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光學(xué)片層疊體,照明裝置和顯示裝置的制作方法

文檔序號(hào):2980427閱讀:208來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:光學(xué)片層疊體,照明裝置和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種光學(xué)片層疊體,和具有該光學(xué)片層疊體的照明裝置和顯示裝置, 該光學(xué)片層疊體可應(yīng)用于從背面照亮(例如)透射型液晶面板的照明裝置等。
背景技術(shù)
近年來(lái),由于諸如功耗低和小型化的一些優(yōu)點(diǎn)、低價(jià)格化等,液晶顯示器正在替代曾經(jīng)是顯示裝置的主流的CRT(陰極射線管,Cathode RayTube)。存在著通過(guò)在(例如)顯示圖像時(shí)所采用的照明方法來(lái)分類的一些種類的液晶顯示器,典型的一種是通過(guò)設(shè)置在液晶平板的背面的光源來(lái)顯示圖像的透射型液晶顯示器。在這種顯示裝置中,期望的是擴(kuò)展色彩再現(xiàn)范圍。作為一種擴(kuò)展色彩再現(xiàn)范圍的方法,提出了使用三原色(藍(lán),綠,紅)發(fā)光二極管(LED)替代冷陰極熒光燈(CCFL)來(lái)作為光源。還提出了不但使用三原色LED,還使用四原色或六原色LED以擴(kuò)展色彩范圍。此外, 提出了使用對(duì)其施加了熒光粉的藍(lán)色發(fā)光二極管作為白光光源。具體地,市面上有對(duì)其施加了黃色熒光粉的藍(lán)色發(fā)光二極管和對(duì)其施加了綠色和紅色熒光粉的藍(lán)色發(fā)光二極管。下面,在本說(shuō)明書中,包含這種熒光粉并發(fā)出白光的LED稱為白光LED。在使用CCFL或LED作為光源的實(shí)例中,有必要在平面內(nèi)使亮度分布和色彩分布均勻化。在照明裝置相對(duì)較小的情況下,可使用側(cè)光式導(dǎo)光板。在照明裝置相對(duì)較大且需要較大光量的情況下,其中直接設(shè)置光源的直下式是主流。作為在直下式中抑制亮度不均勻性(luminancenon-uniformity)和色彩不均性(color unevenness)的方法,提出了一種在光源上設(shè)置其中添加了填料(filler)的散射板的方法(日本未審專利申請(qǐng)公開第Sho 54-155244號(hào))。作為另一種方法,例如,提出了一種使用其截面形狀在一個(gè)方向上相同的板的方法(日本未審專利申請(qǐng)公開第2005-326819號(hào))。例如,除了圖18A中示出的一種LED 100,還提出了一種如圖18B所示的一種廣角 LED 200,其中,通過(guò)在如圖18B中所示的LED 100上設(shè)置由特定透明樹脂制成的蓋子110 來(lái)改變光分布。圖19示出了具有蓋子的廣角LED 200的光分布和不具有蓋子的LED 100的光分布的實(shí)例。圖19中的LEDl和LED2指示具有蓋子的廣角LED 200的光分布,圖19中的BARE (裸露)指示不具有蓋子的LED 100的光分布。根據(jù)圖19可知,廣角LED 200中, 向正面方向發(fā)射的光量被抑制,而傾斜發(fā)射的光量增加。也就是說(shuō),廣角LED 200所具有的光強(qiáng)度最大值不是在正面方向而是在傾斜方向。因此,在將廣角LED 200應(yīng)用于照明裝置的情況下,在一定程度上能抑制平面內(nèi)的亮度不均勻性。廣角LED 200的光分布根據(jù)蓋子 110的形狀和折射系數(shù)而改變。

發(fā)明內(nèi)容
相對(duì)于使用CCFL作為照明裝置的光源的情況,在使用三原色LED或白光LED作為照明裝置的光源的情況下,難以抑制平面內(nèi)的亮度不均勻性和色彩不均性。這是由LED是點(diǎn)光源,尤其在三原色LED的情況下白光必須通過(guò)混合三種顏色產(chǎn)生造成的,而CCFL發(fā)射白光。例如,在日本未審專利申請(qǐng)公開號(hào)第Sho 54-155244號(hào)的情況下,尤其是當(dāng)LED用作光源時(shí),從光源到散射板的距離必須設(shè)置為相對(duì)較長(zhǎng),并且存在照明裝置變厚的缺點(diǎn)。另一方面,在日本未審專利公開第2005-326819號(hào)的情況下,雖然CCFL作為線狀光源是有效的, 但LED作為點(diǎn)光源具有諸如亮度不均勻性和色彩不均性的缺點(diǎn)。使用廣角LED 200的方法也具有這樣的缺點(diǎn),即,使每個(gè)LED 100設(shè)置有蓋子110,處理的數(shù)量增加,即使蓋子110的形狀和折光率是最佳的,仍會(huì)限制從光源到散射板的距離的縮短,照明裝置在一定程度上變厚。
因此,期望提供一種可降低點(diǎn)光源造成的亮度不均勻性和色彩不均性的光學(xué)片層疊體,及具有該光學(xué)片層疊體的照明裝置和顯示裝置。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一種光學(xué)片層疊體,包括兩個(gè)矩形光學(xué)片,其重疊設(shè)置在沿第一方向排列并且沿與第一方向交叉的第二方向排列的多個(gè)點(diǎn)光源上。每個(gè)光學(xué)片被設(shè)置為使得光學(xué)片的長(zhǎng)邊方向與第一方向和第二方向均交叉成一非直角。兩個(gè)光學(xué)片中的作為設(shè)置于點(diǎn)光源側(cè)的光學(xué)片的第一光學(xué)片具有在與第一方向平行或近似平行的方向上延伸的多個(gè)第一立體結(jié)構(gòu);另一方面,兩個(gè)光學(xué)片中的作為設(shè)置于點(diǎn)光源相對(duì)側(cè)的光學(xué)片的第二光學(xué)片具有在與第二方向平行或近似平行的方向上延伸的多個(gè)第二立體結(jié)構(gòu)。第二立體結(jié)構(gòu)具有比第一立體結(jié)構(gòu)從垂直入射光產(chǎn)生更多返回光(return light)的形狀。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一種照明裝置包括沿第一方向排列并且沿與第一方向交叉的第二方向排列的多個(gè)點(diǎn)光源;光學(xué)片層疊體,包括重疊設(shè)置在多個(gè)點(diǎn)光源上的兩個(gè)矩形光學(xué)片,每個(gè)光學(xué)片被設(shè)置為使得光學(xué)片的長(zhǎng)邊方向與第一、第二方向交叉成一非直角。 包括在作為本發(fā)明實(shí)施方式的照明裝置中的兩個(gè)光學(xué)片具有與包括在上述光學(xué)片層疊體中的兩個(gè)光學(xué)片的那些組件相同的組件。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一種顯示裝置,包括顯示面板,基于圖像信號(hào)被驅(qū)動(dòng);照明裝置,對(duì)顯示面板進(jìn)行照明。包括在作為本發(fā)明實(shí)施方式的顯示裝置中的照明裝置具有與上述照明裝置的那些組件相同的組件。在本發(fā)明實(shí)施方式的光學(xué)片層疊體、照明裝置和顯示裝置中,從點(diǎn)光源側(cè)重疊形成有在與點(diǎn)光源的排列方向平行或近似平行的方向上延伸的多個(gè)第一立體結(jié)構(gòu)的第一光學(xué)片、以及形成有在與點(diǎn)光源的另一個(gè)排列方向平行或近似平行的方向上延伸的多個(gè)第二立體結(jié)構(gòu)的第二光學(xué)片。此外,第二立體結(jié)構(gòu)具有比第一立體結(jié)構(gòu)從垂直入射光產(chǎn)生更多返回光的形狀。因此,在折射并穿過(guò)第一立體結(jié)構(gòu)的光中的垂直入射到第二光學(xué)片、被第二立體結(jié)構(gòu)反射并變成向點(diǎn)光源側(cè)傳播的返回光的光的比例增加。在本發(fā)明實(shí)施方式的光學(xué)片層疊體、照明裝置和顯示裝置中,第二立體結(jié)構(gòu)具有比第一立體結(jié)構(gòu)從垂直入射光產(chǎn)生更多返回光的形狀。因此,在折射并穿過(guò)第一立體結(jié)構(gòu)的光中的垂直入射到第二光學(xué)片、被第二立體結(jié)構(gòu)反射并變成向點(diǎn)光源側(cè)傳播的返回光的光的比例增加。由于由第一立體結(jié)構(gòu)形成的光源分割像被第二立體結(jié)構(gòu)抵消,所以由點(diǎn)光源導(dǎo)致的亮度不均勻性和色彩不均性降低。從以下描述,本發(fā)明的其他的和更進(jìn)一步目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為充分地顯現(xiàn)。


圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的一種照明裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖2為示出圖1的照明裝置的實(shí)例的展開的透視圖。圖3為示出圖1的照明裝置的第一變形例的展開的透視圖。圖4為示出圖1的照明裝置的第二變形例的展開的透視圖。圖5為圖1的不均性消除片的凸部的截面圖。圖6為示出圖1的照明裝置的第三變形例的展開的透視圖。圖7為示出圖1的照明裝置的第四變形例的展開的透視圖。圖8A和圖8B為示出圖1的不均性消除片的結(jié)合的截面圖和透視圖。

圖9A至圖9C為示出圖1的照明裝置的第五變形例的截面圖。圖10為示出圖1的照明裝置的第六變形例的截面圖。圖11為表示根據(jù)一個(gè)實(shí)例的照明裝置的結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)于該結(jié)構(gòu)的亮度不均勻性的測(cè)量結(jié)果及判定結(jié)果的對(duì)應(yīng)圖。圖12為表示根據(jù)該實(shí)例的照明裝置的結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)于該結(jié)構(gòu)的亮度不均勻性的測(cè)量結(jié)果及判定結(jié)果的對(duì)應(yīng)圖。圖13為表示根據(jù)該實(shí)例的照明裝置的結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)于該結(jié)構(gòu)的亮度不均勻性的測(cè)量結(jié)果及判定結(jié)果的對(duì)應(yīng)圖。圖14為表示根據(jù)該實(shí)例的照明裝置的結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)于該結(jié)構(gòu)的亮度不均勻性的測(cè)量結(jié)果及判定結(jié)果的對(duì)應(yīng)圖。圖15為表示根據(jù)該實(shí)例的照明裝置的結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)于該結(jié)構(gòu)的亮度不均勻性的測(cè)量結(jié)果及判定結(jié)果的對(duì)應(yīng)圖。圖16為表示根據(jù)該實(shí)例的照明裝置的結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)于該結(jié)構(gòu)的亮度不均勻性的測(cè)量結(jié)果及判定結(jié)果的對(duì)應(yīng)圖。圖17為表示根據(jù)該實(shí)例的照明裝置的結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)于該結(jié)構(gòu)的亮度不均勻性的測(cè)量結(jié)果及判定結(jié)果的對(duì)應(yīng)圖。圖18A和圖18B為示出每個(gè)實(shí)例中的點(diǎn)光源的示意性結(jié)構(gòu)實(shí)例的截面圖。圖19為示出圖18A和圖18B的點(diǎn)光源的光分布實(shí)例的分布圖。圖20為示出每個(gè)實(shí)例的凸部IlA和12A的截面形狀的截面圖。圖21為示出多種散射板和每種散射板的總透光率的對(duì)應(yīng)圖。圖22為示出每種不同填料的總透光率的示圖。圖23為示出多種散射板,每種散射板的總透光率,亮度和亮度不均勻性的測(cè)量和判定結(jié)果的對(duì)應(yīng)圖。圖24為示出根據(jù)圖1的照明裝置的應(yīng)用實(shí)例的顯示裝置實(shí)例的截面圖。圖25為示出圖24的顯示裝置的變形例的截面圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。將按照如下順序給出描述。1.實(shí)施方式結(jié)構(gòu)操作與效果2.變形例
3.實(shí)例實(shí)施方式結(jié)構(gòu) 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的照明裝置1的截面結(jié)構(gòu)。照明裝置1具有設(shè)置在一個(gè)平面IOA內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)光源10,不均性消除片11和 12(光學(xué)片),散射件13,棱鏡片14和反射片15。將反射片15設(shè)置成在點(diǎn)光源10的背面與多個(gè)點(diǎn)光源10相對(duì)。在點(diǎn)光源10側(cè)上并且在關(guān)于點(diǎn)光源10正對(duì)著的反射片15的這一側(cè)上依次設(shè)置不均性消除片11和12,散射件13,以及棱鏡片14。下面,將描述點(diǎn)光源10, 散射件13,棱鏡片14和反射片15,之后,將描述不均性消除片11和12。點(diǎn)光源10例如,每個(gè)點(diǎn)光源10可以是一個(gè)或多個(gè)單色(同一顏色)LED,發(fā)射紅光(R),綠光 (G)或藍(lán)光(B)的單個(gè)LED,或者分別發(fā)射R、G和B三原色光的多個(gè)LED。如圖2所示,點(diǎn)光源10被設(shè)置在以非直角的角度與矩形不均性消除片11的長(zhǎng)邊 IlX的方向(長(zhǎng)邊方向Ll)和短邊Ily的方向(短邊方向Ls)均交叉的方向(排列方向L1) 上。如圖2所示,點(diǎn)光源10還被設(shè)置在以非直角的角度與排列方向L1交叉并且與不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向k和短邊方向Ls均交叉的方向(排列方向L2)上。即,在使用不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向k作為X軸并使用不均性消除片11的短邊方向Ls作為Y軸的XY 坐標(biāo)系中,多個(gè)點(diǎn)光源10被二維地設(shè)置在僅以預(yù)定角度傾斜的方向上。點(diǎn)光源10的排列方向L1和L2是指兩個(gè)方向以最短距離連接特定的點(diǎn)光源10 (下文中,稱為“點(diǎn)光源A”)和設(shè)置在點(diǎn)光源A周圍的其它多個(gè)點(diǎn)光源10中最靠近點(diǎn)光源A的點(diǎn)光源10 (當(dāng)存在多個(gè)最靠近點(diǎn)光源A的點(diǎn)光源10時(shí),則為他們中的一個(gè))的線段的方向 (為了方便,稱為方向La);以及以最短距離連接點(diǎn)光源A和當(dāng)從點(diǎn)光源A看時(shí)在與方向La 交叉的方向上存在的多個(gè)其他點(diǎn)光源10中的最靠近點(diǎn)光源A的另一點(diǎn)光源10的線段的方向(為了方便,稱為方向Lb)。因此,方向L1對(duì)應(yīng)于(例如)方向LA,方向L2對(duì)應(yīng)于(例如) 方向Lb。根據(jù)不均性消除片11和12的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3和L4(稍后對(duì)其進(jìn)行描述) 設(shè)置點(diǎn)光源10的排列方向L1和L2。例如,如圖3所示,在不均性消除片11的棱線方向和不均性消除片12的棱線方向與圖2中的那些方向相反的情況下,則點(diǎn)光源10的排列方向 L1和L2也設(shè)置為與圖2中的那些方向相反。也就是說(shuō),在本實(shí)施方式中,在圖2和圖3任意一種情況下,排列方向L1和延伸方向L3彼此平行或近似平行,且排列方向L2和延伸方向 L4彼此平行或近似平行。如上所述,點(diǎn)光源10的排列方向L1和L2和矩形不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向k和短邊方向Ls成非直角的角度。該角度通過(guò)點(diǎn)光源10的排列矩陣來(lái)確定并且不限于特定的角度。從防止亮度的不均勻性的觀點(diǎn)來(lái)看,較優(yōu)地,盡可能同方向地設(shè)置點(diǎn)光源10。排列方向L1和長(zhǎng)邊方向k之間形成的角度優(yōu)選的是在30度以上60度以下的范圍內(nèi),更優(yōu)選的是 36度以上54度以下的范圍內(nèi),更進(jìn)一步,優(yōu)選的是約45度。點(diǎn)光源10的排列根據(jù)照明裝置1和具有該照明裝置1的顯示裝置的大小而稍微變化。點(diǎn)光源10的排列還在通過(guò)局部控制點(diǎn)光源10的光發(fā)射來(lái)提供抑制顯示屏的黑暗部分中的不必要的光發(fā)射的功能時(shí)根據(jù)確定點(diǎn)光源10的電路上的塊數(shù)的方式而變化。
在每個(gè)點(diǎn)光源10由發(fā)射R、G或B光的單個(gè)LED或由分別發(fā)射R、G和B三原色光的多個(gè)LED來(lái)構(gòu)造的情況下,根據(jù)上述規(guī)則一個(gè)顏色一個(gè)顏色地來(lái)規(guī)定排列方向。排列的線段可以根據(jù)LED的排列變?yōu)閆字形。在這種情況下,可通過(guò)平均化將Z字形線變成直線。排列方向L1上的多個(gè)點(diǎn)光源10的節(jié)距P3優(yōu)選的是等于排列方向L2上的多個(gè)點(diǎn)光源10的節(jié)距P4,但可以不同于節(jié)距P4。該多個(gè)點(diǎn)光源10的節(jié)距表示排列方向L1或L2上點(diǎn)光源10的間隔(距離)。在每個(gè)點(diǎn)光源10由發(fā)射R、G或B光的單個(gè)LED或由分別發(fā)射R、G或B三原色光的多個(gè)LED 來(lái)構(gòu)造的情況下,根據(jù)上述規(guī)則一個(gè)顏色一個(gè)顏色地來(lái)規(guī)定節(jié)距。例如,散射件13是具有通過(guò)在相對(duì)較厚的板狀透明樹脂中散布散射材料(填料) 而形成的散射層的高硬度厚光學(xué)片,或是通過(guò)在相對(duì)較薄的膜狀透明樹脂上涂敷含有光散射材料的透明樹脂而形成的薄光學(xué)片。散射件13具有散射來(lái)自點(diǎn)光源10的光并使來(lái)自棱鏡片14的光返回的功能。在散射件13由高硬度光學(xué)片來(lái)構(gòu)造的情況下,散射件13還用作支撐其它的光學(xué)片(例如,不均性消除片11和12以及棱鏡片14)的支撐件。散射件13 可以是通過(guò)在相對(duì)較厚的板狀透明樹脂中散布散射材料(填料)而形成的散射件和通過(guò)在相對(duì)較薄的膜狀透明樹脂上涂敷含有散射材料的透明樹脂(粘合劑)而形成的散射件的結(jié)合。例如,使用諸如PET、丙烯酸或聚碳酸酯的透光熱塑性樹脂作為板狀或膜狀透明樹月旨。光散射層的厚度為(例如)Imm以上5mm以下。光散射材料是由平均顆粒直徑在(例如)0. 5μπι以上10 μ m以下的顆粒制成,該光散射材料以占整個(gè)光散射層重量的0. 1重量份以上至10重量份以下的范圍散布在透明樹脂中。例如,可以使用有機(jī)填料、無(wú)機(jī)填料等作為這種光散射材料??招念w粒也可用作光散射材料。當(dāng)光散射層變得薄于Imm時(shí),光散射劣化,并且還可能在由外框(未示出)支持散射件13時(shí)不能保證該光學(xué)片的硬度。如果光散射層變得厚于5mm,則當(dāng)散射件13被來(lái)自光源的光加熱時(shí),其變得難以散熱,從而存在散射件13被彎曲的可能性。在光散射材料的平均顆粒直徑處于0. 5 μ m以上10 μ m以下的范圍內(nèi)且光散射材料以占整個(gè)光散射層重量的 0. 1重量份以上至10重量份以下的范圍散布在透明樹脂中的情況下,則光散射件的效果有效地改良,并且亮度不均勻性通過(guò)結(jié)合不均性消除片11和12而有效地解決。盡管沒(méi)有示出,但散射片可設(shè)置在散射件13和棱鏡片14之間作為不同于散射件 13的構(gòu)件。例如,散射片是通過(guò)在相對(duì)較薄的膜狀透明樹脂上涂敷含有散射材料的透明樹脂而形成的薄光學(xué)片。散射片具有對(duì)穿過(guò)散射件13等的光進(jìn)行散射的功能。棱鏡片14棱鏡片14是(例如)如圖2所示的薄光學(xué)片,其中,在預(yù)定方向上延伸的多個(gè)凸部14A排列在上部面(光出射側(cè)上的面)。棱鏡片14使得從底部面進(jìn)入的光中的在凸部 14A的排列方向上的分量朝著垂直于底部面的方向被折射并穿過(guò),因此,可以提高方向性并改善正面亮度。盡管(例如)圖2中凸部14A具有三角形棱鏡形狀(其頂部是尖銳的), 但頂部可以是圓形的或彎曲的。盡管圖2示出了凸部14A在與不均性消除片11和12的凸部IlA和12A(后面將進(jìn)行描述)的延伸方向L3和L4交叉的方向上延伸,但它們可以在平行于或近似平行于不均性消除片12的凸部12A的延伸方向L4的方向上延伸。在從棱鏡片14的底部面?zhèn)冗M(jìn)入的光中,在凸部14A的排列方向上的分量不容易穿過(guò)凸部14A。為了解決亮度不均勻性,通過(guò)利用此特性并適當(dāng)改變凸部14A的排列方向,則亮度不均勻性能夠減輕。可以使用多個(gè)棱鏡片14。具體地,在使用兩個(gè)棱鏡片14的情況下,從提高方向性和改善正面亮度的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選的是將這兩個(gè)棱鏡片14的凸部14A的排列方向設(shè)置為使得彼此垂直或近似垂直。兩個(gè)棱鏡片14可設(shè)置為使得這兩個(gè)棱鏡片14 的凸部14A的延伸方向與不均性消除片11和12的凸部IlA和12A的延伸方向彼此交叉。 在這種情況下,在棱鏡片14中,在凸部14A的延伸方向上的光不容易通過(guò),此外,在不均性消除片11和12的延伸方向上的光也不容易通過(guò),從而亮度不均勻性減輕。例 如,棱鏡片14可以是通過(guò)利用諸如一種或多種熱塑性樹脂材料的具有透光性的樹脂材料一體形成的,或者通過(guò)將能量線(諸如紫外線)可固化樹脂轉(zhuǎn)移在諸如PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)的透明的基材上形成的。考慮到控制光發(fā)射方向的功能,優(yōu)選的是使用具有1.4以上折射率的熱塑性樹月旨。這種材料的實(shí)例包括聚碳酸酯樹脂、諸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯樹脂)的丙烯酸樹月旨、諸如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)的聚烯烴樹脂、諸如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的聚酯樹月旨、諸如MS(聚甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物)的無(wú)定形共聚物聚酯樹脂、聚苯乙烯樹月旨、聚氯乙烯樹脂、環(huán)烯烴樹脂、聚氨酯樹脂、天然橡膠樹脂、人造橡膠樹脂以及這些樹脂的任意組合。反射片15設(shè)置在僅以預(yù)定間隙與包括多個(gè)點(diǎn)光源10的面IOA相分離的位置 (參考圖1),并具有位于點(diǎn)光源10側(cè)的反射面。優(yōu)選地,反射面具有單向反射(regular reflection)功能,而且還具有漫反射(diffusereflection)功能。為形成單向反射和漫反射的功能,可以使用通過(guò)將樹脂著色成白色而獲得的反射面。在這種情況下,優(yōu)選的是獲得高光線反射特性。這種材料的實(shí)例包括聚碳酸酯樹脂和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂。例如,優(yōu)選地,在反射片15的反射面中,正對(duì)著點(diǎn)光源10的每個(gè)區(qū)域具有平坦面, 未對(duì)著點(diǎn)光源10的每個(gè)區(qū)域(與相鄰點(diǎn)光源10之間的每個(gè)區(qū)域?qū)χ膮^(qū)域)完全地或部分地由點(diǎn)狀的散射件制成。在這種情況下,當(dāng)光線落在點(diǎn)狀散射件上時(shí),趨向于出現(xiàn)漫射的反射,光容易從點(diǎn)光源10之間射出,使得亮度不均勻性降低。優(yōu)選地,使用硅樹脂或諸如二氧化硅或二氧化鈦的透明或白色材料作為點(diǎn)狀散射件的材料。散射件的大小優(yōu)選地約為 0. Iymg lOOym。如圖2所示,不均性消除片11是具有這種上部面(光出射側(cè)上的面)的薄光學(xué)片,即,該上部面上設(shè)置了在平行或近似平行于點(diǎn)光源10的排列方向L1的方向(延伸方向 L3)上延伸的多個(gè)凸部11A(第一立體結(jié)構(gòu))。另一方面,不均性消除片12是具有這種上部面(光出射側(cè)上的面)的薄光學(xué)片,即,該上部面上設(shè)置了在平行或近似平行于點(diǎn)光源10 的排列方向L2的方向(延伸方向L4)上延伸的多個(gè)凸部12A(第二立體結(jié)構(gòu))。也就是說(shuō), 凸部IlA的延伸方向L3與凸部12A的延伸方向L4彼此交叉。不均性消除片11和12可以由(例如)與棱鏡片14的材料相同的材料制成。不均性消除片12中可包含光散射材料。凸部IlA相對(duì)于凸部12A具有擁有容易通過(guò)來(lái)自點(diǎn)光源10側(cè)的入射光的光學(xué)特性的立體結(jié)構(gòu)。凸部12A相對(duì)于凸部IlA具有擁有難以通過(guò)來(lái)自點(diǎn)光源10的入射光的光學(xué)特性的立體結(jié)構(gòu)。具體地,凸部12A具有比凸部IlA從垂直入射光產(chǎn)生更多返回光的形狀。在不均性消除片11的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3平行或近似平行于點(diǎn)光源10的排列方向L1并且不均性消除片12的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L4平行或近似平行于點(diǎn)光源10的排列方向L2的情況下,實(shí)現(xiàn)了良好的不均狀態(tài)。在這種情況下,優(yōu)選地,排列方向L1和延伸方向L3之間的角度ej未示出),或者,排列方向L2和延伸方向L4之間的角度θ2(未示出),為10度以下。優(yōu)選地,延伸方向L3和延伸方向L4之間形成的角度θ3(未示出)是在從60度以上120度以下的范圍內(nèi)。當(dāng)角度Q1超過(guò)10度時(shí),排列方向L1和延伸方向L3上的亮度不均勻性劣化。當(dāng)角度θ 2超過(guò)10度時(shí),排列方向L2和延伸方向L4的亮度不均勻性劣化。當(dāng)角度θ 3超過(guò)該范圍時(shí),延伸方向L3和延伸方向L4變得接近于彼此平行,使得不均性消除片11和12的長(zhǎng)邊方向k和短邊方向Ls上的亮度不均勻性劣化。將考慮在本實(shí)施方式的照明裝置1和將該照明裝置1安裝在其上的顯示裝置中使用線狀光源(未示出)替代點(diǎn)光源10的情況。通常,例如,如日本未審專利申請(qǐng)公開第 2006-140124中所公開的,認(rèn)為優(yōu)選的是設(shè)置立體結(jié)構(gòu)在特定方向上延伸的光學(xué)片或散射板,使得該特定方向平行于線狀光源的縱向方向。另一方面,在本實(shí)施方式的照明裝置1和將該照明裝置1安裝在其上的顯示裝置中,在不均性消除片11中立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3平行或近似平行于點(diǎn)光源10的排列方向 L1并且不均性消除片12的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L4平行或近似平行于點(diǎn)光源10的排列方向L2的情況下,這樣,確保了良好的不均狀態(tài)。存在這樣的情況,即,在延伸方向L3稍微偏離點(diǎn)光源10的排列方向L1并且延伸方向L4稍微偏離點(diǎn)光源10的排列方向L2時(shí)實(shí)現(xiàn)了良好的不均狀態(tài)。凸部12A比凸部IlA從垂直入射光產(chǎn)生更多返回光的表述大體意味著,當(dāng)使來(lái)自點(diǎn)光源10側(cè)的光垂直入射到不均性消除片12時(shí)不均性消除片12的總透光率(JIS K 7361)低于當(dāng)使來(lái)自點(diǎn)光源10側(cè)的光垂直入射到不均性消除片11時(shí)不均性消除片11的總透光率。具體地就數(shù)值而言,近似等價(jià)于,凸部IlA和12A滿足表達(dá)式(1)和(2)并且還滿足表達(dá)式⑶。
P3/H > 1. 3... (1)P4/H > 1. 3... (2)20%> Ttl_Tt2 > 5%…(3)P3表示在點(diǎn)光源10的排列方向L1上的節(jié)距;P4表示在點(diǎn)光源10的排列L2方向上的節(jié)距;H表示點(diǎn)光源10和不均性消除片11之間的距離;Ttl指示當(dāng)使來(lái)自點(diǎn)光源10側(cè)的光垂直入射到不均性消除片11時(shí)不均性消除片11的總透光率(% ) ;Tt2指示當(dāng)使來(lái)自點(diǎn)光源10側(cè)的光垂直入射到不均性消除片12時(shí)不均性消除片12的總透光率(% )。在不均性消除片11和12中不包含諸如填料的散射劑并且在不均性消除片11和 12上存在散射板的情況下,可對(duì)凸部IlA和12A作如下規(guī)定。凸部IlA和12A滿足表達(dá)式 (4)和(5),并且還滿足表達(dá)式(6)和(7)。P3/H > 1. 3... (4)P4/H > 1. 3... (5)0. 1 ( R2/P2 < VP1 < 0. 4... (6)0. 02 < VP1-R2ZP2 < 0. 1... (7)P1表示在多個(gè)凸部IlA的排列方向上的節(jié)距;P2表示在多個(gè)凸部12A的排列方向上的節(jié)距;札表示如圖5所示的凸部IlA上的頂部IlR的曲率;R2表示凸部12A上的頂部12R的曲率。圖5示出了凸部IlA和12A的截面形狀交迭的實(shí)例。圖5中的(^表示由接觸凸部IlA的切線T1和平行于不均性消除片11的背面的平面T2所形成的角,圖5中的Φ2 表示由接觸凸部12Α的切線T3和平行于不均性消除片11的背面的平面T2所形成的角。
在φ 1和φ 2均小于39°的情況下,在垂直入射到不均性消除片11和12的背面的光中的穿過(guò)凸部IlA和12Α的表面的光的比例顯著多于被凸部IlA和12Α反射并變?yōu)榉祷毓獾墓獾谋壤?。在?和Φ2均大于59°的情況下,盡管垂直入射到不均性消除片11和 12的背面的光完全被凸部IlA和12Β中的一個(gè)的表面反射,但反射光穿過(guò)凸部IlA和12Α 的另一表面,并且傳輸光不會(huì)再次進(jìn)入凸部IlA和12Α。因此,同樣在這種情況下,在垂直入射到不均性消除片11和12的背面的光中的穿過(guò)不均性消除片11和12的光的比例顯著多于被不均性消除片11和12反射并變成返回光的光的比例。表達(dá)式⑷和(5)的上限和下限由通過(guò)下述表達(dá)式(6)獲得的不均率 (unevenness ratio)來(lái)規(guī)定,并且被設(shè)置在不均率不超過(guò)3%的范圍內(nèi)。3%的不均率是人類不能視覺(jué)地識(shí)別顯示不均性(或不用擔(dān)心顯示不均性)的上限,是顯示質(zhì)量的指標(biāo)之一。不均率(%)=((最大亮度-最小亮度)/平均亮度)X 100··· (6)優(yōu)選地,C^1和Φ2從凸部IlA和12Α的頂部向底部平穩(wěn)增大。例如,如圖5所示, 在凸部IlA具有三角形棱鏡(具有在平行于點(diǎn)光源10的排列方向L1的方向上延伸的頂部 11R)的立體結(jié)構(gòu)的情況下,在頂部IlR的兩側(cè),斜面IlS從頂部IlR平滑地延續(xù),優(yōu)選地,頂部IlR具有向光出射側(cè)凸出的凸部形狀,而斜面IlS是平面。例如,如圖5中所示,在凸部 12A具有三角形棱鏡(具在平行于點(diǎn)光源10的排列方向L2的方向上延伸頂部12R)的立體結(jié)構(gòu)的情況下,在頂部12R的兩側(cè),斜面12S從頂部12R平滑地延續(xù),優(yōu)選地,頂部12R具有向光出射側(cè)凸出的凸部形狀,而斜面12S是平面。在該實(shí)例中,在每個(gè)凸部IlA和12A具有如圖5所示的立體結(jié)構(gòu)的情況下,當(dāng)斜面 IlS和12S的傾斜角彼此相等時(shí),自然地,頂部IlR的高度高于頂部12R的高度。凸部IlA和12A不限于如實(shí)例所示的形狀,而可在滿足表達(dá)式(1)至(5)的范圍內(nèi)變形。當(dāng)在從平面IOA的法線方向看不均性消除片11時(shí)從點(diǎn)光源10垂直入射到不均性消除片11的光通過(guò)全反射而產(chǎn)生向點(diǎn)光源10側(cè)傳播的返回光的返回光產(chǎn)生部分al (第一部分)占凸部IlA的比率被設(shè)置為K1,而在從平面IOA的法線方向看不均性消除片12時(shí)從點(diǎn)光源10垂直入射到不均性消除片12的光通過(guò)全反射而產(chǎn)生向點(diǎn)光源10側(cè)傳播的返回光的返回光產(chǎn)生部分bl (第二部分)占凸部12A的比率被設(shè)置為K2時(shí),優(yōu)選地,K2大于 Kl0例如,在凸部IlA具有如圖5所示的立體結(jié)構(gòu)的情況下,如圖5所示,返回光產(chǎn)生部分al對(duì)應(yīng)于斜面11S,凸部IlA中不同于返回光產(chǎn)生部分al的部分a2對(duì)應(yīng)于頂部11R。 例如,在凸部12A具有如圖5所示的立體結(jié)構(gòu)的情況下,如圖5所示,返回光產(chǎn)生部分bl對(duì)應(yīng)于斜面12S,凸部12A中不同于返回光產(chǎn)生部分bl的部分b2對(duì)應(yīng)于頂部12R。根據(jù)斜面 IlS和12S的傾斜角和形狀以及頂部IlR和12R的表面形狀,也可以不滿足該對(duì)應(yīng)關(guān)系。操作和效果下面,將描述本實(shí)施方式的照明裝置1的操作和效果。在本實(shí)施方式的照明裝置1中,從點(diǎn)光源10發(fā)射的光的亮度不均勻性通過(guò)不均性消除片11和12來(lái)降低,作為結(jié)果的光被散射件13散射以減少方向性。之后,作為結(jié)果的光被在此處調(diào)節(jié)正面亮度和方向性的棱鏡片14會(huì)聚。本實(shí)施方式中, 從點(diǎn)光源10側(cè)依次層疊了不均性消除片11 (其中有在平行于點(diǎn)光源10的排列方向L1的方向上延伸的多個(gè)凸部11A)和不均性消除片12(其中有在平行于點(diǎn)光源10的排列方向L2的方向上延伸的多個(gè)凸部12A)。因此,從多個(gè)點(diǎn)光源10發(fā)射的光中在平行于點(diǎn)光源10的排列方向L1的方向上的亮度不均勻性被不均性消除片11降低,并且在平行于點(diǎn)光源10的排列方向L2的方向上的亮度不均勻性被不均性消除片12降低。從不均性消除片11的背面進(jìn)入的光線幾乎是直線光,而進(jìn)入到不均性消除片12 的光是已被不均性消除片U折射和漫射的散射光。為使得在平行于排列方向L1和延伸方向L3的方向上的返回光的量與在平行于排列方向L2和延伸方向L4的方向上的返回光的量彼此相等,要求不均性消除片12中產(chǎn)生返回光的能力高于不均性消除片11中產(chǎn)生返回光的能力。因此,在兩個(gè)能力都相同的(典型地,在不均性消除片11中的凸部IlA的形狀和材料與不均性消除片12的凸部12A的形狀和材料是相同的)的情況下,具有大量直線入射光的不均性消除片11的不均性消除效果要高于具有較少直線入射光的不均性消除片12的不均性消除效果。同樣地,不均性消除片12中產(chǎn)生返回光的能力低于不均性消除片11的產(chǎn)生返回光的能力的情況下,具有大量直線入射光的不均性消除片11的不均性消除效果要高于具有較少直線入射光的不均性消除片12的不均性消除效果。結(jié)果,諸如不均性僅在排列方向L1和延伸方向L3上消失而在排列方向L2和延伸方向L4上的不均性不會(huì)消失的現(xiàn)象以及諸如僅在排列方向L1和延伸方向L3上的點(diǎn)光源10上面的部分變得異常暗的現(xiàn)象出現(xiàn)。另一方面,在此實(shí)施方式中,不均性消除片12中的凸部12A具有這樣的立體結(jié)構(gòu), 該立體結(jié)構(gòu)具有相對(duì)強(qiáng)于不均性消除片11中的凸部IlA的光會(huì)聚效果的光會(huì)聚效果(也就是說(shuō),滿足表達(dá)式(1)至(5)),并且凸部12A具有從垂直入射光產(chǎn)生更多地返回光的形狀。根據(jù)這種配置,使不均性消除片11的不均性消除效果和不均性消除片12的不均性消除效果幾乎相同。因此,防止了諸如不均性僅在排列方向L1和延伸方向L3上消失而在排列方向L2和延伸方向L4上的不均性不會(huì)消失的現(xiàn)象和諸如僅在排列方向L1和延伸方向L3上的點(diǎn)光源10上面的部分變得異常暗的現(xiàn)象。降低了由點(diǎn)光源10導(dǎo)致的亮度不均勻性和色彩不均性。在此實(shí)施方式中,在不均性消除片11的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3平行或近似平行于點(diǎn)光源10的排列方向L1且不均性消除片12的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L4平行或近似平行于點(diǎn)光源10的排列方向L2的情況下,能達(dá)到良好的不均性狀態(tài)。優(yōu)選地,排列方向L1和延伸方向L3之間形成的角度Q1或排列方向L2和延伸方向L4之間形成的角度92為10度以下。優(yōu)選地,延伸方向L3和延伸方向L4之間形成的角度θ 3的角處于60度以上120度以下的范圍內(nèi)。當(dāng)角度Q1超過(guò)10度時(shí),在排列方向L1和延伸方向L3上的亮度不均勻性劣化。當(dāng)角度θ 2超過(guò)10度時(shí),在排列方向L2和延伸方向L4上的亮度不均勻性劣化。當(dāng)角度θ 3超過(guò)該范圍時(shí),延伸方向L3和延伸方向L4彼此變得接近平行,使得在不均性消除片 11和12的長(zhǎng)邊方向k和短邊方向Ls上的亮度不均勻性劣化。在該實(shí)施方式中,在不均性消除片11和12中的至少一個(gè)包括光散射劑的情況下, 由點(diǎn)光源10導(dǎo)致的亮度不均勻性和色彩不均性通過(guò)光散射劑的散射效果而被降低。添加光散射劑的量?jī)?yōu)選地是微量。例如,在使光散射劑包含在厚度為2mm且其兩個(gè)面是平面的 透明板中的情況下,優(yōu)選地,當(dāng)使光垂直入射到添加了光散射材料的透明板時(shí),總透光率具有處于81 %以上93%以下的范圍內(nèi)的值。上限值是透明板中總透光率的界限值,而下限值是被規(guī)定為返回光產(chǎn)生效果不會(huì)嚴(yán)重受到光散射劑的添加的影響的程度的值。通常,當(dāng)P3/H或P4/H增大時(shí),平面內(nèi)的亮度不均勻性出現(xiàn)。存在兩種P3/H或P4/H 會(huì)增大的情況。一種情況是點(diǎn)光源10與不均性消除片11之間的距離H變窄以減少厚度, 另一種情況是點(diǎn)光源10的數(shù)量減少(點(diǎn)光源10的節(jié)距P3和P4變小)并且發(fā)光減少。本實(shí)施方式的顯示裝置適合于這兩種情況。變形例盡管在前述實(shí)施方式中使用了兩個(gè)不均性消除片11和12,但可以使用三個(gè)或更多個(gè)不均性消除片。當(dāng)使用三個(gè)或更多個(gè)不均性消除片時(shí),更容易控制點(diǎn)光源10的光,從降低亮度不均勻性的觀點(diǎn)來(lái)看這是適合的。但是,在使用三個(gè)或更多個(gè)不均性消除片的情況下,優(yōu)選地,設(shè)置在更加遠(yuǎn)離點(diǎn)光源10的位置處的光學(xué)片比設(shè)置在更加靠近點(diǎn)光源10的位置處的光學(xué)片具有更多的返回光。在使用三個(gè)或更多個(gè)不均性消除片的情況下,至少一個(gè)不均性消除片的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向平行或近似平行于點(diǎn)光源10的排列方向U。此外, 優(yōu)選地,至少一個(gè)其余的不均性消除片的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向平行于或近似平行于點(diǎn)光源 10的排列方向L2。在這種情況下,排列方向L1和L2上的亮度不均勻性降低。在一種變形例中,優(yōu)選地,三個(gè)或更多個(gè)不均性消除片中的一個(gè)具有在平行或近似平行于不均性消除片11和12的長(zhǎng)邊方向k或短邊方向Ls的方向上延伸的立體結(jié)構(gòu)。在這種情況下,在該方向上的不均性降低。例如,如圖6所示,在不均性消除片12和散射件13 之間,可以設(shè)置具有在不均性消除片11的短邊方向Ls上延伸的多個(gè)立體結(jié)構(gòu)(凸部16A) 的不均性消除片16和具有在不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向k上延伸的多個(gè)立體結(jié)構(gòu)(凸部17A)的不均性消除片17。在前述實(shí)施方式中,設(shè)置在點(diǎn)光源10正上方的各種光學(xué)片(例如,不均性消除片 11和12、散射件13和棱鏡片14)結(jié)構(gòu)上彼此獨(dú)立。在利用相對(duì)較厚的散射板作為散射件 13并利用該散射件13作為支撐件的情況下,例如,如圖7所示,各種光學(xué)元件可以用柔性膜18覆蓋。在這種情況下,即使當(dāng)膨脹和收縮量根據(jù)點(diǎn)光源10正上方的各個(gè)光學(xué)片的溫度變化而彼此不同時(shí),各個(gè)光學(xué)片也能保持照明裝置1的外框(未示出)中而不會(huì)造成每個(gè)光學(xué)片中的皺紋。當(dāng)如圖7所示不均性消除片11和12設(shè)置在散射件13的背面(點(diǎn)光源10側(cè)上的面)和柔性膜18之間時(shí),則不需要為防止彎曲或變形而增加不均性消除片11 和12的硬度。因此,不均性消除片11和12可以薄到與在散射件13上部面上設(shè)置不均性消除片11和12的情況下的厚度相同的程度。通過(guò)這種結(jié)構(gòu),在不均性消除片11和12只是被設(shè)置在散射件13以下的情況下,照明裝置1同樣變薄。如圖8A和圖8B所示,通過(guò)由結(jié)合部19使不均性消除片11和12的周緣與散射件 13的周緣彼此結(jié)合,不均性消除片11和12和散射件13可以在結(jié)構(gòu)上一體化。在通過(guò)結(jié)合部19將不均性消除片11和12與散射件13彼此結(jié)合的情況下,柔性膜18是非必要的。通過(guò)結(jié)合周緣,在顯示屏上不會(huì)看到結(jié)合部19。優(yōu)選地,熱粘合或超聲粘合用作將散射件13的周緣與不均性消除片11和12的周緣相結(jié)合的方法。在這種情況下,他們以高產(chǎn)出率結(jié)合而不需要中間劑。尤其,在不均性消除片11和12和散射件13由熱塑性樹脂(例如,聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸)制成時(shí),結(jié)合強(qiáng)度通過(guò)粘附增加。特別地,優(yōu)選地是在對(duì)他們進(jìn)行擠壓的同時(shí)將不均性消除片11、12結(jié)合。為了在不存在皺紋或松弛的狀態(tài)中使不均性消除片U和12與散射件13結(jié)合,不均性消除片11 和12必須具有一定程度的厚度和硬度。但是,增加不均性消除片11和12的厚度與照明裝置1的厚度和成本上的減小相矛盾。因此,通過(guò)在拉緊在不均性消除片11和12的同時(shí)將不均性消除片11和12與散射件13結(jié)合,則不均性消除片11和12在沒(méi)有皺紋或松弛的情況下被結(jié)合。 類似地,通過(guò)由結(jié)合部(未示出)來(lái)使散射件13的周緣和棱鏡片14的周緣彼此相結(jié)合,可以結(jié)合棱鏡片14和散射件13。在這種情況下,即使當(dāng)棱鏡片14比較薄,也不容易出現(xiàn)皺紋和松弛。通過(guò)在施加相等的張力或壓力的同時(shí)將不均性消除片11和12結(jié)合在點(diǎn)光源10側(cè)的散射件13并將棱鏡片14結(jié)合至正對(duì)著點(diǎn)光源10的這一側(cè),則可以結(jié)合不均性消除片11和12、散射件13、棱鏡片14。從散射件13不輕易彎曲的觀點(diǎn)來(lái)看,這種情況也是適合的。在與上述類似的方式中,可以通過(guò)結(jié)合部(未示出)將散射件13的周緣和不均性消除片11和12的周緣相結(jié)合來(lái)結(jié)合不均性消除片11和12和散射件13。此外,通過(guò)由結(jié)合部(未示出)使散射件13的周緣和棱鏡片14的周緣彼此結(jié)合,可以結(jié)合棱鏡片14 和散射件13。在與上述類似的方式中,不需要增加不均性消除片11和12和棱鏡片14的硬度來(lái)防止彎曲和扭曲,使得不均性消除片11和12和棱鏡片14變薄。因此,在將不均性消除片11和12設(shè)置在散射件13的正下方的情況下,照明裝置1也變薄。例如,如圖9A所示,不均性消除片11可以加厚以具有硬度并用作支撐件。如圖9B 所示,不均性消除片12可以加厚以具有硬度并用作支撐件。如圖9C所示,通過(guò)由結(jié)合部 21使不均性消除片11的周緣和不均性消除片12的周緣結(jié)合,可以結(jié)合不均性消除片11和 12。在如圖9A至9C所示使用不均性消除片11和12作為支撐件的情況下,從支撐件的硬度的觀點(diǎn)看,任意光學(xué)片的厚度優(yōu)選地為Imm以上。通過(guò)使用不均性消除片11和12 作為支撐件,不必增加另一不均性消除片的硬度,并且照明裝置1變薄。在如圖9A至9C所示使用不均性消除片11或12作為支撐件的情況下,散射件13 不用必須是用作支撐件的散射板,而可以是薄散射片。在散射件13是薄散射片的情況下, 優(yōu)選地,通過(guò)使填料包含在不均性消除片11或12中來(lái)增加散射性。例如,如圖10所示,支撐件22可以設(shè)置在不均性消除片11和12與點(diǎn)光源10之間。結(jié)果,沒(méi)必要增加不均性消除片11和12的硬度,使得不均性消除片11和12變薄。例如,支撐件22由透過(guò)塑料材料制成。優(yōu)選地,支撐件22根據(jù)(例如)點(diǎn)光源10 的布置和光分布以及從點(diǎn)光源10到支撐件22的高度而包括微量的光散射劑。在這種情況下,由點(diǎn)光源10導(dǎo)致的亮度不均勻性和色彩不均性降低。光散射劑的添加量?jī)?yōu)選地是微量。例如,優(yōu)選地,添加量具有在使光垂直入射到厚度為2mm、其兩側(cè)均為平面、且對(duì)其添加了光散射材料的透明板時(shí)使總透光率在81%以上93%以下的范圍內(nèi)的值。93%作為上限是透明板的透光率界限值,81%作為下限值是其中返回光產(chǎn)生效果不會(huì)嚴(yán)重受到散射劑的添加的影響的范圍的下限值。作為支撐件22的材料,可以應(yīng)用具有一定硬度的任何透明樹脂。例如,聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)烯烴聚合物、zeonoHZeon公司的注冊(cè)商標(biāo))、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等是適合的。尤其,從亮度的觀點(diǎn)來(lái)看,聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)烯烴聚合物、 zeonor等適合作為支撐件22的材料。從硬度的觀點(diǎn)來(lái)看,支撐件22的厚度優(yōu)選地是Imm 以上。 類似地,如在圖10的情況中,散射件13不必是用作支撐件的散射板,而可以是薄散射片。在散射件13是薄散射片的情況下,優(yōu)選地,通過(guò)使填料包含在不均性消除片11或 12中來(lái)增加散射性。實(shí)例現(xiàn)在將描述本實(shí)施方式的照明裝置1的實(shí)例。如圖11至圖17示出了在改變照明裝置1中不均性消除片11和12的結(jié)構(gòu)及點(diǎn)光源10與不均性消除片11之間的距離H時(shí)獲得的例子1至68的亮度不均勻性的測(cè)量結(jié)果和判定。通過(guò)從點(diǎn)光源10側(cè)起在點(diǎn)光源10上依次設(shè)置不均性消除片11、不均性消除片 12、散射件13、棱鏡片14和反射型偏振分離元件(未示出)并在點(diǎn)光源10的后面設(shè)置反射片15來(lái)制作了例子1至68。在例子1至12、42至47、51至56和60至65中,未經(jīng)諸如加蓋處理的白光LED (圖 18A)用作點(diǎn)光源10,節(jié)距P3和P4設(shè)置為30mm。白光LED具有由如圖19中“裸露”指示的光分布。在例子13至24中,分別發(fā)出R、G和B三原色光的LED用作點(diǎn)光源10,而節(jié)距P3 和P4設(shè)置為40mm。在例子1至24中,未將填料添加至不均性消除片11和12,總透光率約 80%的散射板用作散射板13。在例子25至34中,分別發(fā)出R、G和B三原色光的LED用作點(diǎn)光源10,而節(jié)距P3、P4設(shè)置為40mm。在例子25至34中,填料被添加至不均性消除片12, 而散射片用作散射片13。在例子35至41、48至50、57至59和66至68中,通過(guò)對(duì)白光LED加蓋而獲得的廣角LED (圖18B)用作點(diǎn)光源10。在例子35至38、48、49、57、58、66和67中,具有如圖19 中的“LED1”指示的光分布的廣角LED用作廣角LED,節(jié)距P3、P4設(shè)置為26mm。在例子39至 41,50,59和68中,具有如圖19中的“LED2”指示的光分布的廣角LED用作廣角LED,節(jié)距 P3、P4 設(shè)置為 26mm。在例子1至41中,由點(diǎn)光源10的排列方向L1和L2和不均性消除片11和12中立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3和L4形成的角度被設(shè)置為45度。由不均性消除片11和12的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3和L4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向k形成的角度被設(shè)置為45度。下述描述中,將描述在由排列方向L1和L2、延伸方向L3和L4與不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向k 形成的角度中具有較小絕對(duì)值的角度。在從不均性消除片11的長(zhǎng)邊側(cè)!^看時(shí),順時(shí)針?lè)较蛏系慕嵌让枋鰹椤?+ ”,逆時(shí)針?lè)较虻慕嵌让枋鰹椤癬”。具體地,由不均性消除片11的長(zhǎng)邊Lx 與排列方向L3和延伸方向L4形成的角度為+45度,而由不均性消除片11的長(zhǎng)邊Lx與排列方向L2和延伸方向L4形成的角度為-45度。在描述中,在例子1至41中,排列方向L1為 +45度,排列方向L2為-45度,延伸方向L3為+45度,延伸方向L4為-45度。圖15、圖16和圖17示出了通過(guò)使用利用幾乎不具有不均性的單個(gè)白光LED的例子1、2、5、7、9、11、35、36和39的結(jié)構(gòu),通過(guò)改變LED的排列方向L1和L2并改變不均性消除片11和12中立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3和L4而獲得的例子42至68。圖15示出了在排列方向L1為+45度而排列方向L2為-45度的狀態(tài)中作為改變延伸方向L3和L4的角度的結(jié)果的例子42至50。圖16示出了在排列方向L1為+52. 5度而排列方向L2為-52. 5度的狀態(tài)中作為改變延伸方向L3和L4的角度的結(jié)果的例子51至59。圖17示出了在排列方向L1為 +60度而排列方向L2為-60度的狀態(tài)中作為改變延伸方向L3和L4的角度的結(jié)果的例子60 至68。
在圖15、圖16和圖17中,當(dāng)不均性比率小于3%時(shí),記下一個(gè)圈。當(dāng)不均性比率在3%以上時(shí),記下差號(hào)。當(dāng)不均性比率小于2. 5%時(shí),記下雙圈,其指示該例子比帶一個(gè)圈的例子具有更小的不均性。在例子1至34中,選擇了具有如圖20和圖21所示的截面形狀和光特性的凸部來(lái)作為不均性消除片11和12的凸部IlA和12A,并使用透光率約為80%的散射件13。在例子24至34中,選擇如圖22所示填料作為要被添加至不均性消除片12的填料。從圖11可了解以下內(nèi)容。在使用不均性消除片11和12以及散射板的情況下,在其中當(dāng)滿足P3/H> 1. 3、P4/H> 1. 3、20 > Ttl-Tt2 > 5時(shí)的例子5、7、9和11中,發(fā)現(xiàn)沒(méi)有不均性。當(dāng)P3/H < 1. 3和P4/H < 1. 3時(shí),即使不均性消除片11和12的形狀沒(méi)有改變時(shí), 仍發(fā)現(xiàn)沒(méi)有不均性。在其中發(fā)現(xiàn)沒(méi)有不均性的例子5、7、9和11滿足0. 1 < R2/P2 < R1ZiP1 < 0. 4 和 0. 02 < VP1-VP2 < 0. 1。在圖12中,類似于圖11,在使用三色LED作為光源的情況下也滿足上面的表達(dá)式。 實(shí)例17、19、21、23滿足下列相關(guān)表達(dá)式組A或B。相關(guān)表達(dá)式組AP3/H > 1. 3P4/H > 1. 320%> Ttl-Tt2 > 5%相關(guān)表達(dá)式組BP3/H > 1. 3P4/H > 1. 30. 1 ( R2/P2 < VP1 < 0. 40. 02 < VP1-R2ZP2 < 0. 1從圖13可了解以下內(nèi)容。在使用不均性消除片11,包含填料的不均性消除片12, 以及散射片的情況下,當(dāng)滿足P3/H> 1. 3、P4/H> 1. 3,20% > Ttl-Tt2 > 5%時(shí),在例子30 至33中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)不均性。類似地,滿足R2/P2<0. 1。要被添加至不均性消除片12的填料的適當(dāng)量為C、D、E和F,該適當(dāng)量具有在使光垂直入射到厚度為2mm、其兩側(cè)均為平面、且對(duì)其添加了相同量的光散射材料的透明板時(shí)使總透光率Tt’在81%以上至93%以下的范圍內(nèi)的值。在圖14中,類似于圖11和圖12,在使用帶有蓋子的廣角LED作為光源的情況下在其中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)不均性的例子35、36和39滿足下述相關(guān)表達(dá)式組A或B。相關(guān)表達(dá)式組AP3/H > 1. 3P4/H > 1. 320%> Ttl-Tt2 > 5%
相關(guān)表達(dá)式組BP3/H > 1. 3P4/H > 1. 30. 1 ( R2/P2 < VP1 < 0. 4ο. 02 < VP1-VP2 < 0. 1 從圖15可以理解,點(diǎn)光源10的排列方向L1和L2和不均性消除片11和12的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3和L4彼此近似平行。圖15中,由點(diǎn)光源10的排列方向L1和L2和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度為士45度。在這種情況下,由不均性消除片11和12的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3和L4與不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx的角度是士55度。也就是說(shuō),在由延伸方向L3和L4和排列方向 L1和L2形成的角度為10度以下的情況下,幾乎看不到不均性。然而,當(dāng)由延伸方向L3和L4 和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向LxB成的角度變成士57. 5度(也就是說(shuō),由延伸方向L3和 L4和排列方向L1和L2形成的角度為12. 5度)時(shí),在例子42,43和45中,在可視覺(jué)地識(shí)別不均性的程度上出現(xiàn)劣化。類似地,當(dāng)由延伸方向1^和1^4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度變成士35度(也就是說(shuō),本實(shí)例中,由延伸方向L3和L4和排列方向L1和L2形成的角度為10 度)時(shí),幾乎看不到不均性。然而,當(dāng)由延伸方向“和1^4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx 形成的角度變成士30度(也就是說(shuō),由延伸方向L3和L4和排列方向L1和L2形成的角度為 15度)時(shí),在例子45和46中,在可視覺(jué)地識(shí)別不均性的程度上出現(xiàn)劣化。如上所述,當(dāng)由延伸方向L3和L4和排列方向L1和L2形成的角度增大時(shí),在點(diǎn)光源的排列方向L1和L2上減少不均性的效果降低,不均性變差。由排列方向L3和L4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度的絕對(duì)值不必是對(duì)稱的。例如,延伸方向L3可以為+40度,延伸方向L4可以為-50度。盡管沒(méi)有示出,但當(dāng)由排列方向L1和延伸方向L3形成的角度以及由排列方向L2和延伸方向L4形成的角度為 10度以下時(shí),由延伸方向L3和L4形成的角度的范圍在60度以上120度以下的范圍內(nèi),可通過(guò)任意組合來(lái)獲得幾乎不能發(fā)現(xiàn)不均性的狀態(tài)。根據(jù)圖15應(yīng)該理解,在較寬的光分布中,無(wú)論由延伸方向“和1^4和不均性消除片 11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度如何,都幾乎看不到不均性。在較寬的光分布中,從LED傾斜地發(fā)射的光比從LED垂直地發(fā)射的光更強(qiáng)。因此,來(lái)自不均性消除片11和12的反射光的分布的在不均性消除片11和12的延伸方向L3和L4上的依存性小于通常光分布中的依存性。因此,由排列方向L1和L2和延伸方向L3和L4形成的角度可以設(shè)置在大于通常光分布中的角度的范圍內(nèi)。但是,例如在例子48中,在由延伸方向L3和L4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx 形成的角度為士 15度(也就是說(shuō),由延伸方向L3和L4和排列方向L1和L2形成的角度為 30度)的情況下的不均性相比于在該角度是士45度(也就是說(shuō),由延伸方向L3和L4和排列方向L1和L2形成的角度為0度)的情況下的不均性,當(dāng)由排列方向L1和L2和延伸方向 L3和L4形成的角度較小時(shí)不均性較小。類似地,在例子49中,在由延伸方向L3和L4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度為士75度(也就是說(shuō),由延伸方向L3和L4和排列方向L1和L2形成的角度為30度)的情況下的不均性相比于在該角度為士45度(也就是說(shuō),由延伸方向L3和L4和排列方向L1和L2形成的角度為O度)的情況下的不均性,當(dāng)排列方向L1和L2和延伸方向L3和 L4形成的角度較小時(shí)不均性較小。根據(jù)以上內(nèi)容,還是在較寬光分布中,優(yōu)選地,點(diǎn)光源10 的排列方向L1和L2和不均性消除片11的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3和L4彼此近似平行。
在例子37、38、40和41中,不均性變差到視覺(jué)上可識(shí)別的程度。此外在較寬光分布中,優(yōu)選地,優(yōu)選的形狀是通過(guò)其從垂直入射光產(chǎn)生的返回光與不均性消除片11相比來(lái)自不均性消除片12的更多的形狀。在例子45中,在由延伸方向L3和L4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度為士52. 5度或士35度的情況下的不均性小于在由延伸方向L3和L4和不均性消除片11 的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度為士45度(也就是說(shuō),延伸方向L3和L4完全平行于排列方向L1 和“)的情況下的不均性。也就是說(shuō),在例子45中,當(dāng)延伸方向“和“和排列方向L1*!^ 從平行稍微偏移時(shí),不均性降低。如上所述,在使用線狀光源的情況下,立體結(jié)構(gòu)的延伸方向優(yōu)選地設(shè)置為平行于線狀光源。然而,關(guān)于實(shí)施方式中點(diǎn)光源10而言,發(fā)現(xiàn)當(dāng)延伸方向L3和L4和排列方向L1和 L2彼此近似平行時(shí)幾乎觀察不到不均性,甚至存在當(dāng)該方向從平行稍微偏移時(shí)不均性降低的情況。圖16示出了由不均性消除片11和12的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3和L4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度,以及當(dāng)由點(diǎn)光源10的排列方向L1和L2與不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度為士52. 5度時(shí)的不均性狀態(tài)。從圖16應(yīng)該理解,當(dāng)由點(diǎn)光源10的排列方向L1和L2與不均性消除片11和12的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3和L4形成的角度為10度以下且延伸方向L3和L4之間形成的角度在60度以上至120以下的范圍內(nèi)時(shí),幾乎觀察不到不均性。在圖16的實(shí)例中,當(dāng)由延伸方向1^和1^4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度為±60度時(shí),排列方向L1和延伸方向L3之間形成的角度為7. 5度,排列方向L2和延伸方向L4之間形成的角度為10度以下,延伸方向L3和延伸方向L4之間形成的角度為120 度。在圖16的所有例子中,幾乎觀察不到不均性。另一方面,當(dāng)由延伸方向L3和L4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度為士62. 5度時(shí),由排列方向L1和延伸方向L3形成的角度和排列方向L2和延伸方向L4形成的角度均為10度。然而,當(dāng)由延伸方向形成的角度為125度(超過(guò)了 120度)時(shí), 在圖16所示的例子55和56中,不均性變差到能視覺(jué)識(shí)別不均性的程度。如上描述,當(dāng)由延伸方向L3和L4形成的角度超出60度以上至120度以下的范圍時(shí),延伸方向L3和L4接近平行,不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx或短邊方向Ls上的不均性變差。另一方面,當(dāng)由延伸方向L3和L4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度為士30度時(shí),由延伸方向L3和延伸方向L4形成的角度在60度以上至120度以下的范圍內(nèi)。 但是,當(dāng)延伸方向L3和L4距離排列方向L1和L2過(guò)遠(yuǎn)時(shí),則發(fā)現(xiàn)了其中不均性變差到可視覺(jué)地識(shí)別不均性的程度的例子(例如,例子52和55)。例如,將由延伸方向LjPL4形成的角度為士 45度的情況與該角為士 60度的情況彼此相比較。由排列方向L1和L2形成的角度為7. 5度,但在該角度為士45度的前一種情況中的不均性相對(duì)小于該角度為士60度的后一種情況中的不均性。此外,當(dāng)由延伸方向L3和L4形成的角度為士52. 5度時(shí),在所有的例子中都幾乎看不到不均性。因此,優(yōu)選地,在延伸方向L3和L4之間形成的角度在60度以上至120度以下的范圍內(nèi),更優(yōu)選地,在75度以上至105度以下的范圍內(nèi),進(jìn)一步更優(yōu)選地,近似是直角。該角適合于降低不均性消除片 11的長(zhǎng)邊方向Lx和短邊方向Ls上不均性。延伸方向L3和L4之間的角度在60度以上至120度以下的范圍內(nèi)。然而,當(dāng)延伸方向L3和L4和排列方向L1和L2之間形成的角度較大時(shí),延伸方向L3和L4變?yōu)椴黄叫杏谫r率方向L1和L2,不均性變差。

由延伸方向1^和1^4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度的絕對(duì)值不用必須是對(duì)稱的。例如,在由延伸方向1^和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度為+62. 5 度并且由延伸方向L4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度為-42. 5度的情況下, 由排列方向L1和延伸方向L3形成的角度和由排列方向L2和延伸方向L4B成的角度均為10 度以下,延伸方向L3和L4之間形成的角度在60度以上至120度以下的范圍內(nèi)。在圖16所示的所有例子中,幾乎觀察不到不均性。圖17示出了由不均性消除片11和12的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3和L4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度,以及當(dāng)點(diǎn)光源10的排列方向L1和L2與不均性消除片 11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度為士60度時(shí)的不均性狀態(tài)。從圖17應(yīng)該理解,當(dāng)由點(diǎn)光源10 的排列方向L1和L2與不均性消除片11和12的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3和L4形成的角度為 10度以下且延伸方向L3和L4之間形成的角度在60度以上至120度以下的范圍內(nèi)時(shí),幾乎觀察不到不均性。例如,在圖17中,當(dāng)由延伸方向L3和L4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx形成的角度為士50度時(shí),在圖17所示的所有例子60至68中幾乎觀察不到不均性。然而,當(dāng)延伸方向1^和L4和不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向Lx之間形成的角度為士70度時(shí),在例子60至 65中,不均性變差到可視覺(jué)地觀察到不均性的程度。從圖17應(yīng)理解,在這兩種情況下,點(diǎn)光源10之間的角度和不均性消除片11和12的角度為10度。但是,不均性狀態(tài)根據(jù)由延伸方向L3和L4形成的角度而改變。從例子64和65可知,存在這樣的情況,即,點(diǎn)光源10的排列方向L1和L2與不均性消除片11和12的立體結(jié)構(gòu)的延伸方向L3和L4彼此較不平行(在例子64中為士50度, 在例子65中為士30度)的情況相比于他們彼此平行的情況,不均性降低。從圖16和圖17,點(diǎn)光源10的排列方向L1和L2與不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向k 之間形成的角度不限于例子1至49中所示的士45度,而可通過(guò)點(diǎn)光源10的排列矩陣適當(dāng)?shù)刈杂稍O(shè)置。如上所述,點(diǎn)光源10的設(shè)置根據(jù)照明裝置1以及安裝有照明裝置1的顯示裝置的大小而稍稍變化。點(diǎn)光源10的設(shè)置還在通過(guò)局部控制點(diǎn)光源10的光發(fā)射而提供抑制顯示屏的黑暗部分中的不必要的光發(fā)射的功能時(shí)根據(jù)確定點(diǎn)光源10的電路上的塊的方法而變化。盡管未示出,例如,在排列方向1^和1^2與不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向k之間形成的角度為士30度的情況下,從對(duì)稱的觀點(diǎn)來(lái)看,其結(jié)果與圖17的結(jié)果相同。也就是說(shuō),在排列方向L1和L2與不均性消除片11的長(zhǎng)邊方向k之間形成的角度可以為士45度以下。圖23示出了散射板1至8的總透光率,亮度和不均性性,當(dāng)在點(diǎn)光源10上從點(diǎn)光源10側(cè)起依次層疊了不均性消除片11和12、散射板、棱鏡片14、反射型偏振分離器件并在點(diǎn)光源10的背面上設(shè)置了反射片15時(shí)獲得的亮度和亮度不均勻性,以及判定。從圖23應(yīng)該理解,從不存在亮度不均勻性和色彩不均性的觀點(diǎn)來(lái)看,散射板1至7(透光率為60%至 85%)是適合的,而從亮度的觀點(diǎn)來(lái)看,散射板4至7(透光率為76%至85%)是優(yōu)越的。應(yīng)用實(shí)例接下來(lái),將描 述將實(shí)施方式的照明裝置1應(yīng)用至顯示裝置的情況。在下文中,將描述應(yīng)用具有圖1中所示結(jié)構(gòu)的照明裝置1的情況。顯然地,具有其他結(jié)構(gòu)的照明裝置1也可應(yīng)用于顯示裝置。圖24示出了根據(jù)應(yīng)用實(shí)例的顯示裝置2的截面結(jié)構(gòu)。顯示裝置2具有顯示面板 20和照明裝置1 (其中棱鏡片14被設(shè)置為與顯示面板20側(cè)相對(duì)),并且顯示面板20的表面面向觀察者(未示出)側(cè)。顯示面板20具有層疊結(jié)構(gòu)(盡管未示出),該層疊結(jié)構(gòu)具有在觀察側(cè)上的透明基板與在照明裝置1側(cè)的透明基板之間的液晶層。具體地,顯示面板20從觀察側(cè)起依次具有偏光板、透明基板、濾色器、透光電極、取向膜、液晶層、取向膜、透明像素電極、透明基板、偏光板。偏光板是一種光學(xué)快門裝置并且只允許在預(yù)定的振動(dòng)方向上的光(偏振光)通過(guò)。將偏光板設(shè)置成使他們的偏光軸彼此相差90度。通過(guò)這種結(jié)構(gòu),使得從照明裝置1發(fā)射的光經(jīng)液晶層穿過(guò)或被偏光板阻擋。透明基板是對(duì)可見(jiàn)光透明并由(例如)平板玻璃制成的基板。在照明裝置1側(cè)的透明基板上,作為驅(qū)動(dòng)元件的TFT(薄膜晶體管)電連接至透明像素電極,形成了有源驅(qū)動(dòng)電路。濾色器通過(guò)設(shè)置用于將從照明裝置1發(fā)射的光色分離為(例如)原色R、G和B的濾色器來(lái)構(gòu)造。透明電極由(例如)ΙΤ0(氧化銦錫)制成并用作公共的對(duì)向電極。取向膜由諸如以聚酰亞胺為例的聚合材料制成,并在液晶上執(zhí)行取向處理。液晶層由處于(例如)VA(垂直取向)模式、TN(扭曲向列)模式或STN(超扭曲向列)模式的液晶制成,并具有通過(guò)來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路的施加電壓逐像素地通過(guò)或阻擋來(lái)自照明裝置1的光。透明像素電極由(例如)ITO制成并用作每個(gè)像素的電極。接下來(lái),將描述顯示裝置2的操作。從照明裝置1的點(diǎn)光源10發(fā)射的光被調(diào)節(jié)為具有期望的正面亮度、面內(nèi)亮度分布、視角等的光,顯示面板20的背面用經(jīng)調(diào)節(jié)的光來(lái)照射。施加于顯示面板20的背面的光被顯示面板20調(diào)制,作為結(jié)果的光作為圖像光從顯示面板20表面向觀察者側(cè)發(fā)射。在顯示裝置2中,在照明裝置1的不均性消除片11和12中滿足表達(dá)式(1)至(5)。 因此,施加于顯示面板20背面的照明光的亮度不均勻性和色彩不均性降低。這樣,提供了具有較高顯示質(zhì)量的顯示裝置2。如圖25所示,在顯示裝置2中,可在不均性消除片11的上部面上設(shè)置通過(guò)集成地形成不均性消除片12和散射件13而獲得不均性消除片18來(lái)代替不均性消除片12和散射件13。盡管上面已通過(guò)實(shí)施方式、變形例以及應(yīng)用實(shí)例描述了本發(fā)明,但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式等,而是可以做出各種修改。例如,在前述實(shí)施方式等中,在照明裝置1和顯示裝置2中,已將不均性消除片11 和12、散射件13、棱鏡片14描述為包括在照明裝置1中的各種光學(xué)片。根據(jù)需要,不同于上述光學(xué)片的光學(xué)片可包括在照明裝置1中,或者包括在照明裝置1中的任意光學(xué)片可以被去除。本申請(qǐng)包含涉及于2010年2月24日向日本專利局提交的日本優(yōu)先專利申請(qǐng)JP 2010-039269中公開的主題,其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員應(yīng)該理解,根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素可以進(jìn)行各種修改、組合、 子組合和改變,它們都在所附權(quán)利要求或其等效物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)片層疊體,包括兩個(gè)矩形光學(xué)片,重疊設(shè)置在沿第一方向排列并且沿與所述第一方向交叉的第二方向排列的多個(gè)點(diǎn)光源上,其中,每個(gè)光學(xué)片被設(shè)置為使得光學(xué)片的長(zhǎng)邊方向與所述第一方向和所述第二方向均交叉成一非直角;所述兩個(gè)光學(xué)片中的作為設(shè)置于所述點(diǎn)光源側(cè)的光學(xué)片的第一光學(xué)片具有在與所述第一方向平行或近似平行的方向上延伸的多個(gè)第一立體結(jié)構(gòu);所述兩個(gè)光學(xué)片中的作為設(shè)置于所述點(diǎn)光源的相對(duì)側(cè)的光學(xué)片的第二光學(xué)片具有在與所述第二方向平行或近似平行的方向上延伸的多個(gè)第二立體結(jié)構(gòu);并且所述第二立體結(jié)構(gòu)具有比所述第一立體結(jié)構(gòu)從垂直入射光產(chǎn)生更多返回光的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述第一立體結(jié)構(gòu)的延伸方向與所述第一方向所成的角度小于等于10度,所述第二立體結(jié)構(gòu)的延伸方向與所述第二方向所成的角度小于等于10度,所述第一立體結(jié)構(gòu)的延伸方向與所述第二立體結(jié)構(gòu)的延伸方向所成的角度大于等于60度且小于等于120度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述第一立體結(jié)構(gòu)與所述第二立體結(jié)構(gòu)滿足以下表達(dá)式P3/H >1.3 P4/H >1.320%> Ttl-Tt2 > 5% 其中,P3表示所述點(diǎn)光源在所述第一方向上的節(jié)距; P4表示所述點(diǎn)光源在所述第二方向上的節(jié)距; H表示所述點(diǎn)光源與所述第一光學(xué)片之間的距離;Ttl表示當(dāng)使光從所述點(diǎn)光源側(cè)垂直入射至所述第一光學(xué)片時(shí)所述第一光學(xué)片的總透光率(% );Tt2表示當(dāng)使光從所述點(diǎn)光源側(cè)垂直入射至所述第二光學(xué)片時(shí)所述第二光學(xué)片的總透光率(% )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述第一立體結(jié)構(gòu)具有在與所述第一方向平行的方向上延伸的第一頂部以及所述第一頂部的兩側(cè)的一對(duì)第一斜面;所述第二立體結(jié)構(gòu)具有在與所述第二方向平行的方向上延伸的第二頂部以及所述第二頂部的兩側(cè)的一對(duì)第二斜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述第一頂部和所述第二頂部的表面是向光發(fā)射側(cè)凸出的曲面;并且所述第一斜面和所述第二斜面的表面是平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)片層疊體,其中,當(dāng)與所述第一頂部和所述第一斜面相接觸的切線T1與平行于所述光學(xué)片的背面的平面T2所成的角度被設(shè)定為Φ 與所述第二頂部和所述第二斜面相接觸的切線T3與所述平面T2所成的角度被設(shè)定為(^2時(shí),所述Ct1 從所述第一頂部到所述第一斜面平穩(wěn)增大,所述φ 2從所述第二頂部到所述第二斜面平穩(wěn)增大。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述第一頂部的高度高于所述第二頂部的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片層疊體,進(jìn)一步包括位于所述第二光學(xué)片上的散射板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述第一立體結(jié)構(gòu)與所述第二立體結(jié)構(gòu)滿足以下表達(dá)式P3/H >1.3 P4/H >1.30. 1 ≤ R2/P2 < VP1 < 0. 4 0. 02 < VP1-VP2 < 0. 1 其中,P1表示所述多個(gè)第一立體結(jié)構(gòu)在排列方向上的節(jié)距; P2表示所述多個(gè)第二立體結(jié)構(gòu)在排列方向上的節(jié)距; P3表示所述點(diǎn)光源在所述第一方向上的節(jié)距; P4表示所述點(diǎn)光源在所述第二方向上的節(jié)距; R1表示所述第一立體結(jié)構(gòu)的頂部的曲率;并且 R2表示所述第二立體結(jié)構(gòu)的頂部的曲率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述散射板的透光率大于等于60%且小于等于85%。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述第一光學(xué)片或第二光學(xué)片包含光散射材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述第一光學(xué)片或第二光學(xué)片中所含的光散射材料的添加量是處于當(dāng)光線垂直入射到2mm厚的雙面平坦且添加了等量光散射材料的透明板時(shí)使總透光率大于等于81%且小于等于93%的范圍內(nèi)的值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述第一光學(xué)片和所述第二光學(xué)片中的包括所述光散射材料的光學(xué)片的立體結(jié)構(gòu)滿足以下表達(dá)式R/P < 0. 1P表示所述多個(gè)立體結(jié)構(gòu)在排列方向上的節(jié)距; R表示所述光學(xué)片的立體結(jié)構(gòu)的頂部的曲率。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)片層疊體,進(jìn)一步包括包圍所述兩個(gè)光學(xué)片和所述散射板的柔性膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述兩個(gè)光學(xué)片結(jié)合于所述散射板的周緣部。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述第一光學(xué)片具有大于等于Imm的厚度。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片層疊體,其中,所述第二光學(xué)片具有大于等于Imm的厚度;并且所述第一光學(xué)片結(jié)合于所述第二光學(xué)片的邊緣部。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)片層疊體,進(jìn)一步包括位于所述多個(gè)點(diǎn)光源和所述兩個(gè)光學(xué)片之間的透明支撐件。
19.一種照明裝置,包括沿第一方向排列并且沿與所述第一方向交叉的第二方向排列的多個(gè)點(diǎn)光源; 光學(xué)片層疊體,包括重疊設(shè)置在所述多個(gè)點(diǎn)光源上的兩個(gè)矩形光學(xué)片, 其中,每個(gè)光學(xué)片被設(shè)置為使得光學(xué)片的長(zhǎng)邊方向與所述第一方向和所述第二方向均交叉成一非直角;所述兩個(gè)光學(xué)片中的作為設(shè)置于所述點(diǎn)光源側(cè)的光學(xué)片的第一光學(xué)片具有在與所述第一方向平行或近似平行的方向上延伸的多個(gè)第一立體結(jié)構(gòu);所述兩個(gè)光學(xué)片中的作為設(shè)置于所述點(diǎn)光源的相對(duì)側(cè)的光學(xué)片的第二光學(xué)片具有在與所述第二方向平行或近似平行的方向上延伸的多個(gè)第二立體結(jié)構(gòu);并且所述第二立體結(jié)構(gòu)具有比所述第一立體結(jié)構(gòu)從垂直入射光產(chǎn)生更多返回光的形狀。
20.—種顯示裝置,包括顯示面板,基于圖像信號(hào)被驅(qū)動(dòng);以及照明裝置,用于對(duì)所述顯示面板進(jìn)行照明, 其中,所述照明裝置包括沿第一方向排列并且沿與所述第一方向交叉的第二方向排列的多個(gè)點(diǎn)光源; 光學(xué)片層疊體,包括重疊設(shè)置在所述多個(gè)點(diǎn)光源上的兩個(gè)矩形光學(xué)片, 其中,每個(gè)光學(xué)片被設(shè)置為使得光學(xué)片的長(zhǎng)邊方向與所述第一方向和所述第二方向均交叉成一非直角;所述兩個(gè)光學(xué)片中的作為設(shè)置于所述點(diǎn)光源側(cè)的光學(xué)片的第一光學(xué)片具有在與所述第一方向平行或近似平行的方向上延伸的多個(gè)第一立體結(jié)構(gòu);所述兩個(gè)光學(xué)片中的作為設(shè)置于所述點(diǎn)光源的相對(duì)側(cè)的光學(xué)片的第二光學(xué)片具有在與所述第二方向平行或近似平行的方向上延伸的多個(gè)第二立體結(jié)構(gòu);并且所述第二立體結(jié)構(gòu)具有比所述第一立體結(jié)構(gòu)從垂直入射光產(chǎn)生更多返回光的形狀。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光學(xué)片層疊體,照明裝置和顯示裝置,該光學(xué)片層疊體,包括兩個(gè)光學(xué)片,重疊設(shè)置在沿第一方向和第二方向排列的多個(gè)點(diǎn)光源上,其中第一方向與第二方向交叉;其中,光學(xué)片的設(shè)置使得光學(xué)片的長(zhǎng)邊方向與第一方向和第二方向均交叉成一非直角;被設(shè)置于點(diǎn)光源側(cè)的第一光學(xué)片具有在與第一方向平行或近似平行的方向上延伸的多個(gè)第一立體結(jié)構(gòu);被設(shè)置于點(diǎn)光源側(cè)的相對(duì)側(cè)的第二光學(xué)片具有在與第二方向平行或近似平行的方向上延伸的多個(gè)第二立體結(jié)構(gòu);第二立體結(jié)構(gòu)具有比第一立體結(jié)構(gòu)從垂直入射光產(chǎn)生更多返回光的形狀。
文檔編號(hào)F21S8/00GK102162626SQ20111003988
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者太田榮治, 山北茂洋, 工藤泰之, 新開章吾, 村本穰, 石森拓 申請(qǐng)人:索尼公司
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