1.本说明书公开的技术涉及一种照明装置以及显示装置。
背景技术:
2.以往,作为液晶显示装置等中所使用的照明装置的一例,已知有下述专利文献1中记载的构成。作为专利文献1所记载的照明装置的面状照明装置,其具备导光板、光源、入光棱镜、纵棱镜以及光路变更部。导光板具有作为入光面的侧面和两个主面。光源包含多个发光元件,并沿着入光面设置有多个,其中,一个发光元件的发光颜色不同。入光棱镜设置于入光面,使来自光源的光的一部分向与大致平行于入光面的方向接近的方向即第一方向行进,并且使来自光源的光之中在第一方向上行进的光以外的光向大致垂直于入光面的方向即第二方向行进。纵棱镜设置于导光板的两个主面中的一个主面,该纵棱镜具有凹凸形状,该凹凸形状沿大致垂直于入光面的方向延伸并在与上述延伸方向相交的剖面上连续。光路变更部设置于导光板的两个主面中的另一个主面,并变更导光板内部的光的光路。现有技术文献专利文献
3.专利文献1:日本特开2020
‑
21640号公报
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题
4.在上述专利文献1所记载的面状照明装置中具备的导光板的出射面上设置的纵棱镜构成为用于使光在大致平行于入光面的方向上不规则地扩散。然而,如果如上述那样使光不规则地扩散,则光的利用效率降低,有可能导致与出射光有关的亮度降低。为了避免这种情况,只要变更纵棱镜的构成,并对光赋予向大致垂直于入光面的方向行进的直行性,则光的利用效率提高,并实现亮度的提高。另一方面,例如在设置有多个光源的情况下有可能产生以下问题。即,在多个光源相对于导光板的入光面的配置产生了偏移的情况下,从远离入光端面的光源入射到入光面的光量变少,因此有可能产生沿着与入光面大致垂直的方向的带状的暗部。为了使这样的带状的暗部不易被看到,考虑降低由纵棱镜赋予给光的直行性。但是,如此一来,由于光容易向大致平行于入光面的方向扩散,所以从多个光源入射到入光面的光在入光面附近叠加,从而有可能产生局部明亮的亮部。
5.本技术说明书中记载的技术是基于上述情况而完成的,其目的在于实现提高亮度均一性。解决问题的方案
6.(1)本技术说明书中记载的技术所涉及的照明装置包括:导光板,其形成为板状,所述导光板的外周端面的至少一部分被设为供光入射的入光端面,所述导光板的一个板面被设为供光出射的出光板面;多个光源,其沿着所述入光端面排列;聚光部,其设置在相反板面和所述出光板面中的一个板面上,所述相反板面为所述导光板中的与所述出光板面相
反侧的板面,且所述聚光部沿着第一方向延伸并沿着第二方向排列配置有多个,并对在所述导光板内传播的光赋予沿着所述第一方向行进的直行性,所述第一方向沿着所述入光端面的法线方向,所述第二方向沿着多个所述光源的排列方向,多个所述聚光部中包含有第一聚光区域以及第二聚光区域,所述第二聚光区域相比所述第一聚光区域在所述第一方向上配置在靠所述光源的一侧,并对光赋予比所述第一聚光区域高的直行性。
7.(2)另外,上述照明装置也可以是在上述(1)的基础上,多个所述聚光部中包含有多个柱面透镜,所述多个柱面透镜具有圆弧状的周面,多个所述柱面透镜的周面上的基端部处的切线相对于所述第二方向所成的角度即接触角被构成为:所述第二聚光区域中的接触角大于所述第一聚光区域中的接触角。
8.(3)另外,上述照明装置也可以是在上述(2)的基础上,在多个所述柱面透镜中,所述第一聚光区域内的所述接触角被设为30
°
至50
°
的范围,对此,所述第二聚光区域内的所述接触角被设为55
°
至70
°
的范围。
9.(4)另外,上述照明装置也可以是在上述(2)或上述(3)的基础上,多个所述聚光部中仅包含多个所述柱面透镜。
10.(5)另外,上述照明装置也可以是在上述(2)或上述(3)的基础上,多个所述聚光部中包含:多个所述柱面透镜;以及多个复合透镜,其在所述第一聚光区域中具有圆弧状的周面,并且在所述第二聚光区域中具有包含顶部和夹持所述顶部的一对斜边的周面。
11.(6)另外,上述照明装置也可以是在上述(5)的基础上,在每多个所述柱面透镜以及所述复合透镜中,在所述第一聚光区域内,各自的周面内的基端部处的切线与所述第二方向形成的角度即接触角被设为相同。
12.(7)另外,上述照明装置也可以是在上述(5)或上述(6)的基础上,多个所述聚光部被配置构成为所述柱面透镜和所述复合透镜在所述第二方向上交替地重复排列。
13.(8)另外,上述照明装置也可以是在上述(5)至上述(7)中的任一个的基础上,在多个所述复合透镜中,在所述第二聚光区域中,一对所述斜边彼此形成的角度被设为80
°
至100
°
的范围。
14.(9)另外,上述照明装置也可以是在上述(1)至上述(8)中的任一个的基础上,所述导光板具有:第一导光部,其位于多个所述聚光部中的所述第一聚光区域;以及第二导光部,其位于多个所述聚光部中的所述第二聚光区域,所述第二导光部的板厚小于所述第一导光部的板厚。
15.(10)另外,上述照明装置也可以是在上述(1)至上述(9)中的任一个的基础上,多个所述聚光部在所述第二方向上的配列间距在所述第一聚光区域和所述第二聚光区域中相等。
16.(11)另外,上述照明装置也可以是在上述(1)至上述(10)中的任一个的基础上,第二聚光部,其设置于所述导光板中的所述相反板面和所述出光板面中的另一个板面上,且所述第二聚光部沿着所述第一方向延伸并沿着所述第二方向排列配置有多个,并对在所述导光板内传播的光赋予沿着所述第一方向行进的直行性。
17.(12)另外,上述照明装置也可以是在上述(1)至上述(11)中的任一个的基础上,包括:出光反射部,其设置于所述导光板中的所述相反板面和所述出光板面中的另一个上,且所述出光反射部包含多个单位反射部,所述多个单位反射部沿着所述第一方向隔开间隔地
排列并将光反射以从所述出光板面出射。
18.(13)另外,上述照明装置也可以是在上述(12)的基础上,所述导光板中的所述相反板面和所述出光板面之中供所述出光反射部配置的板面上设有倾斜面,所述倾斜面以在所述第一方向上与所述单位反射部相邻的方式配置,并且所述倾斜面的坡度随着远离所述光源而距被设为不供所述出光反射部配置的板面的距离变大,所述出光反射部的所述单位反射部具有:第一反射面,其在所述第一方向上配置在靠所述光源的一侧且相对于所述第一方向倾斜;以及第二反射面,其配置在所述第一反射面的相反侧且相对于所述第一方向倾斜,所述导光板以所述倾斜面、所述第一反射面、所述第二反射面相对于所述第一方向的倾斜角度依次变大的方式构成。
19.(14)本技术说明书中记载的技术所涉及的显示装置具备:上述(1)至上述(13)中的任一个中记载的照明装置;以及显示面板,其利用来自所述照明装置的光而进行显示。
20.(15)另外,上述显示装置也可以是在上述(14)的基础上,所述显示面板具有显示图像的显示区域和包围所述显示区域的非显示区域,多个所述聚光部被构成为:所述第一聚光区域被配置成重叠于所述显示区域和所述非显示区域这两者,并且,所述第二聚光区域被配置成与所述非显示区域重叠。有益效果
21.根据本技术说明书中记载的技术,可以实现提高亮度均一性。
附图说明
22.图1是第一实施方式所涉及的液晶显示装置的分解立体图。图2是将构成液晶显示装置的背光源装置沿y轴方向剖切的剖视图。图3是将背光源装置沿x轴方向剖切的剖视图。图4是从相反板面侧观察构成背光源装置的导光板的立体图。图5是示出导光板的相反板面中的构成的仰视图。图6是示出构成背光源装置的led、led基板以及导光板的俯视图。图7是放大了led以及导光板的俯视图。图8是将构成第一透镜部的第一单位透镜中的第一聚光区域沿x轴方向剖切的剖视图。图9是将第一单位透镜中的第二聚光区域沿x轴方向剖切的剖视图。图10是将led以及导光板沿y轴方向剖切的剖视图。图11是示出验证实验1的验证例1的实验结果的表。图12是示出验证实验1的验证例2的实验结果的表。图13是示出验证实验1的验证例3的实验结果的表。图14是示出验证实验1的验证例4的实验结果的表。图15是验证实验1的验证例1~验证例4中的在x轴方向上的亮度分布相关的曲线图。图16是比较实验1中所使用的led以及导光板的俯视图。图17是示出比较实验1的比较例1中的在y轴方向上的位置与cm值之间的关系的曲线图。
图18是示出比较实验1的比较例2中的在y轴方向上的位置与cm值之间的关系的曲线图。图19是示出比较实验1的实施例1中的在y轴方向上的位置与cm值之间的关系的曲线图。图20是示出比较实验1的比较例1、2以及实施例1的实验结果的表。图21是示出比较实验2的比较例1、2以及实施例1的实验结果的表。图22是将第二实施方式所涉及的导光板中的构成第一透镜部的第一单位透镜中的第一聚光区域沿x轴方向剖切的剖视图。图23是将第一单位透镜中的第二聚光区域沿x轴方向剖切的剖视图。图24是比较实验3中所使用的led以及导光板的俯视图。图25是比较实验3中的在x轴方向上的亮度分布相关的曲线图。图26是表示比较实验3中的顶角与fwhm(半值全宽)之间的关系的曲线图。
具体实施方式
23.<第一实施方式>根据图1至图21说明第一实施方式。在本实施方式中,示例出液晶显示装置(显示装置)10。此外,在各附图的一部分附图中示出x轴、y轴及z轴,以各轴方向成为各附图中示出的方向的方式绘制。另外,上下方向以图2、图3、图8、图9以及图10为基准,将该图上侧设为表面侧,并将该图下侧设为背面侧。
24.如图1所示,液晶显示装置10包括显示图像的液晶面板(显示面板)11和配置在液晶面板11的背面侧并朝向液晶面板11照射用于显示的光的背光源装置(照明装置)12。液晶面板11作为整体成为方形的板状,其长边方向与x轴方向一致,短边方向与y轴方向一致,板厚方向与z轴方向一致。液晶面板11在一对基板之间封入液晶层而成,一对基板之中配置在表面侧的基板是cf基板(对置基板),配置在背面侧的基板是阵列基板(tft基板)。在cf基板上设有r(红色)、g(绿色)、b(蓝色)等各着色部以规定排列配置的彩色滤光片、和将相邻的着色部之间分隔开的遮光部(黑矩阵),在此基础上还设有取向膜等结构物。在阵列基板(tft基板)上设有与相互正交的源极布线和栅极布线连接的开关元件(例如tft)、与该开关元件连接的像素电极、取向膜等结构物。液晶面板11的板面中的中央侧部分被设为能够显示图像的显示区域aa,包围显示区域aa的框缘状的外周端侧部分被设为非显示区域naa。此外,在图1等中,用单点划线图示出显示区域aa的外形。在构成液晶面板11的阵列基板的背面侧(外侧)的板面上安装有下述背光源装置12具备的反射型偏光片20。后文,将详细描述反射型偏光片20。此外,在构成液晶面板11的cf基板的表面侧(外侧)的板面上安装有偏光板。
25.接着,说明背光源装置12。如图1所示,背光源装置12至少包括led(光源)13、安装有led13的led基板(光源基板)14、对来自led13的光进行导光的导光板15、在导光板15的背面侧配置的反射片16、以及以夹设在导光板15与液晶面板11之间的方式配置的多个光学片17。该背光源装置12被设为led13的光仅从导光板15的单侧入射到导光板15的单侧入光式的边光型。
26.如图1所示,led13通过密封材料将led芯片密封在固定于led基板14的基板部上。
在led13中,led芯片是例如发出蓝色的单色光的led芯片,通过将荧光体分散混合在密封材料中,从而作为整体发出白色光。荧光体中包含黄色荧光体、绿色荧光体、红色荧光体等。led13被设为与相对led基板14的安装面相邻的面为发光面13a的所谓的侧面发光型。led基板14以其板面与导光板15的板面平行的姿态设置并且朝向背面侧的板面为led13的安装面,在该安装面上以沿x轴方向隔开间隔排列的方式安装有多个led13。多个led13的排列方向与x轴方向(第二方向)一致,x轴方向正交于y轴方向及z轴方向(导光板15的板厚方向)这两者。
27.导光板15由折射率相比于空气足够高且大致透明的合成树脂材料(例如pmma等丙烯酸树脂等)制成。如图1所示,导光板15形成为板状,其板面与液晶面板11的板面平行。此外,导光板15的板面的长边方向与x轴方向一致,导光板15的短边方向与y轴方向一致,导光板15的板面的法线方向即板厚方向与z轴方向一致。导光板15配置在液晶面板11及光学片17的正下方,导光板15外周端面中的一个长边侧的端面被设为与led13的发光面13a对置并供来自该发光面13a的光入射的入光端面15a。入光端面15a形成为以led13的排列方向即x轴方向为长边方向的横长的长条状。导光板15的一对板面之中与液晶面板11及光学片17形成对置状的表面侧的板面被设为将在内部导光的光出射的出光板面15b,导光板15中的一对板面之中与反射片16形成对置状的背面侧的板面被设为相反板面15c。并且,导光板15具有将从led13朝向导光板15发出的光从入光端面15a导入并使该光在内部传播后以沿z轴方向朝向表面侧(出光侧)的方式向上出射的功能。另外,导光板15的外周端面中的另一个长边侧的端面即与入光端面15a相反侧的端面被设为入光相反端面15d。此外,入光端面15a(入光相反端面15d)的法线方向与y轴方向(第一方向)一致,沿着出光板面15a且与入光端面15b的法线方向正交的正交方向与x轴方向一致。入光端面15a的法线方向与led13和导光板15的排列方向(从led13朝向导光板15的方向)大致一致,并且与led13中的光轴(发光强度最强的光的行进方向)大致一致。另外,稍后将再次说明导光板15的详细结构。
28.如图1所示,反射片16以其板面与液晶面板11、导光板15的各板面平行且覆盖导光板15的相反板面15c的方式配置。反射片16的光反射性优异,并能够高效地使从导光板15的相反板面15c漏出的光朝向表面侧即出光板面15b向上。反射片16具有比导光板15大一圈的外形,相对于相反板面15c在大致整个区域内重叠配置。
29.如图1所示,光学片17形成为片状,其板面与液晶面板11及导光板15的各板面平行。与液晶面板11及导光板15同样地,光学片17的板面的长边方向与x轴方向一致,光学片17的短边方向与y轴方向一致,光学片17的板面的法线方向即板厚方向与z轴方向一致。光学片17采用在z轴方向上夹设在液晶面板11与导光板15之间的配置,且具有对从led13发出的光赋予规定的光学作用且使该光朝向液晶面板11出射等功能。光学片17的朝向背面侧即导光板15侧的板面被设为供光入射的入光面,相对于此,光学片17的朝向表面侧即液晶面板11侧的板面被设为供光出射的出光面。光学片17合计包含3片,从背面侧依次为第一棱镜片18、第二棱镜片19、反射型偏光片20。
30.首先,对反射型偏光片20进行说明。反射型偏光片20包括具有特定的偏光轴(透射轴)的偏光层、交替地层叠有折射率互不相同的层的多层膜、保护层等。偏光层为将通过在pva(聚乙烯醇)膜等高分子树脂膜中混入碘、双色性染料等吸收体并进行单轴拉伸以使吸收体取向而成的偏光元件由tac(三乙酰化纤维素)膜等保护膜夹入的构成。像这样经过单
轴拉伸的偏光层具有偏光轴和与偏光轴正交的吸收轴,由此能够选择性地使与偏光轴平行的直线偏光透射,并能够将圆偏光变换为沿着偏光轴的直线偏光。该偏光层的偏光轴为与在cf基板的外侧板面安装的偏光板的偏光轴与正交的关系。多层膜的多个层由例如pen(聚萘二甲酸乙二醇酯)构成,由于其多层构造,针对光所包含的p波和s波表现不同的反射特性(透射特性)。即,多层膜具有针对s波的反射率大致高于针对p波的反射率的反射特性。由多层膜反射的s波由于导光板15、反射片16、其他光学片17等再次反射到表面侧,此时分离为s波和p波。如此,反射型偏光片20具有多层膜,从而能够通过使原本被偏光层吸收的s波向背面侧反射而再利用,能够提高光的利用效率(进一步来说是亮度)。
31.如图1及图2所示,第一棱镜片18具有片状的第一基材18a和第一单位棱镜18b,该第一单位棱镜18b设置在第一基材18a的表面侧(出光侧)的板面(出光侧板面)。第一基材18a为大致透明的合成树脂制,具体来说,由例如pet(聚对苯二甲酸乙二酯,polyethylene terephthalate)等结晶性透明树脂材料构成。第一基材18a在制造时通过将作为原材料的结晶性透明树脂材料以双轴拉伸工艺进行拉伸而形成为片状,从实现制造成本降低的角度而优选。第一单位棱镜18b由作为光固化性树脂材料的一种的大致透明的紫外线固化性树脂材料构成。在第一棱镜片18的制造时,通过将例如未硬化的紫外线硬化性树脂材料填充到成型用的模具内,并将第一基材18a配置到该模具的开口端,从而将未硬化的紫外线硬化性树脂材料以与表面侧的板面接触的方式配置,若在该状态下隔着第一基材18a向紫外线硬化性树脂材料照射紫外线,则紫外线硬化性树脂材料被硬化,第一单位棱镜18b与第一基材18a一体地设置。构成第一单位棱镜18b的紫外线硬化性树脂材料为例如pmma等丙烯酸树脂。构成第一单位棱镜18b的紫外线硬化性树脂材料的折射率优选1.49~1.52的范围,最优选1.49。第一单位棱镜18b以从第一基材18a的板面沿着z轴方向朝向表面侧(与导光板15侧相反一侧)突出的方式设置。该第一单位棱镜18b的沿y轴方向剖切的剖面形状形成为大致三角形(大致山形)且沿x轴方向(第二方向)直线性延伸,在第一基材18a的板面中,多个第一单位棱镜18b沿y轴方向(第一方向)大致无间隔地连续并列配置。第一单位棱镜18b具有平行于y轴方向(第一基材18a的板面)的底边18b1和从底边18b1的两端立起的一对斜边18b2、18b3。将第一单位棱镜18b的一对斜边18b2、18b3之中在y轴方向上led13侧的斜边设为第一led侧斜边(第一光源侧斜边)18b2,将其相反侧的斜边设为与第一led相反侧斜边(第一光源相反侧斜边)18b3。入射到第一单位棱镜18b的光之中主要在y轴方向上沿远离led13的方向行进的光照射到一对斜边中的第一led相反侧斜边18b3并被折射。相对于此,入射到第一单位棱镜18b的光之中主要在y轴方向上沿与led13接近的方向行进的光照射到第一led侧斜边18b2并被折射。无论是哪种,由第一单位棱镜18b中的一对斜边18b2、18b3折射的光的大部分在y轴方向上选择性地向上聚光。
32.并且,如图1及图2所示,在第一单位棱镜18b中,将第一led侧斜边18b2相对于底边18b1的倾斜角度(角度、前表面底角)θ1与第一led相反侧斜边18b3相对于底边18b1的倾斜角度(角度、后面底角)θ2进行比较时,前者大于后者。也就是说,第一单位棱镜18b为剖面形状呈非对称形状的不等边三角形。具体来说,第一单位棱镜18b中的第一led侧斜边18b2相对于底边18b1的倾斜角度θ1优选50
°
至60
°
的范围,其中最优选55
°
。相对于此,第一单位棱镜18b中的第一led相反侧斜边18b3相对于底边18b1的倾斜角度θ2优选35
°
至50
°
的范围,其中最优选45
°
。另外,第一单位棱镜18b中一对斜边18b2、18b3所成的顶角(角度)θ3优选70
°
至95
°
的范围,其中最优选80
°
。此外,对于沿x轴方向排列的多个第一单位棱镜18b而言,其高度尺寸、底边18b1的宽度尺寸、各斜边18b2、18b3相对于底边18b1的倾斜角度等全部大致相同,且相邻的第一单位棱镜18b之间的排列间隔也大致固定地排列成等间隔。
33.如图1及图2所示,第二棱镜片19具有片状的第二基材19a和第二单位棱镜19b,该第二单位棱镜19b设置在第二基材19a的表面侧(出光侧)的板面(出光侧板面)。第二基材19a为大致透明的合成树脂制,具体来说,由例如与第一基材18a相同的pet等结晶性透明树脂材料制成。第二单位棱镜19b由作为光固化性树脂材料的一种的大致透明的紫外线固化性树脂材料制成。第二棱镜片19的制造方法与上述第一棱镜片18的制造方法相同。用于构成第二单位棱镜19b的紫外线硬化性树脂材料为例如pmma等丙烯酸树脂,其折射率高于第一单位棱镜18b的材料的折射率,为例如1.61左右。第二单位棱镜19b以从第二基材19a的板面沿z轴方向朝向表面侧(与第一棱镜片18侧相反一侧)突出的方式设置。该第二单位棱镜19b的沿y轴方向剖切的剖面形状形成为大致三角形(大致山形)且沿x轴方向直线性延伸,多个第二单位棱镜19b在第二基材19a的板面中沿y轴方向大致无间隔地连续并列配置。第二单位棱镜19b具有平行于y轴方向(第二基材19a的板面)的底边19b1和从底边19b1的两端立起的一对斜边19b2、19b3。将第二单位棱镜19b中的一对斜边19b2、19b3中的y轴方向的led13侧的斜边设为第二led侧斜边(第二光源侧斜边)19b2,将其相反侧的斜边设为第二led相反侧斜边(第二光源相反侧斜边)19b3。入射到第二单位棱镜19b的光之中主要在y轴方向上向远离led13的方向行进的光照射到一对斜边中的第二led相反侧斜边19b3并被折射。相对于此,入射到第二单位棱镜19b的光之中主要在y轴方向上沿与led13接近的方向行进的光照射到第二led侧斜边19b2并被折射。无论哪种情况,由第二单位棱镜19b中的一对斜边19b2、19b3折射的光的大部分在y轴方向上选择性地向上聚光。
34.并且,如图1及图2所示,在第二单位棱镜19b中,第二led侧斜边19b2相对于底边19b1的倾斜角度(角度、前表面底角)θ4与第二led相反侧斜边19b3相对于底边19b1的倾斜角度(角度、后面底角)θ5相同。也就是说,第二单位棱镜19b为剖面形状呈对称形状的等腰三角形。在此基础上,该第二单位棱镜19b中的第二led侧斜边19b2相对于底边19b1的倾斜角度θ4小于第一棱镜片18具备的第一单位棱镜18b的第一led侧斜边18b2相对于底边18b1的倾斜角度θ1。具体来说,第二单位棱镜19b的一对斜边19b2、19b3相对于底边19b1的各倾斜角度θ4、θ5优选40
°
至50
°
的范围,其中最优选45
°
。相对于此,第二单位棱镜19b的一对斜边19b2、19b3所成的顶角(角度)θ6优选80
°
至100
°
的范围,其中最优选90
°
即直角。此外,对于沿x轴方向排列的多个第二单位棱镜19b来说,其高度尺寸、底边19b1的宽度尺寸、各斜边19b2和19b3相对于底边19b1的倾斜角度等全部大致相同,且相邻的第二单位棱镜19b之间的排列间隔也大致固定地排列成等间隔。另外,第二单位棱镜19b的高度尺寸及排列间隔与第一单位棱镜18b的高度尺寸及排列间隔分别不同,但从抑制所谓摩尔纹的干涉条纹的产生的角度优选。
35.接着,对导光板15的详细构造进行说明。如图1及图3所示,在导光板15的出光板面15b及相反板面15c上,分别设有第一透镜部21及第二透镜部22。第一透镜部21在导光板15的出光板面15b上具有多个第一单位透镜(聚光部)21a,该多个第一单位透镜21a沿y轴方向延伸且沿x轴方向排列。在本实施方式中,第一透镜部21是所谓的双凸透镜,第一单位透镜21a仅包含从出光板面15b向表面侧突出的凸型柱面透镜25。第一单位透镜21a中包含的柱
面透镜25被设为半圆锥体形,该半圆锥体形沿x轴方向剖切的剖面形状为半圆形且沿y轴方向直线性延伸,柱面透镜25的周面形成为圆弧状。要将这种构成的第一透镜部21一体地设置于导光板15,例如只要通过注塑成型来制造导光板15,并在成型模具中的用于成型出光板面15b的成型面上预先形成用于转印第一透镜部21的转印形状即可。后文将再次详细说明第一透镜部21的详细构成。
36.如图1及图3所示,第二透镜部22在导光板15的相反板面15c上具有多个第二单位透镜(第二聚光部)22a,该多个第二单位透镜22a沿y轴方向延伸且沿x轴方向排列。在本实施方式中,第二透镜部22是所谓的棱镜型透镜,第二单位透镜22a仅包含从出光板面15b向背面侧突出的凸型棱镜。第二单位透镜22a中包含的棱镜沿x轴方向剖切的剖面形状为大致三角形(大致山形)且沿y轴方向直线性延伸。第二单位透镜22a的宽度尺寸(第二方向上的尺寸)沿第一方向在整个长度上设为恒定。第二单位透镜22a的剖面形状是大致等腰三角形,具有一对斜面22a1且其顶角为钝角(超过90
°
的角度),具体来说,优选100
°
至150
°
的范围,最优选140
°
。沿x轴方向排列的多个第二单位透镜22a的顶角、底面的宽度尺寸(排列间隔)及高度尺寸全部大致相同。在本实施方式中,第二单位透镜22a的排列间隔(排列间距)大于第一单位透镜21a的排列间隔。要将这种构成的第二透镜部22一体地设置于导光板15,例如只要通过注塑成型来制造导光板15,并在成型模具中的用于成型出光板面15b的成型面上预先形成用于转印第二透镜部22的转印形状即可。
37.根据这种构成,如图2所示,在导光板15内传播的光在z轴方向上的出光板面15b侧通过照射至构成第一透镜部21的第一单位透镜21a的圆弧状的周面并被反复反射,从而被赋予大致沿y轴方向行进的直行性。另一方面,在导光板15内传播的光在z轴方向上的相反板面15c侧通过照射至构成第二透镜部22的第二单位透镜22a的斜面22a1并被反复反射,从而被赋予大致沿y轴方向行进的直行性。由此,在导光板15内传播的光在出光板面15b与相反板面15c之间往返时,通过第一单位透镜21a和第二单位透镜22a反复地被赋予沿着y轴方向行进的直行性,从而提高光的利用效率,并且提高来自与出光板面15b的出射光相关的亮度。
38.如图1及图2所示,在导光板15中的相反板面15c上设有出光反射部23。出光反射部23具有沿y轴方向隔开间隔排列的多个单位反射部23a。单位反射部23a以从相反板面15c沿z轴方向朝向背面侧突出的方式设置,并沿y轴方向剖切的剖面形状设为三角形。单位反射部23a具有第一反射面23a1和第二反射面23a2,该第一反射面23a1在y轴方向上配置在靠led13的一侧并相对于y轴方向倾斜,该第二反射面23a2配置在led13的相反侧且相对于y轴方向倾斜。这些反射面23a1、23a2对在导光板15内传播的光进行反射并以成为接近z轴方向的角度的方式朝向表面侧向上,从而促进从出光板面15b的出射。第一反射面23a1主要发挥对在y轴方向上以远离led13的方式行进的光进行反射以使之向上的作用。另一方面,第二反射面23a2主要发挥对在y轴方向上以接近led13的方式行进的光进行反射以使之向上的作用。第一反射面23a1具有在y轴方向上随着远离led13而距未设置出光反射部23的出光板面15b的距离变小的坡度。第一反射面23a1相对于y轴方向的倾斜角度例如为8
°
左右。第二反射面23a2在y轴方向上具有随着远离led13而距未设置出光反射部23的出光板面15b的距离变大的坡度即与第一反射面23a1相反的坡度。第二反射面23a2相对于y轴方向的倾斜角度例如被设为40
°
左右(相对于z轴方向的倾斜角度为50
°
左右),且大于第一反射面23a1的
倾斜角度。另外,沿y轴方向排列的多个单位反射部23a以在y轴方向上随着远离led13而高度尺寸(z轴方向的尺寸)及长度尺寸(y轴方向的尺寸)分别增大的方式设计。更详细来说,将在y轴方向上靠近led13的单位反射部23a与在y轴方向上远离led13的单位反射部23a进行比较时,相比于前者,后者的第一反射面23a1及第二反射面23a2的各面积变大。由此,在y轴方向上靠近led13一侧,光难以碰到单位反射部23a的各反射面23a1、23a2而出射光被抑制,但在y轴方向上远离led13一侧,光容易碰到单位反射部23a的各反射面23a1、23a2而促进出射光。作为结果,从出光板面15b出射的出射光量在y轴方向上led13侧与其相反一侧被均一化。
39.如图1及图2所示,在导光板15中的相反板面15c上,设有以在y轴方向上与单位反射部23a相邻的方式配置的倾斜面24。倾斜面24以在相反板面15c中在y轴方向上与单位反射部23a交替地重复排列的方式配置有多个。倾斜面24与单位反射部23a中的在y轴方向上与led13侧相邻的第二反射面23a2、及单位反射部23a中的同与led13侧相反一侧相邻的第一反射面23a1相连。倾斜面24具有在y轴方向上随着远离led13而距未设置出光反射部23的出光板面15b的距离变大的坡度。也就是说,倾斜面24为与单位反射部23a的第二反射面23a2相同的坡度。倾斜面24相对于y轴方向的倾斜角度例如为1.4
°
左右,且小于单位反射部23a的各反射面23a1、23a2各自的倾斜角度。这种构成的倾斜面24对以远离led13的方式在导光板15内行进的光进行反射,从而使该光朝向出光板面15b侧,但由于光相对于出光板面15b的入射角未超过临界角,因此该光由出光板面15b全反射,以进一步远离led13的方式被引导。由此,从出光板面15b出射的出射光不易在y轴方向上偏向led13侧。如以上所示,导光板15相对于y轴方向的倾斜角度以按照倾斜面24、第一反射面23a1、第二反射面23a2的顺序变大的方式构成。另外,沿y轴方向排列的多个倾斜面24以在y轴方向上随着远离led13而长度尺寸变小的方式设计。这是由于单位反射部23a的长度尺寸在y轴方向上随着远离led13而变大、单位反射部23a的占有范围变大。
40.如图3至图5所示,如上所述的构成的出光反射部23及倾斜面24采用夹入在x轴方向上相邻的两个第二单位透镜22a之间的配置。因此,出光反射部23及倾斜面24以在x轴方向上与第二单位透镜22a交替地重复排列的方式配置。构成出光反射部23的单位反射部23a从相反板面15c突出的突出尺寸(高度尺寸)的最大值小于第二单位透镜22a从相反板面15c突出的突出尺寸。因此,即使是在y轴方向上位于最远离led13侧的单位反射部23a,也不会相比于第二单位透镜22a向背面侧突出。
41.在此,对构成第一透镜部21的多个第一单位透镜21的详细构成进行说明。如图6中所示,多个第一单位透镜21a包含有两个聚光区域a1、a2,在该两个聚光区域a1、a2中对在导光板15内传播的光赋予的直行性不同。两个聚光区域a1、a2包含第一聚光区域a1以及第二聚光区域a2,该第一聚光区域a1在y轴方向上位于led13侧的相反侧(入光相反端面15d侧),该第二聚光区域a2在y轴方向上位于相比第一聚光区域a1靠近led13侧(入光端面15a侧)。而且,多个第一单位透镜21a被构成为:在第一聚光区域a1中,对在导光板15内传播的光赋予的直行性相对较低,而在第二聚光区域a2中,对在导光板15内传播的光赋予的直行性相对较高。在图6中,用沿着x轴方向的直线状的单点划线图示出第一聚光区域a1和第二聚光区域a2的边界线,用框状的单点划线图示出显示区域aa的外形。另外,在图6中,示意性地示出了第一单位透镜21a的排列间距等。
42.根据这样的构成,在导光板15之中在y轴方向上靠近led13的一侧(入光端面15a侧),通过第一单位透镜21a的第二聚光区域a2提高了对在导光板15内传播的光赋予的直行性,因此从多个led13入射到入光端面15a的光在入光端面15a附近难以沿x轴方向扩散,从而难以相互叠加。由此,在导光板15的出光板面15b中的入光端面15a附近难以产生局部明亮的亮部(眼球状不均)。相对于此,在导光板15之中在y轴方向上的远离led13的一侧(入光相反端面15d侧),通过第一单位透镜21a的第一聚光区域a1降低了对在导光板15内传播的光赋予的直行性,因此在导光板15内传播的光容易沿x轴方向扩散。因此,即使假设在多个led13相对于入光端面15a的配置产生偏移而从远离入光端面15a的led13入射到入光端面15a的光量变少的情况下,从靠近入光端面15a的led13入射到入光端面15a的光量较多的光在第一聚光区域a1内沿x轴方向扩散,从而补充光量不足。由此,在远离入光端面15a的led13附近难以产生带状的暗部(直行不均)。根据以上所述,能够得到从出光板面15b出射的光的亮度的均一性提高的效果,因此,使背光源装置12的出射光不易产生亮度不均,利用该出射光,液晶面板11所显示的图像相关的显示质量变得良好。
43.而且,如图6所示,多个第一单位透镜21a被构成为:第一聚光区域a1重叠于显示区域aa和非显示区域naa这两者,并且第二聚光区域a2与非显示区域naa重叠。在此,有可能从多个第一单位透镜21a中的第一聚光区域a1与第二聚光区域a2的边界部位产生漏光,假设漏出的光进入显示区域aa内,则有可能被识别为亮线。关于这一方面,多个第一单位透镜21a中的第一聚光区域a1与第二聚光区域a2的边界部位成为相对于非显示区域naa重叠而相对于显示区域aa不重叠的配置,因此即使在从第一聚光区域a1与第二聚光区域a2的边界部位产生了漏光的情况下,也难以发生该漏光进入显示区域aa内的事态。由此,显示于显示区域aa的图像相关的显示质量降低的事态变得难以发生。另外,多个第一单位透镜21a被设为:从第一聚光区域a1与第二聚光区域a2的边界部位到导光板15的入光端面15a的距离比从显示区域aa中的最靠近入光端面15a的边部到入光端面15a的距离小,例如为一半左右。具体而言,从第一聚光区域a1和第二聚光区域a2的边界部位到导光板15的入光端面15a的距离例如为1.7mm左右,相对于此,从显示区域aa中的最靠近入光端面15a的边部到入光端面15a的距离例如为3.4mm左右。
44.在本实施方式中,多个第一单位透镜21a仅由多个柱面透镜25构成,因此第一聚光区域a1和第二聚光区域a2以如下方式构成。即,当将柱面透镜25中的圆弧状的周面的基端部的切线ta相对于x轴方向所成的角度设为“接触角”时,如图7至图9所示,柱面透镜25被构成为:在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2中的接触角θc1、θc2不同。在此,利用柱面透镜25对光赋予的直行性根据接触角θc1、θc2的大小变动,并倾向于接触角θc1、θc2越大则对光赋予的直行性越高。本实施方式所涉及的多个柱面透镜25被构成为第二聚光区域a2中的接触角θc2大于第一聚光区域a1中的接触角θc1,所以在第二聚光区域a2中,与第一聚光区域a1相比,对光赋予的直行性提高。由此,从多个led13入射到入光端面15a的光在入光端面15a附近难以在x轴方向上扩散,从而难以相互叠加,因此在入光端面15a附近难以产生局部明亮的亮部。并且,多个柱面透镜25被构成为第一聚光区域a1中的接触角θc1小于第二聚光区域a2中的接触角θc2,所以在第一聚光区域a1中,与第二聚光区域a2相比,对光赋予的直行性降低。由此,即使假设在多个led13相对于入光端面15a的配置产生偏移而从远离入光端面15a的led13入射到入光端面15a的光量变少的情况下,从靠近入光端面15a的led13入
射到入光端面15a的光量多的光在第一聚光区域a1内沿x轴方向扩散,从而补充光量不足,在远离入光端面15a的led13附近难以产生带状的暗部。
45.具体而言,如图7及图8所示,柱面透镜25中,第一聚光区域a1中的接触角θc1被设为30
°
至50
°
的范围,例如设为49
°
左右。只要将第一聚光区域a1中的接触角θc1设为30
°
以上,则与小于30
°
的情况相比,在第一聚光区域a1中对光赋予的直行性变得足够高,因此能够充分地保持第一聚光区域a1中的出射光的亮度。只要将第一聚光区域a1中的接触角θc1设为50
°
以下,则与大于50
°
的情况相比,可避免在第一聚光区域a1中对光赋予的直行性变得过剩的事态,因此即使在多个led13相对于入光端面15a的配置产生了偏移的情况下,也能够使得在远离入光端面15a的led13附近难以产生带状的暗部。另一方面,如图7及图9所示,柱面透镜25中,第二聚光区域a2中的接触角θc2被设为55
°
至70
°
的范围,例如设为67
°
左右。只要将第二聚光区域a2中的接触角θc2设为55
°
以上,则与小于55
°
的情况相比,在第二聚光区域a2中对光赋予的直行性变得足够高,所以能够使得在入光端面15a附近难以产生局部明亮的亮部。若将第二聚光区域a2中的接触角θc2设为70
°
以下,则与大于70
°
的情况相比,可避免在第二聚光区域a2中对光赋予的直行性变得过剩的事态,因此能够使得在入光端面15a附近难以产生反映了沿x轴方向间断地排列的多个led13的排列的明暗不均。这里所说的“明暗不均”是指如下情况:在led基板14上,配置有led13的区域和位于相邻的led13之间且未配置有led13的区域沿着x轴方向交替地排列,这种排列直接反映为向入光端面15a的入射光量不均,结果,看到在入光端面15a附近处的来自出光板面15b的出射光不均。
46.如图7至图9所示,多个柱面透镜25在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2中x轴方向上的中央位置一致并且x轴方向上的排列间距相等。即,柱面透镜25采用了第一聚光区域a1和第二聚光区域a2在中间不间断地相连的构成。与此相伴地,柱面透镜25采用了接触角在第一聚光区域a1与第二聚光区域a2的边界部位连续地变化的构成。具体而言,柱面透镜25在x轴方向上的排列间距在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2这两者中例如恒定设为0.038mm左右。根据这样的结构,与假设上述的排列间距在第一聚光区域和第二聚光区域中不同的情况相比,入射到入光端面15a的光在从第二聚光区域a2侧向第一聚光区域a1侧行进时变得难以向外部漏出。由此,光的利用效率难以降低,亮度难以降低。另外,柱面透镜25中,对于高度尺寸(从出光板面15b突出的突出高度)而言,第二聚光区域a2内的高度尺寸大于第一聚光区域a1内的高度尺寸,并且对于曲率半径而言,第二聚光区域a2内的曲率半径小于第一聚光区域a1内的曲率半径。具体而言,柱面透镜25中,在第一聚光区域a1中,高度尺寸例如被设为0.00845mm左右,曲率半径例如被设为0.0248mm左右,而在第二聚光区域a2中,高度尺寸例如被设为0.01197mm左右,曲率半径例如被设为0.0199mm左右。
47.如图10所示,导光板15具有第一导光部26以及第二导光部27,该第一导光部26位于多个第一单位透镜21a(柱面透镜25)中的第一聚光区域a1,该第二导光部27位于多个第一单位透镜21a中的第二聚光区域a2。第一导光部26被配置成:俯视时的形成范围与第一聚光区域a1一致,并且俯视时的形成范围重叠于液晶面板11的显示区域aa和非显示区域naa这两者。第二导光部27被配置成:俯视时的形成范围与第二聚光区域a2一致,并且俯视时的形成范围相对于液晶面板11的非显示区域naa重叠而与显示区域aa不重叠。并且,导光板15被构成为在第一导光部26和第二导光部27中板厚(z轴方向上的尺寸)不同,第二导光部27的板厚小于第一导光部26的板厚。在板厚不同的第一导光部26和第二导光部27的边界部位
处,在出光板面15b侧形成有倾斜面28。通过该倾斜面28避免在第一导光部26与第二导光部27之间产生陡峭的台阶,从而抑制漏光的产生。第一导光部26和第二导光部27的板厚之差大于第一单位透镜21a在第一聚光区域a1中的高度尺寸与第一单位透镜21a在第二聚光区域a2的高度尺寸之差。因此,第一单位透镜21a被构成为第二聚光区域a2在z轴方向上低于第一聚光区域a1。具体而言,第一导光部26和第二导光部27的板厚之差例如为0.005mm左右。如上所述,第二导光部27的板厚小于第一导光部26的板厚,因此,与假设使板厚的大小关系相反的情况相比,入射到入光端面15a的光在y轴方向上从第二导光部27侧向第一导光部26侧行进时变得难以漏出到外部。由此,光的利用效率难以降低,亮度难以降低。相反,第一导光部26的板厚大于第二导光部27的板厚大,因此,在第一导光部26内行进的光容易沿x轴方向扩散。因此,即使假设多个led13相对于入光端面15a的配置产生偏移而从远离入光端面15a的led13入射到入光端面15a的光量变少,从靠近入光端面15a的led13入射到入光端面15a的光量多的光在第一导光部26中也沿x轴方向扩散,从而容易补充光量不足。由此,在远离入光端面15a的led13附近更不易产生带状的暗部。
48.接着,为了检验本实施方式的背光源装置12及液晶显示装置10的优点,进行了以下的验证实验1及比较实验1、2。首先,对验证实验1进行说明。验证实验1是为了获得如下见解的实验:在使形成于导光板的出光板面的柱面透镜的接触角变化的情况下,利用柱面透镜对在导光板内传播的光赋予的直行性如何变化。在该验证实验1中,除了柱面透镜中的接触角在整个长度上设为恒定这一方面之外,使用与本段落之前的段落中说明的构成相同构成的导光板。用于验证实验1的导光板包含柱面透镜的接触角被设为52
°
的验证例1、柱面透镜的接触角被设为39
°
的验证例2、柱面透镜的接触角被设为28
°
的验证例3以及柱面透镜的接触角被设为16
°
的验证例4。并且,在比较实验1中,在使来自1个led的光入射的状态下,测量从出光板面出射的出射光相关的亮度,并制作用浓淡表示出光板面上的亮度分布的图,并且制作x轴方向上的亮度分布相关的曲线图,其中该1个led相对于验证例1~验证例4所涉及的导光板的入光端面配置于入光端面的长边方向(x轴方向)上的中央位置。
49.验证实验1的实验结果如图11至图15所示。图11是示出验证例1的出光板面上的亮度分布的表,图12是示出验证例2的出光板面上的亮度分布的表,图13是示出验证例3的出光板面上的亮度分布的表,图14是示出验证例4的出光板面上的亮度分布的表,图15是验证例1~验证例4中的在x轴方向上的亮度分布相关的曲线图。图11至图15中记载了柱面透镜的接触角。在图11至图14所示的出光板面上的亮度分布相关的图中,用浓淡表示亮度的高低,并倾向于亮度越高则越淡而亮度越低则越浓。图15所示的曲线图的纵轴上示出的亮度的单位是“cd/m
2”。图15所示的曲线图的横轴表示以x轴方向上的中央位置为基准(0mm)的位置,其单位是“mm”。另外,图15所示的曲线图的横轴所带的正负符号中的
“‑
(负)”意味着从作为基准的中央位置在x轴方向上图11至图14所示的亮度分布中的左侧,“ (正)”意味着该亮度分布中的右侧。
50.对验证实验的实验结果进行说明。当对图11至图14进行比较时,可知:柱面透镜的接触角越大,则高亮度的范围越沿y轴方向呈细长的形状并且面积越大,相反,柱面透镜的接触角越小,则高亮度的范围越沿x轴方向扩展并且面积越小。根据图15可知存在如下倾向:柱面透镜的接触角越大,则x轴方向上的中央位置处的亮度越高,并且x轴方向上的距中央位置大约10mm以上的位置的亮度越低。相反地,可知存在如下倾向:柱面透镜的接触角越
小,则x轴方向上的中央位置处的亮度越低,并且x轴方向上的距中央位置大约10mm以上的位置的亮度越高。这些实验结果可以推测出:若柱面透镜的接触角变大,则光被呈圆弧状的周面反复反射的效率性提高,因此光更容易沿着y轴方向直线地行进而光难以沿x轴方向扩散,相反,若柱面透镜的接触角变小,则光被呈圆弧状的周面反复反射的效率性降低,因此光难以沿着y轴方向直线地行进而容易沿x轴方向扩散。
51.接着,对比较实验1、2进行说明。在比较实验1、2中,将在验证实验1之前的段落中说明的导光板15用作实施例1,并将柱面透镜的接触角在整个长度上设为恒定的导光板用作比较例1、2。比较实验1中比较了实施例1和比较例1、2中的多个led13相对于入光端面的配置产生了偏移的情况下的亮度分布。比较实验2中比较了实施例1和比较例1、2中的多个led13相对于入光端面的配置未产生偏移的情况下的亮度分布。比较例1、2中,除了柱面透镜的接触角均在整个长度上设为恒定这一方面以外,使用与在验证实验1之前的段落中说明的构成相同的构成的导光板。比较例1的导光板以柱面透镜的接触角为49
°
在整个长度上设为恒定。比较例2的导光板以柱面透镜的接触角为63
°
在整个长度上设为恒定。实施例1的导光板15中,柱面透镜25在第一聚光区域a1中的接触角θc1被设为49
°
,在第二聚光区域a2中的接触角θc2被设为67
°
(参照图8和图9)。
52.对比较实验1进行详细说明。如图16所示,比较实验1在使沿着x轴方向排列的多个led13包含故意地在y轴方向上错位了的led的基础上进行。具体而言,多个led13包含排列有错位led13α,该错位led13α从一端数起每5个以沿着y轴方向距入光端面15a的距离比其他led13大0.1mm左右的方式进行错位。另外,在图16中,用双点划线图示出导光板15的入光端面15a。在比较实验1中,使这种排列的led13组全部点亮,测量在使光入射到实施例1以及比较例1、2所涉及的导光板的入光端面的状态下从出光板面出射的出射光相关的亮度,基于该亮度来计算cm(michelson contrast)值,并且判断有无亮度不均。cm值是由出射光的最大亮度减去最小亮度得到的值除以将最大亮度与最小亮度相加的值而得出。若cm值大,则最大亮度与最小亮度之差大且最大亮度与最小亮度之和小,所以倾向于容易看到亮度不均。反之,若cm值小,则由于最大亮度与最小亮度之差小且最大亮度与最小亮度之和大,所以倾向于难以看到亮度不均。有无亮度不均的判断由检查人员目视所拍摄到的图像来进行。
53.比较实验1的实验结果如图17至图20所示。图17至图19是示出比较例1、2和实施例1中的在y轴方向上的位置与cm值之间的关系的曲线图。详细地,图17是比较例1所涉及的曲线图,图18是比较例2所涉及的曲线图,图19是实施例1所涉及的曲线图。图17至图19的横轴均表示以导光板的入光端面为基准(0mm)的在y轴方向上的位置,其单位为“mm”。图20是示出实施例1及比较例1、2中的各柱面透镜的接触角、cm值的平均值及判断结果的表。在实施例1中,因为柱面透镜25的接触角θc1、θc2在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2中不同,所以在图20中记录了各自的数值。另一方面,在比较例1、2中,由于柱面透镜的接触角是恒定的,所以在图20中逐一记录。图20中记录的cm值的平均值是利用图17至图19所示的曲线图中的在y轴方向上位置即从0mm~50mm为止的各cm值来计算出的平均值。图20中记录的判断结果为:在大致看不到亮度不均的情况下为“可”,在看到亮度不均的情况下为“不可”。
54.对比较实验1的实验结果进行说明。对图17至图19进行比较可知,与比较例2(图18)相比,比较例1(图17)和实施例1(图19)整体上cm值变低,特别是在y轴方向上的位置在
10mm附近的cm值变低。根据图20,关于亮度不均的判断,比较例1和实施例1均判断为大致看不到亮度不均,与比较例2相比,cm值的平均值变低。与此相对,关于亮度不均的判断,比较例2判断为看到亮度不均,与比较例1和实施例1相比,cm值的平均值变高。这些实验结果推测是由于以下的理由。即,在比较例2中,柱面透镜的接触角在整个长度上大至63
°
,入射到入光端面的光被赋予沿着y轴方向行进的高的直行性,从而难以沿x轴方向扩散。因此,推测出即使从远离入光端面配置的错位led13α入射到入光端面的光量变少,从靠近入光端面配置的led13入射到入光端面的光量多的光也几乎不会向少的一侧扩散,结果,在远离入光端面的错位led13α附近产生了带状的暗部。相对于此,在比较例1中,由于柱面透镜的接触角在整个长度上小至49
°
,所以入射到入光端面的光被赋予沿着y轴方向行进的直行性,但与比较例2相比,上述光所赋予的直行性变低从而容易沿x轴方向扩散。由此,推测出当从远离入光端面配置的错位led13α入射到入光端面的光量变少时,从靠近入光端面配置的led13入射到入光端面的光量多的光容易向少的一侧扩散,结果,在远离入光端面的错位led13α附近难以产生带状的暗部。而且,在实施例1中,柱面透镜25中的在第一聚光区域a1中的接触角θc1为49
°
,与比较例1中的柱面透镜的接触角成为相同值,因此对入射到入光端面的光赋予的直行性低于比较例2而与比较例1相等。因此,推测出当从远离入光端面15a配置的错位led13α入射到入光端面15a的光量变少时,从靠近入光端面15a配置的led13入射到入光端面15a的光量多的光容易向少的一侧扩散,结果,在远离入光端面15a的错位led13α附近难以产生带状的暗部。
55.对比较实验2进行详细说明。在比较实验2中,使相对于入光端面的配置未产生偏移的排列的多个led13组全部点亮,在使光向实施例1及比较例1、2的导光板的入光端面入射的状态下从表面侧(出光板面侧)拍摄图像,并基于该图像来判断有无亮度不均,并且测量从出光板面出射的出射光相关的亮度,并基于该亮度来计算cm值。与比较实验1同样地,有无亮度不均的判断由检查人员目视所拍摄到的图像进行。cm值如比较实验1中说明的那样。比较实验2的实验结果如图21所示。图21是示出实施例1及比较例1、2中的各柱面透镜的接触角、所拍摄到的图像、cm值的最大值及判断结果的表。图21中的与接触角相关的记载内容与比较实验1的图20相同。图21中记录的cm值的最大值是多次计算出从导光板的入光端面到y轴方向上20mm的距离为止的cm值时的最大值。即,可以说该cm值的最大值表示在导光板的入光端面附近设想的最不合适的亮度不均的程度。图21中记录的判断结果为:在看不到亮度不均的情况下为“良”,在看到亮度不均的情况下为“不可”。这里的“良”的判断结果意味着比图20中记载的“可”的判断结果更良好的状态。
56.对比较实验2的实验结果进行说明。根据图21,关于亮度不均的判断,比较例2和实施例1均判断为看不到亮度不均,与比较例1相比,cm值的最大值变低。与此相对,关于亮度不均的判断,比较例1判断为看到亮度不均,与比较例2和实施例1相比,cm值的最大值变高。这些实验结果推测是由于以下的理由。即,在比较例1中,由于柱面透镜的接触角在整个长度上小至49
°
,所以入射到入光端面的光被赋予沿着y轴方向行进的直行性,但与比较例2相比,所赋予的直行性变低从而光容易沿x轴方向扩散。因此,从多个led入射到入光端面的光在入光端面附近沿x轴方向扩散,从而相互叠加。其结果,推测在入光端面附近在x轴方向上成为led之间的部分容易产生出射的光量局部变多的亮部。相对于此,在比较例2中,柱面透镜的接触角在整个长度上大至63
°
,入射到入光端面的光被赋予沿着y轴方向行进的高的直
行性,从而光难以沿x轴方向扩散。由此,从多个led入射到入光端面的光在入光端面附近难以沿x轴方向扩散,从而难以相互叠加。其结果,推测在入光端面附近难以产生局部明亮的亮部。而且,在实施例1中,柱面透镜25中的第二聚光区域a2的接触角θc1为67
°
,且大于比较例2中的柱面透镜的接触角,因此对入射到入光端面的光赋予的直行性均高于比较例1、2的直行性,光更难沿x轴方向扩散。因此,在入光端面15a附近,利用柱面透镜25的第二聚光区域a2对光赋予更高的直行性,从而光更难沿x轴方向扩散,且难以相互叠加。其结果是,推测在入光端面15a附近更难以产生局部明亮的亮部。
57.如上说明所述,本实施方式的背光源装置(照明装置)12包括:导光板15,其形成为板状,该导光板15的外周端面的至少一部分被设为供光入射的入光端面15a,该导光板15的一个板面被设为供光出射的出光板面15b;多个led(光源)13,其沿着入光端面15a排列;以及第一单位棱镜(聚光部)21a,其设置在导光板15中的相反板面15c和出光板面15b中的一个板面上且沿着第一方向延伸并沿着第二方向排列配置有多个,并对在导光板15内传播的光赋予沿着第一方向行进的直行性,该相反板面15c为与该出光板面15b相反侧的板面,该第一方向沿着入光端面15a的法线方向,该第二方向沿着多个led13的排列方向,多个第一单位棱镜21a中包含有第一聚光区域a1以及第二聚光区域a2,第二聚光区域a2相比第一聚光区域a1在第一方向上配置在靠led13的一侧,并对光赋予比第一聚光区域a1高的直行性。
58.如此,从多个led13发出并入射到导光板15的入光端面15a的光在导光板15内传播后,从出光板面15b出射。在导光板15中的相反板面15c和出光板面15b中的一个板面设置有多个第一单位透镜21a,所以,在导光板15内传播的光被多个第一单位透镜21a赋予沿着第一方向行进的直行性。因此,与像以往那样使光沿第二方向扩散的情况相比,在提高光的利用效率和亮度的这一方面而言是优选的。
59.而且,多个第一单位透镜21a通过采用使光在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2中所赋予的直行性不同的构成,能够得到如下的作用及效果。即,第二聚光区域a2在第一方向上配置在比第一聚光区域a1更靠近led13侧,与第一聚光区域a1相比,在该第二聚光区域a2中光被多个第一单位透镜21a赋予的直行性更高,所以在导光板15之中在第一方向上靠近led13的一侧(入光端面15a附近),从多个led13入射到入光端面15a的光难以沿第二方向扩散,从而难以相互叠加。由此,在导光板15的出光板面15b中的入光端面15a附近难以产生局部明亮的亮部。相对于此,第一聚光区域a1在第一方向上配置在比第二聚光区域a2更靠近与led13侧相反的一侧,与第二聚光区域a2相比,在该第一聚光区域a1中光被多个第一单位透镜21a赋予的直行性更低,所以在导光板15内传播的光在第一聚光区域a1中变得容易沿第二方向扩散。因此,即使在多个led13相对于入光端面15a的配置产生偏移而从远离入光端面15a的led13入射到入光端面15a的光量变少,从靠近入光端面15a的led13入射到入光端面15a的光量较多的光在第一聚光区域a1内也沿第二方向扩散,从而补充光量不足。由此,在远离入光端面15a的led13附近难以产生带状的暗部。由此,从出光板面15b出射的光的亮度的均一性提高。
60.另外,多个第一单位透镜21a中包含具有圆弧状的周面的多个柱面透镜25,多个柱面透镜25的周面上的基端部处的切线ta相对于第二方向所成的角度即接触角θc1、θc2被构成为:第二聚光区域a2中的接触角大于第一聚光区域a1中的接触角。利用柱面透镜25对光赋予的直行性根据柱面透镜25的周面上的基端部处的切线ta相对于第二方向所成的角度
即接触角θc1、θc2变动,并倾向于接触角θc1、θc2越大则对光赋予的直行性越高。多个柱面透镜25中,由于接触角θc1、θc2被构成为第二聚光区域a2中的接触角大于第一聚光区域a1中的接触角,因此,在第二聚光区域a2中,与第一聚光区域a1相比,对光赋予的直行性提高,在入光端面15a附近难以产生局部明亮的明亮部。多个柱面透镜25中,由于接触角θc1、θc2被构成为第一聚光区域a1中的接触角小于第二聚光区域a2中的接触角,因此,在第一聚光区域a1中,与第二聚光区域a2相比,对光赋予的直行性降低,即使在多个led13相对于入光端面15a的配置产生偏移的情况下,在远离入光端面15a的led13附近也难以产生带状的暗部。
61.另外,在多个柱面透镜25中,在第一聚光区域a1中的接触角θc1被设为30
°
至50
°
的范围,而在第二聚光区域a2中的接触角θc2被设为55
°
至70
°
的范围。假设第一聚光区域中的柱面透镜的接触角小于30
°
,则在第一聚光区域al中对光赋予的直行性变得不足够,因此,亮度有可能降低。另外,假设第一聚光区域中的柱面透镜的接触角大于50
°
,则在第一聚光区域a1中对光赋予的直行性变得过剩,因此在多个led13相对于入光端面15a的配置产生了偏移的情况下,可能会在远离入光端面15a的led13附近容易产生带状的暗部。关于这一方面,通过将第一聚光区域a1中的多个柱面透镜25的接触角θc1设为30
°
至50
°
的范围,能够将第一聚光区域a1中的出射光的亮度保持得足够高,并且即使在多个led13相对于入光端面15a的配置产生了偏移的情况下,也能够使得在远离入光端面15a的led13附近难以产生带状的暗部。另一方面,若第二聚光区域a2中的柱面透镜25的接触角θc2小于55
°
,则在第二聚光区域a2中对光赋予的直行性变得不足够,因此,有可能在入光端面15a附近容易产生局部明亮的亮部。另外,假设第二聚光区域中的柱面透镜的接触角大于70
°
,则在第二聚光区域a2中对光赋予的直行性变得过剩,因此有可能在入光端面15a附近容易产生反映了多个led13的排列的明暗不均。关于这一方面,通过将第二聚光区域a2中的多个柱面透镜25的接触角θc2设为55
°
至70
°
的范围,能够使得在入光端面15a附近难以在局部产生明亮的亮部,并且能够使得难以产生明暗不均。
62.另外,多个第一单位透镜21a中仅包含多个柱面透镜25。如此,与假设在多个第一单位透镜中包含除了柱面透镜25以外的透镜的情况相比,与导光板15的制造所需的成型模具相关的设计和制造变得容易。
63.另外,导光板15具有第一导光部26以及第二导光部27,该第一导光部26位于多个第一单位透镜21a中的第一聚光区域a1,该第二导光部27位于多个第一单位透镜21a中的第二聚光区域a2,且第二导光部27的板厚小于第一导光部26的板厚。如此,位于多个第一单位透镜21a中的第二聚光区域a2的第二导光部27相比于位于多个第一单位透镜21a中的第一聚光区域a1的第一导光部26,在第一方向上配置于入光端面15a侧,第二导光部27的板厚比第一导光部26小,因此,与假设使板厚的大小关系相反的情况相比,入射到入光端面15a的光在第一方向上从第二导光部27侧向第一导光部26侧行进时变得难以向外部漏出。由此,光的利用效率难以降低,亮度难以降低。此外,第一导光部26的板厚大于第二导光部27的板厚,因此,在第一导光部26内行进的光容易沿第二方向扩散。因此,即使多个led13相对于入光端面15a的配置产生偏移而从远离入光端面15a的led13入射到入光端面15a的光量变少,从靠近入光端面15a的led13入射到入光端面15a的光量多的光在第一导光部26中也沿第二方向扩散,从而容易补充光量不足,在远离入光端面15a的led13附近更难以产生带状的暗
部。
64.另外,多个第一单位透镜21a在第二方向上的排列间距在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2中相等。如此,与假设上述的排列间距不同的情况相比,入射到入光端面15a的光在从第二聚光区域a2侧向第一聚光区域a1侧行进时变得难以向外部漏出。由此,光的利用效率难以降低,亮度难以降低。
65.另外,包括第二单位透镜(第二聚光部)22a,该第二单位透镜22a设置于导光板15中的相反板面15c和出光板面15b中的另一个板面上,且沿着第一方向延伸并沿着第二方向排列配置有多个,并对在导光板15内传播的光赋予沿着第一方向行进的直行性。如此,在导光板15内传播的光到达相反板面15c和出光板面15b中的一个板面时,被多个第一单位透镜21a赋予沿第一方向行进的直行性,并且,在到达相反板面15c和出光板面15b中的另一个板面时,被多个第二单位透镜22a赋予沿第一方向行进的直行性。如此,使光在相反板面15c与出光板面15b之间往返时,通过第一单位透镜21a和第二单位透镜22a反复地被赋予直行性,从而在实现光的利用效率和亮度的进一步提高这一方面上是优选的。另一方面,在多个led13相对于入光端面15a的配置产生偏移而从远离入光端面15a的led13入射到入光端面15a的光量变少的情况下,可能会在远离入光端面15a的led13附近更容易产生带状的暗部。关于这一方面,通过使光在第一聚光区域a1中被多个第一单位透镜21a赋予的直行性低于在第二聚光区域a2中被多个第一单位透镜21a赋予的直行性,从而光在第一聚光区域a1中变得容易沿第二方向扩散,因此即使通过第二单位透镜22a对光赋予直行性,在远离入光端面15a的led13附近也难以产生带状的暗部。
66.另外,具备出光反射部23,该出光反射部23设置于导光板15中的相反板面15c和出光板面15b中的另一个板面上,且包含多个单位反射部23a,多个单位反射部23a沿着第一方向隔开间隔地排列并将光反射以从出光板面15b出射。如此,在导光板15内传播的光在中途由沿第二方向隔开间隔排列的单位反射部23a反射,从而促进从出光板面15b的出射。
67.另外,在导光板15中的相反板面15c及出射光板面15b中的供出射光反射部23配置的板面上设有倾斜面24,该倾斜面24以在第一方向上与单位反射部23a相邻的方式配置,其坡度为随着远离led13而距未设置出射光反射部23的板面的距离变大,出射光反射部23的单位反射部23a具有在第一方向上配置在靠led13的一侧且相对于第一方向倾斜的第一反射面23a1、和配置在该第一反射面23a1的相反一侧且相对于第一方向倾斜的第二反射面23a2,导光板15构成为相对于第一方向的倾斜角度以按照倾斜面24、第一反射面23a1、第二反射面23a2的顺序变大。像这样,以沿第一方向远离led13的方式在导光板15内行进的光在中途由坡度随着远离led13而距未设置出射光反射部23的板面的距离变大的倾斜面24反射,从而以在第一方向上远离led13的方式被引导。由此,从出光板面15b出射的出射光不易在第一方向上偏向led13侧。该倾斜面24相对于第一方向的倾斜角度小于单位反射部23a的任一反射面相对于第一方向的倾斜角度,因此该倾斜面24能够将反射光向更加远离led13一侧引导。
68.在导光板15内传播的光中的在第一方向上以远离led13的方式行进的光由单位反射部23a的第一反射面23a1反射而促进出射光。与此相对,在导光板15内传播的光中的在第一方向上以接近led13的方式行进的光,比在第一方向上以远离led13的方式行进的光少,但由单位反射部23a的第二反射面23a2反射而促进出射光。第一反射面23a1相对于第一方
向的倾斜角度小于第二反射面23a2相对于第一方向的倾斜角度,因此第一反射面23a1作用于反射光的上升作用比第二反射面23a2弱。因此,在第一方向上以远离led13的方式行进的光即使比反向的光多,也能够避免其过度出射光。与此相对,第二反射面23a2相对于第一方向的倾斜角度大于第一反射面23a1相对于第一方向的倾斜角度,因此第二反射面23a2作用于反射光的上升作用比第一反射面23a1强。因此,在第一方向上以接近led13的方式行进的光与反向的光相比,至少能够使其无保留地出射光,光的利用效率提高。
69.另外,本实施方式的液晶显示装置(显示装置)10包括上述记载的背光源装置12和利用来自背光源装置12的光进行显示的液晶面板(显示面板)11。根据这种构成的液晶显示装置10,能够实现背光源装置12的出射光的亮度均一性提高,因此能够实现显示品质优异的显示。
70.另外,液晶面板11具有显示图像的显示区域aa和包围显示区域aa的非显示区域naa,多个第一单位透镜21a被构成为:第一聚光区域a1被配置成重叠于显示区域aa和非显示区域naa这两者,并且,第二聚光区域a2被配置成与非显示区域naa重叠。如此,在液晶面板11的显示区域aa中利用从背光装置12照射的光来显示图像。多个第一单位透镜21a被配置成第一聚光区域a1与第二聚光区域a2的边界部位相对于非显示区域naa重叠,因此即使在假设从上述边界部位产生了漏光的情况下,也难以发生由于该漏光而使显示区域aa中显示的图像相关的显示品质降低的事态。
71.<第二实施方式>根据图22至图26说明第二实施方式。在此实施方式2中,示出了对第一单位透镜121a的构成进行了变更的结构。此外,省略与上述第一实施方式相同的结构、作用及效果重复的说明。
72.如图22以及图23所示,在构成本实施方式所涉及的导光板115中具备的第一透镜部121的多个第一单位透镜121a中,在包含有多个柱面透镜125的基础上,还包含有多个复合透镜29。复合透镜29在沿y轴方向延伸且沿着x轴方向排列配置有多个这一方面上与柱面透镜125相同,但复合透镜29在周面的一部分呈直线状这一方面上不同。具体而言,复合透镜29虽然在第一聚光区域a1中具有与柱面透镜125相同的圆弧状的周面,但在第二聚光区域a2中具有周面,该周面包含顶部29a和夹着顶部29a的一对斜边29b。复合透镜25a被设为半圆锥体形,该半圆锥体形在第一聚光区域a1中沿x轴方向剖切的剖面形状为半圆形且沿y轴方向直线性延伸。复合透镜29被设为棱镜形,该棱镜形在第二聚光区域a2中沿x轴方向剖切的剖面形状为大致三角形(大致山形)且沿y轴方向直线性延伸。复合透镜29采用形状在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2的边界部位连续地变化的构成。根据这样构成的复合透镜29,在第二聚光区域a2中,通过利用夹着顶部29a的一对斜边29b将光反复地全反射,从而能够赋予沿着y轴方向行进的直行性。因此,与柱面透镜125相比,复合透镜29能够在第二聚光区域a2中对光赋予更高的直行性,因此,从多个led113入射到入光端面115a的光在入光端面115a附近更难以在x轴方向上扩散,且难以相互叠加。由此,能够使得在第二聚光区域a2中更难以产生局部明亮的亮部。另一方面,复合透镜29因为在第一聚光区域a1中具有圆弧状的周面,所以在第一聚光区域a1中对光赋予的直行性与柱面透镜125类似。这样构成的复合透镜29被配置成在x轴方向上与柱面透镜125相邻。即,多个第一单位透镜121a通过将柱面透镜125和复合透镜29配置成在x轴方向上逐个交替地重复排列而构成。如此,利用以
交替地重复排列的方式配置的柱面透镜125和复合透镜29,使光在第二聚光区域a2中分别被赋予不同的直行性,因此能够使得在入光端面115a附近更难以产生局部明亮的亮部。柱面透镜125和复合透镜29的设置数量大致相同。
73.对与柱面透镜125和复合透镜29相关的数值进行说明。如图22及图23所示,在柱面透镜125中,第一聚光区域a1中的接触角θc3被设为30
°
至50
°
的范围,例如为48
°
左右,而第二聚光区域a2中的接触角θc4被设为55
°
至70
°
的范围,例如被设为67
°
左右。在柱面透镜125中,在第一聚光区域a1中,高度尺寸例如被设为0.00914mm左右,曲率半径例如被设为0.027mm左右,而在第二聚光区域a2中,高度尺寸例如被设为0.017mm左右,曲率半径例如被设为0.027mm左右。即,该柱面透镜125虽然在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2高度尺寸不同,但是曲率半径相同。柱面透镜125在x轴方向上的排列间距在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2这两者中例如恒定设为0.082mm左右。
74.与此相对,如图22及图23所示,复合透镜29的在与柱面透镜125同样形状的第一聚光区域a1中,接触角θc5被设为30
°
至50
°
的范围,例如被设为48
°
左右。即,在柱面透镜125和复合透镜29中,第一聚光区域a1中的接触角θc3、θc5相同。如此,在第一聚光区域a1中,利用柱面透镜125和复合透镜29对光赋予的直行性变得相同。由此,即使在多个led113相对于入光端面115a的配置产生偏移的情况下,也能够使得在远离入光端面115a的led113附近更不易产生带状的暗部。复合透镜29在第一聚光区域a1中,高度尺寸例如为0.00914mm左右,曲率半径例如为0.027mm左右。即,复合透镜29在第一聚光区域a1中采用了与柱面透镜125大致相同的形状。复合透镜29在第二聚光区域a2中,高度尺寸例如为0.017mm左右,一对斜边29b彼此所成的角度即顶角θ7为80
°
至100
°
的范围,例如为90
°
左右。在此,在假设复合透镜中的一对斜边彼此所成的角度大于100
°
的情况下,根据柱面透镜125在第二聚光区域a2中的接触角θc4的设定,由复合透镜赋予给光的直行性有可能低于由柱面透镜125赋予给光的直行性。关于这一方面,只要如上所述那样将复合透镜29的第二聚光区域a2中的顶角θ7设为100
°
以下,则不论柱面透镜125在第二聚光区域a2中的接触角θc4的设定,在第二聚光区域a2中由复合透镜29赋予给光的直行性均高于由柱面透镜125赋予给光的直行性。由此,能够使得在入光端面115a附近更不易产生局部明亮的亮部。另一方面,假设复合透镜在第二聚光区域中的顶角小于80
°
,则在通过注塑成型来制造导光板的情况下,存在如下倾向:复合透镜在第二聚光区域中的顶部附近的形状再现性降低,导光板的制造变得困难。关于这一方面,若复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶角θ7被设为80
°
以上,则在通过注塑成型来制造导光板115的情况下,复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶部29a附近的形状再现性被保持得足够高,由此能够容易地制造导光板115。复合透镜29在x轴方向上的排列间距在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2这两者中例如恒定设为0.082mm左右。即,柱面透镜125和复合透镜29在x轴方向上的排列间距相同。因此,柱面透镜125和复合透镜29在x轴方向上的排列间距在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2这两者中例如恒定设为0.041mm左右。在本实施方式中,构成导光板115的第一导光部126的板厚和第二导光部127的板厚之差例如为0.00786mm左右,该差值且等于第一单位透镜121a(柱面透镜125以及复合透镜29)在第一聚光区域a1中的高度尺寸(0.00914mm)和第二聚光区域a2的高度尺寸(0.017mm)之差。因此,第一单位透镜121a在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2中的最高的位置(从出光板面115b立起的立起端)对齐。
75.接着,为了得到关于使复合透镜29的第二聚光区域a2中的顶角θ7变化时对光赋予的直行性如何变化的见解,进行了下述的比较实验3。在比较实验3中,使复合透镜29的第二聚光区域a2中的顶角θ7在70
°
至110
°
的范围内变化,具体而言,将顶角θ7设为70
°
、80
°
、90
°
、95
°
、100
°
、110
°
。此外,在比较实验3中使用的导光板115除了顶角θ7的数值以外,是如在本段落之前说明的构成。并且,在比较实验3中,如图24所示,对于使复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶角θ7如上述那样不同的导光板115而言,在x轴方向上的中央位置配置有一个led113的基础上,验证了由复合透镜29赋予给光的直行性。具体而言,在比较实验3中,在使一个led113亮灯的状态下测量从导光板115的出光板面115b出射的出射光的亮度,并制作了从入光端面115a沿y轴方向远离3mm的距离的位置(图24的单点划线所示的直线l)处的x轴方向上的亮度分布。此外,从入光端面115a沿y轴方向远离3mm的距离的位置是在非显示区域naa中相比第一聚光区域a1与第二聚光区域a2的边界线在y轴方向上更靠显示区域aa的位置。x轴方向上的亮度分布的一个例子如图25所示。图25所示的曲线图的纵轴是相对亮度(无单位)。在第一实施方式中说明的比较实验1、2的实施例1所涉及的导光板15中,该相对亮度以将柱面透镜25在第二聚光区域a2中的接触角θc2设为70
°
时的正面亮度(x轴方向上的位置为0mm时的亮度)作为基准(1.0)。图25所示的曲线图的横轴表示以x轴方向上的中央位置为基准(0mm)的位置,其单位是“mm”。另外,图25所示的曲线图的横轴所带的正负的符号中的
“‑
(负)”意味着从作为基准的中央位置在x轴方向上图24中的左侧,“ (正)”意味着图24中的右侧。关于复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶角θ7不同的6个导光板115,分别制作图25所示那样的在x轴方向上的亮度分布,提取各自的半高宽、即fwhm(full width at half maximum)并将其结果汇总在图26中。该fwhm的值越小,则倾向于光越难以沿x轴方向扩散从而由复合透镜29赋予光的直行性越高,相反地,fwhm的值越大,则倾向于光越容易沿x轴方向扩散从而由复合透镜29赋予光的直行性越低。图26是表示复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶角θ7与fwhm之间的关系的曲线图。图26所示的曲线图的纵轴为fwhm(单位为“mm”),横轴为复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶角θ7(单位为
“°”
)。另外,在图26中,作为比较对象,用直线状的虚线表示fwhm的数值(4.8mm),该fwhm的数值在第一实施方式中说明的比较实验1、2的实施例1所涉及的导光板15中从将柱面透镜25在第二聚光区域a2中的接触角θc2设为70
°
时的x轴方向上的亮度分布中提取得到。
76.对比较实验3的实验结果进行说明。根据图26可知,若复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶角θ7为70
°
至100
°
的范围,则与将在第二聚光区域a2中的接触角θc2设为70
°
的比较实验1、2的实施例1相比,fwhm较小。将该接触角θc2设为70
°
的比较实验1、2的实施例1是由柱面透镜25中的第二聚光区域a2赋予给光的直行性最高的实施例。因此,若将复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶角θ7设为70
°
至100
°
的范围,则可以说与第一单位透镜21a在仅由柱面透镜25构成的导光板15中在第二聚光区域a2内对光赋予的直行性最高的情况相比,对光赋予的直行性提高,光难以在x轴方向上扩散。特别地,当复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶角θ7被设为80
°
至90
°
的范围时,fwhm被最小地保持为4mm左右,对光赋予的直行性最高,在入光端面115a附近更难产生局部明亮的亮部这一方面可称得上是最优选的。另一方面,复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶角θ7小于80
°
,则在通过注塑成型来制造导光板115的情况下,存在如下倾向:复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶部29a附近的形状再现性降低,成型变得困难。因此,复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶角θ7被设为80
°
至100
°
的范围,但在确保出射光相关的亮度均一性并且确保导光板115的制造容易性这一方面可称得上是最优选的。
77.根据上述说明的本实施方式,多个第一单位透镜121a中包含:多个所述柱面透镜125以及多个复合透镜29,该多个复合透镜29在第一聚光区域a1中具有圆弧状的周面,并且在第二聚光区域a2中具有包含顶部29a和夹持顶部29a的一对斜边29b的周面。复合透镜29与具有圆弧状的周面的柱面透镜125相比,在第二聚光区域a2中,光被夹着顶部29a的一对斜边29b反复全反射,从而能够对光赋予更高的直行性。另一方面,复合透镜29因为在第一聚光区域a1中具有圆弧状的周面,所以在第一聚光区域a1中对光赋予的直行性与柱面透镜125类似。通过使多个第一单位透镜121a在包含柱面透镜125的基础上还包含复合透镜29,能够使得在第二聚光区域a2中更难以产生局部明亮的亮部。
78.另外,在每多个柱面透镜125以及复合透镜29中,在第一聚光区域a1内,各自的周面内的基端部处的切线ta与第二方向形成的角度即接触角θc3、θc5被设为相同。如此,在第一聚光区域a1中,利用柱面透镜125和复合透镜29对光赋予的直行性变得相同。由此,即使在多个led113相对于入光端面115a的配置产生偏移的情况下,也能够使得在远离入光端面115a的led113附近更不易产生带状的暗部。
79.另外,多个第一单位透镜121a被配置构成为柱面透镜125和复合透镜29在第二方向上交替地重复排列。如此,利用以交替地重复排列的方式配置的柱面透镜125和复合透镜29,使光在第二聚光区域a2中分别被赋予不同的直行性,因此能够使得在入光端面115a附近更不易产生局部明亮的亮部。
80.此外,多个复合透镜29中,在第二聚光区域a2中,一对斜边29b彼此形成的角度被设为80
°
至100
°
的范围。假设,在复合透镜中的一对斜边彼此所成的角度大于100
°
的情况下,根据柱面透镜125在第二聚光区域a2中的接触角θc4的设定,由复合透镜赋予给光的直行性有可能低于由柱面透镜125赋予给光的直行性。关于这一方面,只要如上所述那样将复合透镜29的第二聚光区域a2中的一对斜边29b彼此所成的角度为100
°
以下,则不论柱面透镜125在第二聚光区域a2中的接触角θc4的设定,在第二聚光区域a2中由复合透镜29赋予给光的直行性均高于由柱面透镜125赋予给光的直行性。由此,能够使得在入光端面115a附近更不易产生局部明亮的亮部。另一方面,假设复合透镜在第二聚光区域中的顶角小于80
°
,则在通过注塑成型来制造导光板的情况下,存在如下倾向:复合透镜在第二聚光区域中的顶部附近的形状再现性降低,导光板的制造变得困难。关于这一方面,若复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶角θ7被设为80
°
以上,则在通过注塑成型来制造导光板115的情况下,复合透镜29在第二聚光区域a2中的顶部29a附近的形状再现性被保持得足够高,由此能够容易地制造导光板115。
81.<其它实施方式>本说明书公开的技术不限于根据上述记载和附图说明的实施方式,例如诸如以下的实施方式也包含在技术范围中。
82.(1)第一单位透镜21a、121a也可以在第一方向上在第一聚光区域a1与第二聚光区域a2之间包含中间聚光区域(第三聚光区域)。在这种情况下,中间聚光区域对在导光板15、115内传播的光赋予沿着第一方向行进的直行性,并且其直行性比第一聚光区域a1高,但比第二聚光区域a2低。
83.(2)关于多个第一单位透镜21a、121a在x轴方向上的排列间距,可以适当地变更具体的数值。
84.(3)多个第一单位透镜21a、121a的排列间距也可以在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2中不同。在这种情况下,第一单位透镜21a、121a中,在抑制漏光方面优选在第一聚光区域a1和第二聚光区域a2中部分地连接,但也不一定要连接。
85.(4)第一单位透镜21a、121a也可以是第一聚光区域a1和第二聚光区域a2的边界部位与显示区域aa和非显示区域naa的边界部位重叠的配置。另外,也可以是第一单位透镜21a、121a中的第二聚光区域a2也可以重叠于显示区域aa和非显示区域naa这两者的配置。
86.(5)第一单位透镜21a、121a中也可以包含柱面透镜25、125、复合透镜29以外的种类的透镜。
87.(6)柱面透镜25、125在第一聚光区域a1中的接触角θc1、θc3可以小于30
°
,另外也可以大于50
°
。同样地,柱面透镜25、125在第二聚光区域a2中的接触角θc2、θc4可以小于55
°
,另外也可以大于70
°
。
88.(7)关于柱面透镜25、125在第一聚光区域a1内的高度尺寸和曲率半径、在第二聚光区域a2内的高度尺寸和曲率半径,可以适当地变更具体的数值。
89.(8)第二实施方式中记载的复合透镜29中的一对斜边29b彼此所成的角度θ7的数值范围也可以是例如80
°
至100
°
(90
°±
10
°
)的范围。另外,复合透镜29中的一对斜边29b彼此所成的角度θ7可以小于80
°
,另外也可以大于100
°
。
90.(9)关于第二实施方式中记载的复合透镜29在第一聚光区域a1内的高度尺寸以及曲率半径、在第二聚光区域a2内的高度尺寸,可以适当地变更具体的数值。
91.(10)作为第二实施方式的变形例,柱面透镜125和复合透镜29在第一聚光区域a1中的接触角θc3、θc5也可以不同。
92.(11)作为第二实施方式的变形例,柱面透镜125和复合透镜29的设置数量也可以不同。
93.(12)作为第二实施方式的变形例,也可以将柱面透镜125和复合透镜29分别交替地重复排列有多个。另外,也可以被配置成:柱面透镜125和复合透镜29中的一方为多个,另一方为一个,并且交替地重复排列。而且,也可以将柱面透镜125和复合透镜29以不规则地排列的方式配置。
94.(13)作为第二实施方式的变形例,也可以在第一单位透镜121a中仅包含多个复合透镜29。
95.(14)导光板15、115的板厚也可以在第一导光部26、126和第二导光部27、127之间的边界部位处以台阶状变化。在这种情况下,台阶的阶数可以是一个,也可以是多个。
96.(15)关于导光板15、115中的第一导光部26、126与第二导光部27、127之间的板厚之差,可以适当地变更具体的数值。
97.(16)导光板15、115在第一导光部26、126和第二导光部27、127中板厚也可以相等。另外,导光板15、115在第二导光部27、127中的板厚也可以大于在第一导光部26、126中的板厚。
98.(17)第一透镜部也可以设置在导光板15、115的相反板面15c上,而第二透镜部也可以设置在导光板15、115的出光板面15b、115b上。
99.(18)出光反射部也可以设置在导光板15、115的出光板面15b、115b上。
100.(19)导光板15、115中,除了厚度在整个长度上设为恒定的构成以外,导光板15、115也可以是厚度越远离led13、113越小且相反板面15c呈倾斜状的构成。
101.(20)反射型偏光片20也可以是不具有偏光层而具有多层膜的构成。在这种情况下,只要将独立于反射型偏光片20而具有偏光层的偏光板安装于液晶面板11即可。
102.(21)光学片17的具体层叠张数、层叠顺序、种类等可适当地变更。例如,也可以省略反射型偏光片20。
103.(22)led13、113除了侧面发光型以外,也可以是顶面发光型。另外,除了led13、113以外,也可以使用oled(organic light emitting diode)等作为光源。
104.(23)液晶显示装置10及背光装置12的平面形状除了矩形以外也可以是正方形、圆形、椭圆形、梯形、菱形等。在变更背光源装置12的平面形状的情况下,其构成构件(导光板15和115、反射片及光学片等)的平面形状也一并变更即可。附图标记说明
105.10
…
液晶显示装置(显示装置)、11
…
液晶面板(显示面板)、12
…
背光源装置(照明装置)、13,113
…
led(光源)、15,115
…
导光板、15a,115a
…
入光端面、15b,115b
…
出光板面、15c
…
相反板面、21a,121a
…
第一单位透镜(聚光部)、22a
…
第二单位透镜(第二聚光部)、23
…
出光反射部、23a
…
单位反射部、23a1
…
第一反射面、23a2
…
第二反射面、24
…
倾斜面、25,125
…
柱面透镜、26,126
…
第一导光部、27,127
…
第二导光部、29
…
复合透镜、29a
…
顶部、29b
…
斜边、aa
…
显示区域、a1
…
第一聚光区域、a2
…
第二聚光区域、naa
…
非显示区域、ta
…
切线、θc1,θc2,θc3,θc4,θc5
…
接触角、顶角(角度)
…
θ7
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。