面状照明装置和具有面状照明装置的显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种面状照明装置，可获得相对于面状照明装置的光出射面具有角度的出射光。并提供一种即使从斜向观察显示面板时，也可以视认显示面板的显示装置。包括：导光板(2)、光源(3)，第1棱镜片(4)，第2棱镜片(6)。所述光源(3)具有面对导光板(2)的周侧面中的第1侧面(2ca)配置的发光面(3a)，通过光源的发光面的中心的中心线相对于导光板的周侧面中的第1侧面垂直延伸。所述第1棱镜片配置在导光板的上方，所述第1棱镜片的下表面具有棱镜(40)。第2棱镜片的上表面具有棱镜(60)。设置于第1棱镜片的下表面的棱镜的棱线相对于光源的发光面的中心线平行延伸。又，设置于第2棱镜片的上表面的棱镜的棱线相对于光源的发光面的中心线实质垂直延伸。
【专利说明】
面状照明装置和具有面状照明装置的显示装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及面状照明装置和具有面状照明装置的显示装置。
【背景技术】
[0002]在手机、PDA、便携PC (个人电脑)、笔记本PC、汽车导航系统、便携式游戏机、便携式音乐播放器等电子设备上，为了进行信息显示和图像显示，广泛采用具有显示面板及将光照射到该显示面板的面状照明装置的显示装置。面状照明装置的一例是，在显示面板的背面侧配置有背光单元。这样的背光单元构成为使得光从显示面板的背面侧照射到显示面板。又，作为显示面板的一例，还有液晶显示面板。
[0003]例如，专利文献I以提出一种在规定方向具有广视角、高亮度显示器为目的，公开了一种包括导光板、载置于该导光板的上表面的扩散板、载置于该扩散板的上表面的两块的棱镜片的背光单元。该两枚棱镜片各自的上表面具有多个棱镜。该背光单元中，具有与广视角为必要的方向垂直延伸的棱镜的一方的棱镜片的集光性比另一方的棱镜片的集光性低。又，该两枚的棱镜片的棱镜相互正交配置。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:特开平8 — 36179号公报
【发明内容】
[0007]发明所要解决的问题
[0008]专利文献I公开的构造被认为当光在相对于导光板的光出射面的垂直方向的出射时具有效果。
[0009]根据本发明的实施方式涉及的面状照明装置，公开了相对于面状照明装置的光出射面在其斜上方得到充分的出射光的面状照明装置的构造。且公开了不仅相对于面状照明装置的光出射面的斜上方，且在垂直方向也可得到必要的出射光的面状照明装置的构造。进一步的，公开了具有本发明的实施方式涉及的面状照明装置的显示装置，其能够较广地设定显示内容可清楚示出的角度范围(视角)。
[0010]解决问题的手段
[0011]本发明的第I实施方式中，公开了一种面状照明装置，其特征在于，包括:导光板，所述导光板包括:作为光出射面的上表面、和上表面相反侧的下表面、在上表面的周缘与下表面的周缘之间延伸的周侧面；光源，所述光源具有面对导光板的周侧面之中的第I侧面配置的发光面，通过所述光源的发光面的中心的中心线相对于该导光板的周侧面之中的第I侧面垂直延伸;第I棱镜片，所述第I棱镜片包括:作为光出射面的上表面、和上表面相反侧的下表面、在上表面的周缘与下表面的周缘之间延伸的周侧面，在面对导光板的上表面的所述第I棱镜片的下表面具有棱镜，所述第I棱镜片的下表面的棱镜的棱线与光源的发光面的中心线平行地延伸；以及第2棱镜片，所述第2棱镜片包括:作为光出射面的上表面、上表面相反侧的下表面、和在上表面的周缘与下表面的周缘之间延伸的周侧面，所述第2棱镜片的上表面具有棱镜，所述第2棱镜片位于第I棱镜片的上方，第2棱镜片的棱镜的棱线相对于光源的发光面的中心线实质上垂直延伸。
[0012]又，公开了第2棱镜片的棱镜的棱线相对于光源的发光面的中心线实质垂直延伸的方案。
[0013]本发明的第2实施方式中公开了不仅在导光板的第I侧面，而在导光板的第I侧面的相反侧的第2侧面也配置光源的方案。
[0014]进一步公开了面状照明装置也可包括被配置在第I棱镜片和第2棱镜片之间的光扩散片的方案。
[0015]又，公开了光扩散片在光源的光出射面的中心线的垂直方向上具有比与光源的光出射面的中心线平行的方向更使得光扩散的各向异性扩散系数的方案。
[0016]公开了面状照明装置包括具有百叶窗的、配置在第2棱镜片上的视角限制过滤器。且视角限制过滤器的百叶窗和第2棱镜片的棱镜的棱线从上方观察时，相互具有一定角度的方案。
[0017]公开了包括本发明实施方式涉及的面状照明装置、作为光出射面的上表面、面对面状照明装置的下表面的显示面板的显示装置。
[0018]发明效果
[0019]根据本发明的实施方式涉及的面状照明装置，不仅相对面状照明装置的光出射面垂直方向，在其倾斜方向也可获得充分的出射光。又，还公开了具有本发明的实施方式涉及的面状照明装置的显示装置，其能够较广地设定显示内容可清楚示出的角度范围(视角)。
[0020]因此，可将本发明公开的实施方式用于能够从不同位置和/或方向观察显示面板的显示装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是显示本发明涉及的面状照明装置的第I实施方式中，作为面状照明装置的背光单元的分解立体图。
[0022]图2是显示图1所示的面状照明装置的主要部分的扩大截面图。又，图2是显示包括该面状照明装置、设置于面状照明装置的上方的显示面板的显示装置的第I实施方式的主要部分扩大截面图。
[0023]图3是显示本发明的第I实施方式涉及的面状照明装置中，相互垂直的X方向和Y方向的出射光的指向性的示图。
[0024]图4是示出本发明涉及的面状照明装置的第2实施方式中，作为面状照明装置的背光单元的分解立体图。
[0025]图5是本发明的第3实施方式涉及的面状照明装置的主要部分的扩大图。又，图5是显示具有该面状照明装置、设置于面状照明装置的上方的显示面板的显示装置的第2实施方式中的主要部分的扩大截面图。
[0026]图6是显示第3实施方式的面状照明装置中，比较X方向和设定为比X方向窄的光出射角的Y方向的出射光的指向性的示图。此处示出使狭角光出射方向Y中的光强度的峰值偏移后的示图。
[0027]图7是示出第3实施方式的面状照明装置中，平面视图中的视角限制过滤器的百叶窗与第2棱镜片的棱镜的棱线的关系的平面图。
[0028]图8是显示本发明涉及的面状照明装置的第4实施方式中，作为面状照明装置的背光单元的分解立体图。
[0029]图9是示出第4实施方式中配置于第I棱镜片的棱镜的顶角的角度变化与第4实施方式的面状照明装置的来自光出射面的X方向的出射光的指向性的关系的示图。
[0030]图10是示出本发明涉及的面状照明装置的第5实施方式中，作为面状照明装置的背光单元的分解立体图。
【具体实施方式】
[0031]本说明书中所使用的「和/或」的用语，包括关联的记载项目之一，或一个以上的组合中的任一种，或其组合全部。又，本说明书中使用的用语是用于描述各实施方式，并不意于限定本发明。
[0032]又，本说明书中，即使有「一个的」、「其的」等单数形式的用语，其也包括复数的形式，如果从说明书内容中明确看出不是这样则排除此种情况。
[0033]又，本说明书中所用的「?的下方的」及「?的上方的」、「上方的」及「下方的」、「上表面」及「下表面」等相对语也用于描述图所示的，某要素、区域或部分与其他要素、区域或部分的关系。当然，这些用语除了图所示的方向，还包括装置的不同方向的意思。
[0034]本发明的实施方式参照示出实施方式的添付的附图，在以下进行详细说明。本发明可在多个不同的实施方式中实施，因此，不应当解释为限于此处记载的实施方式。这些实施方式用于详细公开本发明，将本发明的范围详细地传达给本领域技术人员。
[0035]本发明的实施方式参照在此包括的附图进行说明。相同和/或类似的参照符号参见相同和/或类似的构造。应留意附图原本是概略性的。
[0036](第I实施方式)
[0037]下面，基于图1和图2对本发明涉及的面状照明装置和显示装置的第I实施方式进行说明。图1是显示本发明涉及的面状照明装置的第I实施方式中，作为面状照明装置的背光单元的分解立体图。
[0038]图1所示的面状照明装置I包括:导光板2、光源3、第I棱镜片4、第2棱镜片6。导光板2具有:作为光出射面的上表面2a、上表面2a的相反侧的下表面2b、在上表面2a的周缘与下表面2b的周缘之间延伸的周侧面2c。光源3具有面对导光板2的周侧面2c中的第I侧面2ca设置的发光面3a，并具有通过光源3的发光面3a的中心，相对该导光板2的周侧面2c中的第I侧面2ca垂直延伸的中心线L。第I棱镜片4包括:作为光出射面的上表面4a、上表面4a的相反侧的下表面4b (在图2不出)、在上表面4a的周缘与下表面4b的周缘之间延伸的周侧面4c，第I棱镜片4的面对导光板2的上表面2a的下表面4b具有棱镜40,下表面4b的棱镜40的棱线与光源3的发光面3a的中心线L平行地延伸。第2棱镜片6包括:作为光出射面的上表面6a、上表面6a的相反侧的下表面6b、在上表面6a的周缘与下表面6b的周缘之间延伸的周侧面6c,上表面6a具有棱镜60。第2棱镜片6位于第I棱镜片4的上方。
[0039]又,光源3的发光面3a为相对于导光板2的第I侧面2ca配置的、朝着导光板2内出射来自光源3的光的面。又，通过光源3的发光面3a的中心的中心线L为相对于光源3的发光面3a垂直并通过发光面3a的中心的假象线，且被图示为该延长的中心线L的端部相对于导光板3的第I侧面2ca垂直地进入，然后在导光板2内直直延伸的假象线。光源3的发光面3a相对导光板2的第I侧面2ca配置，因此图1所示的光源3的发光面3a的中心线L表不从光源3的发光面3a出射的光在导光板2内传送的方向。
[0040]导光板2被构成为，在导光板2的第I侧面2ca处接收来自光源3的发光面3a的光，将在导光板内传送的光进行光路转换，并从作为导光板2的光出射面的上表面2a出射的板状或片状的导光体。
[0041]第I棱镜片4具有在下表面4b沿光源3的发光面3a的中心线L即导光板2内的光的传送方向平行延伸的棱镜40。因此,从导光板2的上表面2a出射的光在第I棱镜片4的棱镜40的斜面被接收时，使该光折射为朝向两个方向。即，光在平面示图中，相对于光源3的发光面3a的中心线L朝向垂直的两个方向。结果，透过第I棱镜片4的光成为相对于光源3的发光面3a的中心线L在垂直的两个方向的上方具有光强度分布的两个峰值的光。
[0042]又,第2棱镜片6在上表面6a上包括棱镜60,棱镜60具有相对于光源3的发光面3a的中心线L即导光板内的光的传送方向实质上垂直延伸的棱线60a。因此,可在与光源3的发光面3a的中心线L平行的方向Y上，使第2棱镜片6的下表面6b所接收的具有朝两方向传播的光进行集光并向上方出射。结果，面状光源装置I实现高亮度光的同时，可获得在导光板2的光的传送方向的垂直方向X上更广角的高强度的出射光。
[0043]又,第2棱镜片6的棱镜60的棱线60a相对于光源3的发光面3a的中心线L实质上垂直地延伸。这里，「相对于中心线L实质上垂直」是指，包含相对于中心线L为90度±2?3度的角度范围。
[0044]作为所述的第I棱镜片4和第2棱镜片6，可采用例如住友3M株式会社制作的BEF(Brightness Enhancement Film:商品名)片。又,第I棱镜片4和第2棱镜片6的棱镜形状可根据必要的出射光的角度等设定顶角的角度。第I棱镜片4的棱镜40和第2棱镜片6的棱镜60被配置为从上方观察时相互持一定角度地延伸。本实施方式中，第I棱镜片4的棱镜40和第2棱镜片6的棱镜60被配置成从上方观察时相互垂直地延伸。第I棱镜片4的棱镜40设置于第I棱镜片4的下表面4b,第2棱镜片6的棱镜60设置于第2棱镜片6的上表面6a。
[0045]所述导光板2也可由例如，聚碳酸酯树脂或丙烯酸树脂等的透光性树脂材料构成。又，在作为导光板2的光出射面的上表面2a和/或下表面2b处也可设置白色的点阵(K 卜)和/或棱镜。白色的点阵可通过印刷设置。可通过调整白色的点阵的大小、密度、位置等来调整光路和/或从导光板2的上表面2a出射的对应于光的出射方向的出射光的强度。又，设置棱镜时，可通过改变棱镜的个数或间隔、棱镜倾斜面的角度，来调整从光路和/或从导光板2的上表面2a出射的对应于出射方向的出射光的强度。又，本实施方式所公开的导光板2中，设置为向作为光出射面的上表面2a的斜上方即倾斜于导光板内的光的传送方向的上方光较强地出射。
[0046]本实施方式中，面状光源装置I还可进一步包括，配置在第I棱镜片4和第2棱镜片6之间的光扩散片5。光扩散片5配置在第I棱镜片4和第2棱镜片6之间时，以期通过第I棱镜片4来使向两方向偏向的光扩散。该光扩散片5可以由例如，丙烯酸树脂或聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等透明树脂构成。为提高扩散性，也可使得二氧化硅粒子等扩散粒子分散于透明树脂内。光扩散片5也可为具有在平行于光源3的发光面3a的中心线上延伸的、截面V字状的沟和/或透镜状的沟的结构。又，也可构成为相比平行于光源3的发光面3a的中心线L的方向，光扩散片5在垂直于光源3的发光面3a的中心线L的方向上具有使光更加广角扩散的各向异性扩散系数。
[0047]又，上述的本实施方式中，采用向导光板2的光出射面2a的斜上方(朝着来自导光板2内的光源3的光的传送方向倾斜的斜上方)出射光的结构，但是，根据上述公开的面状光源装置I的构造，可期待得到X方向上广角的高强度出射光。
[0048]光源3也可被安装于基板。本实施方式中，如图2所示，沿导光板2的第I侧面2ca排列有多个光源3。又，图2所示的基板3b可以是沿导光板2的第I侧面2ca延伸的细长的基板。以发光面3a的相反侧的面将光源3安装于基板3b。又，光源3下方也可配置反射片7。反射片7可构成为以覆盖导光板2的下表面2b的方式延伸的构造。作为反射片7，可采用具有光反射功能的金属板、金属膜、金属箔、白色的反射片等。本实施方式中，可采用设有银蒸镀膜的膜。又，可采用铝金属蒸镀膜。又，该反射片7可与所述的棱镜片等一起被支承和/或贴付于支架和/或框体等(未图示)。又，图1中，省略示出基板3b。
[0049]又，光源3可由发光二极管(LED)排列成一列来构成。又，也可配置包括LED元件的LED组件来构成。作为光源3，还可配置荧光灯。也可配置出射白色光的LED作为光源3。该出射白色光的LED可由例如作为半导体发光元件的LED元件和荧光体层组合而成。作为LED元件，可使用例如蓝色发光(波长范围例λ:470?490nm)LED元件或紫外发光(波长范围例λ:220?小于470nm) LED元件。可使用将氮化镓系化合物半导体(例如INGaN系化合物半导体)的由多个半导体层积层形成于例如蓝宝石基板等绝缘性基板上的层压体。半导体发光元件可由硅树脂那样的光透过树脂密封。密封LED元件的树脂中，也可混合由LED元件出射的光激发的荧光体。也可设有与光源3的发光面3a平行的荧光体层的构造。作为由来自LED元件的光激发的荧光体，可选择YAG荧光体或RGB荧光体等各种荧光体。又，作为出射白色光的光源，可采用对出射上述以外互相不同的波长区域的光的发光元件进行组合配置的、各种发光元件和/或荧光体的组合。
[0050]又，图2中示出图1所示的面状照明装置的主要部分的扩大截面图。又，图2示出具有该面状照明装置、设置于面状照明装置的上方的显示面板的显示装置的第I实施方式的主要部分扩大截面图。本实施方式的显示装置10如图2所示，包括有显示面板11、在该显示面板11的显示面的相反侧(图2中显示面板11的下表面Ilb侧)作为背光单元的所述面状照明装置I。这些部件被收纳和/或支承于未图示的支承筐体内。又，本实施方式中，记载为显示面板11的显示面Ila和面状照明装置I的光出射面的上表面6a。
[0051]作为所述显示面板11，可考虑采用透过型或半透过型的液晶显示面板。例如，透过型的液晶显示面板的情况下，包括在分别具有透明电极、取向膜和偏光板的上基板和下基板的间隙将液晶材料以密封材料密封的面板本体。作为面板本体的实施方式，有TFT液晶方式、STN液晶方式和TN液晶方式等。
[0052]本实施方式的面状发光装置公开了在第I棱镜片4和第2棱镜片6之间设置光扩散片5的构造。因此,通过第I棱镜片4朝向两方向的光在光扩散片5处维持整体的方向性扩散，并入射到第2棱镜片6。入射到第2棱镜片6入射的光中的一部分在入射到第2棱镜片6时反射到下方。该被反射的光再度进入光扩散片5，并再次扩散返回第2棱镜片6。因此，如果作为出射光的光的扩散性提高，那么面状照明装置的光出射面处的光的强度也提闻。
[0053]图3示出制作本发明涉及的面状照明装置的第I实施方式的面状照明装置并测定该面状照明装置的出射光的指向性的结果。具体来说，测定并比较朝向垂直于光源3的发光面3a的中心线L的方向(图1中的双向箭头X)和平行于光源3的发光面3a的中心线L的方向(图1中的双向箭头Y)的来自面状照明装置的出射光的指向性。又，图示的示图的横轴的「角度」表示以图1所示的与面状照明装置I的光出射面垂直的A线为基准(O度)的朝向X方向、Y方向的角度。示图的纵轴的「强度」表示出射光的相对强度。
[0054]如图3所示，相比图1中的朝着双向箭头Y的方向的出射光，通过第I棱镜片的棱镜而在双向箭头X的两方向的出射光的指向性的一方维持光的强度并且其幅度变广，可确保在双向箭头X的方向中实现广视角的出射光。又，像以往那样，在上方具有相互垂直的棱镜形状的2枚的棱镜片的面状照明装置中，双向箭头X的方向中的面状照明装置的出射光的指向性与本发明的实施例中的双向箭头Y的方向中的指向性大致相同，或者比其更窄。
[0055]本实施方式涉及的面状照明装置I用于图2所示的显示装置10时，在显示装置的显示面板11的纵向和横向，可实现根据方向不同而视角不同的显示装置。例如，可用于在纵向和横向要求不同视角的显示画面的车载导航系统、TV等显示装置。这是考虑到一个显示面板要由多人从不同位置和/或方向观看的情况。
[0056](第2实施方式)
[0057]接着，图4是示出本发明涉及的面状照明装置的第2实施方式中，作为面状照明装置的背光单元的分解立体图。与第I实施方式不同的是，光源被配置为与导光板2的周侧面2c中的两个侧面2ca，2cb相对。
[0058]具体来说，图4所示的第2实施方式涉及的面状照明装置I’包括导光板2、光源
3、以及光源3’:导光板2具有作为光出射面的上表面2a、上表面2a的相反侧的下表面2b、在上表面2a的周缘与下表面2b的周缘之间延伸的周侧面2c ;光源3作为第I光源，具有面对导光板2的周侧面2c中的第I侧面2ca设置的发光面3a ;光源3’作为第2光源，具有面对导光板2的周侧面2c中的第2侧面2cb设置的发光面3a’。导光板的周侧面2c中的第2侧面2cb位于第I侧面2ca的相反侧。如第I实施方式所记载的那样，光源的发光面与导光板侧面相对配置，并且从光源的发光面出射的光进入导光板。又，光源的发光面的中心线L(L’ )为相对于光源的发光面垂直并通过发光面的中心的假象线，且被图示为其延长端部相对导光板侧面垂直进入，并照原样在导光板2内直直延伸的假象线。光源的发光面与导光板侧面相对配置，由此，如图4所示的第I光源3的发光面3a的中心线L表示来自第I光源3的发光面3a的光在导光板2内传送的方向。又,第2光源3’的发光面3a’的中心线L’表不从第2光源3’的发光面3a’出射的光在导光板2内传送的方向。导光板2的第I侧面2ca与第2侧面2cb之间，分别来自第I光源3和第2光源3’的光的传送方向为反向。但是，与第I光源3的发光面3a的中心线L平行的方向也是相对于第2光源3’的发光面3a’的中心线L’平行的方向。又，垂直于第I光源3的发光面3a的中心线L的方向也是相对于第2光源3’的发光面3a’的中心线L’的垂直方向。
[0059]又，与第I实施方式涉及的面状照明装置I同样的，第2实施方式涉及的面状照明装置I’包括:第I棱镜片4和第2棱镜片6。第I棱镜片4包括:作为光出射面的上表面4a、上表面4a的相反侧的下表面4b、在上表面4a的周缘与下表面4b的周缘之间延伸的周侧面4c,第I棱镜片4在与导光板的上表面2a相对的下表面4b具有棱镜40。下表面4b的棱镜40的棱线与光源3的发光面3a的中心线L平行延伸。第2棱镜片6包括:作为光出射面的上表面6a、上表面6a的相反侧的下表面6b、在上表面6a的周缘6c与下表面6b的周缘之间延伸的周侧面6c,第2棱镜片6的上表面6a具有棱镜60。第2棱镜片6位于第I棱镜片4的上方。
[0060]又，本实施方式中，面状光源装置I’可进一步的包括配置在第I棱镜片4与第2棱镜片6之间的光扩散片5。
[0061]第2实施方式中，交替点亮第I光源3和第2光源3’，可进行光的传送方向的切换。又，同时点亮第I光源3和第2光源3’的话，可得到更广角度高强度的出射光。
[0062](第3实施方式)
[0063]图5是显示本发明的第3实施方式涉及的面状照明装置的主要部分扩大截面图。又，对于具有该面状照明装置21和设置于面状照明装置21的上方的显示面板11的显示装置20的第2实施方式，图5显示其主要部分的扩大截面图。
[0064]与第I实施方式的不同在于，第3实施方式的面状照明装置21进一步包括配置在第2棱镜片6上方的视角限制过滤器27。
[0065]具体来说，本实施方式涉及的面状照明装置21包括导光板2、光源3、第I棱镜片
4、和第2棱镜片6。导光板2包括:作为光出射面的上表面2a、上表面2a的相反侧的下表面2b、在上表面2a的周缘与下表面2b的周缘之间延伸的周侧面2c。光源3具有面对导光板2的周侧面2c中的第I侧面2ca设置的发光面3a，并具有通过光源3的发光面3a的中心、相对于该导光板2的周侧面2c中的第I侧面2ca垂直延伸的中心线。第I棱镜片4包括:作为光出射面的上表面4a、上表面4a相反侧的下表面4b、在上表面4a的周缘与下表面4b的周缘之间延伸的周侧面4c，且在与导光板2的上表面2a相对的下表面4b上具有棱镜40，其中下表面4b的棱镜40的棱线与光源3的发光面3a的中心线L平行延伸。第2棱镜片6包括:作为光出射面的上表面6a、上表面6a的相反侧的下表面6b、在上表面6a的周缘与下表面6b的周缘之间延伸的周侧面6c,第2棱镜片6的上表面具有棱镜60,且第2棱镜片6位于第I棱镜片4的上方。并公开了第2棱镜片6的棱镜60的棱线60a相对于光源3的发光面3a的中心线L实质上垂直延伸。进一步地，本实施方式的面状照明装置21还包括具有百叶窗27a的、配置在第2棱镜片6的上方的视角限制过滤器27。
[0066]本实施方式的面状装置20具有的第2棱镜片6的棱镜60的顶角被设定为大于90度。
[0067]图7是示出第3实施方式的面状照明装置20中，平面视图中的视角限制过滤器27的百叶窗27a与第2棱镜片6的棱镜60的棱线60a的关系的平面图。从上方观察时，视角限制过滤器27的百叶窗27a与配置在第2棱镜片6的上表面6a的棱镜60的棱线60a，相互呈一定角度地交叉。又，图7的参照符号60a表示棱镜60的棱线。
[0068]所述视角限制过滤器27为将具有百叶窗的构造的膜在PET(聚对苯二甲酸乙二酯)膜等的基材层层压后的片状的光学膜。例如，作为视角限制过滤器27，可采用3M(注册商标)公司的光控膜。该视角限制过滤器27中，多个百叶窗27a相对于与上述光源3的发光面3a中的中心轴L的垂直的方向(广角光出射方向X)稍稍倾斜延伸。
[0069]这样，第3实施方式中，在第2棱镜片6上，具有排列多个百叶窗27a限制可视范围的视角限制过滤器27，由此限制出射到与广角光出射方向X相比光的指向性更窄的狭角光出射方向Y中所期望的方向以外的光。又，所述广角光出射方向X如此地维持广角的出射光。这样，可实现在维持广视角的同时，使得光不漏到期望的方向以外的显示装置。
[0070]又，因为第2棱镜片6的棱镜60的顶角被设定为大于90度，所以光的出射方向倾斜，如图6所示，因而狭角光出射方向Y中的光的指向性的峰值可进行偏移。例如，偏移上述狭角光出射方向Y中的光的指向性的峰值，会对第2棱镜片6产生影响。所述指向性的峰值偏移10度?15度时，虽然也考虑受到第2棱镜片6的材质的影响，但多数情况下，设于第2棱镜片6的上表面6a的棱镜60的顶角为100度?135度的范围。
[0071]进一步的，从上方观察时，视角限制过滤器27的百叶窗27a和配置于第2棱镜片6的上表面6a的棱镜60的棱线60a相互构成一定角度，因此可以抑制透过率变化或干涉条纹。即，当从上方观察时，百叶窗27a和棱镜60的棱线60a平行的话，百叶窗27a和棱镜60的棱线60a仅偏离一点点位置，透过率就可能大幅变化。又，此时由于百叶窗27a和棱镜60的棱线60a的配置間隔的差异，干涉条纹变得明显。但是，在本发明的构造中，百叶窗27a被配置为相对于设置在第2棱镜片6的上表面6a的棱镜60的棱线60a呈一定角度。即，百叶窗27a和棱镜60的棱线60a在平面视图相互斜交叉，由此可期待透过率变化和干涉条纹发生的可能性降低。该百叶窗27a和棱镜60的棱线60a的平面视图中的角度最大可达到45度，但如果为5度左右也可达到上述的改善效果。
[0072]进一步的，面状照明装置20还可包括，配置在导光板2的上表面2a的保护层28。上述保护层28可为由PET构成的层。所述保护层28也可为弹性体构成的层。即，第I棱镜片4为丙烯酸树脂UV硬化树脂构成时，有可能会伤及由聚碳酸酯树脂或丙烯酸树脂构成的导光板2。因此，如果在导光板2的上表面2a具有上述材料构成的保护层28则可作为防止划伤的保护膜。
[0073](第4实施方式)
[0074]图8是示出本发明涉及的面状照明装置的第4实施方式中，作为面状照明装置的背光单元的分解立体图。第4实施方式涉及的面状照明装置101包括:导光板2、光源3、第I棱镜片4、第2棱镜片6。导光板2具有:作为光出射面的上表面2a、上表面2a相反侧的下表面2b、在上表面2a的周缘与下表面2b的周缘之间延伸的周侧面2c。光源3具有面对导光板2的周侧面2c中的第I侧面2ca设置的发光面3a，并具有通过光源3的发光面3a的中心，相对于导光板2的周侧面2c中的第I侧面2ca垂直延伸的中心线L。第I棱镜片4包括:作为光出射面的上表面4a、上表面4a相反侧的下表面4b、在上表面4a的周缘与下表面4b的周缘之间延伸的周侧面4c,并在与导光板2的上表面2a相对的下表面4b具有棱镜40。下表面4b的棱镜40与光源3的发光面3a的中心线L平行延伸。第2棱镜片6包括:作为光出射面的上表面6a、上表面6a相反侧的下表面6b、在上表面6a的周缘与下表面6b的周缘之间延伸的周侧面6c,第2棱镜片6的上表面6a具有棱镜60。并公开了第2棱镜片6位于第I棱镜片4的上方。第2棱镜片6的棱镜60相对于光源3的发光面3a的中心线L实质上垂直延伸。
[0075]考虑本发明的第4实施方式涉及的面状照明装置101根据用途用于相对显示面一定程度抑制垂直方向的出射光的强度的显示装置的情况。即，本实施方式中，公开了在第I棱镜片4和第2棱镜片6之间不设置光扩散片的构造。又，即使是没有设置光扩散片的结构，通过使第I棱镜片4的棱镜40的顶角从90度偏离，也可控制光的指向程度。
[0076]图9是示出第4实施方式中，第I棱镜片4的棱镜40的顶角与从第4实施方式的面状照明装置101的光出射面出射的出射光的强度的关系的示图。
[0077]根据图9对配光分布与包含于第I棱镜片4的棱镜40的顶角的关系进行说明。图9是用于说明作为背光单元的面状照明装置101的配光分布与包含于第I棱镜片4的棱镜40的顶角的关系的示图。图9 (a)表示顶角为90度以下(顶角为60度、70度、90度)时的情况，图9(b)表示顶角为90度以上(顶角为90度、100度、110度)时的情况。图9 (a)、(b)中，纵轴的「强度」为出射光的相对强度，横轴的「角度」表示图8所示的以与面状照明装置101的光出射面垂直的A线为基准(O度)的朝X方向的角度。又，表示出射光的指向性的曲线所附的符号也表示顶角的角度。
[0078]图9 (a)中，棱镜片4的棱镜40的顶角为90度时，距A线O度的出射光的强度最小、从15度到40度、以及一 15度到一 40度的出射光的强度变高。这表示前述光的两个方向的指向特性。又，棱镜片4的棱镜40的顶角为80度时，距A线O度付近的出射光的强度最小，但出射光的角度范围和强度都比棱镜40的顶角为90度的情况略大。进一步的，棱镜片4的棱镜40的顶角为70度时，距A线O度的出射光的强度一定程度被确保，进一步的，±30度的出射光的强度为最大。又，棱镜片4的棱镜40的顶角为60度时，距A线O度的出射光的强度最大，即使为±40度也可确保出射光的强度。
[0079]同样的，图9(b)中，棱镜片4的棱镜40的顶角为100度时，±60度的广角处得到强度为平均的出射光。棱镜片4的棱镜40的顶角为110度时，距A线O度处出射光的强度最大，从±20度左右开始出射光的强度逐渐下降。
[0080]由此，想要抑制距A线O度方向的出射光的强度时，可将第I棱镜片4的棱镜40的顶角设置在80度?90度的范围内。又，包括距A线O度的方向的广角的出射光为必要的情况下，也可将第I棱镜片4的棱镜40的顶角设定为60度?70度或100度?110度的范围。即，作为背光单元的面状照明装置101即使在没有设置光扩散片的情况，也可确保包括相对光出射面垂直的方向的广角的强出射光。对于该面状照明装置，不利用光扩散片对光的扩散，也不需要考虑由于设置光扩散片造成的光的损失。结果，带来必要部件的数量的削减。又，第I棱镜片4和第2棱镜片6可一体成型。
[0081]又，为了调整距A线O度方向的出射光，也可使第I棱镜片4的棱镜40的棱线变平，使棱镜40的截面为台形。又，图1、4、8中导光板2较短的侧面配置有光源3，但是如车载导航系统那样具有较宽画面，要求左右较宽的视角时，也可在导光板2的较长侧配置光源。此时，包含于第I棱镜片的棱镜的棱线为与该长边垂直，包含于第2棱镜片的棱镜的棱线与该长边平行。
[0082]图10是示出本发明涉及的面状照明装置的第5实施方式中，作为面状照明装置的背光单元的分解立体图。与第4实施方式的面状照明装置101不同的是，本实施方式的面状照明装置101’还包括配置在第2棱镜片6的上方的光扩散片5’。光扩散片5’被配置在第2棱镜片6的上方时，光的指向性得到一定程度的抑制，但可期待缓和出射光的观察亮度不均的效果。又，图1所示的第I实施方式涉及的面状照明装置I和第2实施方式涉及的面状照明装置I’公开了具有被配置在第I棱镜片4和第2棱镜片6之间的第I扩散片5的构造。这些面状照明装置1(1’)可在第2棱镜片6上进一步地配置第2扩散片5’。由此可期待缓和出射光的观察亮度不均的效果。
[0083]所述实施方式中，记载了本发明的面状照明装置和显示装置可适用于车载导航系统，但也可用于其他装置或设备的背光结构、显示装置或照明装置。也可考虑用于例如手机、PDA、移动型PC(个人计算机)、笔记本PC、便携式游戏机、便携音乐播放器等电子设备所用的背光结构或液晶显示器、电子标牌用的照明，进一步地，可用于顶灯或地灯等一般照明。
[0084]进一步地，根据本发明的主题，可参考附图示出的实施方式的要素的特定的组合、但在不脱离本发明主旨的前提下，可进行各种组合。因此，本发明的不限于附图所示的实施方式，而可包含各种图示的实施方式的要素的组合。
[0085]以本发明的公开为前提，在不脱离本发明的主旨范围的前提下，本领域技术人员可进行种种变更。且，图示的实施方式仅起到例示的目的，并不是意于将申请范围限定在所示的实例。专利请求的范围应解释为，不仅为文字记载的要素的组合，而应包括为达到实质相同结果的，实质相同方法获得相同效果的所有等价的要素。专利请求的范围可解释为，具体图示说明的，概念均等的内容，又，组合发明的主題的本质概念的内容也包括于此。
[0086]符号说明
[0087]1，I’，20，101面状照明装置
[0088]2导光板
[0089]3，3’ 光源
[0090]3a，3a’ 发光面
[0091]3b 基板
[0092]4第I棱镜片
[0093]5，5’光扩散片
[0094]6第2棱镜片
[0095]7反射片
[0096]10显示装置
[0097]11 显示面板
[0098]27视角限制过滤器
[0099]27a视角限制过滤器的百叶窗
[0100]28保护层
[0101]40第I棱镜片的棱镜
[0102]60第2棱镜片的棱镜
[0103]60a第2棱镜片的棱镜的棱线
[0104]L，L’通过光源的发光面的中心的中心线。
【权利要求】
1.一种面状照明装置，其特征在于，包括: 导光板，所述导光板包括:作为光出射面的上表面、上表面相反侧的下表面、和在上表面的周缘与下表面的周缘之间延伸的周侧面； 光源，所述光源具有面对导光板的周侧面之中的第I侧面配置的发光面，通过所述光源的发光面的中心的中心线相对于该导光板的周侧面之中的第I侧面垂直延伸； 第I棱镜片，所述第I棱镜片包括:作为光出射面的上表面、上表面相反侧的下表面、和在上表面的周缘与下表面的周缘之间延伸的周侧面，在面对导光板的上表面的所述第I棱镜片的下表面具有棱镜，所述第I棱镜片的下表面的棱镜的棱线与光源的发光面的中心线平行地延伸；以及 第2棱镜片，所述第2棱镜片包括:作为光出射面的上表面、上表面相反侧的下表面、和在上表面的周缘与下表面的周缘之间延伸的周侧面，所述第2棱镜片的上表面具有棱镜，所述第2棱镜片位于第I棱镜片的上方， 第2棱镜片的棱镜的棱线相对于光源的发光面的中心线实质上垂直延伸。
2.一种面状照明装置，其特征在于，进一步包括:配置在所述第I棱镜片和所述第2棱镜片之间的光扩散片。
3.如权利要求2所述的面状照明装置，其特征在于，光扩散片具有，相比于与光源的光出射面的中心线平行的方向，在与光源的光出射面的中心线垂直的方向上光更加扩散的各向异性扩散系数。
4.如权利要求1所述的面状照明装置，其特征在于，第I棱镜片的棱镜的顶角在60度到70度的范围内。
5.如权利要求1所述的面状照明装置，其特征在于，第I棱镜片的棱镜的顶角在100度到110度的范围内。
6.如权利要求1所述的面状照明装置，其特征在于，进一步包括具有百叶窗的、配置在第2棱镜片的上方的视角限制过滤器。
7.如权利要求1所述的面状照明装置，其特征在于，第2棱镜片的棱镜的顶角大于90度。
8.如权利要求6所述的面状照明装置，其特征在于，视角限制过滤器的百叶窗与设置于第2棱镜片的上表面的棱镜的棱线，从上方观察时,相互呈一定角度延伸地配置。
9.如权利要求1所述的面状照明装置，其特征在于，进一步包括光源，所述光源具有面对导光板的周侧面之中的第2侧面配置的发光面，并具有通过所述光源的发光面的中心、相对于该导光板的周侧面之中的第2侧面垂直延伸的中心线。
10.如权利要求1所述的面状照明装置，其特征在于，进一步包括配置于第2棱镜片上方的光扩散片。
11.一种显示装置，其特征在于，包括: 如权利要求1至10中任一项所述的面状照明装置； 包括作为显示面的上表面和上表面相反侧的下表面的显示面板， 显示面板的下表面面对面状照明装置。
12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，显示面板包括液晶显示面板。
【文档编号】F21V3/04GK104364578SQ201380030974
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年6月12日 优先权日:2012年6月13日
【发明者】安原良, 宫下纯司, 渡边清一, 中村泉 申请人:西铁城电子株式会社, 西铁城控股株式会社