(57)【要約】  直接照明された表示装置は、表示パネルを照明するための照明光を生成する１以上の光源を含む光源装置を有する。拡散層が光源装置と表示パネルとの間に配置される。少なくとも１つの第１の輝度上昇層および反射型偏向子が、拡散層と表示パネルとの間に配置される。光変向面が拡散層と光源装置の間に配置される。光変向面は、光源装置から拡散層へ進む照射光の少なくとも一部の伝搬方向を変向する。
2008541195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接照明型表示装置であって、
表示パネルと、
照明光を生成することができる１以上の光源を備え、前記光源が前記表示パネルの背後に配置されている光源装置と、
前記光源装置および前記表示パネルの間に配置された拡散層と、
前記拡散層および前記光源装置の間に配置された中間層であって、前記中間層が前記拡散層に対向する光変向面を備え、前記照明光が前記光変向面を通過するときに、前記光変向面が、前記光源から前記拡散層へ通過する照明光の少なくとも一部の伝搬方向を変向する装置。
【請求項２】
前記表示パネルが液晶表示（ＬＣＤ）パネルを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記拡散層を通る単一経路透過率が約７０％より高い、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記拡散層を通る単一経路透過率が約７４％より高い、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記１以上の光源が少なくとも１つの発光ダイオードを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記１以上の光源が少なくとも１つの蛍光灯を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記拡散層が前記中間層に取り付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記中間層に対向する前記拡散層の面に接着層をさらに備え、前記光変向面の一部が前記接着層に入り込んでいる、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記光変向面の少なくとも幾つかの部分が前記拡散層に平行であり、かつ、前記光変向面の他の部分が前記拡散層に平行ではない、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記拡散層に平行する前記光変向面の前記部分の少なくとも一部が、前記拡散層に取り付けられている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記光変向面が反復構造パターンを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記光変向面が１以上の構造部分を備え、前記１以上の構造部分が、前記拡散層に平行ではない前記光変向面の領域である、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記光変向面が、前記拡散層に平行な１以上の平坦な部分をさらに備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記光変向面が少なくとも１つの対称性の構造要素を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記光変向面が少なくとも１つの非対称性の構造要素を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの非対称性の要素が、頂点を有するプリズムを備え、前記頂点の２等分線が前記中間層に垂直ではない、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記光変向面が、少なくとも１つの対称性の構造要素を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記拡散層と前記表示パネルとの間に配置された、少なくとも１つの第１の輝度上昇層および反射型偏光子をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記拡散層および前記表示パネルの間に配置された少なくとも前記第１の輝度上昇層を備え、かつ、前記拡散層および前記表示パネルの間に配置された第２の輝度上昇層をさらに備え、前記第２の輝度上昇層が、前記第１の輝度上昇層のプリズム構造にほぼ直交方向に配向したプリズム構造を備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記反射型偏光子が前記第１の輝度上昇層および前記表示パネルの間に配置されている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記反射型偏光子が多層の光学フィルムを備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
前記装置によって表示される画像を制御するための、前記表示パネルに結合された制御装置をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
表示パネルを動作させる方法であって、
照明光を生成する工程と、
前記照明光を概ね前記表示パネルに向かわせる工程と、
中間層を通過して来る前記照明光を屈折することにより前記照明光の少なくとも一部を変向する工程と、
前記変向された照明光を拡散する工程と、
前記拡散された照明光を前記表示パネルに送る工程と、を備える方法。
【請求項２４】
前記拡散された照明光の一部を変調して、前記表示パネルによって表示される画像を形成する工程をさらに備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記拡散された照明光を少なくとも１つの輝度上昇フィルムに通過させることによって、前記拡散された照明光の輝度を上昇させる工程をさらに備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
第１の偏光状態の拡散された照明光を、前記中間層へ反射させて戻す工程をさらに備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の偏光状態で反射された前記照明光の偏光状態を変化させる工程をさらに備える、請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学表示に関し、より詳細には、ＬＣＤモニタおよびＬＣＤテレビジョンで使用され得るような、背後から光源で直接照明される液晶表示装置（ＬＣＤｓ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示システムの中には、例えば液晶表示装置（ＬＣＤｓ）は、背後から照明されるものが若干ある。このような表示システムには、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルド計算器、デジタル腕時計、テレビ等のような多くの装置において広い用途がある。一部のバックライト表示装置には、表示部の側面に配置された光源と、光源から表示パネルの背後に光を導くように配置された光導波路を含むものもある。例えばＬＣＤモニタおよびＬＣＤテレビジョンの他のバックライト表示部は、表示パネルの背後に配置された多数の光源を使用して背後から直接照明される。このような後者の配置は大型表示装置の普及と共にますます一般化しているが、その理由として一定水準の表示輝度を実現し、かつ表示サイズの２乗で増加する必要がある光出力に対して、後者の配置は表示装置の側面に沿って光源を設置するための利用可能な設置面積が表示サイズの増加に伴い一次関数的に増加するだけである。さらに、ＬＣＤ−ＴＶｓのような一部の表示装置の用途では、表示部は他用途よりも長い距離から鑑賞するために十分な輝度を必要とする。さらに、ＬＣＤ−ＴＶで必要な視界角度は、ＬＣＤモニタおよびハンドヘルド型装置用のものと概ね異なる。
【０００３】
ＬＣＤモニタおよび通常のＬＣＤ−ＴＶは、多数の冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬｓ）によって通常背後から照明される。このような光源は、直線的でありディスプレイの全幅に渡って伸び、その結果、表示部の背面は、暗い領域で分離された一筋の明るい縞によって照明される。このような照明プロフィールは望ましいものではなく、ＬＣＤ装置の背面における照明プロフィールを滑らかにするために拡散プレートが通常使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現状では、ＬＣＤ−ＴＶ拡散プレートには、ガラス、ポリスチレンビーズ、およびＣａＣＯ３粒子を含むさまざまな分散相を有するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の高分子マトリックスが採用されている。このようなプレートは、ランプの高温に晒された後、しばしば変形するかまたは歪む。さらに、拡散プレートの中には、空間的にその幅を変更してＬＣＤパネルの裏面における照明プロフィールをより均一にしようとする拡散特性を備えるものもある。このような非均一拡散体は、プリントパターン拡散体と呼ばれることもある。これらは、組み立ての時点で拡散パターンが照明源に対して合わされなければならないので、製造が高価であり製造コストを増加させる。さらに、拡散プレートは、拡散粒子を高分子マトリックス全体で均一に分散させるためカスタマイズした押し出し配合が必要とされ、これがさらにコストを増大させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、照明光を生成することができる１以上の実施形態光源を備える光源装置および表示パネルを有する直接照明された表示装置を目的とする。拡散層は、光源装置と表示パネルとの間に配置される。少なくとも１つの第１の輝度上昇層および反射型偏光子が、拡散層および表示パネルの間に配置される。光変向面が、拡散層および光源装置の間に配置される。光変向面は、光源から拡散層へ進む照明光の少なくとも一部の伝搬方向を変化させる。
【０００６】
本発明の別の実施形態は、表示パネルの動作方法に関する。方法は、照明光を生成する工程および照明光をほぼ表示パネルの方に方向づける工程を含む。照明光は、第１の構造面において変向される。変向された照明光は、拡散された後表示ディスプレイパネルへと進む。
【０００７】
本発明の上記の概要は、本発明の各図示の実施形態またはすべての実施を説明しようとするものではない。図および以下の詳細な説明がこのような実施形態をより具体的に例示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、液晶表示装置（ＬＣＤｓまたはＬＣディスプレイ）のような表示パネルに適用可能であり、例えばＬＣＤモニタおよびＬＣＤテレビジョン（ＬＣＤ−ＴＶｓ）で使用されるような、背後から直接照明されるＬＣＤに特に適用可能である。さらに詳細には、本発明は、ＬＣディスプレイを照明する直接照明バックライトによって生じた光の管理を目的とする。光管理フィルムの配列は、バックライトと表示パネル自体の間に通常配置される。共に積層されるか自立しているかであり得る光管理フィルムの配列には、拡散板、およびプリズム構造面を有する輝度上昇フィルムが通常含まれる。
【０００９】
直接照明表示装置１００の代表的実施形態の外部断面図を図１に示す。このような表示装置１００は、例えばＬＣＤモニタまたはＬＣＤ−ＴＶにおいて使用され得る。表示装置１００は、ＬＣパネル１０２の使用を基にすることができ、パネルプレート１０６の間に配置されたＬＣ１０４の層を通常有する。プレート１０６は、しばしばガラスで形成され、ＬＣ層１０４中の液晶の配向を制御するよう内面に電極構造および整列層を含むことができる。電極構造は、ＬＣパネル画素を規定し、液晶の配向が隣接する領域から独立して制御されることが可能であるＬＣ層の領域を画定するように通常配列される。表示画像に着色するため、１以上のプレート１０６にカラーフィルターが含まれることも可能である。
【００１０】
上部吸収偏光子１０８がＬＣ層１０４の上に配置され、下部吸収偏光子１１０がＬＣ層１０４の下に配置される。図示の実施形態において、上部吸収偏光子および下部吸収偏光子は、ＬＣパネル１０２の外側に配置される。吸収偏光子１０８、１１０、およびＬＣパネル１０２は、組み合わされてバックライト１１２から表示装置１００を介して視聴者に達する光の透過を制御する。例えば吸収偏光子１０８、１１０は、その透過軸を垂直にして配置されることが可能である。非活性状態においては、ＬＣ層１０４の画素は通過する光の偏光を変えることができない。従って、下部吸収偏光子１１０を通過する光は上部吸収偏光子１０８によって吸収される。これに対して画素が活性化されているときは、通過する光が偏光されると回転するので、下部吸収偏光子１１０を透過する光の少なくとも一部は上部吸収偏光子１０８も透過する。ＬＣ層１０４の異なる画素を例えばコントローラ１１４によって選択的に活性化することで、特定の所望の場所で表示装置から光が透過して画像が形成され視聴者が見られるようになる。コントローラには、例えばコンピュータ、またはテレビジョン画像を受信して表示するテレビジョンコントローラが含まれることが可能である。１以上の追加層１０９が上部吸収偏光子１０８を覆って提供されて、例えば機械的および／または環境的保護を表示面に提供することができる。１つの代表的実施形態において、層１０９には吸収偏光子１０８を覆うハードコートが含まれることが可能である。
【００１１】
ＬＣディスプレイのタイプによっては上記とは異なる態様で動作し得るということが理解されるべきである。例えば、吸収偏光子は平行に整列されることが可能であり、ＬＣパネルは非活性状態において光の偏光を回転させることができる。そのような場合であっても、このような表示装置の基本的な構造は上記のものと類似している。
【００１２】
バックライト１１２には、ＬＣパネル１０２を照明する光を生成する多数の光源１１６が含まれる。ＬＣＤ−ＴＶまたはＬＣＤモニタに使用される光源１１６は、たいていの場合、表示装置１００の高さに沿って延びる直線状の冷陰極蛍光管である。しかし、フィラメントランプまたはアークランプ、発光ダイオード（ＬＥＤｓ）、平坦蛍光パネル（flat fluorescent panels）、または外部蛍光ランプのような他のタイプの光源が使用されることが可能である。このような光源のリストは、限定または完全を期すものではなく例示のみを意図している。
【００１３】
バックライト１１２は、光源１１６から下に伝搬する光をＬＣパネル１０２から離れる方向に反射するための反射板１１８も含む。反射板１１８は、以下の説明のように表示装置１００内部で光を再利用するために有用でもある。反射板１１８は、鏡面反射板であってもまたは拡散反射板であってもよい。反射板１１８として使用され得る鏡面反射板の一例は、ミネソタ州セントポール（St. Paul）３Ｍ社から入手可能なビキュイティ（Vikuiti（商標））高鏡面反射（Enhanced Specular Reflection （ESR））フィルムである。好適な拡散反射板の例には、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等のような反射粒子が広く装填されたＰＥＴ、ＰＣ、ＰＰ、ＰＳのようなポリマーが含まれる。拡散反射板の他の例には、ミクロ孔質材および小繊維含有材（fibril-containing materials）が含まれ、これらは共有の米国特許第５，９７６，６８６号に記載されている。
【００１４】
光管理フィルムの配列１２０は、光管理装置とも呼ばれるが、バックライト１１２とＬＣパネル１０２の間に配置される。光管理フィルムは、バックライト１１２からの光の伝搬に影響し、表示装置１００の動作を改善する。例えば、光管理フィルムの配列１２０には、拡散板１２２が含まれることが可能である。拡散板１２２は、光源から受けた光を拡散するために使用され、それによりＬＣパネル１０２に入射する照明光の均一性を増すこととなる。その結果、視聴者が認識する画像はさらに均一に明るいものとなる。
【００１５】
光管理装置１２０は、反射型偏光子１２４を含むこともできる。光源１１６は、偏光していない光を通常生成するが、下部吸収偏光子１１０は単一の偏光状態の光のみを伝搬するので、光源１１６で生成された光の約半分がＬＣ層１０４へ伝搬されない。しかし、光を反射するための反射型偏光子１２４が使用されることが可能であり、別な方法では下部吸収偏光子で吸収されるであろう光を反射する。従って、反射型偏光子１２４と反射体１１８間の反射によってこの光は再利用されることが可能である。反射型偏光子１２４によって反射された光の少なくとも一部は、偏光解消されることが可能であり、その後偏光状態で反射型偏光子１２４に戻り、反射型偏光子１２４および下部吸収偏光子１１０を介してＬＣ層１０４に伝搬される。このようにして、反射型偏光子１２４は、光源１１６の発した光がＬＣ層１０４に到達する割合を増加するように使用されることが可能であり、それにより表示装置１００によって生成された画像をより明るくする。
【００１６】
任意の好適なタイプの反射型偏光子、例えば、多層光学フィルム（MOF:multilayer optical film）反射型偏光子、連続／分散相偏光子（continuous/disperse phase polarizers）、ワイヤグリッド反射型偏光子、またはコレステリック反射型偏光子のような拡散反射型偏光フィルム（DRPF:diffusely reflective polarizing film）を使用することができる。
【００１７】
ＭＯＦおよび連続／分散相反射型偏光子の両方は、通常は高分子材料である少なくとも２つの材料間の屈折率の相違に依存し、これにより一方の偏光状態の光を選択的に反射しつつ、直交する偏光状態で光を伝搬することができる。ＭＯＦ反射型偏光子の例は、共有の米国特許第５，８８２，７７４号に記載されている。市販のＭＯＦ反射型偏光子の例には、ビキュイティ（Vikuiti（商標））ＤＢＥＦ−Ｄ２００およびＤＢＥＦ−Ｄ４４０多層反射型偏光子が含まれ、これにはミネソタ州セントポール（St. Paul）３Ｍ社から入手可能な拡散面が含まれている。
【００１８】
本発明に関連して有用なＤＲＰＦの例には、共有の米国特許第５，８２５，５４３号に記載の連続／分散相反射型偏光子、および例えば共有の米国特許第５，８６７，３１６号に記載の拡散反射型多層偏光子が含まれる。他の好適なタイプのＤＲＰＦは、米国特許第５，７５１，３８８号に記載されている。
【００１９】
本発明に関連して有用なワイヤグリッド偏光子の例には、米国特許第６，１２２，１０３号に記載のものが含まれる。ワイヤグリッド偏光子は、特にユタ州オレム（Orem）モクステク社（Moxtek Inc.）から市販されている。
【００２０】
本発明に関連して有用なコレステリック偏光子には、例えば米国特許第５，７９３，４５６号、および米国特許第６，９１７，３９９号に記載のものが含まれる。コレステリック偏光子には、出力側に４分の１波長遅延層が通常備わっているため、コレステリック偏光子を通過した光は直線偏光に変換される。
【００２１】
偏光制御層１２６は、代表的実施形態において、例えば拡散板１２２と反射型偏光子１２４の間に提供されることが可能である。偏光制御層１２６の例には、４分の１波長遅延層、および液晶偏光回転層のような偏光回転層が含まれる。偏光制御層１２６は、反射型偏光子１２４から反射された光の偏光を変更するために使用されることが可能であり、これにより再利用された割合が増加した光は反射型偏光子１２４を透過することができる。
【００２２】
光管理層の配列１２０は、１以上の輝度上昇層を含むこともできる。輝度上昇層は、軸から離れた光を表示部の軸に近い方向に向け直す面構造を含むものである。このようにしてＬＣ層１０４の軸上に伝搬する光の量を増加させ、視聴者が見る画像の輝度を増加させる。１つの例は、プリズム型輝度上昇層であり、これは屈折と反射によって照明光を向け直す多数のプリズム型隆起を有する。表示装置で使用され得るプリズム型輝度上昇層の例には、ミネソタ州セントポール（St. Paul）３Ｍ社から入手可能な一群のプリズム型フィルムであるビキュイティ（Vikuiti（商標））ＢＥＦＩＩおよびＢＥＦＩＩＩが含まれ、これらにはＢＥＦＩＩ９０／２４、ＢＥＦＩＩ９０／５０、ＢＥＦＩＩＩＭ９０／５０、およびＢＥＦＩＩＩＴが含まれる。
【００２３】
代表的実施形態としては、反射型偏光子１２４とＬＣパネル１０２との間に配置された第１の輝度上昇層１２８ａが示される。プリズム型輝度上昇層は、１次元の光学的ゲインを通常提供する。任意に追加の第２の輝度上昇層１２８ｂも、第１の輝度上昇層１２８ａのプリズム構造に直交する向きにそのプリズム型構造を有して、光管理層の配列１２０に含まれ得る。このような配置は、２次元における表示ユニットの光ゲインを増大させる。他の代表的実施形態において、輝度上昇層１２８ａ、１２８ｂは、バックライト１１２と反射型偏光子１２４との間に配置されることが可能である。
【００２４】
光管理装置における異なる層は、自立していることもある。他の実施形態において、光管理装置の２以上の層が共に積層されることもあり、例えば共有の米国特許出願第１０／９６６，６１０号に記載されているものである。他の代表的実施形態において、光管理装置は、ギャップで分離された２つの部分組立体を含むことができ、例えば共有の米国特許出願第１０／９６５，９３７号に記載されているものである。
【００２５】
通例では、電球（照明灯）対拡散板の間隔、電球対電球の間隔および拡散板透過は、所与の値の輝度および照明の均一性について、表示部を設計する際に考慮される重要な要因である。一般には、強い拡散板、すなわち入射光を高い割合で拡散する拡散板は、均一性を改善するが、高い拡散レベルは強い逆拡散を伴うため輝度が低下する結果となる。
【００２６】
通常の拡散条件において、スクリーンから見られるさまざまな輝度は、電球上に位置する最大輝度と電球間に位置する最低輝度によって特徴づけられる。図２Ａに示す実験セットアップを使用してなされた測定を参照してさらに詳細にこのことを示す。ＬＣディスプレイの背面照明として使用され得るものに類似するサンプル光源２００が、バックライト２０２および光管理装置２０４を有して構成された。バックライト２０２には、４個の等間隔の冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬｓ）２０６を含めた。蛍光管２０６は裏面反射体２０８の上に配置された。
【００２７】
ランプの上に配置された光管理装置２０４には、順に、拡散板２１０および、所望により輝度上昇層２１２、および反射型偏光子２１４を含めた。吸収偏光子２１６が光管理装置２０４の上に配置された。
【００２８】
拡散板２１０の３つの異なる例が採用された。各例の拡散板２１０は、１ｍｍ厚のポリカーボネート（ＰＣ）基板２１８を有し、各面に積層された拡散層２２０を有した。それぞれの場合において、拡散層２２０は基板２１８の前面および裏面で同一であった。例示の拡散板の特徴を表１にまとめる。
【００２９】
【表１】
2008541195.tif 000003
【００３０】
３６３５−３０、３６３５−７０、および７７２５−３１４拡散板は、それぞれ、３Ｍ（商標）Ｓｃｏｔｃｈｃａｌ（商標）拡散体フィルム、タイプ３６３５−３０および３６３５−７０、ならびに３Ｍ（商標）Ｓｃｏｔｃｈｃａｌ（商標）ＥｌｅｃｔｒｏＣｕｔ（商標）グラフィックフィルム７７２５−３１４を意味し、ミネソタ州セントポール（St. Paul）３Ｍ社から入手可能である。単一経路Ｔとラベル付された列は、拡散板から単一の経路で透過した光の総透過量（正透過および拡散透過の両方）を列挙する。異なる拡散板は、入射光の約１％〜２％のみをそれぞれ吸収した。従って、比較的低い単一経路透過量は拡散反射量の増加に呼応する。
【００３１】
輝度は、サンプル光源２００に対する位置の関数として最初に計測された。このとき、光管理装置２０４には拡散板のみが含まれて、輝度上昇層２１２または反射型偏光子２１４は含まれなかった。３つの異なる拡散板について、平方メートル当たりのカンデラで計測された輝度を光源に対する位置の関数として図２Ｂに示す。Ａ３拡散板は、最も高い単一経路透過量を有するが、光源２００に対する輝度の変動（variation）が最も大きいという結果となり、また最も高い輝度の領域を提供した。照度は、ＣＣＦＬｓ２０６の上に有意なピークを示した。Ａ１拡散板は、最も低い全体のスループットを示したが、光源２００に対する輝度の変動が最も小さいという結果となった。
【００３２】
光源２００に対する輝度は、輝度上昇層２１２および反射型偏光子２１４が光管理装置２０４に導入された後にも計測された。反射型偏光子２１４についての透過偏光方向は、吸収偏光子２１６についての透過偏光方向と整列させた。輝度上昇層２１２は、３Ｍ（商標）ビキュイティ（Vikuiti（商標））輝度上昇フィルムＩＩＩ−透明（BEFIII-T：Brightness Enhancement Film III-Transparent）の層であり、反射型偏光子２１４は、３Ｍ（商標）ビキュイティ（Vikuiti（商標））二重輝度上昇フィルム−拡散４４００（DBEF-D440：Dual Brightness Enhancement Film-Diffuse 440）の層であり、両方ともミネソタ州セントポール（St. Paul）３Ｍ社から入手可能である。
【００３３】
光管理装置２０４に輝度上昇層２１２および反射型偏光子２１４が含まれた後、光源２００に対して測定された輝度を３つの異なる拡散板について図２Ｃに示す。図２Ｂおよび図２Ｃとで得た結果を比較すると何点か重要な事項が現れる。第１に、光源２００に対する平均照度は、図２Ｃの３つのすべての拡散板について比較的高い。これは、反射型偏光子２１４と反射板２０８を使用して、光が光源２００内で再利用された場合に効率が上昇した結果である。第２に、拡散板Ａ３を使用するとき、計測された輝度変動の大きさが有意に減少している。図２Ｂにおいて、Ａ３について最大から最小の変動は約１８００Ｃｄｍ−２であり、一方、図２Ｃにおける最大から最小の変動は、約５００Ｃｄｍ−２未満である。第３に、輝度の相対変動、すなわち平均輝度で除算した輝度の変動は、図２ＣのＡ３については図２Ｂにおけるよりも小さい。従って、輝度上昇フィルムを追加することで、輝度の変動の大きさが減少する。
【００３４】
さらに、Ａ３を使用して得られた照度は、ＣＣＦＬｓ２０６の上に位置する最小点を有し、図２Ｂに見られる最大点を有しない。このような性質は、ＣＣＦＬｓ２０６の上にわずかな最大点があるＡ１およびＡ２についての照度曲線に見られるものと対照をなす。この現象はさらに以下で検討する。しかし、この例においては、ランプの上の照度値が最小から最大に変動する８６．８％と４１．８％との間に拡散板透過の値が存在することが示唆されている。この条件は、光源２００に対して比較的小さい照度の変動を与えることが予想される。
【００３５】
相対照度変動の実証研究によると、σ／ｘ、ここでｘは、光源に対する平均照度であり、σは、光源に対する照度の標準偏差であるとすると、約７０％〜８５％の範囲における比較的高いレベルの単一経路透過に対して、相対照度変動の最小値が存在することが明らかとなっている。図２Ｄは、σ／ｘを、拡散体からの単一経路透過Ｔの関数としてグラフ上に総括して示す。本研究で使用された異なる拡散層Ｃ１、Ｃ２、Ｓ１、Ｓ１ａ−ｄ、Ｓ２およびＳ５の詳細は、米国特許出願第１０／９６６，６１０号に示されている。σ／ｘの値は、６０％未満の値Ｔ（点Ｃ１）に対しては比較的低い。Ｔの値が増加すると、σ／ｘの値は、最初は増加した後、例えば約７０％と９０％との間で最小値へ下降し、その後９０％を超える値においては再び上昇する。従って、Ｔが比較的高いため、高い均一性と向上したスループットの両方を提供するＴについての動作領域が存在する。
【００３６】
モデル光源
バックライトおよび光管理装置を有する光源の光線トレースモデルが構築されて、光源の光学的性能は、さまざまなパラメータの関数として調査された。図３Ａに概略的に示したモデル光源３００は、光源配列キャビティ３０４の縁部の限界を画定する反射型フレーム３０２、蛍光管３０８の配列の下の拡散反射板３０６、拡散層３１０、およびプリズム構造面を有する輝度上昇層３１２を備えた。モデルは、蛍光管３０８がそれぞれ２０，０００ニット源（nit source）を備えることを仮定した。垂直に入射した光線は上方からシステムへ逆方向をたどり、光源に衝き当たる全ての派生光線（daughter rays）の合計は、表面入射場所で観測される照度を決定する。
【００３７】
モデル１
モデル１において、拡散板は、７０％を超える、すなわち７１％、７４％、７８％、および８５％の４つの異なるレベルの単一経路透過を有すると仮定された。ランプと裏面反射体３０６との間隔は１５ｍｍが取られて、ランプは３ｃｍ離れて配置されていると仮定した。照度は、光源３００に対する位置関数として拡散層３１０を通るさまざまなレベルの単一経路透過について計算された。そのような結果の一部を図３Ｂにまとめた。
【００３８】
曲線３２２は、最も高い単一経路透過量に対応し（８５％）、ランプ３３０に対応する位置での照度がかなり下降を示し、ランプ３３０の間の位置において２つのピークを有する。７８％の単一経路透過量に対応する曲線３２４は、定性的にはピークがあまりはっきりしていないという点以外は曲線３２２と同様の性質を示す。７４％の単一経路透過量に対応する曲線３２６は、比較的平坦であり、一方、７１％の単一経路透過量に対応する曲線３２８はランプ３３０の上で照度のピークを示し始める。
【００３９】
このようにして、図２Ｂおよび２Ｃについて上述した実験結果に類似する性質を、モデルは定性的に説明する。すなわち、比較的高いレベルの単一経路透過量では、電球（照明灯）の上で輝度が減少し、電球（照明灯）の間でピークとなる。さらに、単一経路拡散板透過における減少によって、蛍光管３０８の間で最小値となり、蛍光管３０８の上で最大値となる。
【００４０】
光源３００に対する照度のレベルの標準偏差を、平均照度についての標準偏差のパーセント比率として図３Ｃに、拡散層３１０を通る単一経路透過の関数としてプロットする。このような特定の例について、照度の変動は７４％の透過値に対し最小に達する。変動が最小である透過値Ｔｍｉｎは、少なくとも一部には、数値モデルを作成する際になされた仮定によって決定されている点に注意すべきである。例えば、拡散板および光源の下の反射板の間の距離、ならびに輝度上昇層のプリズム角度は両方ともＴｍｉｎの特定の値に影響することがある。
【００４１】
拡散板において正確な単一経路透過を選択することは、輝度上昇フィルムも含むバックライト表示システムの設計において重要な決定である。透過量がＴｍｉｎよりも小さい場合は、照度変動が増加し、拡散板からの反射光の再利用は決して１００％有効ではないので、画像の輝度は減少する可能性がある。透過量がＴｍｉｎよりも大きい場合は、表示装置の照明は均一とならなくなる。
【００４２】
従来のバックライトシステムにおいては、バックライト深さおよび隣接する光源同士の間隔の比率が拡散層の透過量に依存していた。拡散層が比較的高い水準の反射を有する場合（低透過）は、光は反射されて光源同士の間隔を伝搬する確率が比較的高いので、比率は比較的小さくされることがある。これに対して、透過が比較的高い場合は、光が横に伝搬する可能性は低いため、比率は光が横に伝搬することができるように大きくされる。比較的高い透過を有する拡散板では、バックライト内部で光の反射が少ないため全体の輝度が上昇し、反射ロスを回避する結果となる。しかし、光源同士の間隔に対するバックライト深さが比較的高い比率である必要がある場合は、比較的厚いバックライトとなるか、またはさらに多くの光源を使用するかのいずれかの結果となる。従って、通常のバックライトに対して高い透過分散層を実施することは困難である。
【００４３】
本発明の実施形態によっては、拡散層の下に光変向素子（light-diverting element）を使用することでバックライトに比較的高い透過拡散層の使用を可能とし、これにより高均一な出力を提供しつつ、比較的薄いバックライトプロフィールを維持するものもある。
【００４４】
拡散板と光源の間に配置された光変向素子は、照度均一性が高いＴの値の範囲を増加させるため使用されることが可能である。光変向素子は、表示部の軸に平行な方向に最初は伝搬する照明光の少なくとも一部を、この軸に平行では無い方向に変向する面を有する。これを、拡散層４０２を示す図４Ａに概略的に示す。プリズム輝度上昇層４０４および／または反射型偏光子層４０５が拡散層４０２の上に存在し得る。拡散層４０２、輝度上昇層４０４、および反射型偏光子層４０５は、ディスプレイ軸４０６にほぼ垂直に置かれる。光源から軸４０６に平行な方向に伝搬する光４０８は、１以上の光変向面を有する光変向素子４１０において変向させられる。光変向素子４１０は、入射光の方向に対して出射光の方向を変更する。光は、光変向素子の１個または２個の光変向面で変向させられる。その結果、素子４１０を通過した後、光４０８は軸４０６に平行ではない方向に伝搬する。光変向面は、例えば屈折面または回折面であることができる。
【００４５】
光変向素子４２０の代表的実施形態を、図４Ｂに概略的に示す。このような実施形態において、光変向面４２０は、拡散板４０２自体の下面である。他の実施形態において、光変向面４２０は、例えば図４Ｃおよび４Ｄに示すように、光源と拡散層４０２との間の中間層４１２にあることもある。中間層４１２は、図４Ｃに示すように、拡散層４０２に例えば感圧性接着剤（ＰＳＡ）等の接着剤を使用して取り付けられることが可能であり、また、図４Ｄに示すように、中間層４１２と拡散層４０２の間にギャップ４１４が存在することが可能である。ギャップ４１４は、空気または他の層で充填されることが可能である。
【００４６】
光変向面４２０は、照明光４０８を所望の様式で変向させる任意の好適な形状で構成されることができる。例えば、光変向面４２０は、図４Ａ〜４Ｄに示すように完全にプリズム型であることができ、また、例えばプリズムの隆起部同士の間に平坦部分を有して部分的にプリズム型であることができる。
【００４７】
モデル２
光変向面の異なるプロフィールについて照明の均一性を調査するための数値計算結果を以下に記載する。各変向面プロフィールは多数の繰り返しセルから作製された。これを、図５Ａおよび５Ｂを参照して記載する。図５Ａにおいて、破線で区切られたセル５００は隆起部５０２と平坦部５０４を有した。隆起部５０２には、拡散体層に平行ではない面５０２ａが含まれる。隆起部５０２は、セル幅の７０％に等しい幅を有し、平坦部５０４は、セル幅の３０％に等しい幅ｗを有する。隆起部５０２は頂角αを有した。図５Ｂにおいて、セル５２０は、その幅がセル幅の１００％に等しい隆起部５２２を有した。すなわち隆起部の間に平坦部は無かった。光変向面の異なる７個の配列が調べられた。異なる光変向面の特性を表１にまとめる。それぞれの場合において、光変向面は拡散層の下面であると仮定した。
【００４８】
【表２】
2008541195.tif 000004
【００４９】
実施例７は、比較目的のため平坦面をモデル化した。
【００５０】
図６Ａおよび６Ｂは、それぞれさまざまなＴの値の拡散層からの光の透過についての極座標プロットを示す。図６Ａは、実施例７の平坦面について角度依存性の透過を示す。図６Ｂは、セルの３０％平坦と１４０度の頂角を有する隆起部を備える実施例２について角度依存性の透過を示す。角度は、隆起の方向に垂直な平面で計測される。曲線の番号を、表ＩＩにＴの各値とともに示す。
【００５１】
【表３】
2008541195.tif 000005
【００５２】
一般に、実施例２に対応する図６Ｂにおける曲線は、図６Ａのものよりも広く、このことより、少なくともこのタイプの光変向面が光出力をさらに均一にさせるのに役立っているという結論を導く。
【００５３】
バックライトユニットに対する計算された照明分散（variance）を、光源および裏面反射板との間の異なった隔離について図７Ａおよび図７Ｂに示す。図７Ａは、隔離を１５ｍｍと仮定した結果を表し、図７Ｂは、隔離を２０ｍｍと仮定した結果を表す。このような寸法を、反射キャビティの深さとする。それぞれの代表的な光変向面、実施例１〜７、についての分散が、表２に挙げるＴの各値について計算された。分散はＴに対してプロットして示す。図７Ａにおいて、曲線７０１〜７０７は、それぞれ実施例１〜７に対応する。図７Ｂにおいて、曲線７１１〜７１７は、それぞれ実施例１〜７に対応する。
【００５４】
図７Ａおよび図７Ｂの両方において、分散が最小である透過Ｔｍｉｎ以下の透過については分散にほとんど違いがない。しかし、Ｔｍｉｎを超える透過値に対して違いは顕著である。図７Ａにおいて、２つの実施例、実施例１および実施例２は、分散において、平坦なケース（実施例７）についての場合とほとんど同じ最小値を有する。Ｔｍｉｎを超える透過レベルに対する分散の増加がより小さいということは、設計者が均一性と光学的スループットをトレードオフする可能性がより高いことを意味する。
【００５５】
図７Ｂにおいて、違いはより顕著である。平坦なケースにおいて（実施例７）、Ｔｍｉｎにおけるよりも高い透過の値に対して分散は早く増加する。すべての構造のケースにおいて（実施例１〜６）、透過の関数としての分散の増加は、平坦なケースの場合よりも低い。分散は、実施例４において特にゆっくり増加し、約８６％の単一経路透過に至るまで５％未満の分散を維持する。
【００５６】
光変向面に使用される構造については多くの異なるタイプのプロフィールの使用が可能である。例えば、この構造には、フィルムに対して垂直である垂直面を有する隆起部を含むことができる。このような構造の代表的実施形態を図８に概略的に示す。フィルム８００は、隆起部８０４を含む構造的光変向面８０２を備えている。図において、隆起部８０４は、ｙ−軸に平行であると示されている。隆起部８０４は、所望により、フィルム８００に平行な面８０６、フィルム８００に対して角度付された面８０８、およびフィルム８００に垂直な面８１０の任意の組み合わせを含むことができる。
【００５７】
面は平坦である必要はなく湾曲していても良い。構造は本質的に周期的であってもよいが、そのような要求があるわけではなく、不規則であってもよい。
【００５８】
モデル３
他の代表的実施形態において、光変向面は、拡散層に面するように中間層に配置されることが可能である。このような例を、図９Ａに概略的に示す。この例において、プリズム輝度上昇層９０４は、拡散層９０２の上にある。他の実施形態において、反射型偏光子層のような異なるタイプの層が、拡散板層９０２の上に配置されることが可能である。光変向層とも言われる中間層９１０は、拡散層９０２の反対側に置かれる。中間層９１０上の光変向面９２０は拡散層９０２に面する。
【００５９】
実施形態によっては、光変向面９２０が、拡散層９０２に例えば接着剤を使用して取り付け可能なものもある。このような配置の代表的実施形態を図９Ｂに概略的に示し、ここで、面９２０の一部分が拡散層９０２の下面９０３上の接着層９２２に入り込んでいる。実施形態によっては、接着層９２２と面９２０の一部との間にギャップ９２４が残るものもある。好適な光変向面の１つの代表的実施形態は、プリズム構造面を有する光学フィルムである。このような面を他方の層に接着剤を使用して取り付けることは、米国特許第６，８４６，０８９号にさらに詳細に記載されている。
【００６０】
別の代表的実施形態を図９Ｃに概略的に示し、ここで光変向面９２０は基本的にプリズム型であるが、拡散層９０２の下面９０２ａに平行な部分９３０を含む。プリズム面は、拡散層９０２の下面９０２ａに押しつけられるか、または下面９０２ａに接着されることが可能である。
【００６１】
図９Ｂおよび９Ｃに示したタイプの光変向面を使用するバックライトの特性を検討するため、数値モデリングが使用された。検討した変数の１つは、「％含浸（wet out）」であり、これはプリズム型光変向面について、同じサイズの底辺とプリズム壁同士間の角度を有する三角プリズムに対するプリズムの高さを表わす。これを図９Ｄ〜９Ｅにさらに示す。図９Ｄにおいて、光変向面９２０は、面９３２に対して配置された完全なプリズムを備えている。面９３２は、接着層または拡散層９０２の面であり得る。この状況においては０％含浸である。図９Ｅにおいて、面９３２は、プリズムが完全な三角柱であるとした場合（点線で示す）のプリズムの高さの５０％であろう場所に配置されている。この状況を５０％含浸と表わす。１００％の含浸は、光変向面が完全に平坦であることと等しい。
【００６２】
バックライトの照度についてプリズム含浸の関数とした数値結果を図１０Ａに示す。ここで、１０ｍｍの反射キャビティ深さを有するバックライトの照度が曲線１００２、１５ｍｍのものが曲線１００４、および２０ｍｍものが曲線１００６である。３つすべてのケースにおいて、照度は、拡散層９０２と輝度上昇層９０４との間の位置に対して計算されている。計算された照度は、３つの異なるケースについて約６０％の含浸でピークとなり、反射キャビティが薄くなると輝度はわずかに増加する。
【００６３】
バックライトの照明の分散についての数値結果を、３つのキャビティ深さ、１０ｍｍ（曲線１０１２）、１５ｍｍ（曲線１０１４）、および２０ｍｍ（曲線１０１６）についての含浸％の関数として図１０Ｂに表す。モデルに対する特定の条件のもとで、最小変動は、１５ｍｍおよび２０ｍｍ厚バックライトに対する含浸範囲２０％〜４０％、ならびに１０ｍｍ厚バックライトに対して約６５％で生じた。
【００６４】
モデル４
光変向面の形状には、非対称または不規則な要素が含まれ得る。非対称面要素を使用する中間層１１００上の光変向面１１０２の一例を、図１１Ａに概略的に示す。光変向面１１０２には、非対称構造要素１１０４が含まれ、そして対称構造要素１１０６も含まれることが可能である。光変向面１１０２を含む中間層１１００は、光迂回要素と呼ばれることがある。
【００６５】
非対称光迂回要素を伴う光変向要素を有する、バックライトを使用する画像ディスプレイパネルにおける照度が数値モデル化された。このモデルにおいて、光変向要素１１００が光変向（面構造要素）の「セル」１１１０を含み、各セルが２つの可変プリズム１１１２と、所望により標準プリズム１１１４を備えるということが仮定された。セル１１１０の例を図１１Ｂに拡大した形態で示す。可変プリズム１１１２の２つの特性、プリズム頂角θ、および「カンティング角」α（すなわちプリズム頂角の２等分線が要素１１００に対する垂直から回転した角度）、を検討において変化させた。プリズム１１１２ａは、カンティング角αが同一（０度の値）であるが、プリズム１１１２ｂの頂角とは異なる頂角θを有する。プリズム１１１２ａおよび１１１２ｃは、同一の頂角θを有するが、カンティング角はプリズム１１１２ａおよび１１１２ｃについて異なる。αが、０の値を有するとき、可変プリズム要素１１１２は対称である。
【００６６】
プリズム頂角の値θは、８０°から１２０°まで変化させ、カンティング角αは、０°から２０°まで変化させた。標準プリズム１１１４は９０°の頂角を有すると仮定した。標準プリズム１１１４が占めるセルの％幅ｗは、標準プリズム１１１４が存在しない状態に対応する０％から（図１１Ｂに示す）３０％まで変化させた。セルの幅は１ｍｍであり、光源同士間の離隔は３０ｍｍであると仮定された。
【００６７】
異なるモデル化バックライトから得られた照度の変動の一般的傾向を、１０ｍｍ深さのバックライト反射キャビティについて図１２に示す。図１２〜１４に表示されたデータは、拡散層９０２の真上の位置に対する照度計算に基づいている。図１２のグラフ（ａ）は、標準プリズム１１１４が占める％幅ｗの関数として照度の変動を示す。０％から３０％に増加するｗの値に対して照度の変動は概ね小さくなる。グラフ（ｂ）は、可変プリズム１１１２の頂角θの関数として照度の変動を示す。概ね、頂角が小さくなると、照度の変動が減少する結果となる。グラフ（ｃ）は、カンティング角αの関数として照度の変動を示す。ここで２つの可変プリズム１１１２が反対方向に＋αおよび−α傾けられた。１０°のカンティング角に対して分散が減少している。
【００６８】
図１３および１４は、それぞれバックライトキャビティ深さ１５ｍｍおよび２０ｍｍに対する照度の変動についての同様のデータを表す。１５ｍｍおよび２０ｍｍキャビティの両方において、ｗの値が３０％まで増加するにつれ分散は下降傾向を示す。１５ｍｍキャビティにおいて、約１０°のカンティング角αの分散の減少があり、分散は約１０°以上のαの値に対して平坦化するように見える。１５ｍｍおよび２０ｍｍの両方のキャビティでは、１０ｍｍキャビティのものとは異なるθの関数としての性質を示し、ここで、８０°〜９０°の値と比較して、分散の比較的低い値は、１００°〜１２０°の範囲のθの値に対して得られる。
【００６９】
モデル５
１０ｍｍのキャビティ深さを有し、光変向面が含浸と非対称構造の両方を含むバックライトシステムの代表的実施形態の光学的特性をモデル化するため計算が実行された。異なる面のパラメータ（実施例８〜１２）を以下の表３にまとめる。実施例８および９は、光変向面の無い簡単な拡散層である。
【００７０】
【表４】
2008541195.tif 000006
【００７１】
角度αおよびθは、図１１Ｂに規定されたものと同一である。すなわちαは非対称構造についての「カンティング」角であり、θは、「傾斜可能な」光変向面についての頂角である。角度βは、対称な、すなわち傾けられていない光変向構造の頂角である。長さｗは、対称光変向構造が占める光変向面上の繰り返しセルの割合である。「含浸」パラメータは、モデル３について上述した％含浸である。拡散層を介する単一経路透過Ｔがパーセントで与えられる。角度ψは、拡散の半角でありＴの関数である。拡散の半角は、最大強度における光と拡散層を通過した後の半分の強度における光との間の角度である。拡散の増加のため拡散層を介する透過が落ちるので、拡散角度は増加する。
【００７２】
図１５は、異なる実施例についてバックライトに対する位置の関数として計算された照度を示す。照度は、プリズム型上昇層９０４の上の位置に対して計算されている。表ＩＶは、それぞれの実施例番号に対するグラフ上の曲線番号を列挙する。表ＩＶは、また、バックライトに対する平均照度Ｌ（ｎｉｔ（ニト  輝度の単位；（１Ｃｄ／ｍ２））、照度の変動（標準偏差）、および照度における％変動を列挙する。８０％拡散板透過を伴う２つの実施例（８および１２）は、両方とも高い照度を作り出すが、拡散板単独に対応する実施例８は高い分散を有する。実施例１２における分散は、これに対して約１．５％のみである。光変向面を使用する実施例１０は、低い分散を有するが、実施例１２よりも低い全体の照度を有する。これは、実施例１０のＴの値が実施例１２についてのものよりも低いためである。
【００７３】
【表５】
2008541195.tif 000007
【００７４】
光変向面は、本明細書には詳細には記載していない多くの異なるタイプの形状を取ることができ、そのような面には、位置、形状、および／または寸法のランダムな光変向要素を有するものが含まれるということが理解されるべきである。さらに、上述した代表的実施形態は、屈折によって照明光を変向する光変向面を目的とするものであるが、他の実施形態においては、照明光を回折することができ、または照明光を屈折と回折の組み合わせで変向することができる。本明細書に記載した計算結果は、異なるタイプと形状の光変向層が、簡単な拡散板のみと比較して、照度を増加させ、照度の変動を減少させる可能性を提供することを示す。
【００７５】
本発明は、上記の特定の実施例に限定されると考えるべきではなく、添付の特許請求の範囲の中で本発明の全局面を包含すると理解されるべきである。本明細書を検討すれば、本発明を適用可能なさまざまな変更例、均等なプロセス、多数の構造は本発明に関連する当業者には容易に明らかになろう。特許請求の範囲はこのような変更例および装置を網羅しようとするものである。
【００７６】
添付の図面と共に以下の本発明のさまざまな実施形態の詳細な説明を検討することで本発明がより完全に理解されよう。
【００７７】
本発明はさまざまな変更例および代替形態に順応するが、その具体例を一例として図面に示すとともに詳細に説明してきた。しかし本発明を記載する特定の実施形態に限定しようとするものではないことが理解されるべきである。反対に、本発明は、添付の特許請求の範囲により規定された本発明の精神および範囲内にあるすべての変更例、均等物および代替物を網羅しようとするものである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の原理に従った拡散板を使用することができるバックライト液晶ディスプレイデバイスを概略的に示す。
【図２Ａ】本発明の原理に従ったバックライトを有する光源および光管理装置を概略的に示す。
【図２Ｂ】輝度上昇層または反射型偏光子が使用されなかった、異なるタイプの拡散板について、図２Ａの光源に対する位置の関数として照度を示すグラフ。
【図２Ｃ】輝度上昇層および反射型偏光子の両方が使用された、異なるタイプの拡散板について、図２Ａの光源に対する位置の関数として照度を示すグラフ。
【図２Ｄ】実験により測定された、拡散層を介する単一経路透過の関数としてバックライトに対する照度の変動グラフ。
【図３Ａ】モデル計算に使用されたモデル光源を概略的に示す。
【図３Ｂ】拡散板を通るさまざまな値の単一経路透過について、図３Ａのモデル光源に対する位置の関数として照度を示すグラフ。
【図３Ｃ】拡散板を通る単一経路透過の関数としてモデル光源に対する照度の分散を示すグラフ。
【図４Ａ】本発明の原理に従って、拡散層に入る前に光を変向するために使用されることが可能である光変向素子の包括的実施形態を概略的に示す。
【図４Ｂ】本発明の原理に従って、拡散層に入る前に光を変向するために使用され得る光変向面の異なる代表的実施形態を概略的に示す。
【図４Ｃ】本発明の原理に従って、拡散層に入る前に光を変向するために使用され得る光変向面の異なる代表的実施形態を概略的に示す。
【図４Ｄ】本発明の原理に従って、拡散層に入る前に光を変向するために使用され得る光変向面の異なる代表的実施形態を概略的に示す。
【図５Ａ】さまざまな数値例に使用された光変向面の異なる代表的実施形態を概略的に示す。
【図５Ｂ】さまざまな数値例に使用された光変向面の異なる代表的実施形態を概略的に示す。
【図６Ａ】それぞれ光変向面を有しないとき、および有するときの拡散層を透過する光のプロフィールを示す極座標プロット。
【図６Ｂ】それぞれ光変向面を有しないとき、および有するときの拡散層を透過する光のプロフィールを示す極座標プロット。
【図７Ａ】バックライトユニットに対する照明の分散を、さまざまな光変向構造について拡散透過の関数として示す。
【図７Ｂ】バックライトユニットに対する照明の分散を、さまざまな光変向構造について拡散板透過の関数として示す。
【図８】光変向面の別の代表的実施形態を概略的に示す。
【図９Ａ】本発明の原理に従って、拡散層に入る前に光を迂回させるために使用され得る光変向面の別の代表的実施形態を概略的に示す。
【図９Ｂ】本発明の原理に従って、拡散層に入る前に光を迂回させるために使用され得る光変向面の別の代表的実施形態を概略的に示す。
【図９Ｃ】本発明の原理に従って、拡散層に入る前に光を迂回させるために使用され得る光変向面の別の代表的実施形態を概略的に示す。
【図９Ｄ】異なる値の「含浸」を有する光変向面を概略的に示す。
【図９Ｅ】異なる値の「含浸」を有する光変向面を概略的に示す。
【図１０Ａ】バックライトに対する、照度および照明の分散を光変向面の含浸の関数として示し、図１０Ｂは照度を示す。
【図１０Ｂ】バックライトに対する、照度および照明の分散を光変向面の含浸の関数として示し、図１０Ｂは照度を示す。
【図１１Ａ】本発明の原理に従った光変向面の別の代表的実施形態を概略的に示す。
【図１１Ｂ】さまざまな数値例において使用された異なるタイプの光変向面を概略的に示す。
【図１２】図１１Ｂに示すタイプの光変向面を使用するバックライトに対する照度の均一性の変動を示すグラフを、さまざまな局面の面形状の関数として、および異なる深さのバックライトについて表す。
【図１３】図１１Ｂに示すタイプの光変向面を使用するバックライトに対する照度の均一性の変動を示すグラフを、さまざまな局面の面形状の関数として、および異なる深さのバックライトについて表す。
【図１４】図１１Ｂに示すタイプの光変向面を使用するバックライトに対する照度の均一性の変動を示すグラフを、さまざまな局面の面形状の関数として、および異なる深さのバックライトについて表す。
【図１５】本発明の原理に従ったバックライトの実施形態に対する、位置の関数としての照度のグラフを簡単な拡散板と比較して示す。
【図１】
2008541195.tif 000008
【図２Ａ】
2008541195.tif 000009
【図２Ｂ】
2008541195.tif 000010
【図２Ｃ】
2008541195.tif 000011
【図２Ｄ】
2008541195.tif 000012
【図３Ａ】
2008541195.tif 000013
【図３Ｂ】
2008541195.tif 000014
【図３Ｃ】
2008541195.tif 000015
【図４Ａ】
2008541195.tif 000016
【図４Ｂ】
2008541195.tif 000017
【図４Ｃ】
2008541195.tif 000018
【図４Ｄ】
2008541195.tif 000019
【図５Ａ】
2008541195.tif 000020
【図５Ｂ】
2008541195.tif 000021
【図６Ａ】
2008541195.tif 000022
【図６Ｂ】
2008541195.tif 000023
【図７Ａ】
2008541195.tif 000024
【図７Ｂ】
2008541195.tif 000025
【図８】
2008541195.tif 000026
【図９Ａ】
2008541195.tif 000027
【図９Ｂ】
2008541195.tif 000028
【図９Ｃ】
2008541195.tif 000029
【図９Ｄ】
2008541195.tif 000030
【図９Ｅ】
2008541195.tif 000031
【図１０Ａ】
2008541195.tif 000032
【図１０Ｂ】
2008541195.tif 000033
【図１１Ａ】
2008541195.tif 000034
【図１１Ｂ】
2008541195.tif 000035
【図１２】
2008541195.tif 000036
【図１３】
2008541195.tif 000037
【図１４】
2008541195.tif 000038
【図１５】
2008541195.tif 000039
【国際調査報告】
2008541195.tif 000040
2008541195.tif 000041