之比(L/T)在500以下,且出光側層的平均厚度t2對本體部的平均厚度t1之比(t2/t1)為0.1以下的導光板之實施例1~3的面光源裝置,不被認識到色味之改變,呈現良好的效果。另一方面,在包含出光側層的平均厚度t2對本體部的平均厚度t1之比(t2/t1)超過0.1的導光板之相關於比較例1的面光源裝置,以及包含導光板的導光方向長度L對導光板的平均厚度T之比(L/T)超過500的導光板之相關於比較例2的面光源裝置,目視即顯著地觀察到黃色之著色。
10...顯示裝置
12...液晶胞
13...上偏光板
14...下偏光板
15...液晶顯示面板
18...控制裝置
20...面光源裝置
22...反射薄片
24a,24b...光源
25...點狀發光體
26...光學薄片
27...單位稜鏡
28...頂部
30...導光板
30a...出光面
30b...背面
30c...入光面
30d...相反面
40...本體部
42...主部
45...光散射成分
46...出光側面
49...入光側面
50...出光側層
54...光學要素部
55...單位形狀要素
56...頂部
59...支撐部(島部)
60...模
62...賦形面
64...電離放射線硬化型樹脂
66...橡膠輥
nd...法線方向
圖1係供說明根據本發明之一實施型態之圖,係顯示裝置及面光源裝置之概略構成之剖面圖。
圖2係顯示被組入圖1的面光源裝置之導光板的立體圖。
圖3係供說明面光源裝置的作用之圖,係顯示圖2之沿著Ⅲ-Ⅲ線的剖面所示之導光板,及光源、光學薄片之圖。
圖4為沿著圖2之Ⅳ-Ⅳ線之剖面圖。
圖5係供說明形成導光板的出光側層之方法之一具體例之圖。
圖6係對應於圖3之圖,供說明導光板之一變形例之圖。
圖7係對應於圖2之圖,供說明導光板之其他變形例之圖。
圖8係顯示沿著圖7之VⅢ-VⅢ線的剖面所示之導光板,及光源、光學薄片之圖。
圖9為沿著圖7之IX-IX線之剖面圖。
圖10係對應於圖1之圖,供說明導光板之進而其他變形例之圖。
24a...光源
30...導光板
30a...出光面
30b...背面
30c...入光面
30d...相反面
40...本體部
50...出光側層
54...光學要素部

Claims (11)

  1. 一種導光板,其特徵係具有:出光面、對向於前述出光面之背面、及前述出光面與前述背面之間的側面之至少一部分所構成的入光面;該導光板具備本體部,及被設於比前述本體部更靠近前述出光面之側,硬化電離放射線硬化型樹脂而形成的出光側層;前述出光側層,具有形成前述出光面之光學要素部;前述光學要素部,包含在與連結前述入光面與前述側面之中的對向於前述入光面之面的方向交叉的一方向上排列的複數單位形狀要素;各單位形狀要素,在與前述一方向交叉的方向上線狀延伸;由前述入光面起到前述側面之中之對向於前述入光面之前述面為止的前述導光板的長度L,對沿著前述導光板之往板面的法線方向之前述導光板的平均厚度T之比值(L/T),在500以下;沿著前述導光板之往板面的法線方向之前述出光側層的平均厚度t2,對沿著前述導光板之往板面的法線方向之前述本體部的平均厚度t1之比(t2/t1)為0.1以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之導光板,其中前述單位形狀要素,於沿著其排列方向之剖面,具有三角形形狀。
  3. 如申請專利範圍第1項之導光板,其中前述出光側層,係由單一之樹脂材料所構成。
  4. 如申請專利範圍第1項之導光板,其中前述本體 部,係由分散了光散射成分的樹脂所構成。
  5. 如申請專利範圍第1項之導光板,其中前述本體部,係藉由壓出成形而形成的板材所構成。
  6. 一種面光源裝置,其特徵為具有如申請專利範圍第1項所記載之導光板,及對向於前述導光板之前述入光面而被配置的光源。
  7. 如申請專利範圍第6項之面光源裝置,其中進而具備:對向於前述導光板之前述背面而被配置的反射薄片、及對向於前述導光板之前述出光面而被配置的,具有複數單位稜鏡的光學薄片。
  8. 一種顯示裝置,其特徵為具備如申請專利範圍第7項所記載之面光源裝置,及對向於前述面光源裝置而被配置的液晶面板。
  9. 如申請專利範圍第8項之顯示裝置,其中進而具備:控制前述光源的輸出之控制裝置;前述光源,包含在前述導光板之對向於前述入光面的位置上排列的複數點狀發光體;前述控制裝置,係以因應於應該被顯示的影像而調節各點狀發光體的輸出的方式構成的。
  10. 一種導光板之製造方法,其特徵係製造具有:出光面、對向於前述出光面之背面、及前述出光面與前述背面之間的側面之至少一部分所構成的出光面;該導光板之 製造方法具備準備本體部之步驟,及於前述本體部上,賦形硬化電離放射線硬化型樹脂而形成的出光側層的步驟;於前述進行賦形的步驟,被形成包含在與連結前述入光面與前述側面之中的對向於前述入光面之面的方向交叉的一方向上排列的複數單位形狀要素而形成前述出光面之光學要素部,且係各單位形狀要素在與前述一方向交叉的方向上線狀延伸的光學要素部;由前述入光面起到前述側面之中之對向於前述入光面之前述面為止的前述導光板的長度L,對沿著前述導光板之往板面的法線方向之前述導光板的平均厚度T之比值(L/T),在500以下;沿著前述導光板之往板面的法線方向之前述出光側層的平均厚度t2,對沿著前述導光板之往板面的法線方向之前述本體部的平均厚度t1之比(t2/t1)為0.1以下。
  11. 如申請專利範圍第10項之導光板之製造方法,其中於準備前述本體部的步驟,係藉由壓出成形而製作前述本體部。
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