TW200914947A - Backlight device, liquid crystal display device, optical member, and lenticular lens sheet - Google Patents

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200914947 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於背光裝置、液晶顯示裝置、光學構件及 雙凸式透鏡片，更詳細上則是關於直下型的背光裝置、用 背光裝置之液晶顯示裝置、用於背光裝置之光學構件、以 及用於光學構件之雙凸式透鏡片。 【先前技術】 液晶顯示裝置要求高的正面亮度。因而，用於液晶顯 示裝置的背光裝置具備有將正面亮度予以提高之光學構件 。如同日本專利第3 26223 0號公報（專利文獻1 )所揭示 ，一般是用稜鏡片來作爲光學構件。 用稜鏡片的情況，稜鏡透鏡會與液晶面板的像素干涉 ，故容易發生波紋紋路。日本專利特開2006-23 50 1 4號公 報（專利文獻2 )中揭示，防止這種波紋紋路的技術。具 體上是在稜鏡片與液晶面板之間舖設擴散片。藉由此方式 ，抑制波紋紋路的發生。 的確在稜鏡片與液晶面板之間舖設擴散片的話，稜鏡 片不會與液晶面板發生干涉，波紋紋路因而被解決。然而 ，在稜鏡片上舖設擴散片的話，會發生液晶顯示裝置之顯 示畫面的視角變窄的問題。 尤其，液晶顯示裝置的情況，顯示畫面之左右方向（ 也就是水平方向）的視角愈寬愈好。理由是對於液晶顯示 裝置，使用者從左右斜方向來看顯示畫面的機會多於從上 -5- 200914947 下斜方向來看顯示畫面的機會之故。因而，就液晶顯示裝 置而言，至少左右方向的視角愈大愈好。具體上就含有 IPS方式的液晶面板之液晶顯示裝置的左右方向之亮度的 視角相依性而言，最好是具有正面亮度的1 /3以上之亮度 之視角範圍（以下，稱爲1/3視角）爲120 deg以上。 進而，背光裝置含有相互間並排設置的複數個線光源 的情況，會有發生亮度不均的情況。具體上，顯示畫面當 中，與線光源的裝設位置相對應的部分之亮度很高，其他 部分的亮度則變低。這樣的亮度不均，對於看顯示畫面的 使用者會造成不快感。因而，最好是抑制亮度不均。 專利文獻1 :日本專利第3262230號 專利文獻2:日本專利特開2006-235014號公報 【發明內容】 <發明所欲解決之課題> 本發明的目的是提供可以抑制亮度不均，且可以廣泛 地維持特定軸方向之亮度的視角相依性範圍之背光裝置。 具體上是提供可以抑制亮度不均，且就舖設ISP方式的液 晶面板而獲得的特定軸方向之亮度的視角相依性而言， W3視角爲120 deg以上之背光裝置。 <用以解決課題之手段及發明的效果> 本發明的背光裝置具備有：面光源、及雙凸式透鏡片 、及光學片。面光源含有相互間並排設置之複數個線光源 -6 - 200914947 。雙凸式透鏡片舖設在面光源上。雙凸式透鏡片具備有複 數個柱面透鏡、及複數個平坦部。複數個柱面透鏡並排設 置在線光源的並排設置方向上。平坦部設置在相鄰柱面透 鏡之間。複數個柱面透鏡的間距Pc、及平坦部的寬度Wf 、及柱面透鏡的高度He符合式子（1)及式子（2)。 1/16^ Wf/Pc< 1/6 ( 1 ) 5/16^ Hc/Pc ^ 1/2 ( 2 ) 光學片舖設在雙凸式透鏡片上。光學片係將亮度均勻 度予以提高。光學片例如爲擴散片或反射型偏光元件。 本發明的背光裝置係雙凸式透鏡片符合式子（1)和 式子（2)，且在雙凸式透鏡片上舖設有將亮度均句度予 以提高之光學片。因而，可以維持特定方向’具體上是線 光源之長軸方向的大範圍視角’且可以抑制亮度不均。 光學片最好是具有70〜80 %的霧度之擴散片。 此情況，就線光源的長軸方向之亮度的視角相依性而 言，具有正面亮度的1 /3以上之亮度之視角範圍（1 /3視 角）爲120deg以上。進而’可以抑制亮度不均的發生。 柱面透鏡的橫斷形狀最好是含,有透鏡頂點及2個透鏡 端緣。柱面透鏡的橫斷形狀最好是長軸的端點相當於透鏡 頂點之橢圓弧。或爲由含有前述透鏡頂點之圓弧及將前述 圓弧的端點與前述透鏡端緣予以相連結之2條直線所組成 之弓狀。 -7- 200914947 柱面透鏡的橫斷形狀爲這些形狀的話’可以維持上述 視角並更加抑制平坦部所占的比例。因而，更加抑制亮度 不均的發生。 本發明的液晶顯示裝置含有上述的背光裝置、及舖設 在背光裝置上的液晶面板。本發明的光學構件具備有上述 的雙凸式透鏡片、及舖設在雙凸式透鏡片上之上述的擴散 片。 本發明的背光裝置具備有面光源、及雙凸式透鏡片、 及光學片。面光源含有相互間並排設置之複數個線光源。 雙凸式透鏡片舖設在面光源上。雙凸式透鏡片具備有複數 個柱面透鏡、及複數個平坦部。複數個柱面透鏡並排舖設 在線光源的並排設置方向上。複數個平坦部設置在相鄰的 前述柱面透鏡之間。光學片係舖設在雙凸式透鏡片上，將 亮度均勻度予以提高。本發明的背光裝置還具有當在擴散 片上舖設液晶面板時，對於線光源的長軸方向，成爲正面 亮度的1/3以上之亮度的視角範圍爲120 deg以上的亮度 的視角相依性。 【實施方式】 以下，參考圖面來詳細說明本發明的實施形態。圖中 ，相同部分或相似部分附註相同圖號，其說明省略。 〔顯示裝置〕 依照第1圖和第2圖，液晶顯示裝置1具備有背光裝 -8- 200914947 置10、及舖設在背光裝置10的正面之液晶面板20。液晶 面板20具備有呈行列狀配列之複數個像素。液晶顯示裝 置1的顯示畫面形成爲在左右方向上（圖中X方向）具有 長邊，在上下方向上（圖中y方向）具有短邊之長方形。 〔背光裝置〕 背光裝置10爲所謂的直下型（bottom lighting)，具 備有將擴散光予以射出之面光源11、及舖設在面光源11 上之片狀的光學構件15。 面光源11具備有殼體12、及屬於線光源之複數個螢 光燈管13、及光擴散板14。殼體12爲正面有開口部120 之筐體，將複數個螢光燈管13收納在內部。殼體12的內 側表面由反射膜1 2 1所覆蓋著。反射膜1 2 1係將從螢光燈 管1 3所射出的光予以散射反射，將散射反射的光導引到 開口部12 0。反射膜121例如爲日本東k製A $歹一（登 錄商標）E 60 L或E 60 V，最好是擴散反射率95 %以上。 複數個螢光燈管13朝上下方向（第1圖中的y方向 )並排設置在殼體12的背面正前面。螢光燈管13爲朝左 右方向（第1圖中X方向）延伸之線光源，例如爲冷陰極 管或 EEFL ( External Electrode Fluorescent Lamp :外部 電極螢光燈管）。此外，也可以 LED ( Light Emitting Device)等的複數個點光源與螢光燈管13 —起收納在殼 體1 2內。另外，還可以使收納的複數個LED配列成線狀 ，形成擬似的線光源。 -9- 200914947 光擴散板14係嵌入在開口部120，與殼體12的背面 並行地裝設。光擴散板14嵌入到開口部120，殻體12的 內部則會密閉。因而，可以防止從螢光燈管1 3所射出的 光從光擴散板14以外的處所漏出到殼體12外。 光擴散板1 4係將來自螢光燈管丨3的光及由反射膜 1 2 1所反射的光予以大致均等地擴散而向正面射出。光擴 散板1 4是由透明的基材及散佈在基材內之複數個粒子所 構成。散佈在基材內之複數個粒子對於可視光領域的波長 之光的折射率與基材不相同。因而，光擴散板1 4將入射 的光予以擴散，擴散的光透過光擴散板1 4。光擴散板1 4 的基材例如由玻璃、或聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚 丙烯酸酯系樹脂、脂環式聚烯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、 聚氯乙烯系樹脂、聚醋酸乙烯系樹脂、聚醚砸酸系樹脂、 三醋酸纖維素（triacetylcellulose)系樹脂等的樹脂所組 成。光擴散板1 4還支撐光學構件1 5。 〔光學構件〕 依據第3圖~第5圖’光學構件15具備有雙凸式透鏡 片3 1、及擴散片3 2。 雙凸式透鏡片31爲片狀或膜狀，舖設在光擴散板！ 4 上。此時，雙凸式透鏡片3 1的平面3 1 4與光擴散板1 4相 對向。 雙凸式透鏡片31係由基材部310及柱面透鏡部311 所構成。基材部3 1 0對於可視光成爲透明。基材部3 1 0例 -10 - 200914947 如由玻璃、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚 樹脂、脂環式聚烯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、 素系樹脂等的樹脂所組成。 柱面透鏡部3 1 1形成在基材部3丨〇上。 3 1 1對於可視光成爲透明。柱面透鏡部3丨丨含 面透鏡3 1 2、及平坦部3 1 3。複數個柱面透鏡 置在與屬於線光源的複數個螢光燈管1 3的並 的方向上。也就是複數個柱面透鏡312並排設 向上（第1圖中的y方向）。柱面透鏡312之 面）315的橫斷形狀爲圓弧或橢圓弧、或爲弓 3 1 3形成在相鄰的柱面透鏡3 1 2之間。 柱面透鏡部3 1 1由電離放射線硬化樹脂所 放射線硬化樹脂係利用紫外線或電子線等的電 進行硬化。電離放射線硬化樹脂例如爲聚脂系 脂、聚胺酯系丙烯酸酯樹脂、聚醚系丙烯酸酯 系丙烯酸酯樹脂、聚酯系甲基丙烯酸酯樹脂、 基丙烯酸酯樹脂、聚醚系甲基丙烯酸酯樹脂、 丙烯酸酯樹脂。 擴散片32爲將亮度均勻度予以提高之光 片32舖設在雙凸式透鏡片31上。擴散片32 部320、及透鏡部321。基材部3 20由與雙凸： 的基材部310同樣的素材所構成。 透鏡部321具有複數個凸部3 23。透鏡部 粒子及黏著劑所構成。球狀粒子係由玻璃或樹 丙烯酸酯系 三醋酸纖維 柱面透鏡部 有複數個柱 3 1 2並排設 排方向相同 置在上下方 表面（透鏡 狀。平坦部 組成。電離 離放射線來 丙烯酸酯樹 樹脂、環氧 聚胺酯系甲 環氧系甲基 學片。擴散 具備有基材 式透鏡片3 1 3 2 1由球狀 脂等所組成 -11 - 200914947 ，隨機散佈在黏著劑內。黏著劑內之球狀粒子的一部分露 出黏著劑表面，在透鏡部321的表面形成有複數個凸部 323。複數個凸部323則是將從下面所射入的光聚光在正 面（下面322的法線方向）。黏著劑由利用電離放射線來 硬化之電離放射線硬化樹脂所組成。此外，在擴散片3 2 上舖設液晶面板20。 光學構件1 5中，相鄰柱面透鏡3 1 2的間距Pc ( μη!) 、及平坦部313的寬度Wf(pm)、及柱面透鏡312的高 度He符合式子（1)及式子（2)。 1/16^ Wf/Pc < 1/6 ( 1 ) 5/16 ^ Hc/Pc ^ 1/2 ( 2) 此處，如同第4圖所示，間距Pc係指相鄰柱面透鏡 3 12之頂點Tc間的距離。 進而，擴散片3 2的霧度（％ )符合式子（3 )。 70S 霧度 S80 ( 3 ) 光學構件1 5則是符合式子（1 ) ~式子（3 )，可以維 持左右方向的大範圍視角（以下，稱爲左右視角）。具體 上是當舖設IPS方式的液晶面板時，就左右方向（第1圖 中的X方向）之亮度的視角相依性言，成爲正面亮度的 1/3以上之亮度的視角（以下，稱爲1/3左右視角）爲12〇 -12- 200914947 deg以上。更具體的是從正面的法線（視角〇 < 之亮度的視角相依性之1 /3視角爲60 deg以上 進而，符合式子（1 )〜式子（3 )，抑制 發生。以下，詳細說明式子（1 )〜式子（3 )。 〔關於式子（1 )〕

Wf/Pc過小的話，1/3左右視角爲不到 Wf/Pc過小的話，雙凸式透鏡片31內所占之 的比例變成過小。因而，就光學構件1 5而言 的聚光功能過度變高，其結果推定爲左右j Wf/Pc爲1/1 6以上的話，1/3左右視角爲120 d 一方面，Wf/Pc過大的話，發生亮度不均 大的話，雙凸式透鏡片31內所占之平坦部3; 成過大。平坦部3 1 3無助於聚光。因而，從線 面板的正面方向射出的光線射入到平坦部3 1 3 光不會偏向，直接向正面射出。因而，在液晶 畫面上，與線光源相對應的部分之亮度變高’ 亮度變低。基於以上的理由，推定爲發生； Wf/Pc不到1/6的話，雙凸式透鏡片3 1內所 3 1 3的比例很小，故可以抑制亮度不均的發 1 /1 6 $ Wf/Pc $ 1 /8。 〔關於式子（2)〕

Hc/Pc也會對左右視角及亮度不均造成影 eg )往右方 〇 亮度不均的 12 0 d e g ° 平坦部3 1 3 ，左右方向 視角變窄。 leg以上。 。Wf/Pc 過 〖3的比例變 光源朝液晶 的情況，該 面板的顯示 其他部分之 亮度不均。 占之平坦部 生。最好是 響。符合式 -13- 200914947 子（2 )的情況，可以抑制亮度不均的發生，且1/3 視角爲120 deg以上。這理由並不明確，以下爲推定 由。

Hc/Pc很小的話，相對於間距Pc，柱面透鏡3 1 2 度He很小。因而，柱面透鏡312的表面315之曲率 。表面3 1 5的曲率很小的話，從線光源1 3所入射的 容易偏向。因而，推定爲容易發生亮度不均。 一方面，Hc/Pc很大的話，柱面透鏡3 1 2的表面 之曲率變大。因而，從線光源1 3所入射的光大部分 。其結果推定爲亮度的視角相依性範圍很窄，1 /3左 角不到120 deg。 〔關於式子（3 )〕 霧度又稱爲霾度，表示入射的光擴散的程度。霧 以J I S K 73 1 6爲基準的霧度測定法進行測定。符 子（1)和式子（2)，且擴散片32的霧度符合式子 的話，可以抑制亮度不均的發生，且1 /3左右視角爲 deg。該理由推定爲以下的原因。霧度過小的話，光 散程度很小，透過性變高。因而，推定爲容易發生亮 均。一方面，霧度過大的話，光的擴散程度很大。因 推定爲亮度的視角相依性範圍變窄。 基於以上的理由，符合式子（1 )〜式子（3 )的 1/3左右視角爲120 deg以上，且抑制亮度不均的發生 此外，即使用反射型偏光元件來取代符合式子（ 左右 的理 的高 變小 光不 3 15 偏向 右視 度是 合式 :3) 120 的擴 度不 而， 話， -14 - 200914947 的擴散片32，仍可以獲得與上述同樣的效果。反射型偏光 元件係與擴散片相同，將亮度均勻度予以提高。反射型{扁 光元件例如爲日本住友3 Μ社製造的反射式偏光增亮膜（ DBEF : Dual Brightness Enhancement Film) 〇 一般，液晶顯示裝置1的顯示畫面21爲左右方向較 長的長方形狀。另外，螢光燈管1 3配列在顯示畫面2丨的 短邊方向上。此情況，光學構件15也是與顯示畫面21同 樣的長方形狀。也就是雙凸式透鏡片31和擴散片32爲相 互相同程度尺寸的長方形狀，柱面透鏡3 1 2並排設置在短 邊方向上。藉由此方式，長邊方向（左右方向）的視角變 寬，符合式子（1)〜式子（3) ’則1/3左右視角爲120 deg以上。 此外，此處所指的長方形狀也可以不是很嚴謹的長方 形，具有長邊和短邊的矩形狀即可。另外，顯示畫面不是 長方形的情況，雙凸式透鏡片3 1和擴散片32也可以不是 長方形，與顯示畫面相對應的形狀即可。 柱面透鏡312的表面之橫斷形狀爲圓弧或所示的橢圓 弧。另外，橫斷形狀也可以是弓狀。 如第6圖所7K，柱面透鏡3 1 2的表面之橫斷形狀最好 是長軸LA的端點爲頂點Tc的橢圓弧。又如第7圖所示， 柱面透鏡312之橫斷形狀最好是由含有頂點Tc的圓弧 316、及將圓弧的端點CP與柱面透鏡312的端緣EL予以 相連結的連結線3 1 7所構成的弓狀。此外’圓弧3 1 6可以 是圓弧，也可以是橢圓弧。另外，連結線3 1 7也可以是端 -15- 200914947 點CP的切線。 柱面透鏡312的表面315之橫斷形狀爲第6圖或第7 圖所示的形狀的話，可以抑制平坦部所占的比例，且可以 防止左右方向的大範圍亮度角度特性過度變窄。此外，即 使是這些形狀的情況，仍必須符合式子（1 )〜式子（3 ) 〇 進而，含有柱面透鏡312的透鏡端緣EL之面（透鏡 平面）ES與表面315所形成的夾角（以下，稱爲接觸角 )0c，最好是60 deg以上，不到90 deg。符合式子（2 ) 的話，多數的情況，Θ c爲6 0 d e g以上，不到9 0 d e g。接 觸角0c不到60 deg的情況，聚光功能很低，故容易發生 亮度不均。另外，接觸角0c爲90 deg以上的情況，表面 3 1 5當中，透鏡端緣附近部分無助於聚光。進而，利用滾 筒版來製造雙凸式透鏡片會造成困難。更好的接觸角0C 爲60 deg以上，75 deg以下。 此外，光擴散板14的透過率最好是50〜70%，更好的 是60〜70%。再更好的是60〜65%。 〔製造方法〕 雙凸式透鏡片3 1係以眾所皆知的製造方法進行^造 。製造雙凸式透鏡片31步驟的一個例子如同以下所述。 將具有與複數個柱面透鏡312相對應的複數個溝槽並排設 置在軸方向上的外周面之滾筒版予以備妥。用塗佈模胃來 將電離放射線硬化樹脂塗佈在滾筒版上。塗佈後，~ 0 # -16- 200914947 成爲基材部310的基材片抵觸到滾筒版，一面照射電離放 射線，把柱面透鏡部3 1 1轉印到基材部3 1 0上。經由以上 的步驟，可以製造出雙凸式透鏡片31。 此外，上述的製造方法係將電離放射線硬化樹脂塗佈 在滾筒版上，不過也可以將電離放射線硬化樹脂塗佈在基 材部3 1 0，以形成電離放射線硬化樹脂層。此情況，把電 離放射線硬化樹脂層抵觸到滾筒版。另外，也可以在滾筒 版的表面及基材部3 1 0的表面，分別塗佈電離放射線硬化 樹脂。另外，上述的製造方法係用滾筒版，不過也可以用 條狀的平版。 擴散片3 2也可以用眾所皆知的製造方法來進行製造 。製造擴散片3 2步驟的一個例子如同以下所述。首先， 將具有不同粒徑之複數種類的球狀粒子，均等地散佈在成 爲黏著劑的電離放射線硬化樹脂中。接著，用凹版塗佈器 ，將已散佈有球狀粒子之電離放射線硬化樹脂，塗佈在成 爲基材部320之基材片上。此時，調整粒子濃度及塗膜厚 度，以使複數個球狀粒子的一部分露出電離放射線硬化樹 脂的塗布膜。塗佈後，照射電離放射線使電離放射線硬化 樹脂硬化，成爲擴散片3 2。 此外，擴散片32即使用與上述方法不同的方法仍可 以製造出來。例如將已把有機溶劑溶解性樹脂溶解在有機 溶劑中之塗料予以備妥。將玻璃粒子散佈在所備妥的塗料 中。再將已散佈有玻璃粒子的塗料塗佈在基材片上。塗佈 後，將有機溶劑予以乾燥而成爲擴散片32。 -17 - 200914947 另外’反射型偏光元件也可以用眾所皆知的製造方法 進行製造。 〔實施例〕 將具有各種形狀和霧度的光學構件、及具有各種透過 率的光擴散板予以備妥。用所備妥的光學構件和光擴散板 ’製造測試編號1〜1 〇的背光裝置。檢查所製造出來的各 背光裝置之亮度的視角相依性和亮度不均。 測試編號1〜9的背光裝置，分別用以下的方法進行製 造。 首先’用以下的方法，製造構成光學構件的雙凸式透 鏡片。將具有與柱面透鏡的形狀相對應之複數個溝槽之滾 筒版予以備妥，在所備妥的滾筒版上塗佈紫外線硬化樹脂 。接著’將滾筒版抵觸到成爲基材部的聚對苯二甲酸乙二 酯（PET )膜。此時，照射紫外線使紫外線硬化樹脂硬化 ’成爲雙凸式透鏡片。將製造出來的雙凸式透鏡片之柱面 透鏡表面之橫斷形狀、及接觸角ec ( deg)、及間距Pc ( μηι)、及平坦部寬度Wf ( μιη )、及柱面透鏡高度He ( μιη)顯示在表1中。 -18- 200914947

HK 锎 亮度不均 〇 〇 〇 〇 X 〇 X X 〇 O 上下1/3視角 (dep：) ±49.3 ±48.3 ±50.0 土 48.2 ±51.0 ±47.8 ±48.9 ±48·6 ±45·4 ±42.1 左右1/3視角 (deg) ±62.2 ±62.6 ±62.0 CD 00 k〇 +! ±65.0 1 in +1 士 64.4 | ±62.4 00 i〇 +1 CQ in +1 正面亮度比 (a.u.) 1.15 1.19 1.15 1.22 1.13 1.24 1.13 1.11 1.26 1.20 m 辁 s i： m 丨擴散板1 透過率 (%) g s s s 軀 m 霧度 (%) 74.5 74.5 76.0 77.9 74.5 80.3 65.0 74.5 74.5 65.0 Hc/Pc 18/48 21/48 15/48 18.2/48 15.4/48 18/48 18/48 00 00 00 00 'φ Wf/Pc 3.5/48 5.8/48 5.7/48 $ c4 3.5/48 3.5/48 5.8/48 5.8/48 v_r c〇 in 18.2 15.4 00 DO 12.7 24.8 i： 糎 m > a. LQ CO 00 LA 卜 LTS 卜 oo in CO m CO CO ΙΛ CO LO 〇Έ P-ι ^ \ 00 寸 CO 00 寸 00 oo 吞 00 寸 00 寸 00 寸 υ 4 CO CO o CO CO co CO SI o 1 透鏡 剖面形狀 橢圓 弓狀 橢圓 橢圓 弓狀 橢圓 橢圓 弓狀 弓狀 稜鏡 測試編號 r-^ D3 CO 寸 LO CO 卜 CO cn O -19- 200914947 表I中的「透鏡剖面形狀」係表示構成各測試編號的 雙凸式透鏡片之柱面透鏡的表面之橫斷形狀。表中的「橢 圓」係表示柱面透鏡的表面之橫斷形狀爲以長軸的端點爲 透鏡頂點之橢圓弧。另外，表中的「弓狀」係表示柱面透 鏡表面的橫斷形狀由含有頂點的圓弧、及將圓弧的端點與 柱面透鏡的邊緣予以相連結的連接線所構成之弓狀。更具 體上，各測試編號的柱面透鏡形狀，如同以下所述。測試 編號1、3、4、6以及7的柱面透鏡表面之橫斷形狀係長 徑爲ΙΟΟμηι，短徑爲58.8μηι的橢圓弧。測試編號2的柱 面透鏡表面之橫斷形狀當中，含有頂點之圓弧的半徑（以 下，稱爲弓狀圓弧半徑）爲19.2μηι。測試編號5的弓狀 圓弧半徑爲21.1μηι。測試編號8的弓狀圓弧半徑爲25μηι 。測試編號9的弓狀圓弧半徑爲17.3 μιη。 其次，用以下的方法來製造構成光學構件的擴散片。 將已把具有不同粒子徑之複數種類的丙烯酸粒子散佈在紫 外線硬化樹脂中之塗料予以備妥。另外，還將成爲基材部 的PET膜予以備妥。用凹版塗佈器，將塗料塗佈在PET 膜上。照射紫外線使塗佈過的塗料硬化，製造擴散片。製 造出來的擴散片係複數個丙烯酸粒子的一部分露出表面， 表面形成有凹凸。製造出來之擴散片的霧度（％)顯示在 表1中。此外，霧度係以JIS K7136爲基準的霧度測定法 進行測定。 面光源係如以下所述的方式進行製造。將收納了 16 支外部電極螢光燈管（EEFL )的筐體予以備妥。EEFL配 -20- 200914947 列在上下方向上（第1圖中的y方向）。筐體的開口部嵌 入具有透過率的光擴散板。光擴散板的透過率（％)顯示 在表1中。此外’透過率係用分光光度計進行測定。 面光源上舖設所製造出來的雙凸式透鏡片，再在雙凸 式透鏡片上舖設所製造出來的擴散片，以製造測試編號 1〜9的背光裝置。此時，柱面透鏡的並排設置方向爲與 EEFL的並排設置方向相同的上下方向。 進而，製造測試編號1 0的背光裝置。測試編號1 0的 背光裝置係用稜鏡片來取代測試編號1〜9的背光裝置所用 的雙凸式透鏡片。 稜鏡片的各稜鏡之橫斷形狀爲頂角90 deg的等邊三 角形，相鄰稜鏡的頂點距離（也就是間距）爲50μηι。稜 鏡片係與測試編號1〜9同樣，用滾筒版進行製造。 另外，用與測試編號1 ~9同樣的方法，製造擴散片。 如同表1所示，所製造出來之擴散片的霧度爲65.0%。 面光源採用具有65%的透過率之光擴散板。其它面光 源的構成與測試編號1〜9的面光源相同。 面光源上舖設稜鏡片。此時，稜鏡片的表面當中，與 形成有複數個稜鏡的面（以下，稱爲稜鏡面）相反側之平 坦面，對向於面光源的正面的方式，舖設稜鏡片。另外’ 稜鏡的並排設置方向與EEFL的並排設置方向相同。進而 ，在稜鏡片的稜鏡面上舖設擴散片，製造背光裝置。 〔檢查方法〕 -21 - 200914947 針對所製造出來之測試編號1〜10的背光裝置，用以 下的方法’檢查正面亮度比、及1/3左右視角、及亮度不 均。 〔正面亮度比、1 /3左右視角〕 在各背光裝置上舖設具有32英吋的顯示畫面之IPS 方式的液晶面板，成爲液晶顯示裝置。 測定各液晶顯示裝置的上下方向和左右方向之亮度的 視角相依性。視角係以顯示畫面的法線方向（正面）爲〇 度軸’以從0度軸往上下方向的傾斜角爲上下視角，以從 〇度軸往左右方向的傾斜角爲左右視角。左右視角當中， 從法線往右的傾斜角（視角）以（+ )來表示，從法線往 左的傾斜角（視角）以（-)來表示，同樣，上下視角當 中，從法線往上的傾斜角（視角）以（+ )來表示，從法 線往下的傾斜角（視角）以（-)來表示。各上下視角和 左右視角的亮度用亮度計來進行測定。亮度的測定處所爲 顯示畫面的中央部。 上下方向和左右方向的亮度之視角依性進行測量過後 ，用以下的方法求出正面亮度比値。首先，製作由面光源 、及I s P方式的液晶面板所構成之每一測試編號的液晶顯 示裝置。也就是製作沒有光學構件的液晶顯示裝置。以下 ’將該液晶顯示裝置稱爲基準液晶顯示裝置。接著，求出 基準液晶顯示裝置的正面亮度（以下，稱爲基準正面亮度 )。此時，左右方向的視角相依性之視角0 de g的亮度與 -22- 200914947 上下方向的視角相依性之視角0 d e g的平均値爲基準正面 亮度。 各液晶顯示裝置（含有光學構件的液晶顯示裝置）的 正面亮度相對於所求出的基準正面亮度之比値爲正面亮度 比値。此處，各液晶顯示裝置的正面亮度爲上下方向之亮 度的視角相依性之視角0 d e g的亮度與左右方向之亮度的 視角相依性之視角0 d e g的亮度之平均値。 進而，1/3左右視角用以下的方法來求出。首先，如 第8圖〜第1 7圖所示，製作各測試編號之亮度的視角相依 性之曲線圖。第8圖爲表示測試編號1之亮度的視角相依 性。同樣，第9圖〜第17圖爲分別表示測試編號2〜10之 亮度的視角相依性。各圖中，橫軸爲視角。另外，縱軸爲 各視角上的亮度比値（相對亮度）。各視角上的亮度比値 爲各視角的亮度相對於上述的基準正面亮度之比値。圖中 ’實線的曲線爲左右方向之亮度的視角相依性，虛線的曲 線爲上下方向之亮度的視角相依性。 將第8圖〜第17圖所示的左右方向之亮度的視角相依 性當中之具有先前所述之正面亮度比値的1/3以上之亮度 比値的視角範圍予以求出，所求出的視角範圍爲1 /3左右 視角。同樣’上下方向之亮度的視角相依性當中之具有正 面亮度比値的1 /3以上之亮度比値的視角範圍爲1 /3上下 視角。 〔亮度不均〕 -23- 200914947 亮度不均用以下的方法來進行評估。針對上述各測試 編號1〜1 0的液晶顯示裝置，以目視來判斷是否在顯示畫 面上發生亮度不均。 〔檢查結果〕 將檢查結果顯示在表1中。表1中，「亮度不均」搁 位中的「〇」表不並未發生亮度不均。「x」表示有發生 亮度不均。另外’表1中，1/3左右視角中的「±62.2」表 不1/3左右視角爲- 62.2 deg〜+ 62.2 deg的範圍，換言之 1/3左右視角爲124.4 deg。有關1/3左右視角的數値也是 相同。 依據表1，測試編號1 ~ 1 0的正面亮度比値均大於1。 也就是用光學構件，正面亮度會提高。 測試編號1〜3的背光裝置均符合式子（1 )〜式子（3 )。因而，1/3左右視角爲120 deg以上。進而，不會發 生亮度不均。 —方面，測試編號4的背光裝置係Wf/Pc不符式子（ 1 ) ’未達下限値。因而，1/3左右視角不到1 20 deg。測 試編號5的背光裝置係Wf/Pc不符式子（1)，超過上限 値。因而，發生亮度不均。 測試編號6的背光裝置係擴散片的霧度不符式子（3 )，超過80%。因而，1/3左右視角不到120 deg。測試編 號7的背光裝置係擴散片的霧度不符式子（3)，未達 70%，故發生亮度不均。 -24- 200914947 測試編號8的背光裝置係Hc/Pc不符式子（2 )，不 到下限値’因而發生亮度不均。測試編號9的背光裝置係 擴散片的霧度不符式子（2 )，超過上限値。因而，1 /3左 右視角不到120 deg。測試編號10的背光裝置係舖設稜鏡 片來取代雙凸式透鏡片，故1/3左右視角不到120 deg。 此外’有關1 /3左右視角，任何一個測試編號均爲80 deg ( -40 deg〜+40 deg)以上。 以上’已說明了本發明的實施形態，不過上述的實施 形態只是用來實施本發明的例示而已。因而，本發明並不 侷限於上述的實施形態，只要是在不脫離發明精神的範圍 內’能夠經適度變形來實施上述的實施形態， 【圖式簡單說明】 第1圖爲本發明的實施形態的液晶顯示裝置之立體圖 〇 第2圖爲桌1圖中的背光裝置II-II線之剖面圖。 第3圖爲第2圖中的光學構件之立體圖。 第4圖爲第3圖中的IV-IV線之剖面圖。 第5圖爲第3圖中的V-V線之剖面圖。 第6圖爲與第4圖所示的形狀不同，且是其他雙凸式 透鏡片之橫斷面圖。 第7圖爲與第4圖和第6圖所示的形狀不同，且是其 他雙凸式透鏡片之橫斷面圖。 第8圖爲表示實施例中測試編號1的背光裝置的亮度 -25- 200914947 角度特性之圖。 第9圖爲表示實施例中測試編號2的背光裝置的亮度 角度特性之圖。 第1 〇圖爲表示實施例中測試編號3的背光裝置的亮 度角度特性之圖。 第11圖爲表示實施例中測試編號4的背光裝置的亮 度角度特性之圖。 第1 2圖爲表示實施例中測試編號5的背光裝置的亮 度角度特性之圖。 第1 3圖爲表示實施例中測試編號6的背光裝置的亮 度角度特性之圖。 第1 4圖爲表示實施例中測試編號7的背光裝置的亮 度角度特性之圖。 第15圖爲表示實施例中測試編號8的背光裝置的亮 度角度特性之圖。 弟1 6圖爲表75實施例中測試編號9的背光裝置的亮 度角度特性之圖。 弟1 7圖爲表不實施例中測試編號1 〇的背光裝置的亮 度角度特性之圖。 【主要元件符號說明】 I :液晶顯示裝置 10 :背光裝置 II :面光源 -26- 200914947 1 4 :光擴散板 1 5 :光學構件 2 0 :液晶面板 2 1 :顯不畫面 3 1 :雙凸式透鏡片 32 :擴散片 3 1 2 :柱面透鏡 3 1 3 :平坦部 -27

Claims (1)

1. 200914947 十、申請專利範圍 1. 一種背光裝置，其特徵爲，具備有： 含有相互間並排設置的複數個線光源之面光源；及 被舖設在前述面光源上，含有：在前述線光源的並排 設置方向上所並排設置之複數個柱面透鏡（cylindrical lens )、及分別設置在相鄰的柱面透鏡之間之複數個平坦 部，前述複數個柱面透鏡的間距（Pc )、及前述平坦部的 寬度（Wf)、及前述複數個柱面透鏡的高度（He )符合 式子（1)及式子（2)之雙凸式透鏡片；及 被舖設在前述雙凸式透鏡片上，將亮度均勻度予以提 高之光學片， 1/16 ^ Wf/Pc < 1/6 ( 1 ) 5/16^ Hc/Pc ^ 1 /2 ( 2 )。 -28 - 200914947 成之弓狀。 4. 一種背光裝置，其特徵爲，具備有： 含有相互間並排設置的複數個線光源之面光源；及 被舖設在前述面光源上，含有··在前述線光源的並排 設置方向上所並排設置之柱面透鏡（cylindrical lens )、 及分別設置在相鄰的柱面透鏡之間之複數個平坦部之雙凸 式透鏡片；及 被舖設在前述雙凸式透鏡片上，將亮度均勻度予以提 高之光學片；及 把液晶面板舖設在前述光學片上時，在前述線光源白勺 長軸方向上，變成正面亮度的1/3以上之亮度的視角範圔 爲120 deg以上之亮度的視角相依性。 5. 一種液晶顯示裝置，其特徵爲，具備有： 申請專利範圍第1至4項中任一項所述之背光裝置； 及 舖設在前述背光裝置上之液晶面板。 6. —種光學構件，是在含有相互間並排設置的複數 個線光源之面光源上所舖設之光學構件，其特徵爲，具備 有： 被舖設在前述面光源上，含有：在線光源的並排設寘 方向上所並排設置之複數個柱面透鏡（cylindrical lens ) 、及分別設置在相鄰的柱面透鏡之間之複數個平坦部，前 述複數個柱面透鏡的間距（Pc )、及前述平坦部的寬度（ Wf)、及前述複數個柱面透鏡的高度（He)符合式子（1 -29- 200914947 )及式子（2)之雙凸式透鏡片；及 被舖設在前述雙凸式透鏡片上，將亮度均勻度予以提 高之光學片， l/16^Wf/Pc< 1/6 ( 1 ) 5/16^ Hc/Pc ^ 1/2 ( 2 )。 7. 如申請專利範圍第6項所述之光學構件，其中， 前述光學片爲具有7 0~8 0%的霧度之擴散片。 8. 如申請專利範圍第6或7項所述之光學構件，其 中， 前述柱面透鏡的橫斷形狀包括透鏡頂點及2個透鏡端 緣， 前述柱面透鏡的橫斷形狀爲長軸的端點相當於前述透 鏡頂點之橢圓弧、或爲由含有前述透鏡頂點之圓弧及將前 述圓弧的端點與前述透鏡端緣予以相連結之2條直線所組 成之弓狀。 9. 一種雙凸式透鏡片，是應用於背光裝置，而該背 光裝置具備有：含有相互間並排設置的複數個線光源之面 光源、及被舖設在前述面光源上之雙凸式透鏡片、及被舖 設在前述雙凸式透鏡片上’將亮度均勻性予以提高之光學 片之前述雙凸式透鏡片，其特徵爲： 含有： 在線光源的並排設置方向上所並排設置之柱面透鏡（ -30- 200914947 cylindrical lens) •，及 被設置在分別設置在相鄰的柱面透鏡之間之複數個平 坦部， 前述複數個柱面透鏡的間距（Pc )、及前述平坦部的 寬度（Wf)、及前述複數個柱面透鏡的高度（He)符合 式子（1)及式子（2) ’ l/16^Wf/Pc< 1/6 (1) 5/16 ^ Hc/Pc ^ 1/2 ( 2 )。 10.如申請專利範圍第9項所述之雙凸式透鏡片’其 中， 前述柱面透鏡的橫斷形狀包括透鏡頂點及2個透鏡端 緣， 前述柱面透鏡的橫斷形狀爲長軸的端點相當於前述透 鏡頂點之橢圓弧、或爲由含有前述透鏡頂點之圓弧及將前 述圓弧的端點與前述透鏡端緣予以相連結之2條直線所組 成之弓狀。 -31 -