光學部件、面光源裝置及液晶顯示裝置的製作方法

2023-05-20 12:05:51

專利名稱：光學部件、面光源裝置及液晶顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及光學部件、面光源裝置及液晶顯示裝置，尤其涉及具 有相互重疊的多個光學片的光學部件、包含該光學部件的面光源裝置 以及包含該面光源裝置的液晶顯示裝置。
背景技術：
近年，使用液晶顯示面板(以下又稱LCD面板)的液晶顯示裝置， 作為個人電腦、電視、各種信息終端設備等的圖像顯示手段在各種領 域得到利用。在這類液晶顯示裝置中，LCD面板均為透過型。而且， 面光源裝置將來自光源的光變換成面狀光，從背面照射液晶面板。該面光源裝置大體分為導光板導光型(邊光型、側光型)和直下 型。導光板導光型面光源裝置中，沿著透光性優良的丙烯酸樹脂等組 成的平板狀的導光板的側端部配置冷陰極管等光源，來自光源的光進 入導光板內，然後從導光板射出。另一方面，直下型面光源裝置中不 使用導光板，光源隔著多枚光學片配置在液晶面板的對側位置。20英 寸以下的小型液晶顯示裝置中，以能夠實現低功耗、薄型化的導光體 導光方式為主，大型液晶顯示裝置中，以直下型面光源裝置為主。圖5表示一例直下型面光源裝置。圖5所示的面光源裝置40中，包 括使光透過的光學部件20;在光學部件20的入光側對著光學部件20 配置的光源31;以及對著光學部件20將光源31夾於其間地配置的反射 板32。從光源側31起光學部件20中依次設有由苯乙烯和丙烯酸等組 成的擴散層21、粘接層22、具有開口的遮光層23以及透4竟片24。通常， 光學部件20的各層一體地形成。這樣的面光源裝置40及光學部件20已 在曰本公開專利/>淨艮特開2007-47257號上公布。近來，圖6所示的光學部件25也已開始^皮採用。圖6所示的光學部 件25中，從光源31側依次層疊擴散片26、可從美國3M公司得到的亮度 增強膜(BEF(註冊商標)Brightness Enhancement Film)27以及美國3M 公司註冊的偏振光分離膜(DBEF(註冊商標)Double Brightness Enhancement Film)28。各層(各片、各膜)之間不相互粘接，但是保持 層疊的狀態。在光學片(BEF)27片狀的基部上規則地排列剖面呈角形的單位稜 鏡，該稜鏡具有與光波長相比充分大的尺寸。藉助於該光學片27，可 將來自軸外(off-axis)的光會聚，將該光朝向視聽者改向(redirect)或再 循環(recycle)到軸上(on-axis)，因此，能夠有效利用來自光源的光。但是，這樣的光學部件一旦裝入液晶顯示裝置，在光源點亮的期 間，易發生在光源31側(入光側)凹陷，在液晶顯示面板19側(出光側) 凸出的翹曲變形。而且，光學部件25會擠壓液晶顯示面板19，使顯示 圖像受到不良影響。發明內容本發明基於對上述問題的考慮而構思，其目的在於提供可使在裝 入面光源裝置後的使用期間的變形得到抑制的光學部件。另外，本發 明的目的還在於，提供具有相對於光源而配置的光學部件的、能夠抑 制使用期間的光學部件的變形的面光源裝置，並提供包含該面光源裝 置的液晶顯示裝置。本發明的第l光學部件是用於面光源裝置的使光透過的光學部 件，其特徵在於，設有相互重疊的多個光學片，上述多個光學片中至 少包括設於最先入光側的最先入光側光學片以及設於上述最先入光 側光學片的出光側的、其剛性大於上述最先入光側光學片的高剛性光 學片。對於本發明的第l光學部件，設光學片的楊氏才莫量為E、該光學片 的厚度為t, (Ex。的值越大，即可判定上述光學片的剛性越高。另外，對於本發明的第l光學部件，上述多個光學片還包括作為 與上述高剛性光學片不同的其他光學片的設於最前出光側的最前出 光側光學片，上述高剛性光學片可具有比上述最前出光側光學片高的 剛性。而且，對於本發明的第l光學部件，也可將上述多個光學片中的 至少一個設定為在其出光側面形成了透鏡陣列的光學透鏡片。對於這 樣的本發明的第l光學部件，上述透鏡陣列具有規則地排列的多個單位透鏡，上述單位透鏡的表面中具有上述單位透鏡的排列節距的5倍 以上的曲率半徑的曲面部分的表面積之和與上述光學透鏡片的出光 側的表面積之比可以設定為50%以上。另夕卜，對於這樣的本發明的第l 光學部件，上述光學透鏡片可以設定為具有比上述多個光學片所包含 的其他光學片高的剛性。而且，對於本發明的第l光學部件，可設定成在上述高剛性光學 片的出光側面形成透4fe陣列。而且，對於本發明的第l光學部件，上述高剛性光學片可設定成 具有比上述多個光學片所包含的其他光學片高的剛性。而且，對於本發明的第l光學部件，上述高剛性光學片構成為其 片面實質上沿垂直方向配置時不因自重而發生彎曲。而且，對於本發明的第l光學部件，上述高剛性光學片在平面視 圖中呈矩形，若上述高剛性光學片的厚度為t、上述高剛性光學片的上 述矩形的邊長為L、上述高剛性光學片的楊氏^^莫量為E、上述高剛性光 學片的密度為p,則滿足以下的關係 lSEx(t2/p)>15xpxgxd4/(8xExt2)而且，對於本發明的第2面光源裝置，上述支承件的上述接觸部 可設為透明。本發明的第2液晶顯示裝置的特徵在於，包括上述任一種本發明 的第2面光源裝置和配置在上述面光源裝置的上述光學部件的出光側 的液晶顯示面板。


圖l表示本發明的一實施例的垂直方向剖視圖，概略表示液晶顯 示裝置的結構。圖2表示從圖1的Al方向觀看時支承件的配置狀態。圖3是表示光學片上形成的透鏡陣列的剖視圖。圖4是表示顯示面沿水平方向配置的圖1的液晶顯示裝置的垂直方向剖視圖。圖5是在與圖1對應的剖面中表示 一 例傳統的面光源裝置和傳統 的光學部件的垂直方向剖視圖。圖6是在與圖1對應的剖面中表示另 一例傳統的面光源裝置和傳 統的光學部件的垂直方向剖視圖。
具體實施方式
以下，參照附圖就本發明的一實施例進行說明。再有，為便於圖 示和理解，本說明書的附圖中釆用了適當的比例及縱^f黃尺寸比等，與 實物的實際尺寸相比會有誇大與變更。圖1至圖4用以說明本發明的的液晶顯示裝置、面光源裝置及光學 部件的一實施例。圖l是表示液晶顯示裝置的垂直方向剖視圖，圖2說 明平面視圖中的支承件的配置狀態。圖3是裝入液晶顯示裝置的光學 片的局部剖視圖，說明在光學片上形成的透鏡陣列的曲面部分的曲率 及排列狀態等。圖4是圖1的液晶顯示裝置的垂直方向剖視圖，表示在 與圖l不同的配置狀態下配置的液晶顯示裝置。再有，附圖中的標記如下l為液晶顯示裝置，5為面光源裝置， IO為光學部件，11-13為光學片，12a為透鏡陣列，12b為形成透鏡陣列 單位透鏡，12c為單位透鏡的曲面部分，15為光源，16為反射板，18 為支承件，18a為接觸部，18b為支持部，19為液晶顯示面板,20為光 學部件，21為光學片(擴散層)，22為粘接層，23為反射層，24為光學 片(透鏡片)，25為光學部件，26及27為光學片，31為光源，32為反射 板。另外，本說明書中使用的例如"片"、"膜"和"板"等並不以厚度作 為基準進行區別，它們表示包含可被稱作為"片"或"板"的部件的概念。如圖1所示，液晶顯示裝置l包括:液晶顯示面板19和配置在液晶 顯示面板19的背面、從背面照明液晶顯示面板19的面光源裝置5。液 晶顯示面板19用的面光源裝置5設有配置在液晶顯示面板19的背面的光學部件10和配置在光學部件10的背面的光源15。本實施例中，光源 15由直線延伸的多個冷陰極線管構成。在圖l所示的例中，構成光源 15的多個冷陰;改線管，水平方向延伸地相互平^f亍排列。另外，在光源 15的背面配置有反射板16。反射板16例如可由具反射性的金屬板或 層疊了反射性金屬層的支持基體材料等構成。本實施例中，光學部件10包含三枚光學片11、 12、 13。三枚光學 片ll、 12、 13層疊而形成平面光學部件10。來自光源15的光沿三枚光 學片ll、 12、 13層疊的方向透過光學部件10,照明液晶顯示面才反19。 從而，圖1中左側相當於光學部件20的出光側，右側相當於光學部件 20的入光側。再有，三枚光學片ll、 12、 13在重疊的狀態下其邊緣部相互固定。 但是，附圖中，省略了將三枚光學片ll、 12、 13相互固定的構件。構成光學部件10的多個光學片包括配置在最先入光側的最先入 光側光學片1 l和配置在最先入光側光學片11的出光側的、具有高於最 先入光側光學片11的剛性的高剛性光學片12。另外，構成光學部件IO 的多個光學片還包括作為與高剛性光學片12不同的光學片配置在高 剛性光學片12的出光側(即最前出光側)的最前出光側光學片13。高剛 性光學片12具有比最前出光側光學片13高的剛性。即，高剛性光學片 12具有比構成光學部件10的多個光學片中其他的光學片高的剛性。這裡，光學片ll、 12、 13的剛性，可用作為評價對象的光學片的 楊氏模量(也稱為剛性模量)E及該光學片的厚度t來評價。具體而言， 對於作為評價對象的光學片，可按算出的(Ex一)的值越大該光學片的剛 性就越高、算出的(Ex。的值越小該光學片的剛性就越低的方式作出判 斷。從而，最先入光側光學片ll的楊氏模量Ei及厚度t!和高剛性光學 片12的楊氏模量E2及厚度t2滿足以下的式(1)。同樣地，高剛性光學片 12的楊氏模量E2及厚度t2,最前出光側光學片13的楊氏模量Es及厚度t3 滿足以下的式(2)。再有，楊氏才莫量E的單位可為[N/m2],厚度t的單 位可為[m]。formula see original document page 12 如上所述，對於傳統的液晶顯示裝置，易發生光學部件在光源側 (入光側)凹陷、在液晶顯示面板側(出光側)凸起的情況。本申請的發 明人就這樣的光學部件翹曲的發生機制反覆作了研究，得出了以下的 認識。構成光學部件的光學片中最靠近光源側(入光側)配置的光學片， 表面與背面的吸溼率差(乾燥度之差)增大，而最先入光側的光學片以 外的光學片，表面與背面的吸溼率差(乾燥度之差)幾乎沒有或很小。 也就是說，光源點亮期間，主要是最先入光側的光學片受到光源照射， 因其表面與背面發生的吸溼率差而變形，其他光學片幾乎不變形。另外，來自光源的放熱使光學片的溫度上升，但各光學片的片面與背面 不會發生大的溫度差。也就是說，光學片的片面與背面的溫度差不構 成光學部件翹曲的重大原因。依據這樣的認識，受光源15照射的最先入光側光學片ll的表面與 背面產生吸溼率差，最先入光側光學片ll產生翹曲，在入光側成為凹 陷，在出光側成為凸起。此時，配置在最先入光側光學片ll的出光側 的光學片12、 13會直接或間接地受到要產生變形的最先入光側光學片 ll因在入光側凹陷、在出光側凸起而導致的擠壓。但是如上所述，依據本實施例中的光學部件IO，在最先入光側光 學片11的出光側配置具有比最先入光側光學片11高的剛性的高剛性 光學片12。也就是，在使用中最易變形的最先入光側以外的位置配置 剛性最高的光學片。因此，具有比最先入光側光學片ll高的剛性的高 剛性光學片12能夠抵抗來自最先入光側光學片11的擠壓，高剛性光學 片12還能顯著抑制出光側中的光學部件10的變形。而且，通過具有高 剛性的高剛性光學片12，能夠抑制因吸溼率差引起的最先入光側光學 片11的變形。從而，能夠有效防止因光源15的照射，光學部件10整體 地向光源側凹陷、向液晶顯示面板19側凸起的變形，而且，能夠防止因光學部件10的變形而導致的顯示圖像的惡化。另外，依據本實施例中的光學部件IO，如上所述，在最前出光側 光學片13的入光側，配置具有比最前出光側光學片13高的剛性的高剛 性光學片12。也就是，將剛性最高的光學片配置在最前出光側以外的 位置上。通過這樣的結構，能夠進一步減小剛性最的高光學片(本實施 例中的高剛性光學片12)的表面與背面的吸溼率差，能夠顯著降低因吸 溼率差導致的剛性最高的光學片的變形。再有，在其片面實質上沿垂直方向地配置光學片的情況下，會因 自重而產生翹曲。這種因自重導致的翹曲，在超出某個閾值後就急劇 增大，這樣的狀態在本申請中稱為彎曲。而且，能夠抑制光學部件IO 整體的變形的高剛性光學片12最好構成為，使得在其片面實質上沿垂 直方向而配置時消除因自重造成的彎曲。具體而言，高剛性光學片12 平面視圖中呈矩形，以該矩形的一邊實質上沿垂直方向的方式設置光 學部件10(面光源裝置5、液晶顯示裝置l)，可按如下條件設計高剛性 光學片12(光學部件10、面光源裝置5、液晶顯示裝置l):即若高剛性 光學片12的厚度為t、沿高剛性光學片12的垂直方向的矩形的邊長為L、 高剛性光學片12的楊氏模量為E、高剛性光學片12的密度為p,則滿足 以下的式(3)。若滿足以下的式(3),則在高剛性光學片12被支撐而使其 片面沿垂直方向的狀態下，能夠避免因自重造成的彎曲。l^Ex(t2/p)xL …(3)再有，可取厚度t的單位為[m]、長度L的單位為[m]、楊氏模量E 的單位為[N/m2]、密度p單位為[kg/m"。另外，本申請中所說的"片面" 是指從整體及全局上看作為所討論對象的片狀部件時，與該平面方向 一致的面。於是，本實施例中，光學片ll、 12、 13的各片面是指從整 體上看光學部件10時的片面，並與液晶顯示裝置l的顯示面相互平行。但是，裝入液晶顯示裝置1用的面光源裝置5的光學部件10具有這 樣的功能使來自光源16的光的面內分布均勻化，同時使光朝正面方 向(光學部件10的法線方向)會聚。在這樣的光學部件IO、 20、 25上，通常包含在出光側面形成透鏡陣列12a的光學透鏡片12、 24、 27。這才羊 的光學透鏡片24、 27，通過透鏡陣列12a的光學作用(亦即折射和反射 等)，能夠控制光的指向性。於是，由於光學透鏡片12、 24、 27，能夠 使透過光學部件IO、 20、 25的光在正面方向(光學透鏡片12的片面的法 線方向)會聚。從而，使被液晶顯示面板19有效使用的光量增加，能夠 改善來自光源15的光的利用效率。另外，本申請中使用的"透鏡"一詞 的含義，除了狹義的透鏡本身以外，還包含所謂的稜鏡。另一方面，這樣的形成了透鏡陣列12a的光學透鏡片12—旦發生變 形(翹曲或彎曲等)，不僅不能發揮光學透鏡片12的透鏡陣列12a的所期 待的效果，還會使液晶顯示裝置l顯示的圖像質量惡化。例如，使光 源光會聚到正面方向以外的方向，就會造成液晶顯示裝置l是顯示的 圖像灰暗的不良情況。為了避免這樣的不良情況，最好使得形成有透 鏡陣列12a的光學透鏡片難以變形。因此，光學透鏡片最好構成為在其片面實質上沿垂直方向配置 時不因自重而發生彎曲。具體而言，如上所述，光學透鏡片平面一見圖 中呈矩形，矩形的一邊實質上沿垂直方向地設置光學部件10(面光源裝 置5、液晶顯示裝置l),將光學透鏡片設計成光學透鏡片的厚度為t、 光學透鏡片的沿垂直方向的矩形的邊長為L、光學透^:片的楊氏才莫量 為E、光學透4竟片的密度為p時，滿足上述的式(3)。如上所述，若式(3) 得到滿足，則在片面沿垂直方向的支撐狀態下，能夠避免光學透4竟片 12發生彎曲。如圖3所示，本實施例中，在高剛性光學片12的出光側面形成透 鏡陣列12a。從而，形成有透鏡陣列12a的光學透鏡片(高剛性光學片)12 在其片面實質上沿垂直方向配置時，會因自重而發生彎曲。另外，形 成有透鏡陣列12a的光學透鏡片(高剛性光學片)12的剛性，具有比構成 光學部件10的多個光學片所包含的其他光學片高的剛性。因而，依才居 本實施例的光學部件10(面光源裝置5、液晶顯示裝置l),包含透4竟陣 列12a光學片12不僅沒有大的變形(不發生彎曲)，而且或者說變得難以發生變形。從而，該透鏡陣列12逸揮預定的功能，液晶顯示裝置l的顯示面上能夠以優良畫質顯示圖像。再有，這裡所說的光學片的剛性，與上述評價手法同樣，可用作為評價對象的光學片的楊氏模量E及該光學片的厚度t進行評價。具體 而言，對於作為評價對象的光學片，可判斷為算出的(Ex。的值越大 該光學片的剛性高，算出(Ext,的值越小，該光學片的剛性就越低。 另外，對於形成有透鏡陣列12a光學片計算(Ext^時，可將構成透4竟陣 列12a的單位透鏡12b的突出高度忽略不計，將光學透鏡片12的基部的 厚度作為光學透鏡片t2的厚度t來判斷剛性的高低。如圖3所示，本實施例中，在高剛性光學片12的出光側面形成的 透鏡陣列12a,具有遍及高剛性光學片12的出光側面稍前的整個區域而 規則排列的多個單位透鏡12b。更具體地說，多個單位透鏡12b在不 同的2個方向(一般為正交方向)上以一定的節距(例如，在2個方向上均 為節距PO)排列，透鏡陣列12a構成複眼微透鏡板。這裡，圖3表示沿 著光學透鏡片(高剛性光學片)12c的片面的法線方向及單位透鏡12a的 排列方向的光學透鏡片(高剛性光學片)12的剖面。以下，將該剖面稱 為主截面。圖3所示的單位透鏡12b,光學透鏡片12的主截面，具有從直角二 等邊三角形(圖3的虛線部)的頂角R的二邊隆起成曲線(H1、 H2)狀的外 輪廓。也就是，單位透鏡12b具有構成出光側面的曲面部分12c。作為 包含這樣的單位透鏡12b的光學透鏡片12，例如可採用住友3M林式會 社製造的RBEF(註冊商標，Rounded Brightness Enhancement Film)。若 單位透鏡12b的表面不以曲面而以平坦面構成，則會隨著光學透4竟片 12的變形，使圖像品質受很大影響。另一方面，若如本實施例這樣， 單位透鏡12b包含曲面部分12c,就能夠顯著抑制伴隨光學透鏡片12的 變形而產生的圖像品質的惡化。但是，若光學透鏡片12的主截面中的曲面部分12c的曲率半徑變 大，則主截面中具有二等邊三角形形狀的單位透鏡會對透過光施加不同的作用。本申請的發明人經過反覆潛心研究得知，若光學透鏡片12的主截面中的曲面部分12c的外輪廓的曲率半徑為單位透鏡12b的配置 節-巨PO的5倍以上，帶曲面部分12c的單位透4竟12b對透過光具有與主 截面為二等邊三角形形狀的單位透鏡近似相同的會聚作用。另外，本實施例中，具有單位透鏡12b的表面中的單位透鏡12b的 排列節距PO的5倍以上的曲率半徑的曲面部分12c的表面積之和與光 學透鏡片12出光側的表面積之比為50%以上。這樣的光學透鏡片12， 如上所述，若構成為不發生彎曲(例如，構造得滿足上述式(3)時)，則 可有效防止圖像品質的惡化。但是，本實施例中，如圖1及圖2所示，面光源裝置5還設有/人入 光側與光學部件10的最先入光側光學片ll觸接的、用以在展開的狀態 支撐光學部件10的支承件18。支承件18具有與最先入光側光學片ll觸 接的接觸部18a和支撐接觸部18a的支撐部18b。接觸部18a在沿光學部件20的法線方向的剖面(圖l參照)中，具有 圓弧狀的輪廓。該接觸部18a是透明的，使得來自光源15的光受支秀"牛 18遮擋的影響減小。另外，支撐部18b固定在反射板16上。組裝液晶 顯示裝置l時，相對於配置在液晶顯示面板19出光側的框架等固定面 光源裝置5(更具體地說,是反射板16)。此時，支承件18從入光側觸接 光學部件IO,將光學部件10向框架等擠壓。從而，多個光學片ll、 12、 13層疊而形成的光學部件10保持在展開的狀態。如圖2所示，多個支承件18,接觸部18a排列在沿水平方向各種位 置及沿垂直方向各位置上，在最先入光側光學片11的片面的近整個區 域觸接最先入光側光學片ll。本實施例中，如圖2所示，在光學部件 IO的平面視圖中，換言之，如圖1箭頭A1所示從光學部件10的法線方 向看，接觸部18a在最先入光側光學片ll上規則地排列。更具體地i兌， 在最先入光側光學片ll上，接觸部18a沿不同的2個方向(一般是正交的 2個方向)，以一定的間隔排列。也有圖4所示液晶顯示裝置1的設置，即形成光學部件20的多個光學片ll、 12、 13的各片面實質上沿水平方向設置。考慮這^"的設置方 式，使最先入光側光學片ll的片面實質上沿水平方向地配置面光源裝 置5時，最好構成得使相鄰的2個接觸部18a之間的最先入光側光學片11 在垂直方向的撓曲量小於最先入光側光學片的該部分的厚度。具體而 言，面光源裝置5(液晶顯示裝置1)可設計成，在相鄰的2個接觸部18a 的沿最先入光側光學片11的片面的間隔為d(參照圖4)、最先入光側光 學片ll的密度為p、最先入光側光學片ll的厚度為t、最先入光側光學 片11的楊氏才莫量為E、重力加速度為g時，滿足以下的式(4)。 t>15xpxgxd4/(8xExt2) …(4) 該式(4)的右邊，與兩端可旋轉支撐的厚度為t、長度為d的梁因自 重(均勻載荷狀態)而變形的撓曲量相當。實際上，接觸部18a^j"最先入 光側光學片11的支撐方式並不是完全的旋轉支撐，因此撓曲量比用式 (4)的右邊算出的值小。另外，用式(4)進行設計時，最好將間隔d作為 規則排列的多個接觸部18a中的相鄰的2個接觸部18a的最大間隔。在這 種情況下，能夠更可靠地使最先入光側光學片11的撓曲量5小於其厚 度t。
再有，可取間隔d的單位為[m]、密度p的單位為[kg/m3]、厚度t 的單位為[m]、楊氏模量E的單位為[N/m2]、重力加速度g的單位為
，。
以滿足式(4)的條件而設計的液晶顯示裝置1,即便使顯示面大致 沿水平方向設置液晶顯示裝置l，也不會出現顯示圖像的顯著惡化的 情況。也就是說，能夠將光學部件10的翹曲抑制到實用的程度。
再有，構成光學部件10的多個光學片11、 12、 13,可採用各種材 料構成。例如，最先入光側光學片ll及最前出光側光學片，可用苯乙 烯樹脂、丙烯酸樹脂，聚碳酸酯樹脂等樹脂薄膜(片)等形成。
另外，形成有透鏡陣列12的高剛性光學片12，採用PET(聚對苯二 甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、COP(環 烯聚合物)等，並通過該技術領域^^知的擠出成型法、射出成型法、或熱壓成型法形成。或者，也可以PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚 丙烯)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚曱基丙烯酸甲酯)、PE(聚乙烯)等作 為基體材料，採用在其上配置紫外固化樹脂紫外固化成型法來形成高 剛性光學片12。當然，上述BEF(註冊商標)等也可作為高剛性光學片 12使用。
再有，對於上述實施例可進行各種各樣的變更。以下，就一個變 形例加以i兌明。
例如，上述實施例中，描述了由三枚光學片ll、 12、 13構成的光 學部件10的示例，但並不以此為限。光學部件10也可由二^:光學片構 成，也可由四枚以上的光學片構成。
另外，上述實施例中，描述了在高剛性光學片122上形成透鏡陣 列12a的示例，但並不以此為限。透鏡陣列12a也可形成為高剛性光學 片12以外的光學片。例如，可在最前出光側光學片13上形成透鏡陣列 12a。但是，形成透鏡陣列12a的光學透鏡片最好構成為滿足上述式(3)。 另外，形成透鏡陣列12a的光學透鏡片，最好配置在最容易發生變形的 最先入光側以外的位置。
並且，上迷的實施例中，描述了在構成光學部件10的多個光學片 11、 12、 13中的一個上形成透鏡陣列12a的示例，^旦並不以此為限。例 如，也可形成在2個以上光學片上形成透鏡陣列12a。
並且，上述實施例中，描述了透鏡陣列12a單位透鏡12b分別在不 同的2個方向的以一定的間隔配置的示例，^旦並不以此為限。例如， 也可將在線上延伸的單位透鏡在與該延伸方向正交的方向上排列來 構成由多個單位透鏡組成的透鏡陣列。
並且，上述實施例中，描述了構成光學部件10多個光學片11、 12、 13相互面狀相疊而不固定的示例，但並不以此為限，也可將多個光學 片ll、 12、 13通過例如粘接層相互固定。
並且，上迷實施例中，作為光源15，描述了採用直線狀延伸的例 如陰極射線管的示例，但並不以此為限，例如也可採用發光二極體形成的光源、點光源等各種已知的光源。
再有，以上就對應於上述實施例的幾個變形例作了說明，當然, 也可將多個變形例適當組合而應用。
權利要求
1.一種用於面光源裝置的使光透過的光學部件，其特徵在於，設有相互重疊的多個光學片，所述多個光學片中至少包括配置在最先入光側的最先入光側光學片；以及配置在所述最先入光側光學片的出光側的、具有比所述最先入光側光學片高的剛性的高剛性光學片。
2. 權利要求l所述的光學部件，其特徵在於，設光學片的楊氏模量為E、該光學片的厚度為t,則(Ex。的值越大， 判斷所述光學片的剛性越高。
3. 權利要求l所述的光學部件，其特徵在於，所述多個光學片還包括配置在最前出光側的最前出光側光學片， 作為與所述高剛性光學片不同的光學片，所述高剛性光學片具有比所述最前出光側光學片高的剛性。
4. 權利要求l所述的光學部件，其特徵在於，所述多個光學片中的至少一個是在出光側面形成有透^:陣列的光 學透鏡片。
5. 權利要求4所述的光學部件，其特徵在於，所述透鏡陣列具有規則地排列的多個單位透鏡，所述單位透4竟的 表面中具有所述單位透鏡的排列節距的5倍以上的曲率半徑的曲面部 分的表面積之和與所述光學透鏡片的出光側的表面積之比為50%以 上。
6. 權利要求4所述的光學部件，其特徵在於， 所述光學透鏡片具有比所述多個光學片中包含的其他任一光學片高的剛性。
7. 權利要求l所述的光學部件，其特徵在於，所述高剛性光學片 的出光側面形成有透鏡陣列。
8. 權利要求7所述的光學部件，其特徵在於，所述高剛性光學片具有比所述多個光學片中包含的其他任一光學 片高的剛性。
9. 權利要求l所述的光學部件，其特徵在於，所述高剛性光學片 構成為在其片面實質上沿垂直方向配置時不因自重而彎曲。
10. 權利要求l所述的光學部件，其特徵在於， 所述高剛性光學片在平面^L圖中呈矩形，所述高剛性光學片的厚度為t、所述高剛性光學片的所述矩形的邊 長為L、所述高剛性光學片的楊氏才莫量為E、所述高剛性光學片的密度 為p時，滿足如下的關係 lSEx(f/p)xL。
11. 一種用於面光源裝置的使光透過的光學部件，其特徵在於， 設有相互重疊的多個光學片，所述多個光學片中包括至少一個在出光側面形成有透鏡陣列的光 學透鏡片，所述光學透鏡片構成為其片面實質上沿垂直方向配置時不因自重 而彎曲。
12. 權利要求ll所述的光學部件，其特徵在於， 所述光學透鏡片在平面視圖中呈矩形，所述光學透鏡片的厚度為t、所述光學透鏡片的所述矩形的邊長為 L、所述光學透鏡片的楊氏模量為E、所述光學透鏡片的密度為p時， 滿足如下的關係 1，(tVp)xL。
13. 權利要求ll所述的光學部件，其特徵在於， 所述透鏡陣列具有規則地排列的多個單位透鏡， 所述單位透鏡的表面中具有所述單位透鏡的排列節距的5倍以上的曲率半徑的曲面部分的表面積之和與所述光學透鏡片的出光側的表 面積之比為50%以上。
14. 權利要求ll所述的光學部件，其特徵在於，所述光學透鏡片具有比所述多個光學片中包含的其他任一光學片 高的剛性。
15. 權利要求14所述的光學部件，其特徵在於，設光學片的楊氏模量為E、該光學片的厚度為t，則(Exf)的值越大， 判斷所述光學片的剛性越高。
16. —種面光源裝置，其特徵在於，設有權利要求1至15中任一項所述的光學部件；以及 配置在所述光學部件的入光側的光源。
17. 權利要求16所述的面光源裝置，其特徵在於，還包括具有從入光側與所述光學部件的所述最先入光側光學片觸 接的接觸部的多個支承件，所述最先入光側光學片的片面實質上沿水平方向地配置面光源裝 置時，相鄰的2個接觸部之間的沿所述最先入光側光學片的垂直方向的 撓曲量小於所述最先入光側光學片的有關部分中的厚度。
18. 權利要求16所述的面光源裝置，其特徵在於， 還包括具有從入光側與所述光學部件的所述最先入光側光學片觸接的接觸部的多個支承件，設相鄰的2個接觸部的沿所述最先入光側光學片的片面的間隔為 d、所述最先入光側光學片的密度為p、所述最先入光側光學片的厚度 為t、所述最先入光側光學片的楊氏才莫量為E、重力加速度為g,則滿足 以下的關係t〉 15xpxgxd4/(8xExt2)。
19. 權利要求16所述的面光源裝置，其特徵在於， 所述支承件的所述接觸部是透明的。
20. —種液晶顯示裝置，其特徵在於，設有權利要求16所述的所述面光源裝置；以及 配置在所述面光源裝置的所述光學部件的出光側的液晶顯示面板。
全文摘要
本發明提供一種裝入面光源裝置的、能夠抑制使用期間的變形的光學部件。所述光學部件設有相互重疊的多個光學片。所述多個光學片至少包括配置在最先入光側的最先入光側光學片；以及配置在上述最先入光側光學片的出光側的、具有比上述最先入光側光學片高的剛性的高剛性光學片。
文檔編號G02B3/00GK101266357SQ20081008680
公開日2008年9月17日 申請日期2008年3月13日 優先權日2007年3月13日
發明者兒玉大二郎, 後藤正浩 申請人:大日本印刷株式會社