[發明專利]光學片和使用它的背光源單元以及顯示器

無效

• 申請號: 200910005915.0
• 申請日: 2006-01-31
• 公開（公告）號: CN101487909A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 黑田健二郎;遠藤充輝;堺夏香;福永悟大;中入友洋;椎名義明;L·M·穆里洛-莫拉
• 申請（專利權）人: 凸版印刷株式會社
• 主分類號: G02B5/02
• 分類號: G02B5/02;G02B5/08;G02F1/13357;F21V5/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 徐冰冰;黃劍鋒

本發明申請是本申請人于2006年1月31日提交的申請號為200680001718.6發明名稱為“光學片和使用它的背光源單元以及顯示器”的分案申請。

技術領域

本發明是涉及在主要使用液晶顯示元件的顯示器用背光源單元中用于照明光路控制的光學片的改良的技術，還涉及搭載有該光學片的背光源單元以及顯示器。

背景技術

在以液晶顯示裝置(LCD)為代表的顯示器中，內置有識別被提供的信息所需的光源的類型的普及很顯著。在膝上型計算機那樣的電池式裝置中，由光源消耗的電力占由電池式裝置整體消耗的電力的相當大的部分。

因而，通過降低為提供規定的亮度所需的總電力而使電池壽命增加。這在電池式裝置中是特別期望的。

作為美國3M公司的注冊商標的亮度強調薄膜(Brightness?EnhancementFilm：BEF)作為解決該問題的光學片而被廣泛使用。

BEF如圖1所示，是在部件70上沿一方向周期地排列有截面三角形狀的單位棱鏡72的薄膜。

該單位棱鏡72與光的波長相比是較大的尺寸(間距)。

BEF將來自“軸外(off-axis)”的光聚光，將該光朝向視聽者進行方向變換(redirect)為“軸上(on-axis)”或進行“再循環(recycle)”。

在顯示器的使用時(觀察時)，BEF通過使軸外亮度降低而增大軸上亮度。這里所謂的“軸上”，是與視聽者的視覺方向一致的方向，一般是相對于顯示器畫面的法線方向(圖1中所示的方向F)側。

在單位棱鏡72的反復陣列構造僅為1方向的排列中，僅能夠進行該排列方向上的方向轉換或再循環，為了進行水平及垂直方向上的顯示光的亮度控制，將兩個片重疊組合而使用，使棱鏡組的并列方向相互大致垂直。

通過這樣的BEF的采用，顯示器設計者能夠在降低電力消耗的同時實現期望的軸上亮度。

作為公開了在顯示器中采用具有以BEF為代表的單位棱鏡72的反復陣列構造的亮度控制部件的技術的特許文獻，例如日本特公平1—37801號公報、日本特開平6—102506號公報、以及日本特表平10—506500號公報所示，已知有許多。

在使用上述那樣的BEF作為亮度控制部件的光學片中，如圖2所示，通過折射作用X使來自光源20的光L最終以被控制的角度φ射出，從而能夠進行控制以提高視聽者的視覺方向F的光的強度。但是，同時，反射/折射作用Y的光成分不沿視聽者的視覺方向F行進，而沿橫向浪費地射出。

因而，從使用圖1所示那樣的BEF的光學片射出的光強度分布如圖3的光強度分布B所示，雖然視聽者的視覺方向F、即相對于視覺方向F的角度為0°的光強度提高最多，但是，如作為圖中橫軸所示的±90°附近的較小的光強度峰值所示，有從橫向浪費地射出的光增加的問題。

此外，在不采用構成端面照光型面光源的導光板的直下型方式的背光源單元中采用上述部件70的情況下，一般是在光源20與部件70之間夾著光擴散層(單獨的光擴散板、或者光擴散薄膜的并用)的結構，但在這樣設置光擴散層的情況下，在相互平坦的部件70與光擴散層(未圖示)中，通過沒有明確的階差的平坦面彼此接觸，邊界變得不明確，在兩者是折射率接近的物質的情況下，入射光不以想要的角度入射到單位棱鏡72中，難以發揮單位棱鏡72的符合設計的光學特性。

特別是，在采用將部件70與光擴散層通過粘合層或粘接層而層疊一體化的結構的情況下，容易導致非預期的入射光成分的發生(或者，光擴散層帶來的性能的降低)，更難以發揮符合設計的光學特性。

發明內容

本發明是鑒于這樣的情況而做出的，目的是提供一種光學片，能夠將來自光源的光不增加浪費地射出的量而均勻化、且控制擴散范圍而射出。

另外，在以后的本申請說明書中，光學特性的“擴散”與“散亂”、“粘接層”與“粘合層”、以及本申請的“光學片”與“光學薄膜”作為同義語而混合使用。

為了達到上述的目的，在本發明中，采用如下的手段。

即，本發明的第1技術方案的光學片，在顯示器用背光源單元的照明光路控制中使用，在具有凸柱面透鏡(cylindrical?lens)組被排列形成的透鏡部、和上述透鏡部的相反側的表面的柱狀透鏡片(lenticular?sheet)的上述表面上，在包括上述透鏡部的非聚光面的區域具備光反射部，在上述光反射部以外的區域具備光透射部。

光透射部也可以在光透射部形成凸柱面透鏡及凹柱面透鏡的至少任一種。

柱狀透鏡片由在片狀的透光性基材的單面上形成了上述透鏡部的層疊結構構成。