ПЛОСКОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И ДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ЕГО
FLAT ILLUMINATION DEVICE AND DISPLAY DEVICE CONTAINING IT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к плоскому осветительному устройству и дисплейному устройству, заключающему в себе такое плоское осветительное устройство. Более конкретно, настоящее изобретение относится к плоскому осветительному устройству, включающему в себя световодный элемент, и к дисплейному устройству, заключающему в себе такое плоское осветительное устройство.
Уровень техники
Традиционно, известно дисплейное устройство, которое заключает в себе плоское осветительное устройство, включающее в себя световодный элемент. Фиг. 78 является видом сбоку, показывающим структуру дисплейного устройства, которое является одним традиционным примером. Как показано на фиг. 78, дисплейное устройство 2001, которое является одним традиционным примером, включает в себя дисплейную панель 2010 и плоское осветительное устройство 2020, размещаемое на стороне задней поверхности дисплейной панели 2010.
Плоское осветительное устройство 2020 является осветительным устройством с краевой подсветкой. Плоское осветительное устройство 2020 включает в себя: множество светодиодов (светоизлучающих диодов) 2021, которые совмещаются в предварительно определенном направлении (направлении, перпендикулярном плоскости чертежа); световодную пластину 2022, которая направляет свет из светодиодов 2021; множество оптических пластин 2023, которые размещаются на стороне светоизлучающей поверхности 2022a световодной пластины 2022; и отражательный лист 2024, который размещается на стороне задней поверхности 2020b световодной пластины 2022.
Световодная пластина 2022 имеет функцию направления света из светодиодов 2021 на всю световодную пластину 2022.
Оптические пластины 2023 формируются с помощью трех или четырех листовых элементов, состоящих из светорассеивающей пластины, светособирающей линзы и т.п.; оптические пластины 2023 имеют функцию задания однородной яркости дисплейной панели 2010. Оптические пластины 2023 также имеют функцию собирания света из световодной пластины 2022 в области впереди себя (на стороне дисплейной панели 2010) и тем самым имеют функцию увеличения яркости.
В дисплейном устройстве 2001, которое является одним традиционным примером, как описано выше, оптические пластины 2023 размещаются между дисплейной панелью 2010 и световодной пластиной 2022. В общем, оптические пластины 2023, к примеру светорассеивающая пластина и светособирающая линза, имеют толщину приблизительно 40-80 мкм. Таким образом трудно не только уменьшать толщину плоского осветительного устройства 2020 и дисплейного устройства 2001, но также и уменьшать затраты на изготовление.
В дисплейном устройстве 2001, которое является одним традиционным примером, поскольку свет, испускаемый из световодной пластины 2022, проходит через оптические пластины 2023, потери света, когда свет проходит через оптические пластины 2023, увеличиваются. Следовательно, эффективность использования света также невыгодно уменьшается.
Чтобы преодолевать эти недостатки, предлагается дисплейное устройство, заключающее в себе плоское осветительное устройство, которое использует световодную пластину, чтобы собирать свет в области впереди себя (на стороне дисплейной панели) без предоставления оптических пластин.
Фиг. 79-81 являются схемами, показывающими структуру традиционного дисплейного устройства, которое заключает в себе плоское осветительное устройство, включающее в себя световодную пластину, которая имеет функцию собирания света в области впереди себя. Как показано на фиг. 79 и 80, это дисплейное устройство 2101 заключает в себе дисплейную панель 2110 и плоское осветительное устройство 2120, размещаемое на стороне задней поверхности дисплейной панели 2110.
Плоское осветительное устройство 2120 включает в себя: множество светодиодов 2121, которые совмещаются в A-направлении (см. фиг. 80 и 81); световодную пластину 2122, которая направляет свет из светодиодов 2121; и отражательный лист 2123, который размещается на стороне задней поверхности 2122a световодной пластины 2122.
Как показано на фиг. 79, на задней поверхности 2122a световодной пластины 2122 формируется множество призм 2122b, имеющих наклонные поверхности.
Эти призмы 2122b размещаются так, что по мере того, как призмы 2122b приближаются к светодиодам 2121, расстояние между смежными призмами 2122b увеличивается. Поскольку количество света (луч света) из светодиодов 2121 увеличивается по мере того, как призмы 2122b приближаются к светодиодам 2121, как описано выше, призмы 2122b размещаются так, что по мере того, как призмы 2122b приближаются к светодиодам 2121, расстояние между смежными призмами 2122b увеличивается и тем самым можно делать практически однородной яркость дисплейной панели 2110.
Призмы 2122b также имеют функцию собирания света из светодиодов 2121 в области впереди себя (на стороне дисплейной панели 2110). В частности, призмы 2122b имеют функцию подавления рассеяния света в B-направлении (в направлении нормали к поверхности 2122c поступления света световодной пластины 2122) и затем излучения света из световодной пластины 2122. Другими словами, призмы 2122b могут улучшать свойство собирания света в B-направлении.
Традиционно, предлагается дисплейное устройство, заключающее в себе плоское осветительное устройство, которое использует световодную пластину, чтобы собирать свет в области впереди себя (на стороне дисплейной панели) без предоставления оптических пластин (см., например, патентный документ 1).
Патентный документ 1 раскрывает жидкокристаллическое дисплейное устройство, которое заключает в себе жидкокристаллическую панель (дисплейную панель) и устройство задней подсветки (плоское осветительное устройство), размещаемое на стороне задней поверхности жидкокристаллической панели.
В этом жидкокристаллическом дисплейном устройстве устройство задней подсветки включает в себя источник света и световодную пластину, которая направляет свет из источника света. Световодная пластина формируется с помощью: световодного узла, в который поступает свет из источника света; первого светопропускающего слоя, который предоставляется на нижней поверхности (задней поверхности) световодного узла; второго светопропускающего слоя, который предоставляется на нижней поверхности первого светопропускающего слоя; и металлического зеркала, которое предоставляется на нижней поверхности второго светопропускающего слоя. Световодный узел, первый светопропускающий слой, второй светопропускающий слой и зеркало целиком формируются без участия воздушного слоя.
Световодный узел формируется так, что толщина световодного элемента снижается по мере того, как он проходит в направлении от источника света. Другими словами, световодный узел формируется в форме клина так, что нижняя поверхность наклонена только под предварительно определенным углом относительно верхней поверхности (передней поверхности).
Первый светопропускающий слой имеет более низкий показатель преломления, чем световодный узел; второй светопропускающий слой имеет показатель преломления, практически равный показателю преломления световодного узла. На нижней поверхности второго светопропускающего слоя формируется множество вогнутых частей (призм), имеющих наклонные поверхности; зеркало предоставляется на нижней поверхности второго светопропускающего слоя так, что оно покрывает вогнутые части.
В этом жидкокристаллическом дисплейном устройстве, в световодном узле, свет из источника света направляется при одновременном многократном отражении между верхней поверхностью и нижней поверхностью. Здесь световодный угол (угол падения относительно нижней поверхности световодного узла) света постепенно изменяется, и угол падения относительно нижней поверхности световодного узла постепенно уменьшается. Затем направленный свет поступает в первый светопропускающий слой. После этого свет, который поступил в первый светопропускающий слой, поступает во второй светопропускающий слой, и затем свет отражается прямо (к жидкокристаллической дисплейной панели) посредством зеркала.
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы
Патентный документ 1: JP-A-2001-110218
Сущность изобретения
Проблемы, разрешаемые изобретением
В плоском осветительном устройстве 2120, показанном на фиг. 79 и 80, призмы 2122b размещаются так, что по мере того, как призмы 2122b приближаются к светодиодам 2121, расстояние между смежными призмами 2122b увеличивается. Следовательно, формируется точечная неоднородность в части дисплейной панели 2110 на стороне светодиодов 2121. Другими словами, невыгодно и затруднительно делать однородной яркость части дисплейной панели 2110 на стороне светодиодов 2121.
В плоском осветительном устройстве 2120, как описано выше, можно подавлять рассеяние света, испускаемого из световодной пластины 2122 в B-направлении, тогда как, как показано на фиг. 80, трудно подавлять рассеяние света, испускаемого из световодной пластины 2122 в A-направлении. Поэтому трудно повышать яркость дисплейной панели 2110.
Когда, как в случае с плоским осветительным устройством 2120, светорассеивающая пластина и т.п. не используется, и светоизлучающие элементы, к примеру светодиоды 2121, используются в качестве источника света, поскольку не допускается рассеяние света в A-направлении в световодной пластине 2122, как показано, например, на фиг. 81, яркость частей S2001 дисплейной панели 2110 напротив передней стороны светодиодов 2121 отличается от яркости частей S2002 дисплейной панели 2110 за исключением частей S2001 дисплейной панели 2110 напротив передней стороны. Другими словами, трудно делать однородной яркость дисплейной панели 2110.
С другой стороны, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, раскрытом в патентном документе 1, описанном выше, свет отражается прямо (к жидкокристаллической дисплейной панели) посредством металлического зеркала. Когда свет отражается посредством металлического зеркала, как описано выше, поскольку свет поглощается посредством зеркала, эффективность использования света невыгодно уменьшается.
Когда, как в патентном документе 1, описанном выше, металлическое зеркало формируется на нижней поверхности второго светопропускающего слоя, трудно уменьшать время изготовления световодной пластины и затраты на изготовление увеличиваются.
Когда, как в патентном документе 1, описанном выше, нижняя поверхность световодного узла наклонена относительно верхней поверхности (передней поверхности) по сравнению со случаем, когда верхняя поверхность и нижняя поверхность световодного узла формируются практически параллельными друг другу, трудно формировать первый светопропускающий слой и второй светопропускающий слой на нижней поверхности световодного узла.
Настоящее изобретение осуществлено для того, чтобы разрешать вышеописанные проблемы. Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставлять: плоское осветительное устройство, которое повышает эффективность использования света и его яркость при подавлении неоднородной яркости, которое уменьшает рост затрат на изготовление и которое может уменьшать толщину плоского осветительного устройства; и дисплейное устройство, заключающее в себе такое плоское осветительное устройство.
Средство разрешения проблемы
Чтобы достигать вышеуказанной цели, согласно первому аспекту настоящего изобретения предоставляется плоское осветительное устройство, которое включает в себя источник света и световодный элемент, который направляет свет из источника света, при этом световодный элемент включает в себя: световодный узел, в который поступает свет из источника света; и слой с низким показателем преломления, который предоставляется на задней поверхности световодного узла без участия воздушного слоя и который имеет более низкий показатель преломления, чем световодный узел, в стороне передней поверхности световодного узла или на задней поверхности световодного узла предоставляется множество первых отражательных частей, которые постепенно уменьшают угол падения света из источника света относительно задней поверхности световодного узла, и в светоизлучающей области световодного элемента формируется множество вторых отражательных частей, которые имеют функцию полного и прямого отражения света из источника света на поверхности раздела между задней поверхностью световодного элемента и воздушным слоем практически на всей задней поверхности световодного элемента.
В плоском осветительном устройстве согласно первому аспекту настоящего изобретения, как описано выше, в стороне передней поверхности световодного узла или на задней поверхности световодного узла предоставляется множество первых отражательных частей, которые постепенно уменьшают угол падения света из источника света относительно задней поверхности световодного узла, и на задней поверхности световодного элемента множество вторых отражательных частей, которые прямо отражают свет из источника света на поверхности раздела между задней поверхностью световодного элемента и воздушным слоем. Таким образом, свет из источника света направляется при одновременном многократном отражении между передней поверхностью и задней поверхностью световодного узла, так что в итоге угол падения света относительно задней поверхности световодного узла постепенно уменьшается. Затем, когда угол падения света относительно задней поверхности световодного узла становится меньше критического угла между световодным узлом и слоем с низким показателем преломления, свет из источника света поступает в слой с низким показателем преломления. Следовательно, угол рассеяния света, который поступает в слой с низким показателем преломления, уменьшается, и угол рассеяния света, который отражается от поверхности раздела между задней поверхностью световодного элемента и воздушным слоем, также уменьшается. Другими словами, можно не только улучшать светособирающее свойство, но также и повышать яркость жидкокристаллической дисплейной панели. Следовательно, поскольку необязательно предоставлять множество оптических пластин, к примеру светорассеивающую пластину и светособирающую линзу на световодном элементе, можно не только уменьшать толщину плоского осветительного устройства, но также и уменьшать рост затрат на изготовление.
Кроме того, поскольку необязательно предоставлять множество оптических пластин, потери света не формируются, когда свет проходит через оптические пластины. Таким образом, можно повышать эффективность использования света.
Множество первых отражательных частей, которые постепенно уменьшают угол падения света из источника света относительно задней поверхности световодного узла, предоставляется, и за счет этого свет из источника света направляется при одновременном многократном отражении между стороной передней поверхности и задней поверхностью световодного узла, так что в итоге, по мере того, как свет проходит в направлении от источника света, угол падения относительно задней поверхности световодного узла уменьшается, и свет с большей вероятностью поступает в слой с низким показателем преломления. Таким образом, как в части, которая находится рядом с источником света и в которой большое количество света (световой поток) присутствует, так и в части, которая удалена от источника света и в которой небольшое количество света (световой поток) присутствует, можно делать однородным количество света, поступающего в слой с низким показателем преломления. Следовательно, поскольку свет может однородно излучаться из всей светоизлучающей области световодного элемента, можно делать однородной яркость дисплейной панели.
Как описано выше, в плоском осветительном устройстве первого аспекта формируется множество вторых отражательных частей, которые отражают прямо свет из источника света практически во всей задней поверхности световодного элемента для светоизлучающей области световодной пластины, и тем самым свет может однородно отражаться посредством вторых отражательных частей практически во всей светоизлучающей области световодной пластины. Таким образом, поскольку можно более однородно излучать свет практически из всей светоизлучающей области световодного элемента, можно не только уменьшать формирование точечной неоднородности, но также и делать более однородной яркость дисплейной панели.
Как описано выше, в плоском осветительном устройстве первого аспекта множество вторых отражательных частей имеет функцию полного отражения света из источника света, и тем самым можно подавлять излучение света, который поступил в слой с низким показателем преломления через световодный узел из задней поверхности световодного элемента, так что в итоге могут уменьшаться потери света. Таким образом, можно дополнительно повышать эффективность использования света.
Поскольку вторые отражательные части имеют функцию полного отражения света из источника света в отличие от случая, когда металлическое зеркало предоставляется на задней поверхности световодного элемента и свет отражается посредством металлического зеркала, свет не поглощается посредством металлического зеркала, когда свет отражается. Таким образом можно дополнительно повышать эффективность использования света.
Поскольку необязательно предоставлять металлическое зеркало на задней поверхности световодного элемента по сравнению со случаем, когда металлическое зеркало предоставляется на задней поверхности световодного элемента, можно не только не допускать увеличение времени изготовления световодного элемента, но также и уменьшать рост затрат на изготовление.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта передняя поверхность и задняя поверхность световодного узла формируются так, что они являются практически параллельными друг другу. При этой конфигурации можно легко формировать слой с низким показателем преломления на задней поверхности световодного узла по сравнению, например, со случаем, когда используется клиновидный световодный узел, в котором задняя поверхность наклонена относительно передней поверхности.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта каждая из первых отражательных частей включает в себя первую наклонную поверхность, которая наклонена относительно передней поверхности или задней поверхности световодного узла. При этой конфигурации можно легко и постепенно уменьшать угол падения света из источника света относительно задней поверхности световодного узла.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта первая наклонная поверхность наклонена под углом, который равен или превышает 0,1°, но равен или меньше 5° относительно передней поверхности или задней поверхности световодного узла. При этой конфигурации угол падения света относительно задней поверхности световодного узла уменьшается на 0,2° или больше, но на 10° или меньше каждый раз, когда свет отражается посредством первой отражательной части. Таким образом можно более легко и постепенно уменьшать угол падения света относительно задней поверхности световодного узла.
В плоском осветительном устройстве первого аспекта на поверхности, на которой предоставляются первые отражательные части, первая часть плоской поверхности, которая является практически параллельной передней поверхности или задней поверхности световодного узла, может формироваться между первыми отражательными частями рядом друг с другом в направлении нормали к поверхности поступления света световодного узла.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта каждая из вторых отражательных частей включает в себя вторую наклонную поверхность, которая наклонена относительно задней поверхности световодного элемента. При этой конфигурации можно легко и прямо отражать свет, который поступает в слой с низким показателем преломления и имеет небольшой угол рассеяния, в то время как небольшой угол рассеяния сохраняется.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве, в котором вторая отражательная часть имеет вторую наклонную поверхность, вторая наклонная поверхность наклонена под углом, который равен или превышает 40°, но равен или меньше 50° относительно задней поверхности световодного элемента. При этой конфигурации можно с легкостью полностью и прямо отражать свет из источника света.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве, в котором вторая отражательная часть имеет вторую наклонную поверхность, вторая наклонная поверхность является искривленной. При этой конфигурации по сравнению со случаем, когда вторая наклонная поверхность является плоской, можно не допускать слишком значительного уменьшения угла рассеяния света, который отражается полностью и прямо. Посредством управления углом наклона второй наклонной поверхности можно управлять углом рассеяния света.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта вторые отражательные части непрерывно формируются без промежутка между ними в направлении нормали к поверхности поступления света световодного узла. При этой конфигурации вторые отражательные части дают возможность более однородного отражения света, и тем самым свет может однородно излучаться практически из всей светоизлучающей области световодного элемента. Другими словами, трудно делать однородной яркость дисплейной панели 2110.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта вторые отражательные части формируются так, что они имеют практически идентичную форму и практически идентичный размер. При этой конфигурации вторые отражательные части дают возможность более однородного отражения света, и тем самым свет может однородно излучаться практически из всей светоизлучающей области световодного элемента. Таким образом можно делать однородной яркость дисплейной панели.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта в стороне передней поверхности световодного узла или на задней поверхности световодного узла формируется множество третьих отражательных частей, которые рассеивают свет из источника света в первом направлении, в котором идет поверхность поступления света световодного узла. При этой конфигурации свет может рассеиваться в первом направлении в световодном узле, можно делать однородной яркость части дисплейной панели напротив передней стороны источника света и яркость частей дисплейной панели, отличных от части напротив передней стороны источника света. Другими словами, можно делать более однородной яркость дисплейной панели.
Множество третьих отражательных частей, которые рассеивают свет из источника света в первом направлении, в котором идет поверхность поступления света световодного узла, формируется, и таким образом, свет, падающий под большим углом падения относительно задней поверхности световодного узла, при просмотре со стороны поверхности поступления света световодного узла, отражается посредством третьих отражательных частей, так что в итоге можно уменьшать угол падения относительно задней поверхности световодного узла. Таким образом, поскольку можно подавлять рассеяние света, поступающего в слой с низким показателем преломления в первом направлении, можно подавлять рассеяние света, испускаемого из световодного элемента в первом направлении. Следовательно, можно не только улучшать свойство собирания света в первом направлении, но также и дополнительно повышать яркость дисплейной панели.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве, в котором третьи отражательные части формируются в стороне передней поверхности световодного узла или на задней поверхности световодного узла, каждая из третьих отражательных частей включает в себя пару наклонных поверхностей, которая наклонена относительно передней поверхности или задней поверхности световодного узла. При этой конфигурации свет из источника света может рассеиваться к обеим сторонам первого направления посредством пары наклонных поверхностей, можно дополнительно повышать яркость дисплейной панели.
В плоском осветительном устройстве, в котором каждая из третьих отражательных частей включает в себя пару наклонных поверхностей, угол, сформированный посредством пары наклонных поверхностей, может быть равным или превышающим 120°, но равным или меньшим 140°.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве, в котором третьи отражательные части формируются в стороне передней поверхности световодного узла или на задней поверхности световодного узла, на поверхности, на которой третьи отражательные части предоставляются, вторая часть плоской поверхности, которая является практически параллельной передней поверхности или задней поверхности световодного узла, формируется между третьими отражательными частями рядом друг с другом в первом направлении, и ширина второй части плоской поверхности в первом направлении равна или превышает ширину третьей отражательной части в первом направлении. При этой конфигурации можно не только подавлять рассеяние света, поступающего в слой с низким показателем преломления в первом направлении, но также и улучшать свойство собирания света в первом направлении.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве, в котором третьи отражательные части формируются в стороне передней поверхности световодного узла или на задней поверхности световодного узла, источник света включает в себя светоизлучающий элемент. Когда, как описано выше, светоизлучающий элемент используется в качестве источника света, поскольку более вероятно, что яркость части дисплейной панели напротив передней стороны источника света отличается от яркости частей дисплейной панели, отличных от части напротив передней стороны источника света, в частности, является эффективным то, чтобы предоставлять множество третьих отражательных частей, которые рассеивают свет из источника света в первом направлении.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта световодный элемент дополнительно включает в себя формирующий слой первых отражательных частей, который предоставляется на задней поверхности слоя с низким показателем преломления без участия воздушного слоя и который имеет более высокий показатель преломления, чем слой с низким показателем преломления, и вторые отражательные части формируются на задней поверхности формирующего слоя первых отражательных частей. При этой конфигурации необязательно предоставлять вторые отражательные части в слое с низким показателем преломления и тем самым можно уменьшать толщину слоя с низким показателем преломления. Поскольку прозрачный материал, который используется для слоя с низким показателем преломления и который имеет относительно низкий показатель преломления, является дорогим, когда формирующий слой первых отражательных частей предоставляется, и толщина слоя с низким показателем преломления уменьшается, можно уменьшать рост затрат на изготовление световодного элемента.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта, светоэкранирующий элемент размещается выше части передней поверхности световодного узла на стороне источника света через слой, который имеет более низкий показатель преломления, чем слой с низким показателем преломления. В части световодного элемента около источника света свет с большей вероятностью испускается из световодного элемента без участия слоя с низким показателем преломления и тем самым яркость части дисплейной панели около источника света с большей вероятностью увеличивается. Следовательно, когда светоэкранирующий элемент размещается выше части световодного элемента около источника света, можно экранировать часть световодного элемента около источника света от света, так что в итоге можно подавлять неоднородную яркость дисплейной панели.
Светоэкранирующий элемент размещается выше части передней поверхности световодного элемента на стороне источника света через слой (например, воздушный слой), имеющий более низкий показатель преломления, чем слой с низким показателем преломления, и таким образом, по сравнению со случаем, когда светоэкранирующий элемент размещается выше части передней поверхности световодного элемента на стороне источника света без участия воздушного слоя, свет легко отражается посредством передней поверхности световодного элемента. Другими словами, можно подавлять излучение света из передней поверхности световодного элемента и затем поглощение света посредством светоэкранирующего элемента. Таким образом можно дополнительно уменьшать снижение эффективности использования света.
Предпочтительно, плоское осветительное устройство первого аспекта дополнительно включает в себя отражательный элемент, который отражает к световодному элементу свет, испускаемый из задней поверхности световодного элемента. При этой конфигурации можно отражать свет, испускаемый из задней поверхности световодного элемента к световодному элементу, так что в итоге можно дополнительно повышать эффективность использования света.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта, в первой области поверхности, на которой предоставляются первые отражательные части, которая проходит на первом расстоянии от поверхности поступления света световодного узла, формируется третья наклонная поверхность, и угол, сформированный посредством третьей наклонной поверхности и поверхности поступления света, составляет более 90°. При этой конфигурации можно увеличивать угол падения относительно третьей наклонной поверхности света, который проходит из поверхности поступления света или задней поверхности световодного узла к передней поверхности световодного узла. Таким образом, свет может легко полностью отражаться посредством третьей наклонной поверхности к задней поверхности световодного узла. Другими словами, можно подавлять излучение света из первой области. Следовательно, можно повышать эффективность использования света.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве, в котором третья наклонная поверхность формируется в первой области, вторые отражательные части не формируются во второй области, которая проходит на втором расстоянии от поверхности поступления света световодного узла на задней поверхности световодного элемента, но вторые отражательные части формируются в области, отличной от второй области. При этой конфигурации во второй области световодного элемента свет не отражается прямо посредством вторых отражательных частей. Таким образом можно подавлять излучение света из части световодного элемента около источника света и тем самым можно дополнительно повышать эффективность использования света.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве, в котором вторые отражательные части не формируются во второй области, первое расстояние равно или превышает второе расстояние. При этой конфигурации свет, который отражен прямо посредством вторых отражательных частей, может легко полностью отражаться посредством первых отражательных частей к задней поверхности световодного элемента.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта поверхность второй отражательной части включает в себя светорассеивающую поверхность. При этой конфигурации можно в определенной степени увеличивать угол рассеяния света, когда свет пропускается или полностью отражается посредством вторых отражательных частей. Другими словами, можно не допускать слишком значительного уменьшения угла рассеяния света, который отражается полностью и прямо.
В плоском осветительном устройстве первого аспекта первые отражательные части могут формироваться с постоянным шагом в направлении нормали к поверхности поступления света световодного узла, и вторые отражательные части могут формироваться с постоянным шагом в направлении нормали к поверхности поступления света световодного узла. Когда первые отражательные части формируются с постоянным шагом, а вторые отражательные части формируются с постоянным шагом, первые отражательные части и вторые отражательные части немного наклонены относительно друг друга при просмотре со стороны передней поверхности световодного элемента, муаровые полосы формируются. В этом случае один из шагов первых отражательных частей и вторых отражательных частей надлежащим образом задается для других из первых отражательных частей и вторых отражательных частей и тем самым можно не только уменьшать шаг муаровых полос, но также и подавлять формирование муаровых полос в визуальном отображении.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве, в котором первые отражательные части формируются с постоянным шагом, а вторые отражательные части формируются с постоянным шагом, первые отражательные части формируются под предварительно определенным углом относительно вторых отражательных частей при просмотре со стороны передней поверхности световодного элемента. При этой конфигурации, как в случае, когда один из шагов первых отражательных частей и вторых отражательных частей надлежащим образом задается для других из первых отражательных частей и вторых отражательных частей, можно не только уменьшать шаг муаровых полос, но также и подавлять формирование муаровых полос в визуальном отображении.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта световодный элемент дополнительно включает в себя формирующий слой вторых отражательных частей, который размещается на передней поверхности световодного узла без участия воздушного слоя или размещается между световодным узлом и слоем с низким показателем преломления, первые отражательные части формируются в формирующем слое вторых отражательных частей, и формирующий слой вторых отражательных частей имеет более высокий показатель преломления, чем слой с низким показателем преломления. При этой конфигурации, поскольку необязательно формировать первые отражательные части в передней поверхности и задней поверхности световодного узла, можно делать плоской переднюю поверхность и заднюю поверхность световодного узла. Таким образом можно легко формировать световодный узел с помощью плоскопластинчатого стекла или термореактивной смолы и т.п.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве, включающем в себя формирующий слой вторых отражательных частей, формирующий слой вторых отражательных частей имеет показатель преломления, равный или превышающий показатель световодного узла. При этой конфигурации можно предотвращать подавление поступления света из источника света в формирующий слой вторых отражательных частей.
Предпочтительно, в плоском осветительном устройстве первого аспекта, когда показатель преломления световодного узла составляет n1, а показатель преломления слоя с низким показателем преломления составляет n2, взаимосвязь "n1/n2>1,18" является справедливой. В этом случае в качестве световодного узла может использоваться поликарбонат и т.п., а в качестве слоя с низким показателем преломления может использоваться смола и т.п., включающая в себя полые частицы, к примеру фторакрилат или неорганический наполнитель.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предоставляется дисплейное устройство, включающее в себя плоское осветительное устройство, выполненное так, как описано выше, и дисплейную панель, которая освещается посредством плоского осветительного устройства. При этой конфигурации можно получать дисплейное устройство, которое повышает эффективность использования света и его яркость при подавлении неоднородной яркости, которое уменьшает рост затрат на изготовление и которое может уменьшать толщину дисплейного устройства.
Преимущества изобретения
Как описано выше, согласно настоящему изобретению можно легко получать: плоское осветительное устройство, которое повышает эффективность использования света и его яркость при подавлении неоднородной яркости, которое уменьшает рост затрат на изготовление и которое может уменьшать толщину плоского осветительного устройства; и дисплейное устройство, заключающее в себе такое плоское осветительное устройство.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 является видом сбоку, показывающим структуру жидкокристаллического дисплейного устройства, заключающего в себе устройство задней подсветки согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 является принципиальной схемой, показывающей структуру устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 3 является видом сбоку, показывающим структуру устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 4 является укрупненным видом сбоку, показывающим структуру светоизлучающей поверхности световодного узла устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 5 является видом сбоку, показывающим, при просмотре со стороны светодиодов, структуру устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 6 является укрупненным видом сбоку, показывающим структуру стороны задней поверхности световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 7 является принципиальной схемой, иллюстрирующей рассеяние света, поступающего в световодный узел устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 8 является схемой, показывающей, при просмотре со стороны светодиодов, свет, поступающий в световодный узел устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 9 является схемой, показывающей, при просмотре со стороны светодиодов, свет, поступающий в слой с низким показателем преломления, из света, поступающего в световодный узел устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 10 является схемой, показывающей свет, который отражается посредством частей 23h плоской поверхности и призм 23i световодного узла устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 11 является схемой, показывающей свет, который отражается посредством частей 23h плоской поверхности световодного узла устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 12 является схемой, показывающей свет, который отражается посредством призм 23i световодного узла устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 13 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 14 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 15 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 16 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 17 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 18 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 1, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 19 является видом сбоку, показывающим структуру устройства задней подсветки согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 20 является видом сбоку, показывающим, при просмотре со стороны светодиодов, структуру устройства задней подсветки, показанного на фиг. 19, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 21 является принципиальной схемой, показывающей структуру устройства задней подсветки согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 22 является видом сбоку, показывающим структуру устройства задней подсветки, показанного на фиг. 21, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 23 является видом сбоку, показывающим, при просмотре со стороны светодиодов, структуру устройства задней подсветки, показанного на фиг. 21, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 24 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 21, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 25 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 21, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 26 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 21, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 27 является видом сбоку, показывающим структуру устройства задней подсветки согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 28 является видом сбоку, показывающим, при просмотре со стороны светодиодов, структуру устройства задней подсветки, показанного на фиг. 27, согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 29 является видом сбоку, показывающим структуру устройства задней подсветки согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 30 является укрупненным видом сбоку, показывающим структуру стороны задней поверхности световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 29, согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 31 является видом сбоку, показывающим структуру жидкокристаллического дисплейного устройства, заключающего в себе устройство задней подсветки согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 32 является видом сбоку, показывающим структуру жидкокристаллического дисплейного устройства, заключающего в себе устройство задней подсветки согласно седьмому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 33 является укрупненным видом сбоку, показывающим структуру стороны задней поверхности световодной пластины устройства задней подсветки согласно восьмому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 34 является укрупненным видом сбоку, показывающим структуру стороны задней поверхности световодной пластины устройства задней подсветки согласно восьмому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 35 является укрупненным видом сбоку, показывающим структуру стороны задней поверхности световодной пластины устройства задней подсветки согласно девятому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 36 является укрупненным видом сбоку, показывающим структуру стороны задней поверхности световодной пластины устройства задней подсветки согласно девятому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 37 является укрупненным видом сбоку, показывающим структуру примера 1, соответствующего девятому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 38 является укрупненным видом сбоку, показывающим структуру примера 2, соответствующего девятому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 39 является схемой, показывающей свойство собирания света в примере 1;
Фиг. 40 является схемой, показывающей свойство собирания света в примере 2;
Фиг. 41 является схемой, показывающей свойство собирания света в примере 3;
Фиг. 42 является схемой, показывающей свойство собирания света в сравнительном примере 1;
Фиг. 43 является видом сбоку, показывающим структуру жидкокристаллического дисплейного устройства, заключающего в себе устройство задней подсветки согласно десятому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 44 является видом сбоку, показывающим структуру устройства задней подсветки, показанного на фиг. 43, согласно десятому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 45 является видом сбоку, показывающим структуру жидкокристаллического дисплейного устройства, заключающего в себе устройство задней подсветки согласно одиннадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 46 является видом сбоку, показывающим структуру устройства задней подсветки, показанного на фиг. 45, и согласно одиннадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 47 является схемой, показывающей распределение светового потока в примере 4;
Фиг. 48 является схемой, показывающей распределение светового потока в примере 3;
Фиг. 49 является укрупненным видом сбоку, показывающим структуру стороны задней поверхности световодной пластины устройства задней подсветки согласно двенадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 50 является укрупненным видом сбоку, показывающим структуру стороны задней поверхности световодной пластины устройства задней подсветки согласно тринадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 51 является видом сверху, показывающим муаровые полосы, сформированные в устройстве задней подсветки согласно четырнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 52 является видом сверху, иллюстрирующим способ вычисления шага муаровых полос, сформированных в устройстве задней подсветки согласно четырнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 53 является видом сверху, показывающим муаровые полосы, сформированные в устройстве задней подсветки согласно пятнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 54 является видом сбоку, показывающим структуру устройства задней подсветки согласно шестнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 55 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 54, согласно шестнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 56 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 54, согласно шестнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 57 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 54, согласно шестнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 58 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 54, согласно шестнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 59 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 54, согласно шестнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 60 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 54, согласно шестнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 61 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 54, согласно шестнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 62 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 54, согласно шестнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 63 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 54, согласно шестнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 64 является видом сбоку, показывающим структуру устройства задней подсветки согласно семнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 65 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 64, согласно семнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 66 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 64, согласно семнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 67 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 64, согласно семнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 68 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 64, согласно семнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 69 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 64, согласно семнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 70 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 64, согласно семнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 71 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 64, согласно семнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 72 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 64, согласно семнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 73 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 64, согласно семнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 74 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим способ изготовления световодной пластины устройства задней подсветки, показанного на фиг. 64, согласно семнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 75 является видом сбоку, показывающим структуру устройства задней подсветки согласно первой разновидности настоящего изобретения;
Фиг. 76 является видом сбоку, показывающим структуру устройства задней подсветки согласно второй разновидности настоящего изобретения;
Фиг. 77 является видом сбоку, показывающим структуру устройства задней подсветки согласно третьей разновидности настоящего изобретения;
Фиг. 78 является видом сбоку, показывающим структуру дисплейного устройства одного традиционного примера;
Фиг. 79 является видом сбоку, показывающим структуру традиционного дисплейного устройства, заключающего в себе плоское осветительное устройство, включающее в себя световодную пластину, имеющую функцию прямого собирания света;
Фиг. 80 является видом сбоку, показывающим структуру традиционного дисплейного устройства, показанного на фиг. 79, при просмотре со стороны светодиодов; и
Фиг. 81 является видом сверху, показывающим структуру традиционного дисплейного устройства, показанного на фиг. 79.
Оптимальный режим осуществления изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения описываются ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.
Первый вариант осуществления
Сначала описывается структура жидкокристаллического дисплейного устройства 1, заключающего в себе устройство 20 задней подсветки согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг. 1-6.
Как показано на фиг. 1, жидкокристаллическое дисплейное устройство 1 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя: жидкокристаллическую дисплейную панель 10; устройство 20 задней подсветки, которое размещается на стороне задней поверхности жидкокристаллической дисплейной панели 10; и рамку (не показана), которая вмещает жидкокристаллическую дисплейную панель 10 и устройство 20 задней подсветки. Жидкокристаллическое дисплейное устройство 1 является одним примером "дисплейного устройства" согласно настоящему изобретению; жидкокристаллическая дисплейная панель 10 является одним примером "дисплейной панели" согласно настоящему изобретению. Устройство 20 задней подсветки является одним примером "плоского осветительного устройства" согласно настоящему изобретению.
Жидкокристаллическая дисплейная панель 10 включает в себя: AM-подложку 11 (подложку активной матрицы); противоположную подложку 12, которая размещается напротив AM-подложки 11; и жидкокристаллический слой (не показан), который размещается между AM-подложкой 11 и противоположной подложкой 12.
Как показано на фиг. 1 и 2, устройство 20 задней подсветки является устройством задней подсветки с краевой подсветкой. Устройство 20 задней подсветки включает в себя множество светодиодов 21, которые совмещаются в A-направлении (см. фиг. 2); и световодную пластину 22, которая направляет свет из светодиодов 21. Светодиоды 21 являются одним примером "источника света" и "светоизлучающего элемента" согласно настоящему изобретению; световодная пластина 22 является одним примером "световодного элемента" согласно настоящему изобретению. A-направление является одним примером "первого направления" согласно настоящему изобретению.
В первом варианте осуществления, как показано на фиг. 1, оптические пластины, к примеру светорассеивающая пластина и светособирающая линза, не предоставляются между световодной пластиной 22 устройства 20 задней подсветки и жидкокристаллической дисплейной панелью 10.
В первом варианте осуществления световодная пластина 22 формируется с помощью: световодного узла 23, который имеет поверхность 23a поступления света, в которую поступает свет из светодиодов 21; и слоя 24 с низким показателем преломления, который имеет более низкий показатель преломления, чем световодный узел 23. Показатель преломления (n1) световодного узла 23 равен или превышает приблизительно 1,42; показатель преломления предпочтительно находится в рамках диапазона приблизительно от 1,59 до 1,65. Показатель преломления (n2) слоя 24 с низким показателем преломления меньше приблизительно 1,42; показатель преломления предпочтительно находится в рамках диапазона приблизительно от 1,10 до 1,35. Взаимосвязь "n1/n2>1,18 (=1,59/1,35)" предпочтительно является справедливой между показателем преломления (n1) световодного узла 23 и показателем преломления (n2) слоя 24 с низким показателем преломления.
Когда световодный узел 23 формируется из акриловой смолы и т.п., можно обнаруживать показатель преломления приблизительно в 1,49 в качестве показателя преломления световодного узла 23; когда световодный узел 23 формируется из поликарбоната и т.п., можно обнаруживать показатель преломления приблизительно в 1,59 в качестве показателя преломления световодного узла 23. Когда световодный узел 23 формируется из акриловой смолы по сравнению со случаем, когда световодный узел 23 формируется из поликарбоната, можно дополнительно повышать полупрозрачность. Когда слой 24 с низким показателем преломления формируется из фторакрилата и т.п., можно обнаруживать показатель преломления приблизительно в 1,35 в качестве показателя преломления слоя 24 с низким показателем преломления. Когда слой 24 с низким показателем преломления формируется из смолы и т.п., которая содержит полые частицы, к примеру неорганический наполнитель наноразмера, можно обнаруживать показатель преломления приблизительно в 1,30 или меньше в качестве показателя преломления слоя 24 с низким показателем преломления.
Световодный узел 23 формируется практически в форме прямоугольного параллелепипеда. В частности, световодный узел 23 формируется так, что светоизлучающая поверхность 23b и задняя поверхность 23c световодного узла 23 являются практически параллельными друг другу. Светоизлучающая поверхность 23b является одним примером "передней поверхности световодного узла", "поверхности, на которой предоставляется первая отражательная часть", и "передней поверхности световодного элемента" согласно настоящему изобретению. Задняя поверхность 23c является одним примером "поверхности, на которой предоставляется третья отражательная часть " согласно настоящему изобретению.
Поверхность 23a поступления света световодного узла 23 размещается практически параллельно светоизлучающей поверхности светодиодов 21.
В первом варианте осуществления, как показано на фиг. 3, на светоизлучающей поверхности 23b световодного узла 23 вдоль направления (B-направления (направления, перпендикулярного A-направлению)) нормали к поверхности 23a поступления света световодного узла 23 множество частей 23d плоской поверхности и множество вогнутых призм 23e формируется попеременно. Другими словами, часть 23d плоской поверхности формируется между вогнутыми призмами 23e рядом друг с другом в B-направлении. Эти части 23d плоской поверхности и призмы 23e формируются так, что они идут в A-направлении (см. фиг. 2). Часть 23d плоской поверхности является одним примером "первой части плоской поверхности" согласно настоящему изобретению; призма 23e является одним примером "первой отражательной части" согласно настоящему изобретению.
Части 23d плоской поверхности формируются на поверхности, идентичной светоизлучающей поверхности 23b и формируются практически параллельными задней поверхности 23c. Как показано на фиг. 4, часть 23d плоской поверхности формируется так, что она имеет предварительно определенную ширину W1 в B-направлении.
Вогнутая призма 23e формируется с помощью наклонной поверхности 23f, которая наклонена относительно части 23d плоской поверхности (светоизлучающей поверхности 23b), и вертикальной поверхности 23g, которая является практически вертикальной относительно части 23d плоской поверхности (светоизлучающей поверхности 23b). Наклонная поверхность 23f является одним примером "первой наклонной поверхности" согласно настоящему изобретению.
Как показано на фиг. 3, наклонная поверхность 23f формируется так, что по мере того, как наклонная поверхность 23f проходит в направлении от светодиодов 21, наклонная поверхность 23f приближается к задней поверхности 23c. Следовательно, как описано ниже, свет, испускаемый из светодиодов 21, многократно отражается между наклонными поверхностями 23f (призмами 23e) и задней поверхностью 23c световодного узла 23, и тем самым угол падения света относительно задней поверхности 23c световодного узла 23 постепенно снижается.
Как показано на фиг. 4, угол α1 наклона, в котором наклонная поверхность 23f наклонена относительно части 23d плоской поверхности, равен или меньше приблизительно 5°; угол наклона предпочтительно находится в рамках диапазона приблизительно от 0,1° до 3,0°.
Наклонная поверхность 23f (призма 23e) формируется так, что она имеет предварительно определенную ширину W2 в B-направлении. Ширина W2 наклонной поверхности 23f (призмы 23e) в B-направлении равна или меньше приблизительно 0,25 мм; ширина W2 предпочтительно находится в рамках диапазона приблизительно от 0,01 мм до 0,10 мм. Наклонные поверхности 23f (призмы 23e) размещаются в B-направлении с предварительно определенным шагом P1 (=W1+W2).
Ширина W1 части 23d плоской поверхности в B-направлении, угол α1 наклона наклонной поверхности 23f, ширина W2 наклонной поверхности 23f (призмы 23e) в B-направлении и шаг P1 наклонных поверхностей 23f (призм 23e) в B-направлении могут быть постоянными независимо от расстояния от светодиодов 21.
В первом варианте осуществления, как показано на фиг. 5, на задней поверхности 23c световодного узла 23 множество частей 23h плоской поверхности и множество вогнутых призм 23i попеременно формируются вдоль A-направления. Другими словами, часть 23h плоской поверхности формируется между призмами 23i рядом друг с другом вдоль A-направления. Части 23h плоской поверхности и призмы 23i формируются так, что они идут в направлении (B-направлении) нормали к поверхности 23a поступления света световодного узла 23. Часть 23h плоской поверхности является одним примером "второй части плоской поверхности" согласно настоящему изобретению; призма 23i является одним примером "третьей отражательной части" согласно настоящему изобретению.
Части 23h плоской поверхности формируются на поверхности, идентичной задней поверхности 23c. Часть 23h плоской поверхности формируется так, что она имеет предварительно определенную ширину W3 в A-направлении.
Вогнутая призма 23i формируется с помощью пары наклонных поверхностей 23j, которые наклонены относительно части 23h плоской поверхности (задней поверхности 23c). Угол α2 (угол при вершине призмы 23i), сформированный посредством пары наклонных поверхностей 23j, предпочтительно находится в рамках диапазона приблизительно от 120° до 140°.
Пара наклонных поверхностей 23j (призма 23i) формируется так, что они имеют предварительно определенную ширину W4 в A-направлении. Ширина W4 пары наклонных поверхностей 23j (призмы 23i) в A-направлении равна или меньше приблизительно 0,1 мм; ширина W4 предпочтительно находится в рамках диапазона приблизительно от 0,010 мм до 0,030 мм.
Шаг P2 (=W3+W4) призм 23i в A-направлении предпочтительно удовлетворяет формуле "P2≥W4 x 2". Другими словами, ширина W3 части 23h плоской поверхности в A-направлении предпочтительно равна или превышает ширину W4 пары наклонных поверхностей 23j в A-направлении.
Призмы 23i предпочтительно формируются так, что они имеют идентичную форму, идентичный размер и идентичный шаг независимо от позиции, в которой призма 23i формируется на поверхности световодного узла 23. Другими словами, ширина W3 части 23h плоской поверхности в A-направлении, угол α2 (угол при вершине призмы 23i), сформированный посредством пары наклонных поверхностей 23j, ширина W4 пары наклонных поверхностей 23j (призмы 23j) в A-направлении и шаг P2 пар наклонных поверхностей 23j (призм 23j) в A-направлении предпочтительно задаются постоянными на отдельной основе.
Как показано на фиг. 3, слой 24 с низким показателем преломления целиком формируется на задней поверхности 23c световодного узла 23 без участия воздушного слоя. Слой 24 с низким показателем преломления имеет толщину, например, приблизительно 10-50 мкм.
На задней поверхности 24a (задней поверхности световодной пластины 22) слоя 24 с низким показателем преломления формируется множество вогнутых призм 24b. Призмы 24b формируются, по меньшей мере, во всей светоизлучающей области 22a (см. фиг. 1) световодной пластины 22. Светоизлучающая область 22a световодной пластины 22 предоставляется на предварительно определенном расстоянии от поверхности 23a поступления света и выполнена с возможностью соответствовать области отображения жидкокристаллической дисплейной панели 10. Призмы 24b (слой 24 с низким показателем преломления) не обязательно должны формироваться на расстоянии от поверхности 23a поступления света. Призмы 24b формируются так, что они идут в A-направлении (см. фиг. 2). Призма 24b является одним примером "второй отражательной части" согласно настоящему изобретению.
Как показано на фиг. 6, вогнутая призма 24b формируется с помощью: наклонной поверхности 24c, которая наклонена относительно задней поверхности 24a; и вертикальной поверхности 24d, которая является вертикальной относительно задней поверхности 24a. Наклонная поверхность 24c является одним примером "второй наклонной поверхности" согласно настоящему изобретению.
В первом варианте осуществления наклонная поверхность 24c формируется так, что она является не искривленной, а плоской. Наклонная поверхность 24c формируется так, что по мере того, как наклонная поверхность 24c проходит в направлении от светодиодов 21, наклонная поверхность 24c приближается к световодному узлу 23. Угол α3 наклона, в котором наклонная поверхность 24c наклонена относительно задней поверхности 24a, предпочтительно находится в рамках диапазона приблизительно от 40° до 50°. Другими словами, угол, сформированный посредством наклонной поверхности 24c и вертикальной поверхности 24d, предпочтительно находится в рамках диапазона приблизительно от 50° до 40°.
Наклонная поверхность 24c (призма 24b) формируется так, что она имеет предварительно определенную ширину W5 в B-направлении. Ширина W5 наклонной поверхности 24c (призмы 24b) в B-направлении равна или меньше приблизительно 0,1 мм; ширина W5 предпочтительно находится в рамках диапазона приблизительно от 0,010 мм до 0,025 мм.
Наклонные поверхности 24c (призмы 24b) размещаются в B-направлении с шагом P3, равным ширине W5. Другими словами, множество призм 24b формируется в B-направлении без промежутка; часть плоской поверхности не предоставляется между призмой 24b и призмой 24b.
Независимо от позиции, в которой призма 24b формируется на поверхности слоя 24 с низким показателем преломления практически во всей задней поверхности 24a слоя 24 с низким показателем преломления, призмы 24b могут формироваться так, что они имеют идентичную форму, идентичный размер и идентичный шаг. Призмы 24b формируются так, что они имеют идентичную форму, идентичный размер и идентичный шаг, таким образом и тем самым можно уменьшать изменение в светособирающем свойстве на поверхности слоя 24 с низким показателем преломления. Следовательно, можно делать однородной яркость жидкокристаллической дисплейной панели 10.
Далее описывается оптический путь света, испускаемого из светодиодов 21 устройства 20 задней подсветки согласно первому варианту осуществления со ссылкой на фиг. 3-6.
Свет, испускаемый из светодиодов 21, имеет высокую интенсивность в прямом направлении (B-направлении) светодиодов 21 и рассеивается под углом ± 90° относительно прямого направления (B-направления) как в A-направлении, так и в C-направлении. Как показано на фиг. 3, свет, испускаемый из светодиодов 21, преломляется при поступлении на поверхность 23a поступления света световодного узла 23 (световодной пластины 22) и рассеивается под углом ± θ1 относительно прямого направления (B-направления) как в A-направлении, так и в C-направлении. Угол θ1 является критическим углом между световодным узлом 23 и воздушным слоем; формула "θ1=arcsin(1/n1)" является справедливой.
Из света, который поступил на поверхность 23a поступления света световодного узла 23, свет Q1, который проходит к светоизлучающей поверхности 23b световодного узла 23, проходит к наклонной поверхности 23f призмы 23e под углом падения, который равен или превышает θ2 (=90°-θ1-α1), и большая часть света полностью отражается посредством призмы 23e (поверхности раздела между светоизлучающей поверхностью 23b световодного узла 23 и воздушным слоем) световодного узла 23 к задней поверхности 23c.
Затем свет Q2, который полностью отражается посредством призмы 23e, проходит к задней поверхности 23c (слою 24 с низким показателем преломления) под углом падения, который равен или превышает θ3 (=90°-θ1-α1 x 2). Здесь из света Q2, который проходит к задней поверхности 23c, только свет, падающий под углом падения, который меньше критического угла между световодным узлом 23 и слоем 24 с низким показателем преломления, поступает в слой 24 с низким показателем преломления. С другой стороны, из света Q2, который проходит к задней поверхности 23c, свет, падающий под углом падения, который равен или превышает критический угол между световодным узлом 23 и слоем 24 с низким показателем преломления, полностью отражается к светоизлучающей поверхности 23b посредством задней поверхности 23c (поверхности раздела между световодным узлом 23 и слоем 24 с низким показателем преломления) световодного узла 23.
Свет Q3, который полностью отражается посредством задней поверхности 23c, проходит к наклонной поверхности 23f призмы 23e под углом падения, который равен или превышает θ4 (=90°-θ1-α1 x 3), и полностью отражается посредством призмы 23e световодного узла 23 к задней поверхности 23c.
Затем свет Q4, который полностью отражается посредством призмы 23e, проходит к задней поверхности 23c (слой 24 с низким показателем преломления) под углом падения, который равен или превышает θ5 (=90°-θ1-α1×4). Здесь из света Q4, который проходит к задней поверхности 23c, только свет, падающий под углом падения, который меньше критического угла между световодным узлом 23 и слоем 24 с низким показателем преломления, поступает в слой 24 с низким показателем преломления. С другой стороны, из света Q4, который проходит к задней поверхности 23c, свет, падающий под углом падения, который равен или превышает критический угол между световодным узлом 23 и слоем 24 с низким показателем преломления, полностью отражается к светоизлучающей поверхности 23b посредством задней поверхности 23c световодного узла 23.
Как описано выше, свет, испускаемый из светодиодов 21, многократно отражается между призмой 23e (светоизлучающей поверхностью 23b) и задней поверхностью 23c световодного узла 23, и тем самым свет направляется так, что угол падения относительно задней поверхности 23c световодного узла 23 постепенно уменьшается и поступает в слой 24 с низким показателем преломления.
Свет, испускаемый из светодиодов 21, многократно отражается между призмой 23e и задней поверхностью 23c световодного узла 23, и тем самым угол падения относительно задней поверхности 23c световодного узла 23 уменьшается приблизительно на (α1×2) в это время. Следовательно, угол рассеяния света в B-направлении, который поступил в слой 24 с низким показателем преломления, равен или меньше приблизительно (α1×2).
Из света, который поступил на поверхность 23a поступления света световодного узла 23, свет Q5, который проходит к задней поверхности 23c световодного узла 23, аналогично многократно отражается между задней поверхностью 23c световодного узла 23 и призмой 23e (светоизлучающей поверхностью 23b) и поступает в слой 24 с низким показателем преломления.
После этого, как показано на фиг. 6, практически весь свет, который поступил в слой 24 с низким показателем преломления, отражается полностью и прямо (к жидкокристаллической дисплейной панели 10) посредством наклонной поверхности 24c (поверхности раздела между наклонной поверхностью 24c призмы 24b и воздушным слоем) призмы 24b или пропускается и затем полностью отражается. Затем свет, который полностью отражается, снова поступает в световодный узел 23 и излучается прямо (к жидкокристаллической дисплейной панели 10) через светоизлучающую поверхность 23b (см. фиг. 3).
Поскольку показатель преломления (n1) световодного узла 23 равен или превышает приблизительно 1,42 (приблизительно от 1,59 до 1,65), и показатель преломления воздушного слоя составляет приблизительно 1, критический угол между световодным узлом 23 и воздушным слоем меньше критического угла между световодным узлом 23 и слоем 24 с низким показателем преломления. Следовательно, свет практически не излучается из светоизлучающей поверхности 23b без прохождения через призмы 24b слоя 24 с низким показателем преломления.
Поскольку в первом варианте осуществления, как показано на фиг. 5, призмы 23i формируются на задней поверхности 23c световодного узла 23, часть света, который проходит к задней поверхности 23c световодного узла 23, рассеивается (отражается) к обеим сторонам A-направления посредством наклонных поверхностей 23j призм 23i.
Здесь при просмотре со стороны поверхности 23a поступления света световодного узла 23 свет, падающий под большим углом падения относительно задней поверхности 23c световодного узла 23, отражается посредством наклонной поверхности 23j призмы 23i, и тем самым угол падения относительно задней поверхности 23c световодного узла 23 уменьшается.
Затем свет из светодиодов 21 поступает в слой 24 с низким показателем преломления, как описано выше, при одновременном рассеянии в A-направлении.
Причина, по которой рассеяние света, испускаемого из световодной пластины 22 в A-направлении, подавляется, далее подробно описывается со ссылкой на фиг. 7-12.
Свет, испускаемый из светодиодов 21, рассеивается под углом ± 90° относительно прямого направления (B-направления) светодиодов 21 как в A-направлении, так и в C-направлении. Свет, испускаемый из светодиодов 21, преломляется при поступлении на поверхность 23a поступления света световодного узла 23 и рассеивается под углом ± θ1 относительно B-направления как в A-направлении, так и в C-направлении. Угол θ1 является критическим углом между световодным узлом 23 и воздушным слоем.
Здесь, когда в световодном узле 23 свет присутствует в диапазоне θ угла относительно B-направления как в A-направлении, так и в C-направлении, нижеприведенная формула (1) является справедливой:
θ≤θ1=arcsin(1/n1) (1)
Когда критический угол между световодным узлом 23 и слоем 24 с низким показателем преломления допускается равным ϕ, только свет области, которая удовлетворяет нижеприведенной формуле (2), может поступать в слой 24 с низким показателем преломления:
π/2-θ<ϕ=arcsin(n2/n1) (2)
Когда эта область показывается схематически, она представляется посредством области T1 (заштрихованной области) по фиг. 8. Как описано ниже, из света, который только что поступил в световодный узел 23, только свет области T2 по фиг. 8 может фактически поступать в слой 24 с низким показателем преломления. Причина этого описывается ниже.
C
C
C
C
Когда компонент света, поступающего в световодный узел 23, который рассеивается в C-направлении, допускается равным θ, угол падения, под которым свет поступает в слой 24 с низким показателем преломления, составляет π/2-θ. Поскольку условиями, при которых свет поступает в слой 24 с низким показателем преломления, являются π/2-θ<ϕ и 0<π/2-θ<90, предоставляется нижеприведенная формула (3):
C
C
cos (π/2-θ)=sin θ>cos ϕ (3)
A
A
Когда компонент света, поступающего в световодный узел 23, который рассеивается в A-направлении, допускается равным θ, из фиг. 9 следует то, что θ удовлетворяет нижеприведенной формуле (4):
2
2
2
A
C
sin θ=sin θ-sin θ (4)
C
Здесь, поскольку sin θ≤sin θ1 и cos ϕ<sin θ≤sin θ1 предоставляются посредством вышеприведенных формул (1) и (3), нижеприведенная формула (5) предоставляется посредством вышеприведенной формулы (4):
2
2
2
A
0≤sin θ<sin θ1-cos ϕ (5)
A
A
Например, когда n1=1,59 и n2=1,35, допустимый диапазон θ выражается посредством 0≤θ<19,95, и тем самым рассеяние света в A-направлении может подавляться. Хотя эффект подавления рассеяния света в A-направлении немного уменьшается посредством призм 23i, поскольку ширина W3 части 23h плоской поверхности в A-направлении равна или превышает ширину W4 призмы 23i в A-направлении, большая часть эффекта подавления рассеяния света в A-направлении может поддерживаться.
Далее дополнительно описываются влияния частей 23h плоской поверхности и призм 23i. Относительно света, отражаемого посредством частей 23h плоской поверхности световодного узла 23, как показано на фиг. 10 и 11, поддерживается рассеяние света как в B-направлении, так и в A-направлении, и ориентация C-направления изменяется на противоположную. С другой стороны, относительно света, который отражается посредством призм 23i световодного узла 23, как показано на фиг. 10 и 12, рассеяние света в B-направлении поддерживается, и компоненты света, который рассеивается как в C-направлении, так и в A-направлении, изменяются.
Таким образом можно подавлять неравномерное рассеяние света как в C-направлении, так и в A-направлении в световодном узле 23. Другими словами, поскольку призмы 23i изменяют рассеяние света как в C-направлении, так и в A-направлении в световодном узле 23 в любое время, можно делать компоненты света в C-направлении и A-направлении эквивалентными друг другу.
Следовательно, относительно света области T1, удовлетворяющего вышеприведенной формуле (2), компоненты света, который рассеивается как в C-направлении, так и в A-направлении, изменяются посредством призм 23i, и таким образом, когда свет удовлетворяет вышеприведенной формуле (3), свет поступает в слой 24 с низким показателем преломления. Следовательно, можно однородно испускать из световодной пластины 22 свет, в котором подавляется рассеяние света в A-направлении.
Далее описывается способ изготовления световодной пластины 22 устройства 20 задней подсветки согласно первому варианту осуществления со ссылкой на фиг. 13-18.
Световодный узел 23 сначала формируется с помощью способа впечатывания с использованием тепла. В частности, как показано на фиг. 13, пленочный материал 23k, изготовленный из прозрачной смолы, размещается между верхней пресс-формой 30 и нижней пресс-формой 31. Затем, как показано на фиг. 14, пленочный материал 23k нагревается и сдавливается посредством верхней пресс-формы 30 и нижней пресс-формы 31. Таким образом, пленочный материал 23k формируется в требуемой форме.
Затем пленочный материал 23k отделяется от верхней пресс-формы 30 и нижней пресс-формы 31 и охлаждается и разделяется на отдельные фрагменты, так что в итоге может получаться световодный узел 23, как показано на фиг. 15.
Хотя вместо способа впечатывания световодный узел 23 может формироваться посредством литья под давлением, когда световодный узел 23 формируется с использованием пленочного материала 23k с помощью способа впечатывания, можно изготавливать световодный узел 23 с помощью способа сматывания в рулоны. Таким образом можно не только уменьшать время изготовления, но также и уменьшать затраты на изготовление.
После этого с помощью способа впечатывания с использованием ультрафиолетового света (ультрафиолетовых лучей) слой 24 с низким показателем преломления формируется на задней поверхности 23c световодного узла 23. В частности, как показано на фиг. 16, смола 24e с ультрафиолетовым отверждением, изготовленная из прозрачной смолы, применяется на задней поверхности 23c световодного узла 23. Здесь, поскольку светоизлучающая поверхность 23b и задняя поверхность 23c световодного узла 23 формируются практически параллельными друг другу, можно применять смолу 24e с ультрафиолетовым отверждением так, что ее толщина является однородной.
Как показано на фиг. 17, световодный узел 23 и смола 24e с ультрафиолетовым отверждением размещаются на кварцевой подложке 32, и световодный узел 23 и смола 24e с ультрафиолетовым отверждением помещаются между кварцевой подложкой 32 и пресс-формой 33. Затем ультрафиолетовый свет применяется со стороны кварцевой подложки 32, и тем самым смола 24e с ультрафиолетовым отверждением отверждается в слое 24 с низким показателем преломления.
Затем, как показано на фиг. 18, получается световодная пластина 22, которая состоит из световодного узла 23 и слоя 24 с низким показателем преломления, которые формируются в требуемых формах.
Процессы до формирования слоя 24 с низким показателем преломления могут выполняться с помощью способа сматывания в рулоны, и после этого световодная пластина 22 (световодный узел 23 и слой 24 с низким показателем преломления) может быть разделена на отдельные фрагменты.
В первом варианте осуществления, как описано выше, на светоизлучающей поверхности 23b световодного узла 23 множество призм 23e, которые постепенно уменьшают угол падения света из светодиодов 21 относительно задней поверхности 23c световодного узла 23, предоставляется, и тем самым свет из светодиодов 21 направляется при одновременном многократном отражении между светоизлучающей поверхностью 23b и задней поверхностью 23c световодного узла 23, так что в итоге угол падения света относительно задней поверхности 23c световодного узла 23 постепенно уменьшается. Затем, когда угол падения света относительно задней поверхности 23c световодного узла 23 становится меньше критического угла между световодным узлом 23 и слоем 24 с низким показателем преломления, свет из светодиодов 21 поступает в слой 24 с низким показателем преломления. Следовательно, угол рассеяния света в B-направлении, который поступает в слой 24 с низким показателем преломления, уменьшается, и угол рассеяния света в B-направлении, который отражается от поверхности раздела между задней поверхностью 24a слоя 24 с низким показателем преломления и воздушным слоем, также уменьшается. Другими словами, можно не только улучшать светособирающее свойство, но также и повышать яркость жидкокристаллической дисплейной панели 10. Следовательно, поскольку необязательно предоставлять множество оптических пластин, к примеру светорассеивающую пластину и светособирающую линзу на световодной пластине 22, можно не только уменьшать толщину устройства 20 задней подсветки, но также и уменьшать рост затрат на изготовление.
Кроме того, поскольку необязательно предоставлять множество оптических пластин, потери света не формируются, когда свет проходит через оптические пластины. Таким образом можно повышать эффективность использования света.
Множество призм 23e, которые постепенно уменьшают угол падения света относительно задней поверхности 23c световодного узла 23, предоставляется, и тем самым свет из светодиодов 21 направляется при одновременном многократном отражении между светоизлучающей поверхностью 23b и задней поверхностью 23c световодного узла 23, так что в итоге по мере того, как свет проходит в направлении от светодиодов 21, угол падения относительно задней поверхности 23c световодного узла 23 уменьшается, и свет с большей вероятностью поступает в слой 24 с низким показателем преломления. Таким образом, как в части, которая находится рядом со светодиодами 21 и в которой большое количество света (световой поток) присутствует, так и в части, которая удалена от светодиодов 21 и в которой небольшое количество света (световой поток) присутствует, можно делать однородным количество света, поступающего в слой 24 с низким показателем преломления. Следовательно, поскольку свет может однородно излучаться из всей светоизлучающей области 22a световодной пластины 22, можно делать однородной яркость жидкокристаллической дисплейной панели 10.
Как описано выше, в первом варианте осуществления формируется множество призм 24b, которые отражают прямо свет из светодиодов 21 практически на всей задней поверхности 24a слоя 24 с низким показателем преломления для светоизлучающей области 22a световодной пластины 22, и тем самым свет может однородно отражаться посредством призм 24b практически во всей светоизлучающей области 22a световодной пластины 22. Таким образом, поскольку можно более однородно излучать свет из всей светоизлучающей области 22a световодной пластины 22, можно не только уменьшать формирование точечной неоднородности, но также и делать более однородной яркость жидкокристаллической дисплейной панели 10.
Как описано выше, в первом варианте осуществления множество призм 24b имеет функцию полного отражения света из светодиодов 21 и тем самым можно подавлять излучение света, который поступил в слой 24 с низким показателем преломления через световодный узел 23 из задней поверхности 24a слоя 24 с низким показателем преломления. Таким образом, поскольку потери света уменьшаются, можно дополнительно повышать эффективность использования света.
Поскольку призмы 24b имеют функцию полного отражения света от светодиодов 21 в отличие от случая, когда металлическое зеркало предоставляется на задней поверхности 24a слоя 24 с низким показателем преломления и свет отражается посредством металлического зеркала, свет не поглощается посредством металлического зеркала, когда свет отражается. Таким образом можно дополнительно повышать эффективность использования света.
Поскольку необязательно предоставлять металлическое зеркало на задней поверхности 24a слоя 24 с низким показателем преломления по сравнению со случаем, когда металлическое зеркало предоставляется на задней поверхности 24a слоя 24 с низким показателем преломления, можно не только не допускать увеличение времени изготовления световодной пластины 22, но также и уменьшать рост затрат на изготовление.
В первом варианте осуществления, как описано выше, светоизлучающая поверхность 23b и задняя поверхность 23c световодного узла 23 формируются практически параллельными друг другу и тем самым можно легко формировать слой 24 с низким показателем преломления на задней поверхности 23c световодного узла 23 по сравнению, например, со случаем, когда используется клиновидный световодный узел, в котором задняя поверхность наклонена относительно светоизлучающей поверхности.
В первом варианте осуществления, как описано выше, наклонная поверхность 23f, которая наклонена относительно светоизлучающей поверхности 23b световодного узла 23, предоставляется в призме 23e, тем самым можно легко и постепенно уменьшать угол падения света из светодиодов 21 относительно задней поверхности 23c световодного узла 23.
Поскольку в первом варианте осуществления, как описано выше, наклонная поверхность 23f наклонена под углом 5° или меньше (0,1° или больше, но 3° или меньше) относительно светоизлучающей поверхности 23b световодного узла 23, свет многократно отражается между призмами 23e и задней поверхностью 23c, тем самым угол падения света относительно задней поверхности 23c световодного узла 23 уменьшается на 10° или меньше (0,2° или больше, но 6° или меньше) в это время. Таким образом можно более легко и постепенно уменьшать угол падения света относительно задней поверхности 23c световодного узла 23.
В первом варианте осуществления, как описано выше, часть 23d плоской поверхности формируется между призмами 23e рядом друг с другом в B-направлении, тем самым можно подавлять дисперсию света, испускаемого из световодного узла 23.
Поскольку в первом варианте осуществления, как описано выше, множество призм 24b непрерывно формируется в B-направлении без промежутка и тем самым свет может более однородно отражаться посредством призм 24b, можно более однородно излучать свет из всей светоизлучающей области 22a световодной пластины 22. Таким образом можно делать более однородной яркость жидкокристаллической дисплейной панели 10.
Поскольку в первом варианте осуществления, как описано выше, множество призм 24b формируется так, что они имеют идентичную форму и идентичный размер и тем самым свет может более однородно отражаться посредством призм 24b, можно более однородно излучать свет из всей светоизлучающей области 22a световодной пластины 22.
Поскольку в первом варианте осуществления, как описано выше, множество призм 23i, которые рассеивают свет из светодиодов 21 в A-направлении, формируется на задней поверхности 23c световодного узла 23 и тем самым свет может рассеиваться в A-направлении в световодном узле 23, можно делать однородной яркость части жидкокристаллической дисплейной панели 10 напротив передней стороны светодиодов 21 и яркость частей жидкокристаллической дисплейной панели 10, отличных от части напротив передней стороны светодиодов 21. Другими словами, можно делать более однородной яркость жидкокристаллической дисплейной панели 10.
Множество призм 23i, которые рассеивают свет из светодиодов 21 в A-направлении, формируется, и, таким образом, свет, падающий под большим углом падения относительно задней поверхности 23c световодного узла 23, при просмотре со стороны поверхности 23a поступления света световодного узла 23 отражается посредством призм 23i, так что в итоге можно уменьшать угол падения относительно задней поверхности 23c световодного узла 23. Таким образом, поскольку можно подавлять рассеяние света, поступающего в слой 24 с низким показателем преломления в A-направлении, можно подавлять рассеяние света, испускаемого из световодной пластины 22 в A-направлении. Следовательно, можно не только улучшать свойство собирания света в A-направлении, но также и дополнительно повышать яркость жидкокристаллической дисплейной панели 10.
Поскольку в первом варианте осуществления, как описано выше, призма 23i формируется посредством пары наклонных поверхностей 23j и тем самым свет из светодиодов 21 может рассеиваться к обеим сторонам A-направления посредством пары наклонных поверхностей 23j, можно дополнительно повышать яркость жидкокристаллической дисплейной панели 10.
В первом варианте осуществления, как описано выше, ширина W3 части 23h плоской поверхности в A-направлении равна или превышает ширину W4 призмы 23i в A-направлении, и тем самым количество света, который проходит через части 23h плоской поверхности и затем поступает в слой 24 с низким показателем преломления, может увеличиваться по сравнению с количеством света, который проходит через призмы 23i и затем поступает в слой 24 с низким показателем преломления. Свет, который проходит через части 23h плоской поверхности и затем поступает в слой 24 с низким показателем преломления, менее наклонен относительно C-направления, чем свет, который проходит через призмы 23i и затем поступает в слой 24 с низким показателем преломления. Следовательно, ширина W3 части 23h плоской поверхности в A-направлении задается равной или превышающей ширину W4 призмы 23i в A-направлении, и тем самым можно не только подавлять рассеяние света, поступающего в слой 24 с низким показателем преломления в A-направлении, но также и дополнительно улучшать свойство собирания света в A-направлении.
Когда светодиоды 21 используются в качестве источника света, поскольку более вероятно, что яркость части жидкокристаллической дисплейной панели 10 напротив передней стороны светодиодов 21 отличается от яркости частей жидкокристаллической дисплейной панели 10, отличных от части напротив передней стороны светодиодов 21, в частности, является эффективным то, чтобы предоставлять, как описано выше, множество призм 23i, которые рассеивают свет из светодиодов 21 в A-направлении.
Второй вариант осуществления
Во втором варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 19 и 20, приводится описание случая, когда, в отличие от первого варианта осуществления, призмы 123e формируются на задней поверхности 123c световодного узла 123.
В устройстве 120 задней подсветки второго варианта осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 19, световодная пластина 122 формируется с помощью: световодного узла 123, который имеет поверхность 123a поступления света, в которую поступает свет из светодиодов 21; и слоя 124 с низким показателем преломления, который имеет более низкий показатель преломления, чем световодный узел 123. Устройство 120 задней подсветки является одним примером "плоского осветительного устройства" согласно настоящему изобретению; световодная пластина 122 является одним примером "световодного элемента" согласно настоящему изобретению.
Световодный узел 123 второго варианта осуществления формируется в форме световодного узла, которая получается посредством изменения на противоположное световодного узла 23 первого варианта осуществления относительно C-направления.
В частности, во втором варианте осуществления, на задней поверхности 123c световодного узла 123, вдоль направления (B-направления) нормали к поверхности 123a поступления света световодного узла 123, множество частей 123h плоской поверхности и множество вогнутых призм 123e формируется попеременно. Задняя поверхность 123c является одним примером "поверхности, на которой предоставляется первая отражательная часть " согласно настоящему изобретению; часть 123h плоской поверхности является одним примером "первой части плоской поверхности" согласно настоящему изобретению. Кроме того, призма 123e является одним примером "первой отражательной части" согласно настоящему изобретению.
Вогнутая призма 123e формируется с помощью наклонной поверхности 123f, которая наклонена относительно части 123h плоской поверхности (задней поверхности 123c), и вертикальной поверхности 123g, которая является практически вертикальной относительно части 123h плоской поверхности (задней поверхности 123c). Наклонная поверхность 123f формируется так, что по мере того как наклонная поверхность 123f проходит в направлении от светодиодов 21, наклонная поверхность 123f приближается к светоизлучающей поверхности 123b. Светоизлучающая поверхность 123b является одним примером "передней поверхности световодного узла", "передней поверхности световодного элемента" и "поверхности, на которой формируется третья отражательная часть " согласно настоящему изобретению; наклонная поверхность 123f является одним примером "первой наклонной поверхности" согласно настоящему изобретению.
Во втором варианте осуществления, как показано на фиг. 20, на светоизлучающей поверхности 123b световодного узла 123, множество частей 123h плоской поверхности и множество вогнутых призм 123i попеременно формируется вдоль A-направления. Часть 123h плоской поверхности является одним примером "второй части плоской поверхности" согласно настоящему изобретению; призма 123i является одним примером "третьей отражательной части" согласно настоящему изобретению.
Вогнутая призма 123i формируется посредством пары наклонных поверхностей 123j, которые наклонены относительно частей 123h плоской поверхности.
Другие части структуры устройства 120 задней подсветки согласно второму варианту осуществления являются идентичными частям структуры в первом варианте осуществления.
В устройстве 120 задней подсветки второго варианта осуществления, как показано на фиг. 19 и описано в первом варианте осуществления, свет, испускаемый из светодиодов 21, многократно отражается между светоизлучающей поверхностью 123b световодного узла 123 и призмой 123e (задней поверхностью 123c), и тем самым свет направляется так, что угол падения относительно задней поверхности 123c световодного узла 123 постепенно уменьшается.
Затем свет из светодиодов 21 поступает в слой 124 с низким показателем преломления. После этого практически весь свет, который поступил в слой 124 с низким показателем преломления, полностью отражается посредством призм 124b и излучается прямо из светоизлучающей поверхности 123b. Призма 124b является одним примером "второй отражательной части" согласно настоящему изобретению.
Способ изготовления световодной пластины 122 устройства 120 задней подсветки согласно второму варианту осуществления является идентичным способу в первом варианте осуществления.
Эффекты второго варианта осуществления являются идентичными эффектам первого варианта осуществления.
Третий вариант осуществления
В третьем варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 21 и 23, приводится описание случая, когда, в отличие от первого и второго вариантов осуществления, призмы 223e и 223i формируются на светоизлучающей поверхности 223b световодного узла 223.
В устройстве 220 задней подсветки третьего варианта осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 21 и 22, световодная пластина 222 формируется с помощью: световодного узла 223, который имеет поверхность 223a поступления света, в которую поступает свет из светодиодов 21; и слоя 224 с низким показателем преломления, который имеет более низкий показатель преломления, чем световодный узел 223. Устройство 220 задней подсветки является одним примером "плоского осветительного устройства" согласно настоящему изобретению; световодная пластина 222 является одним примером "световодного элемента" согласно настоящему изобретению.
В третьем варианте осуществления, как показано на фиг. 22, на светоизлучающей поверхности 223b световодного узла 223, вдоль направления (B-направления) нормали к поверхности 223a поступления света световодного узла 223, множество частей 223d плоской поверхности и множество вогнутых призм 223e формируется попеременно. Светоизлучающая поверхность 223b является одним примером "передней поверхности световодного узла", "поверхности, на которой предоставляется первая отражательная часть", "передней поверхности световодного элемента" и "поверхности, на которой формируется третья отражательная часть" согласно настоящему изобретению. Часть 223d плоской поверхности является одним примером "первой части плоской поверхности" согласно настоящему изобретению; призма 223e является одним примером "первой отражательной части" согласно настоящему изобретению.
В третьем варианте осуществления, как показано на фиг. 23, на светоизлучающей поверхности 223b световодного узла 223, множество частей плоской поверхности 223h и множество вогнутых призм 223i попеременно формируется вдоль A-направления. Часть плоской поверхности 223h является одним примером "второй части плоской поверхности" согласно настоящему изобретению; призма 223i является одним примером "третьей отражательной части" согласно настоящему изобретению.
Задняя поверхность 223c световодного узла 223 (поверхность раздела между световодным узлом 223 и слоем 224 с низким показателем преломления) формируется так, что она является плоской.
Другие части структуры устройства 220 задней подсветки согласно третьему варианту осуществления и оптический путь света, испускаемого из светодиодов 21, являются идентичными частям структуры и оптическому пути света в первом и втором вариантах осуществления.
Далее описывается способ изготовления световодной пластины 222 устройства 220 задней подсветки согласно третьему варианту осуществления со ссылкой на фиг. 24-26.
Как показано на фиг. 24, на пленочном материале 23k, который формируется в качестве световодного узла 223, размещается пленочный материал 224e, который формируется в качестве слоя 224 с низким показателем преломления. Затем пленочные материалы 23k и 224e размещаются между верхней пресс-формой 230 и нижней пресс-формой 231.
Затем, как показано на фиг. 25, пленочные материалы 23k и 224e нагреваются и сжимаются посредством верхней пресс-формы 230 и нижней пресс-формы 231. Таким образом, пленочные материалы 23k и 224e формируются в требуемых формах.
Затем пленочные материалы 23k и 224e отделяются от верхней пресс-формы 230 и нижней пресс-формы 231, и охлаждаются, и разделяются на отдельные фрагменты, так что в итоге световодная пластина 222, состоящая из световодного узла 223, и слой 224 с низким показателем преломления могут получаться, как показано на фиг. 26.
Поскольку в третьем варианте осуществления, как описано выше, световодный узел 223 и слой 224 с низким показателем преломления могут формироваться одновременно, можно не только не допускать увеличения времени изготовления световодной пластины 222, но также и уменьшать рост затрат на изготовление.
Другие эффекты третьего варианта осуществления являются идентичными эффектам первого и второго вариантов осуществления.
Четвертый вариант осуществления
В четвертом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 27 и 28, приводится описание случая, когда, в отличие от первого-третьего вариантов осуществления, призмы 323e и 323i формируются на задней поверхности 323c световодного узла 323.
В устройстве 320 задней подсветки четвертого варианта осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 27 и 28, световодная пластина 322 формируется с помощью: световодного узла 323, который имеет поверхность 323a поступления света, в которую поступает свет из светодиодов 21; и слоя 324 с низким показателем преломления, который имеет более низкий показатель преломления, чем световодный узел 323. Устройство 320 задней подсветки является одним примером "плоского осветительного устройства" согласно настоящему изобретению; световодная пластина 322 является одним примером "световодного элемента" согласно настоящему изобретению.
В четвертом варианте осуществления светоизлучающая поверхность 323b световодного узла 323 формируется так, что она является плоской. Светоизлучающая поверхность 323b является одним примером "передней поверхности световодного узла" и "передней поверхности световодного элемента" согласно настоящему изобретению.
В четвертом варианте осуществления, как показано на фиг. 27, на задней поверхности 323c световодного узла 323, вдоль направления (B-направления) нормали к поверхности 323a поступления света световодного узла 323, множество частей 323d плоской поверхности и множество вогнутых призм 323e формируются попеременно. Задняя поверхность 323c является одним примером "поверхности, на которой предоставляется первая отражательная часть" и "поверхности, на которой формируется третья отражательная часть" согласно настоящему изобретению; часть 323d плоской поверхности является одним примером "первой части плоской поверхности" согласно настоящему изобретению. Призма 323e является одним примером "первой отражательной части" согласно настоящему изобретению.
В четвертом варианте осуществления, как показано на фиг. 28, на задней поверхности 323c световодного узла 323, множество частей 323h плоской поверхности и множество вогнутых призм 323i попеременно формируются вдоль A-направления. Часть 323h плоской поверхности является одним примером "второй части плоской поверхности" согласно настоящему изобретению; призма 323i является одним примером "третьей отражательной части" согласно настоящему изобретению.
Другие части структуры устройства 320 задней подсветки согласно четвертому варианту осуществления, оптический путь света, испускаемого из светодиодов 21, способ изготовления световодной пластины 322 и эффекты четвертого варианта осуществления являются идентичными частям структуры, оптическому пути света, способу изготовления и эффектам первого и второго вариантов осуществления.
Пятый вариант осуществления
В пятом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 29 и 30, приводится описание случая, когда, в отличие от первого-четвертого вариантов осуществления, призменный слой 425 формируется на задней поверхности 424a слоя 424 с низким показателем преломления световодной пластины 422.
В устройстве 420 задней подсветки пятого варианта осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 29, световодная пластина 422 формируется с помощью: световодного узла 423; слоя 424 с низким показателем преломления, который имеет более низкий показатель преломления, чем световодный узел 423; и призменного слоя 425, который имеет более высокий показатель преломления, чем слой 424 с низким показателем преломления. Устройство 420 задней подсветки является одним примером "плоского осветительного устройства" согласно настоящему изобретению; световодная пластина 422 является одним примером "световодного элемента" согласно настоящему изобретению. Призменный слой 425 является одним примером "формирующего слоя первых отражательных частей" согласно настоящему изобретению.
Хотя, на фиг. 29, световодный узел 423 имеет структуру, идентичную структуре в первом или третьем варианте осуществления, световодный узел 423 может иметь структуру любого из первого-четвертого вариантов осуществления.
Как показано на фиг. 29 и 30, призменный слой 425 целиком формируется на задней поверхности 424a слоя 424 с низким показателем преломления без участия воздушного слоя.
В пятом варианте осуществления множество вогнутых призм 425b формируется на задней поверхности 425a (см. фиг. 29) призменного слоя 425. Призма 425b является одним примером "второй отражательной части" согласно настоящему изобретению.
Как показано на фиг. 30, вогнутая призма 425b формируется с помощью: наклонной поверхности 425c, которая наклонена относительно задней поверхности 425a (см. фиг. 29); и вертикальной поверхности 425d, которая является вертикальной относительно задней поверхности 425a. Наклонная поверхность 425c является одним примером "второй наклонной поверхности" согласно настоящему изобретению.
Другие части структуры в пятом варианте осуществления являются идентичными частям структуры в первом-четвертом вариантах осуществления.
В устройстве 420 задней подсветки пятого варианта осуществления, как показано на фиг. 29 и описано в первом-четвертом вариантах осуществления, свет, испускаемый из светодиодов 21, многократно отражается между светоизлучающей поверхностью 423b и задней поверхностью 423c световодного узла 423, и тем самым свет направляется так, что угол падения относительно задней поверхности 423c световодного узла 423 постепенно уменьшается, и поступает в слой 424 с низким показателем преломления. Светоизлучающая поверхность 423b является одним примером "передней поверхности световодного узла", "поверхности, на которой предоставляется первая отражательная часть" и "передней поверхности световодного элемента" согласно настоящему изобретению.
Поскольку призменный слой 425 имеет более высокий показатель преломления, чем слой 424 с низким показателем преломления, свет, который поступил в слой 424 с низким показателем преломления, поступает в призменный слой 425 без полного отражения посредством задней поверхности 424a (поверхности раздела между слоем 424 с низким показателем преломления и призменным слоем 425) слоя 424 с низким показателем преломления.
После этого, как показано на фиг. 30, практически весь свет, который поступил в призменный слой 425, отражается полностью и прямо посредством призм 425b или пропускается и затем полностью отражается. Затем свет, который собран, снова поступает в слой 424 с низким показателем преломления и световодный узел 423 и излучается прямо через светоизлучающую поверхность 423b (см. фиг. 29).
Способ изготовления световодной пластины 422 устройства 420 задней подсветки согласно пятому варианту осуществления является идентичным способу в первом-четвертом вариантах осуществления.
В пятом варианте осуществления, как описано выше, призменный слой 425 формируется на задней поверхности 424a слоя 424 с низким показателем преломления без участия воздушного слоя, и призмы 425b формируются на задней поверхности 425a призменного слоя 425. Таким образом, необязательно предоставлять призмы в слое 424 с низким показателем преломления, и тем самым можно уменьшать толщину слоя 424 с низким показателем преломления. Поскольку прозрачный материал, который используется для слоя 424 с низким показателем преломления и который имеет относительно низкий показатель преломления, является дорогим, когда призменный слой 425 предоставляется, и толщина слоя 424 с низким показателем преломления уменьшается, можно уменьшать рост затрат на изготовление световодной пластины 422.
Другие эффекты пятого варианта осуществления являются идентичными эффектам первого-четвертого вариантов осуществления.
Шестой вариант осуществления
В шестом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 31, приводится описание случая, когда, в отличие от первого-пятого вариантов осуществления, светоэкранирующий элемент 530 размещается между световодной пластиной 522 и жидкокристаллической дисплейной панелью 10.
В устройстве 520 задней подсветки жидкокристаллического дисплейного устройства 501 согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 31, световодная пластина 522 формируется с помощью: световодного узла 523; и слоя 524 с низким показателем преломления, который имеет более низкий показатель преломления, чем световодный узел 523. Жидкокристаллическое дисплейное устройство 501 является одним примером "дисплейного устройства" согласно настоящему изобретению; устройство 520 задней подсветки является одним примером "плоского осветительного устройства" согласно настоящему изобретению. Световодная пластина 522 является одним примером "световодного элемента" согласно настоящему изобретению.
Хотя, на фиг. 31, световодная пластина 522 (световодный узел 523 и слой 524 с низким показателем преломления) имеет структуру, идентичную структуре в первом или третьем варианте осуществления, световодная пластина 522 может иметь структуру любого из первого-пятого вариантов осуществления.
В шестом варианте осуществления светоэкранирующий элемент 530 размещается между световодной пластиной 522 и жидкокристаллической дисплейной панелью 10.
В частности, светоэкранирующий элемент 530 размещается выше части светоизлучающей поверхности 523b световодного узла 523 на стороне светодиодов 21 через слой, который имеет более низкий показатель преломления, чем слой 524 с низким показателем преломления. Светоизлучающая поверхность 523b является одним примером "передней поверхности световодного узла", "поверхности, на которой предоставляется первая отражательная часть" и "передней поверхности световодного элемента" согласно настоящему изобретению.
Хотя, на фиг. 31, воздушный слой, который формируется в качестве слоя, имеющего более низкий показатель преломления, чем слой 524 с низким показателем преломления, размещается между световодным узлом 523 (световодной пластиной 522) и жидкокристаллической дисплейной панелью 10, любой другой слой может размещаться до тех пор, пока такой слой имеет более низкий показатель преломления, чем слой 524 с низким показателем преломления. В этом случае, адгезионный слой (не показан), который имеет более низкий показатель преломления, чем слой 524 с низким показателем преломления, может использоваться для того, чтобы прикреплять светоэкранирующий элемент 530 к световодному узлу 523 (световодной пластине 522).
Другие части структуры устройства 520 задней подсветки согласно шестому варианту осуществления, оптический путь света, испускаемого из светодиодов 21, и способ изготовления световодной пластины 522 являются идентичными частям структуры, оптическому пути света и способу изготовления в первом-пятом вариантах осуществления.
В шестом варианте осуществления, как описано выше, светоэкранирующий элемент 530 размещается выше части светоизлучающей поверхности 523b световодного узла 523 на стороне светодиодов 21. В части световодной пластины 522 рядом со светодиодами 21, свет с большей вероятностью испускается из световодной пластины 522 без участия слоя 524 с низким показателем преломления, и тем самым яркость части жидкокристаллической дисплейной панели 10 рядом со светодиодами 21 с большей вероятностью увеличивается. Следовательно, когда светоэкранирующий элемент 530 размещается выше части световодного узла 523 (световодной пластины 522) около светодиодов 21, можно экранировать часть световодной пластины 522 рядом со светодиодами 21 от света, так что в итоге можно подавлять неоднородную яркость жидкокристаллической дисплейной панели 10.
Светоэкранирующий элемент 530 размещается выше части светоизлучающей поверхности 523b световодного узла 523 на стороне светодиодов 21 через слой (воздушный слой), имеющий более низкий показатель преломления, чем слой 524 с низким показателем преломления, и таким образом, по сравнению со случаем, когда светоэкранирующий элемент 530 размещается выше части светоизлучающей поверхности 523b световодного узла 523 на стороне светодиодов 21 без участия воздушного слоя, свет легко отражается посредством светоизлучающей поверхности 523b световодного узла 523. Другими словами, можно подавлять излучение света из светоизлучающей поверхности 523b световодного узла 523 и затем поглощение света посредством светоэкранирующего элемента 530. Таким образом, можно дополнительно уменьшать снижение эффективности использования света.
Другие эффекты шестого варианта осуществления являются идентичными эффектам первого-пятого вариантов осуществления.
Седьмой вариант осуществления
В седьмом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 32, приводится описание случая, когда, в отличие от первого-шестого вариантов осуществления, отражательный элемент 630 размещается на стороне задней поверхности 522c световодной пластины 522.
Устройство 620 задней подсветки жидкокристаллического дисплейного устройства 601 согласно седьмому варианту осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 32, включает в себя: множество светодиодов 21; световодную пластину 522, которая направляет свет из светодиодов 21; и отражательный элемент 630, который размещается на стороне задней поверхности 522c (задней поверхности 524a слоя 524 с низким показателем преломления) световодной пластины 522. Световодная пластина 522 имеет конфигурацию, идентичную конфигурации шестого варианта осуществления. Жидкокристаллическое дисплейное устройство 601 является одним примером "дисплейного устройства" согласно настоящему изобретению; устройство 620 задней подсветки является одним примером "плоского осветительного устройства" согласно настоящему изобретению.
В седьмом варианте осуществления отражательный элемент 630 не встраивается в призмы 524b слоя 524 с низким показателем преломления в световодной пластине 522. Призма 524b является одним примером "второй отражательной части" согласно настоящему изобретению.
Отражательный элемент 630 формируется, например, с помощью диэлектрического многослойного зеркала, отражательной пластины с серебряным покрытием или белой PET-смолы; отражательный элемент 630 имеет функцию прямого отражения (к световодной пластине 522) света, испускаемого из задней поверхности 522c световодной пластины 522.
Поскольку в устройстве 620 задней подсветки настоящего изобретения большая часть света не излучается из задней поверхности 524a слоя 524 с низким показателем преломления, белая PET-смола, которая имеет относительно низкий коэффициент отражения и является недорогой, предпочтительно используется в качестве отражательного элемента 630.
Другие части структуры устройства 620 задней подсветки согласно седьмому варианту осуществления и оптический путь света, испускаемого из светодиодов 21, являются идентичными частям структуры и оптическому пути света в первом-шестом вариантах осуществления.
Поскольку в седьмом варианте осуществления, как описано выше, предоставление отражательного элемента 630 дает возможность отражения света, испускаемого из задней поверхности 524a слоя 524 с низким показателем преломления, к световодной пластине 522, можно дополнительно повышать эффективность использования света.
Другие эффекты седьмого варианта осуществления являются идентичными эффектам первого-шестого вариантов осуществления.
Восьмой вариант осуществления
В восьмом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 33 и 34, приводится описание случая, когда, в отличие от первого-седьмого вариантов осуществления, наклонные поверхности 724c призм 724b, предоставленных в слое 724 с низким показателем преломления, являются искривленными. Хотя в восьмом варианте осуществления приводится описание на основе структуры первого варианта осуществления, структура восьмого варианта осуществления может применяться к структуре любого из первого-четвертого, шестого и седьмого вариантов осуществления.
В устройстве задней подсветки восьмого варианта осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 33 и 34, наклонная поверхность 724c призмы 724b слоя 724 с низким показателем преломления является искривленной. Наклонная поверхность 724c может быть либо выпукло искривленной, как показано на фиг. 33, либо вогнуто искривленной, как показано на фиг. 34. Поскольку, по сравнению с вогнуто искривленной поверхностью, выпукло искривленная поверхность может формироваться с незначительными изменениями и высокой точностью, наклонная поверхность 724c предпочтительно является выпукло искривленной. Призма 724b является одним примером "второй отражательной части" согласно настоящему изобретению; наклонная поверхность 724c является одним примером "второй наклонной поверхности" согласно настоящему изобретению.
Например, наклонная поверхность 724c может иметь дугообразную форму. Когда, как показано на фиг. 33, наклонная поверхность 724c является выпукло искривленной, угол α11, сформированный посредством верхнего конца наклонной поверхности 724c и плоскости, параллельной задней поверхности 23c световодного узла 23, может формироваться так, что он превышает угол α12, сформированный посредством нижнего конца наклонной поверхности 724c и плоскости, параллельной задней поверхности 23c световодного узла 23. Угол наклона (углы α11 и α12, сформированные с плоскостью, параллельной задней поверхности 23c световодного узла 23) наклонной поверхности 724c управляется, и тем самым можно управлять углом рассеяния света.
В восьмом варианте осуществления, как показано на фиг. 33 и 34, даже когда угол падения относительно слоя 724 с низким показателем преломления является идентичным, но позиция, в которой свет поступает в слой 724 с низким показателем преломления, отличается, свет преломляется посредством призм 724b в различных направлениях. Следовательно, свет, который поступил в слой 724 с низким показателем преломления, отражается полностью и прямо посредством наклонных поверхностей 724c призм 724b, в то время как свет рассеивается в B-направлении.
Другие части структуры в восьмом варианте осуществления являются идентичными частям структуры в первом-четвертом, шестом и седьмом вариантах осуществления.
В восьмом варианте осуществления, как описано выше, наклонные поверхности 724c призм 724b являются искривленными, и тем самым свет может отражаться полностью и прямо посредством наклонных поверхностей 724c (поверхности раздела между наклонной поверхностью 724c призмы 724b и воздушным слоем) призм 724b, в то время как свет рассеивается в B-направлении. Другими словами, например, по сравнению со случаем, когда наклонная поверхность 24b, показанная на фиг. 6, является плоской, можно не допускать слишком значительного уменьшения угла рассеяния света, который отражается полностью и прямо. Таким образом, можно не только не допускать слишком значительного уменьшения угла рассеяния света, который испускается из световодного узла 23, но также и не допускать слишком значительного уменьшения широкого угла обзора жидкокристаллической дисплейной панели 10. Следовательно, можно не допускать просмотра тусклой жидкокристаллической дисплейной панели 10 при просмотре в любой позиции, кроме позиции (позиции жидкокристаллической дисплейной панели 10 в C-направлении) непосредственно перед жидкокристаллической дисплейной панелью 10.
Другие эффекты восьмого варианта осуществления являются идентичными эффектам первого-четвертого, шестого и седьмого вариантов осуществления.
Девятый вариант осуществления
В девятом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 35 и 36, приводится описание случая, когда, в отличие от восьмого варианта осуществления, призменный слой 825 формируется на задней поверхности 424a слоя 424 с низким показателем преломления.
В устройстве задней подсветки девятого варианта осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 35 и 36, призменный слой 825 формируется на задней поверхности 424a слоя 424 с низким показателем преломления. Наклонные поверхности 825c призм 825b в призменном слое 825 являются искривленными. Наклонная поверхность 825c может быть либо выпукло искривленной, как показано на фиг. 35, либо вогнуто искривленной, как показано на фиг. 36. Призменный слой 825 является одним примером "формирующего слоя первых отражательных частей" согласно настоящему изобретению; призма 825b является одним примером "второй отражательной части" согласно настоящему изобретению. Наклонная поверхность 825c является одним примером "второй наклонной поверхности" согласно настоящему изобретению.
Когда, как показано на фиг. 35, наклонная поверхность 825c является выпукло искривленной, угол α21, сформированный посредством верхнего конца наклонной поверхности 825c и плоскости, параллельной задней поверхности 423c световодного узла 423, может формироваться так, что он превышает угол α22, сформированный посредством нижнего конца наклонной поверхности 825c и плоскости, параллельной задней поверхности 423c световодного узла 423.
В девятом варианте осуществления, как показано на фиг. 35 и 36 и описано в восьмом варианте осуществления, свет, который поступил в призменный слой 825, отражается полностью и прямо посредством наклонных поверхностей 825c, в то время как свет рассеивается в B-направлении.
Другие части структуры в девятом варианте осуществления являются идентичными частям структуры в восьмом варианте осуществления.
Другие эффекты девятого варианта осуществления являются идентичными эффектам пятого и восьмого вариантов осуществления.
Далее описывается подтверждающий эксперимент, который осуществлен, чтобы подтверждать эффекты, описанные выше, со ссылкой на фиг. 37-42.
В этом подтверждающем эксперименте, в примерах 1 и 2, соответствующих девятому варианту осуществления, примере 3, соответствующем пятому варианту осуществления, и сравнительном примере 1, соответствующем плоскому осветительному устройству, показанному на фиг. 79, свойство собирания света как в A-направлении, так и в B-направлении определено посредством моделирования.
В примере 1, как показано на фиг. 37, угол α21, сформированный посредством верхнего конца наклонной поверхности 825c и плоскости, параллельной задней поверхности 423c световодного узла 423, увеличивается приблизительно на 16° по сравнению с углом α22, сформированным посредством нижнего конца наклонной поверхности 825c и плоскости, параллельной задней поверхности 423c световодного узла 423. В примере 1, показатель преломления световодного узла 423 задан равным 1,59, а показатель преломления слоя 424 с низким показателем преломления задан равным 1,26.
В примере 2, как показано на фиг. 38, угол α21, сформированный посредством верхнего конца наклонной поверхности 825c и плоскости, параллельной задней поверхности 423c световодного узла 423, увеличивается приблизительно на 24° по сравнению с углом α22, сформированным посредством нижнего конца наклонной поверхности 825c и плоскости, параллельной задней поверхности 423c световодного узла 423. Другие части структуры в примере 2 заданы идентичными частям структуры в примере 1.
В примере 3, как показано на фиг. 30, наклонная поверхность 425c сформирована так, что она является не искривленной, а плоской. Другие части структуры в примере 3 заданы идентичными частям структуры в примерах 1 и 2.
В сравнительном примере 1, как показано на фиг. 79, множество призм сформировано на задней поверхности световодной пластины, и призмы размещаются так, что по мере того как призмы приближаются к светодиодам, расстояние между смежными призмами увеличивается. Показатель преломления световодной пластины задан равным 1,59.
В примерах 1-3 и сравнительном примере 1 определено свойство собирания света как в A-направлении, так и в B-направлении (распределение света). Результаты моделирования показаны на фиг. 39-42. На фиг. 39-42 яркость в направлении нормали к светоизлучающей поверхности стандартизирована как равная 100.
Фиг. 39-42 показывают то, что в примерах 1 и 2 по сравнению с примером 3 сужение угла рассеяния света в B-направлении может подавляться и что в примере 2 по сравнению с примером 1 сужение угла рассеяния света в B-направлении может в значительной степени подавляться. В частности, в примере 1 полная ширина на половине максимальной яркости света в B-направлении составляет приблизительно 26°, а в примере 2 полная ширина на половине максимальной яркости света в B-направлении составляет приблизительно 36°. В примере 3 полная ширина на половине максимальной яркости света в B-направлении составляет приблизительно 11°.
Следовательно, показано то, что посредством управления углом наклона наклонной поверхности 825c можно управлять углом рассеяния света в B-направлении. Поскольку, как описано выше, угол рассеяния света в B-направлении может управляться, можно управлять широким углом обзора согласно применению жидкокристаллического дисплейного устройства.
Также показано то, что сформированы следующие эффекты. Другими словами, показано то, что в примерах 1-3, по сравнению со сравнительным примером 1, может подавляться увеличение угла рассеяния света в A-направлении. В частности, в примерах 1 и 2 полная ширина на половине максимальной яркости света в A-направлении составляет приблизительно 49°, а в примере 3 полная ширина на половине максимальной яркости света в A-направлении составляет приблизительно 55°. С другой стороны, в сравнительном примере 1 полная ширина на половине максимальной яркости света в A-направлении составляет приблизительно 76°. Как описано выше, посредством этого эксперимента также можно подтверждать эффект подавления рассеяния света, испускаемого из световодной пластины в A-направлении, как описано в первом варианте осуществления.
Десятый вариант осуществления
В десятом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 43 и 44, приводится описание случая, когда, в отличие от первого-девятого вариантов осуществления, наклонная поверхность 923d предоставляется в части светоизлучающей поверхности 923b световодного узла 923 на стороне светодиодов 21. Хотя в десятом варианте осуществления приводится описание на основе структуры первого варианта осуществления, структура десятого варианта осуществления может применяться к структуре любого из первого-четвертого и шестого-восьмого вариантов осуществления.
В жидкокристаллическом дисплейном устройстве 901, заключающем в себе устройство задней подсветки 920 согласно десятому варианту осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 43, жидкокристаллическая дисплейная панель 10 содержит область 10a за пределами отображения, проходящую на предварительно определенном расстоянии от торцевой поверхности на стороне светодиодов 21, и область 10b отображения на предварительно определенном расстоянии от торцевой поверхности на стороне светодиодов 21. Жидкокристаллическое дисплейное устройство 901 является одним примером "дисплейного устройства" согласно настоящему изобретению; устройство задней подсветки 920 является одним примером "плоского осветительного устройства" согласно настоящему изобретению.
В десятом варианте осуществления наклонная поверхность 923d формируется в области (первой области) светоизлучающей поверхности 923b световодного узла 923 на стороне светодиодов 21. Наклонная поверхность 923d формируется так, что по мере того как наклонная поверхность 923d проходит в направлении от светодиодов 21, она проходит в направлении от задней поверхности 923c. Другими словами, наклонная поверхность 923d формируется так, что угол, сформированный посредством наклонной поверхности 923d и поверхности 923a поступления света, превышает 90°. Светоизлучающая поверхность 923b является одним примером "передней поверхности световодного узла", "поверхности, на которой предоставляется первая отражательная часть" и "передней поверхности световодного элемента" согласно настоящему изобретению. Наклонная поверхность 923d является одним примером "третьей отражающей поверхности" согласно настоящему изобретению.
Наклонная поверхность 923d формируется так, что угол α31, сформированный посредством наклонной поверхности 923d и светоизлучающей поверхности 923b, находится в рамках диапазона приблизительно 1-8°.
Как описано выше и показано на фиг. 44, наклонная поверхность 923d формируется в области светоизлучающей поверхности 923b световодного узла 923 на стороне светодиодов 21, и тем самым можно увеличивать угол падения, относительно наклонной поверхности 923d, света, который проходит из поверхности 923a поступления света или задней поверхности 923c световодного узла 923 к светоизлучающей поверхности 923b световодного узла 923.
Как показано на фиг. 43, наклонная поверхность 923d формируется так, что длина W11 наклонной поверхности 923d в B-направлении равна или превышает длину W12 плоской части 924a слоя 924 с низким показателем преломления, который описывается ниже, в B-направлении. Наклонная поверхность 923d предпочтительно формируется так, что длина W11 наклонной поверхности 923d в B-направлении приблизительно в два раза превышает длину W12 плоской части 924a слоя 924 с низким показателем преломления в B-направлении. Длина W11 является одним примером "первого расстояния" согласно настоящему изобретению; длина W12 является одним примером "второго расстояния" согласно настоящему изобретению.
В области световодного узла 923, отличной от области, в которой наклонная поверхность 923d формируется, как в первом варианте осуществления, формируется множество призм 923e. Призма 923e является одним примером "первой отражательной части" согласно настоящему изобретению.
В десятом варианте осуществления, в области (второй области) слоя 924 с низким показателем преломления, которая проходит на предварительно определенном расстоянии W12 от поверхности 923a поступления света световодного узла 923, предоставляется плоская часть 924a, в которой призмы 924b не формируются. Область, которая проходит на предварительно определенном расстоянии W12 от поверхности 923a поступления света световодного узла 923, выполнена с возможностью соответствовать области 10a за пределами отображения жидкокристаллической дисплейной панели 10. В области слоя 924 с низким показателем преломления, отличной от области, проходящей на предварительно определенном расстоянии W12 от поверхности 923a поступления света световодного узла 923, формируются призмы 924b. Область (область, отличная от области, проходящей на предварительно определенном расстоянии W12 от поверхности 923a поступления света), в которой формируются призмы 924b, выполнена с возможностью соответствовать области 10b отображения жидкокристаллической дисплейной панели 10. Призма 924b является одним примером "второй отражательной части" согласно настоящему изобретению.
Область 922a световодной пластины 922, в которой призмы 924b предоставляются в слое 924 с низким показателем преломления, выступает в качестве светоизлучающей области. Световодная пластина 922 является одним примером "световодного элемента" согласно настоящему изобретению.
Другие части структуры в десятом варианте осуществления являются идентичными частям структуры в первом-пятом и шестом-восьмом вариантах осуществления.
В десятом варианте осуществления, как описано выше, наклонная поверхность 923d формируется в области светоизлучающей поверхности 923b световодного узла 923 на стороне светодиодов 21, и тем самым можно увеличивать угол падения, относительно наклонной поверхности 923d, света, который проходит из поверхности 923a поступления света или задней поверхности 923c световодного узла 923 к светоизлучающей поверхности 923b световодного узла 923. Таким образом, свет может легко полностью отражаться посредством наклонной поверхности 923d к задней поверхности 923c световодного узла 923. Другими словами, можно подавлять излучение света из части световодного узла 923 рядом со светодиодами 21. Следовательно, можно повышать эффективность использования света.
Поскольку свет, который отражен посредством наклонной поверхности 923d к задней поверхности 923c, с большей вероятностью полностью отражается посредством поверхности раздела между задней поверхностью 923c световодного узла 923 и слоем 924 с низким показателем преломления, в части около светодиодов 21, можно подавлять поступление света в слой 924 с низким показателем преломления.
Поскольку в десятом варианте осуществления, как описано выше, в области (плоской части 924a) слоя 924 с низким показателем преломления, которая соответствует области 10a за пределами отображения жидкокристаллической дисплейной панели 10, призмы 924b не формируются в части слоя 924 с низким показателем преломления рядом со светодиодами 21, свет не отражается прямо посредством призм 924b. Таким образом, можно подавлять излучение света из части световодного узла 923 рядом со светодиодами 21, и тем самым можно дополнительно повышать эффективность использования света.
Поскольку в десятом варианте осуществления, как описано выше, наклонная поверхность 923d формируется так, что длина W11 наклонной поверхности 923d в B-направлении приблизительно в два раза превышает длину W12 плоской части 924a слоя 924 с низким показателем преломления в B-направлении, свет, который отражен прямо посредством плоской части 924a слоя 924 с низким показателем преломления, может легко полностью отражаться посредством наклонной поверхности 923d к задней поверхности 923c.
Другие эффекты десятого варианта осуществления являются идентичными эффектам первого-четвертого и шестого-восьмого вариантов осуществления.
Одиннадцатый вариант осуществления
В одиннадцатом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 45 и 46, приводится описание случая, когда, в отличие от десятого варианта осуществления, призменный слой 1025 формируется на задней поверхности 424a слоя 424 с низким показателем преломления.
В жидкокристаллическом дисплейном устройстве 1001, заключающем в себе устройство 1020 задней подсветки согласно одиннадцатому варианту осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 45 и 46, слой 424 с низким показателем преломления предоставляется на задней поверхности 923c световодного узла 923, а призменный слой 1025 формируется на задней поверхности 424a слоя 424 с низким показателем преломления. Жидкокристаллическое дисплейное устройство 1001 является одним примером "дисплейного устройства" согласно настоящему изобретению; устройство 1020 задней подсветки является одним примером "плоского осветительного устройства" согласно настоящему изобретению. Призменный слой 1025 является одним примером "формирующего слоя первых отражательных частей" согласно настоящему изобретению.
В одиннадцатом варианте осуществления, в области (второй области) призменного слоя 1025, которая проходит на предварительно определенном расстоянии W12 от поверхности 923a поступления света световодного узла 923, предоставляется плоская часть 1025a, в которой призмы 1025b не формируются. В области призменного слоя 1025, отличной от области, проходящей на предварительно определенном расстоянии W12 от поверхности 923a поступления света световодного узла 923, формируются призмы 1025b. Область 1022a световодной пластины 1022, в которой призмы 1025b предоставляются в призменном слое 1025, выступает в качестве светоизлучающей области. Призма 1025b является одним примером "второй отражательной части" согласно настоящему изобретению.
Другие части структуры и другие эффекты в одиннадцатом варианте осуществления являются идентичными частям структуры и эффектам в десятом варианте осуществления.
Далее описывается подтверждающий эксперимент, который осуществлен, чтобы подтверждать эффекты наклонной поверхности 923d световодного узла 923 и плоской части 1025a призменного слоя 1025, со ссылкой на фиг. 47-48.
В этом подтверждающем эксперименте в примере 4, соответствующем одиннадцатому варианту осуществления, и примере 3, соответствующем пятому варианту осуществления, световой поток света, испускаемого из жидкокристаллической дисплейной панели 10, определен посредством моделирования.
В примере 4 угол α31, сформированный посредством наклонной поверхности 923d и светоизлучающей поверхности 923b, задан равным приблизительно 4°. В примере 4, как в примере 3, показатель преломления световодного узла 923 задан равным 1,59, а показатель преломления слоя 424 с низким показателем преломления задан равным 1,26.
Затем в примерах 3 и 4 распределение светового потока света, испускаемого из жидкокристаллической дисплейной панели 10, определено, и световой поток света, испускаемого из области 10a за пределами отображения жидкокристаллической дисплейной панели 10, определен. Распределение светового потока света, определенного посредством моделирования в примере 4, и распределение светового потока света, определенного посредством моделирования в примере 3, показано на фиг. 47 и 48 соответственно.
Фиг. 47 и 48 показывают, что в примере 4 по сравнению с примером 3 световой поток света, испускаемого из области 10a за пределами отображения жидкокристаллической дисплейной панели 10, уменьшается и что можно дополнительно повышать яркость жидкокристаллической дисплейной панели 10. На фиг. 47 и 48, по мере того как световой поток света, испускаемого из жидкокристаллической дисплейной панели 10, увеличивается, жидкокристаллическая дисплейная панель 10 приобретает более беловатую окраску.
Когда световой поток света, испускаемого из светодиодов 21, допускается равным 100 в примере 4, световой поток света, испускаемого из области 10a за пределами отображения жидкокристаллической дисплейной панели 10, составляет приблизительно 1. С другой стороны, в примере 3 световой поток света, испускаемого из области 10a за пределами отображения жидкокристаллической дисплейной панели 10, составляет приблизительно 8. Другими словами, показано то, что в примере 4 по сравнению с примером 3 световой поток света, испускаемого из области 10a за пределами отображения жидкокристаллической дисплейной панели 10, может уменьшаться приблизительно до одной восьмой.
Двенадцатый вариант осуществления
В двенадцатом варианте осуществления со ссылкой на фиг. 49 приводится описание случая, когда, в отличие от первого-одиннадцатого вариантов осуществления, наклонная поверхность 1124c и вертикальная поверхность 1124d призмы 1124b, предоставленные в слое 1124 с низким показателем преломления, являются светорассеивающими поверхностями. Хотя в двенадцатом варианте осуществления приводится описание на основе структуры первого варианта осуществления, структура двенадцатого варианта осуществления может применяться к структуре любого из первого-четвертого, шестого-восьмого и десятого вариантов осуществления.
В устройстве задней подсветки согласно двенадцатому варианту осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 49, слой 1124 с низким показателем преломления предоставляется на задней поверхности 23c световодного узла 23. Наклонная поверхность 1124c и вертикальная поверхность 1124d призмы 1124b в слое 1124 с низким показателем преломления являются светорассеивающими поверхностями, которые имеют функцию рассеяния света. Призма 1124b является одним примером "второй отражательной части" согласно настоящему изобретению; наклонная поверхность 1124c является одним примером "второй наклонной поверхности" согласно настоящему изобретению.
В частности, мельчайшие выступы и пазы (не показаны) формируются в наклонной поверхности 1124c и вертикальной поверхности 1124d, и мельчайшие выступы и пазы имеют функцию увеличения угла рассеяния света, когда свет пропускается или отражается. Выступы и пазы (не показаны) могут формироваться либо в наклонной поверхности 1124c, либо в вертикальной поверхности 1124d.
Выступы и пазы в наклонной поверхности 1124c и вертикальной поверхности 1124d могут формироваться химически или механически. Выступы и пазы могут формироваться посредством формирования мельчайших выступов и пазов на поверхности пресс-формы и затем выполнения способа впечатывания с помощью этой пресс-формы. В этом случае, можно одновременно выполнять формирование призмы 1124b и формирование выступов и пазов.
Размер и форма выступов и пазов в наклонной поверхности 1124c и вертикальной поверхности 1124d управляются, и тем самым можно управлять углом рассеяния света. Размер и форма выступов и пазов в наклонной поверхности 1124c и вертикальной поверхности 1124d могут быть заданы так, что они имеют требуемые значения матовости (=значение, полученное посредством выражения в процентах значения, полученного посредством деления коэффициента пропускания рассеянного света на полный коэффициент пропускания света).
В двенадцатом варианте осуществления свет, который поступил в слой 1124 с низким показателем преломления, пропускается посредством наклонных поверхностей 1124c и вертикальных поверхностей 1124d призм 1124b при одновременном рассеянии, и после этого свет отражается полностью и прямо посредством наклонных поверхностей 1124c при одновременном рассеянии в B-направлении. Свет, который поступил в слой 1124 с низким показателем преломления, рассеивается, например, три-пять раз (пять раз на фиг. 49) посредством наклонных поверхностей 1124c и вертикальных поверхностей 1124d.
Другие части структуры в двенадцатом варианте осуществления являются идентичными частям структуры в первом-четвертом, шестом-восьмом и десятом вариантах осуществления.
В двенадцатом варианте осуществления, как описано выше, наклонная поверхность 1124c и вертикальная поверхность 1124d призмы 1124b формируются в качестве светорассеивающих поверхностей, в которых формируются мельчайшие выступы и пазы, и тем самым свет может пропускаться или полностью отражаться посредством наклонных поверхностей 1124c и вертикальных поверхностей 1124d призм 1124b при одновременном рассеянии. Другими словами, можно не допускать слишком значительного уменьшения угла рассеяния света, который отражается полностью и прямо. Таким образом, можно не только не допускать слишком значительного уменьшения угла рассеяния света, который испускается из световодного узла 23, но также и не допускать слишком значительного уменьшения широкого угла обзора жидкокристаллической дисплейной панели 10. Следовательно, можно не допускать просмотра тусклой жидкокристаллической дисплейной панели 10 при просмотре в любой позиции, кроме позиции (позиции жидкокристаллической дисплейной панели 10 в C-направлении) непосредственно перед жидкокристаллической дисплейной панелью 10.
Поскольку в двенадцатом варианте осуществления, как описано выше, наклонная поверхность 1124c и вертикальная поверхность 1124d призмы 1124b формируются в качестве светорассеивающих поверхностей, в которых мельчайшие выступы и пазы формируются, и тем самым свет, который излучается из световодного узла 23, может рассеиваться, световодный узел 23 может излучать свет, который легко воспринимается глазами.
Поскольку свет, который излучается из световодного узла 23, также может рассеиваться, также можно уменьшать муаровые полосы, что описывается в четырнадцатом варианте осуществления.
Другие эффекты в двенадцатом варианте осуществления являются идентичными эффектам в первом-четвертом, шестом-восьмом и десятом вариантах осуществления.
Тринадцатый вариант осуществления
В тринадцатом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 50, приводится описание случая, когда, в отличие от двенадцатого варианта осуществления, призменный слой 1225 формируется на задней поверхности 424a слоя 424 с низким показателем преломления.
В устройстве задней подсветки согласно тринадцатому варианту осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 50, призменный слой 1225 формируется на задней поверхности 424a слоя 424 с низким показателем преломления. Как в двенадцатом варианте осуществления, наклонная поверхность 1225c и вертикальная поверхность 1225d призмы 1225b в призменном слое 1225 являются светорассеивающими поверхностями, которые имеют функцию рассеяния света. Призменный слой 1225 является одним примером "формирующего слоя первых отражательных частей" согласно настоящему изобретению; призма 1225b является одним примером "второй отражательной части" согласно настоящему изобретению. Наклонная поверхность 1225c является одним примером "второй наклонной поверхности" согласно настоящему изобретению.
В тринадцатом варианте осуществления, как в двенадцатом варианте осуществления, свет, который поступил в призменный слой 1225, пропускается посредством наклонных поверхностей 1225c и вертикальных поверхностей 1225d призм 1225b при одновременном рассеянии, и после этого свет отражается полностью и прямо (к световодному узлу 423) посредством наклонных поверхностей 1225c при одновременном рассеянии в B-направлении.
Другие части структуры и другие эффекты в тринадцатом варианте осуществления являются идентичными частям структуры и эффектам в двенадцатом варианте осуществления.
Четырнадцатый вариант осуществления
В четырнадцатом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 1, 4, 6, 51 и 52, приводится описание случая, когда, в отличие от первого-тринадцатого вариантов осуществления, шаг P1 призм 23e световодного узла 23 и шаг P3 призм 24b слоя 24 с низким показателем преломления заданы равными оптимальным значениям, и тем самым возникновение муаровых полос подавляется. Хотя в четырнадцатом варианте осуществления приводится описание на основе структуры первого варианта осуществления, структура четырнадцатого варианта осуществления может применяться к структуре любого из первого-тринадцатого вариантов осуществления.
В четырнадцатом варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 1, призмы 23e световодного узла 23 формируются с постоянным шагом P1 (см. фиг. 4). Призмы 24b слоя 24 с низким показателем преломления формируются с постоянным шагом P3 (см. фиг. 6).
Когда, как описано выше, обычные линии пазов (призмы 23e и призмы 24b) перекрывают друг друга, муаровые полосы возникают с большей вероятностью. В частности, когда, как показано на фиг. 51, линии пазов призм 24b слоя 24 с низким показателем преломления и линии пазов призм 23e световодного узла 23 размещаются под небольшим углом (углом γ скоса) относительно друг друга, пересечения O линий пазов призм 24b в слое с низким показателем преломления и линий пазов призм 23e в световодном узле 23 выглядят соединенными друг с другом вследствие помех. Поскольку пересечения O выглядят соединенными друг с другом, муаровые полосы являются видимыми. На фиг. 51 и 52, m представляет номер строки линии пазов призм 24b в слое 24 с низким показателем преломления, а n представляет номер строки линии пазов призмы 23e в световодном узле 23. N представляет номер строки муаровой полосы.
Муаровые полосы возникают, даже когда линии пазов призм 24b в слое с низким показателем преломления и линии пазов призм 23e в световодном узле 23 размещаются под углом, например, в несколько десятых частей градуса. Муаровые полосы возникают в таком направлении, что минимизируется расстояние между пересечениями O.
Посредством уменьшения шага d муаровых полос можно подавлять возникновение муаровых полос. Очевидно, что шаг d муаровых полос изменяется по мере того, как шаг P1 призм 23e (линия n пазов) и шаг P3 призм 24b (линия m пазов) изменяются.
Следовательно, в четырнадцатом варианте осуществления, шаг P1 призм 23e и шаг P3 призм 24b заданы равными оптимальным значениям, и тем самым шаг d уменьшается, и возникновение муаровых полос в визуальном отображении подавляется.
В частности, когда расстояние между пересечениями O допускается равным w и k является натуральным значением, шаг P1 призм 23e и шаг P3 призм 24b заданы так, что шаг d, выражаемый посредством нижеприведенной формулы (11), минимизируется. Когда шаг d минимизируется, предпочтительно фиксировать одно из шага P1 и шага P3 и затем определять другое из шага P1 и шага P3, когда шаг d достигает наименьшего значения.
d=P3×cos R/sinγ (11)
Здесь R удовлетворяет нижеприведенной формуле (12):
tan R=1/tanγ-k×P3/(P1×sinγ) (12)
"K" является таким значением, что расстояние w между пересечениями O минимизируется. Здесь w предоставляется посредством нижеприведенной формулы (13):
2
2
1/2
w={P1+(P1/tanγ-k×P3/sinγ)} (13)
Хотя в четырнадцатом варианте осуществления угол γ скоса не задается, независимо от значения угла γ скоса значения P1 и P3 не изменяются, когда шаг d муаровых полос минимизируется, и тем самым можно осуществлять вычисление.
Способ записи формул (11)-(13) подробно описывается ниже со ссылкой на фиг. 52.
Как показано на фиг. 52, линия пазов призмы 23e в световодном узле 23 выражается посредством нижеприведенной формулы (14):
x=P1×n (14)
Линия пазов призмы 24b в слое 24 с низким показателем преломления выражается посредством нижеприведенной формулы (15):
y=x/tanγ-P3×m/sinγ (15)
Вышеприведенные формулы (14) и (15) предоставляют нижеприведенную формулу (16):
y=P1×n/tanγ-P3×m/sinγ (16)
Поскольку шаг P1 линий пазов призм 23e превышает шаг P3 линий пазов призм 24b, для пересечений O на муаровых полосах, устанавливается взаимосвязь "m=k×n+N" между m, n и N. Когда шаг P1 линий пазов призм 23e меньше шага P3 линий пазов призм 24b, устанавливается взаимосвязь "n=k×m+N".
Подстановка взаимосвязи "m=k×n+N" в вышеприведенную формулу (16) дает в результате формулу муаровых полос, которая выражается посредством нижеприведенной формулы (17):
y=(P1/tanγ-P3×k/sinγ)/n-P3×N/sinγ (17)
Муаровые полосы выражаются посредством нижеприведенной формулы (18) в координатах (x, y):
y={1/tan γ-P3×k/(P1×sinγ)}x-P3×N/sinγ (18)
Поскольку, в вышеприведенных формулах (14) и (17), расстояние между n=0 и n=1 является расстоянием w между пересечениями O, вышеприведенная формула (13) приводится.
Как показано в вышеприведенной формуле (12), поскольку 1/tanγ-k×P3/(P1×sinγ) допускается равным tan R, формула (11), которая является формулой шага d муаровых полос, предоставляется посредством вышеприведенной формулы (18).
В четырнадцатом варианте осуществления, как описано выше, шаг P1 призм 23e и шаг P3 призм 24b заданы так, что шаг d муаровых полос минимизируется, и тем самым можно уменьшать шаг d муаровых полос, так что в итоге возникновение муаровых полос в визуальном отображении может подавляться.
Другие эффекты четырнадцатого варианта осуществления являются идентичными эффектам первого-тринадцатого вариантов осуществления.
Пятнадцатый вариант осуществления
В пятнадцатом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 1, 2, 4, 6 и 53, приводится описание случая, когда, в отличие от четырнадцатого варианта осуществления, призмы 23e световодного узла 23 и призмы 24b слоя 24 с низким показателем преломления наклонены относительно друг друга, и тем самым возникновение муаровых полос подавляется.
В пятнадцатом варианте осуществления настоящего изобретения, как в четырнадцатом варианте осуществления, призмы 23e световодного узла 23 формируются с постоянным шагом P1 (см. фиг. 4). Призмы 24b слоя 24 с низким показателем преломления формируются с постоянным шагом P3 (см. фиг. 6).
В пятнадцатом варианте осуществления, как показано на фиг. 53, линии пазов призм 23e в световодном узле 23 и линии пазов призм 24b в слое 24 с низким показателем преломления выполнены с возможностью быть наклоненными относительно друг друга при просмотре горизонтально (при просмотре от передней стороны световодного узла 23). Другими словами, в пятнадцатом варианте осуществления, в отличие от четырнадцатого варианта осуществления, предоставлен угол γ скоса приблизительно в несколько градусов предварительно. Таким образом, можно уменьшать шаг d муаровых полос. Угол γ скоса, который предварительно предоставлен в пятнадцатом варианте осуществления, более чем в несколько раз превышает угол γ скоса, описанный в четырнадцатом варианте осуществления.
Линии пазов призм 23e в световодном узле 23 могут формироваться под углом к поверхности 23a поступления света (см. фиг. 1) световодного узла 23; линии пазов призм 24b в слое 24 с низким показателем преломления могут формироваться параллельно поверхности 23a поступления света световодного узла 23. Линии пазов призм 23e в световодном узле 23 могут формироваться параллельно поверхности 23a поступления света световодного узла 23; линии пазов призм 24b в слое 24 с низким показателем преломления могут формироваться под углом к поверхности 23a поступления света световодного узла 23.
Когда линии пазов призм 23e в световодном узле 23 и линии пазов призм 24b в слое 24 с низким показателем преломления формируются под углом к поверхности 23a поступления света световодного узла 23 и свет отражается или пропускается посредством призм 23e световодного узла 23 и призм 24b слоя 24 с низким показателем преломления, свет преломляется в A-направлении (см. фиг. 2). Следовательно, при просмотре от позиции перед жидкокристаллической дисплейной панелью 10 (позиции жидкокристаллической дисплейной панели 10 в C-направлении), яркость с большей вероятностью уменьшается. Поскольку, по сравнению с призмами 23e световодного узла 23, на преломление света в A-направлении с большей вероятностью оказывает влияние призма 24b слоя 24 с низким показателем преломления, предпочтительно, чтобы линии пазов призм 23e в световодном узле 23 формировались под углом к поверхности 23a поступления света световодного узла 23, а линии пазов призм 24b в слое 24 с низким показателем преломления формировались параллельно поверхности 23a поступления света световодного узла 23.
Как линии пазов призм 23e в световодном узле 23, так и линии пазов призм 24b в слое 24 с низким показателем преломления могут формироваться под углом к поверхности 23a поступления света световодного узла 23.
Поскольку по мере того как угол γ скоса увеличивается, свет с большей вероятностью преломляется в A-направлении, угол γ скоса предпочтительно равен или меньше 10 градусов.
В пятнадцатом варианте осуществления, как описано выше, линии пазов призм 23e в световодном узле 23 и линии пазов призм 24b в слое 24 с низким показателем преломления выполнены с возможностью быть наклоненными относительно друг друга при просмотре горизонтально, и тем самым можно уменьшать шаг d муаровых полос. Таким образом, можно подавлять возникновение муаровых полос в визуальном отображении.
Другие эффекты в пятнадцатом варианте осуществления являются идентичными эффектам в первом-четырнадцатом вариантах осуществления.
Шестнадцатый вариант осуществления
В шестнадцатом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 54-63, приводится описание случая, когда, в отличие от первого-пятнадцатого вариантов осуществления, призменный слой 1326 формируется на передней поверхности световодного узла 1323 световодной пластины 1322. Хотя в шестнадцатом варианте осуществления приводится описание на основе структуры третьего варианта осуществления, структура шестнадцатого варианта осуществления может применяться к структуре любого из первого-пятнадцатого вариантов осуществления.
В устройстве 1320 задней подсветки шестнадцатого варианта осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 54, световодная пластина 1322 формируется с помощью: световодного узла 1323; слоя 1324 с низким показателем преломления, который размещается на задней поверхности 1323c световодного узла 1323 и который имеет более низкий показатель преломления, чем световодный узел 1323; и призменного слоя 1326, размещаемого на передней поверхности 1323b световодного узла 1323. Устройство 1320 задней подсветки является одним примером "плоского осветительного устройства" согласно настоящему изобретению; световодная пластина 1322 является одним примером "световодного элемента" согласно настоящему изобретению. Призменный слой 1326 является одним примером "формирующего слоя первых отражательных частей" согласно настоящему изобретению.
В шестнадцатом варианте осуществления передняя поверхность 1323b и задняя поверхность 1323c световодного узла 1323 формируются с помощью плоских поверхностей, и призма не формируется.
Призменный слой 1326 формируется целиком на передней поверхности 1323b световодного узла 1323 без участия воздушного слоя.
В шестнадцатом варианте осуществления призменный слой 1326 имеет более высокий показатель преломления, чем слой 1324 с низким показателем преломления; призменный слой 1326 предпочтительно имеет более высокий показатель преломления, чем световодный узел 1323.
На светоизлучающей поверхности 1326a призменного слоя 1326 формируется множество вогнутых призм 1326b для уменьшения угла падения относительно слоя 1324 с низким показателем преломления и множество призм (например, призмы 23e в первом варианте осуществления) для рассеяния света в A-направлении. Светоизлучающая поверхность 1326a является одним примером "поверхности, на которой предоставляется первая отражательная часть" и "передней поверхности световодного элемента" согласно настоящему изобретению; призма 1326b является одним примером "первой отражательной части" согласно настоящему изобретению.
В шестнадцатом варианте осуществления свет, который поступил в световодный узел 1323, многократно отражается между призмами 1326b призменного слоя 1326 и задней поверхностью 1323c световодного узла 1323, и тем самым свет направляется так, что угол падения относительно задней поверхности 1323c световодного узла 1323 постепенно уменьшается, и поступает в слой 1324 с низким показателем преломления. Затем свет отражается полностью и прямо посредством слоя 1324 с низким показателем преломления и излучается прямо из светоизлучающей поверхности 1326a.
Световодный узел 1323 может формироваться, например, с помощью стеклянной подложки или термореактивной смолы. Слой 1324 с низким показателем преломления может формироваться, например, из термопластической смолы или смолы с ультрафиолетовым отверждением. Призменный слой 1326 может формироваться, например, из термопластической смолы или смолы с ультрафиолетовым отверждением.
Хотя в шестнадцатом варианте осуществления приводится описание случая, когда призменный слой 1326, в котором призмы 1326b и призмы (не показаны), которые рассеивают свет в A-направлении, формируется на передней поверхности 1323b световодного узла 1323, призменный слой 1326, в котором призмы 1326b и призмы (не показаны), которые рассеивают свет в A-направлении, может формироваться на задней поверхности 1323c (между световодным узлом 1323 и слоем 1324 с низким показателем преломления) световодного узла 1323. Призменный слой 1326, в котором призмы 1326b предоставляются, и призменный слой, который рассеивает свет в A-направлении, могут отдельно формироваться на передней поверхности 1323b и задней поверхности 1323c световодного узла 1323.
Другие части структуры в шестнадцатом варианте осуществления являются идентичными частям структуры в первом-пятнадцатом вариантах осуществления.
Далее описывается способ изготовления световодной пластины 1322 устройства 1320 задней подсветки согласно шестнадцатому варианту осуществления. Со ссылкой на фиг. 55-58, описывается случай, когда слой 1324 с низким показателем преломления и призменный слой 1326 формируются из термореактивной смолы.
Как показано на фиг. 55, пленочный материал 1324a, изготовленный из термореактивной смолы, размещается на задней поверхности 1323c световодного узла 1323. Как показано на фиг. 56, пленочный материал 1326c, изготовленный из термореактивной смолы, размещается на передней поверхности 1323b световодного узла 1323.
Затем, как показано на фиг. 57, пленочный материал 1324a, световодный узел 1323 и пленочный материал 1326c помещаются между, нагреваются и сжимаются посредством верхней пресс-формы 1330 и нижней пресс-формы 1331. Таким образом, пленочные материалы 1324a и 1326c формируются в требуемых формах.
Затем пленочный материал 1324a, световодный узел 1323 и пленочный материал 1326c отделяются от верхней пресс-формы 1330 и нижней пресс-формы 1331, и охлаждаются, и разделяются на отдельные фрагменты, так что в итоге может получаться световодная пластина 1322, как показано на фиг. 58.
Например, когда призменный слой 1326 формируется на задней поверхности 1323c световодного узла 1323 (между световодным узлом 1323 и слоем 1324 с низким показателем преломления), слой 1324 с низким показателем преломления предпочтительно формируется после формирования призменного слоя 1326.
Со ссылкой на фиг. 58-63, далее описывается случай, когда слой 1324 с низким показателем преломления и призменный слой 1326 формируются с помощью смолы с ультрафиолетовым отверждением.
Как показано на фиг. 59, смола 1324b с ультрафиолетовым отверждением применяется на задней поверхности 1323c световодного узла 1323.
Как показано на фиг. 60, кварцевая подложка 1332 размещается на смоле 1324b с ультрафиолетовым отверждением. После этого ультрафиолетовый свет применяется со стороны кварцевой подложки 1332, и тем самым смола 1324b с ультрафиолетовым отверждением отверждается и формируется в требуемой форме.
Когда световодный узел 1323 формируется с помощью прозрачного элемента, к примеру стекла, ультрафиолетовый свет может применяться со стороны световодного узла 1323. В частности, как показано на фиг. 61, световодный узел 1323 и смола 1324b с ультрафиолетовым отверждением размещаются на пресс-форме 1333, и световодный узел 1323 и смола 1324b с ультрафиолетовым отверждением помещаются между пресс-формой 1333 и кварцевой подложкой 1334. После этого ультрафиолетовый свет может применяться со стороны кварцевой подложки 1334 (стороны световодного узла 1323).
Затем, как показано на фиг. 62, смола 1326d с ультрафиолетовым отверждением применяется на передней поверхности 1323b световодного узла 1323.
Как показано на фиг. 63, кварцевая подложка 1335 размещается на смоле 1326d с ультрафиолетовым отверждением. После этого ультрафиолетовый свет применяется со стороны кварцевой подложки 1335, и тем самым смола 1326d с ультрафиолетовым отверждением отверждается и формируется в требуемой форме.
Затем смола 1324b с ультрафиолетовым отверждением, световодный узел 1323 и смола 1326d с ультрафиолетовым отверждением отделяются от кварцевой подложки 1335 и разделяются на отдельные фрагменты, так что в итоге световодная пластина 1322 может получаться, как показано на фиг. 58.
Когда призменный слой 1326 формируется на задней поверхности 1323c световодного узла 1323 (между световодным узлом 1323 и слоем 1324 с низким показателем преломления), слой 1324 с низким показателем преломления предпочтительно формируется после формирования призменного слоя 1326.
Хотя в шестнадцатом варианте осуществления призменный слой 1326 формируется после формирования слоя 1324 с низким показателем преломления, слой 1324 с низким показателем преломления может формироваться после формирования призменного слоя 1326.
Хотя в шестнадцатом варианте осуществления смола 1324b с ультрафиолетовым отверждением отверждается и после этого смола 1326d с ультрафиолетовым отверждением отверждается, например, после применения смолы 1324b с ультрафиолетовым отверждением, смола 1326d с ультрафиолетовым отверждением может применяться со смолой 1324b с ультрафиолетовым отверждением, полуотвержденной через термообработку. Смолы 1324b и 1326d с ультрафиолетовым отверждением могут быть отверждены одновременно посредством применения ультрафиолетового света.
Способ изготовления других частей световодной пластины 1322 в шестнадцатом варианте осуществления является идентичным способу в первом варианте осуществления.
Поскольку в шестнадцатом варианте осуществления, как описано выше, призма не формируется в световодном узле 1323, передняя поверхность 1323b и задняя поверхность 1323c световодного узла 1323 могут формироваться в качестве плоских поверхностей. Таким образом, можно легко формировать световодный узел 1323 с помощью плоскопластинчатого стекла или термореактивной смолы и т.п.
Другие эффекты в шестнадцатом варианте осуществления являются идентичными эффектам в первом-пятнадцатом вариантах осуществления.
Семнадцатый вариант осуществления
В семнадцатом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 64, приводится описание случая, когда, в отличие от шестнадцатого варианта осуществления, призменный слой 1425 формируется на задней поверхности 1424a слоя 1424 с низким показателем преломления в световодной пластине 1422.
В устройстве 1420 задней подсветки семнадцатого варианта осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 64, световодная пластина 1422 формируется с помощью: световодного узла 1323; слоя 1424 с низким показателем преломления, который размещается на задней поверхности 1323c световодного узла 1323 и который имеет более низкий показатель преломления, чем световодный узел 1323; призменного слоя 1425, который имеет более высокий показатель преломления, чем слой 1424 с низким показателем преломления; и призменного слоя 1326, размещаемого на передней поверхности 1323b световодного узла 1323. Устройство 1420 задней подсветки является одним примером "плоского осветительного устройства" согласно настоящему изобретению; световодная пластина 1422 является одним примером "световодного элемента" согласно настоящему изобретению. Призменный слой 1425 является одним примером "формирующего слоя первых отражательных частей" согласно настоящему изобретению.
Призменный слой 1425 формируется целиком на задней поверхности 1424a слоя 1424 с низким показателем преломления без участия воздушного слоя.
Слой 1424 с низким показателем преломления может формироваться, например, из термопластической смолы или смолы с ультрафиолетовым отверждением. Призменный слой 1425 может формироваться, например, из термопластической смолы или смолы с ультрафиолетовым отверждением.
Другие части структуры в семнадцатом варианте осуществления являются идентичными структурам шестнадцатого варианта осуществления.
Далее описывается способ изготовления световодной пластины 1422 устройства 1420 задней подсветки согласно семнадцатому варианту осуществления. Со ссылкой на фиг. 65-69 описывается случай, когда призменные слои 1326 и 1425 формируются из термореактивной смолы.
Как показано на фиг. 65, пленочный материал 1424b, изготовленный из термореактивной смолы, размещается на задней поверхности 1323c световодного узла 1323. Затем, как показано на фиг. 66, пленочный материал 1425a, изготовленный из термореактивной смолы, размещается на пленочном материале 1424b. Когда слой 1424 с низким показателем преломления формируется из смолы с ультрафиолетовым отверждением, смола с ультрафиолетовым отверждением применяется на задней поверхности световодного узла 1323 и отверждается посредством ультрафиолетового света, и после этого пленочный материал 1425a, изготовленный из термореактивной смолы, может размещаться на слое 1424 с низким показателем преломления.
Затем, как показано на фиг. 67, пленочный материал 1326c, изготовленный из термореактивной смолы, размещается на передней поверхности 1323b световодного узла 1323.
Затем, как показано на фиг. 68, пленочные материалы 1425a и 1424b, световодный узел 1323 и пленочный материал 1326c помещаются между, нагреваются и сжимаются посредством верхней пресс-формы 1330 и нижней пресс-формы 1331. Таким образом, пленочные материалы 1425a и 1326c формируются в требуемых формах.
Затем пленочные материалы 1425a и 1424b, световодный узел 1323 и пленочный материал 1326c отделяются от верхней пресс-формы 1330 и нижней пресс-формы 1331, и охлаждаются, и разделяются на отдельные фрагменты, так что в итоге световодный узел 1422 может получаться, как показано на фиг. 69.
Со ссылкой на фиг. 65 и 69-74, далее описывается случай, когда призменные слои 1326 и 1425 формируются из смолы с ультрафиолетовым отверждением.
Как показано на фиг. 65, пленочный материал 1424b, изготовленный из термореактивной смолы, размещается на задней поверхности 1323c световодного узла 1323. Пленочный материал 1424b может формироваться из прозрачной смолы. Смола с ультрафиолетовым отверждением может применяться на задней поверхности 1323c световодного узла 1323.
Затем, как показано на фиг. 70, смола 1425b с ультрафиолетовым отверждением применяется для пленочного материала 1424b.
Затем, как показано на фиг. 71, кварцевая подложка 1332 размещается на смоле 1425b с ультрафиолетовым отверждением. После этого ультрафиолетовый свет применяется со стороны кварцевой подложки 1332, и тем самым смола 1425b с ультрафиолетовым отверждением отверждается и формируется в требуемой форме.
Когда световодный узел 1323 формируется с помощью прозрачного элемента, к примеру стекла, и пленочный материал 1424b формируется из прозрачной смолы или смолы с ультрафиолетовым отверждением, ультрафиолетовый свет может применяться со стороны световодного узла 1323. В частности, как показано на фиг. 72, световодный узел 1323, пленочный материал 1424b и смола 1425b с ультрафиолетовым отверждением размещаются на пресс-форме 1333, и световодный узел 1323, пленочный материал 1424b и смола 1425b с ультрафиолетовым отверждением помещаются между пресс-формой 1333 и кварцевой подложкой 1334. После этого ультрафиолетовый свет может применяться со стороны кварцевой подложки 1334 (стороны световодного узла 1323).
Затем, как показано на фиг. 73, смола 1326d с ультрафиолетовым отверждением применяется на передней поверхности 1323b световодного узла 1323.
Как показано на фиг. 74, кварцевая подложка 1335 размещается на смоле 1326d с ультрафиолетовым отверждением. После этого ультрафиолетовый свет применяется со стороны кварцевой подложки 1335, и тем самым смола 1326d с ультрафиолетовым отверждением отверждается и формируется в требуемой форме.
Затем световодный узел 1323, пленочный материал 1424b, смола 1425b с ультрафиолетовым отверждением и смола 1326d с ультрафиолетовым отверждением отделяются от кварцевой подложки 1335 и разделяются на отдельные фрагменты, так что в итоге световодная пластина 1422 может получаться, как показано на фиг. 69.
Способ изготовления других частей световодной пластины 1422 в семнадцатом варианте осуществления является идентичным способу в первом варианте осуществления.
Эффекты семнадцатого варианта осуществления являются идентичными эффектам шестнадцатого варианта осуществления.
Следует отметить, что варианты осуществления, раскрытые в данном документе, являются во всех отношениях иллюстративными, а не ограничивающими. Объем настоящего изобретения указывается не посредством описания вышеописанных вариантов осуществления, а посредством объема формулы изобретения, и дополнительно включает в себя все модификации, которые являются эквивалентными по смыслу объему формулы изобретения и которые находятся в рамках объема формулы изобретения.
Например, хотя в вышеописанных вариантах осуществления плоское осветительное устройство применяется к устройству задней подсветки, настоящее изобретение не ограничено этим вариантом применения. Плоское осветительное устройство может применяться к плоскому осветительному устройству, отличному от устройства задней подсветки.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления дисплейная панель и дисплейное устройство применяются к жидкокристаллической дисплейной панели и жидкокристаллическому дисплейному устройству соответственно, настоящее изобретение не ограничено этим вариантом применения. Дисплейная панель и дисплейное устройство могут применяться к дисплейной панели и дисплейному устройству, отличным от жидкокристаллической дисплейной панели и жидкокристаллического дисплейного устройства.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления светодиоды используются в качестве источника света, настоящее изобретение не ограничено этим вариантом применения. Светоизлучающий элемент, отличный от светодиода, к примеру элемент полупроводникового лазера, может использоваться; источник света, отличный от светоизлучающего элемента, может использоваться.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления первая-третья отражательные части формируются с помощью призм, настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Первая-третья отражательные части могут формироваться так, что они имеют структуру, отличную от призм, к примеру цилиндров.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления призмы формируются так, что они являются вогнутыми, настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Призмы могут формироваться так, что они являются выпуклыми.
Слой, к примеру адгезионный слой, может формироваться между световодным узлом и слоем с низким показателем преломления. Показатель преломления слоя, к примеру адгезионного слоя, размещаемого между световодным узлом и слоем с низким показателем преломления, не ограничен конкретным образом. Показатель преломления предпочтительно превышает показатель преломления слоя с низким показателем преломления.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления угол (α1) наклона первой наклонной поверхности (например, наклонной поверхности 23f) формируется независимо от расстояния от светодиодов 21 так, что угол наклона является постоянным, настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Как в первой разновидности настоящего изобретения, показанной на фиг. 75, угол наклона наклонной поверхности 1523f может формироваться так, что по мере того как наклонная поверхность 1523f проходит в направлении от светодиодов 21, угол наклона увеличивается.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления ширина (W1) первой части плоской поверхности (например, части 23d плоской поверхности) в B-направлении задана независимо от расстояния от светодиодов 21 так, что ширина является постоянной, настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Как во второй разновидности настоящего изобретения, показанной на фиг. 76, ширина части 1623d плоской поверхности в B-направлении может быть задана так, что по мере того как часть 1623d плоской поверхности проходит в направлении от светодиодов 21, ширина снижается.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления ширина (W2) первой наклонной поверхности (например, наклонной поверхности 23f) в B-направлении задана независимо от расстояния от светодиодов 21 так, что ширина является постоянной, настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Как в третьей разновидности настоящего изобретения, показанной на фиг. 77, ширина наклонной поверхности 1723f в B-направлении может быть задана так, что по мере того как наклонная поверхность 1723f проходит в направлении от светодиодов 21, ширина увеличивается.
Поскольку в конфигурации первой-третьей разновидностей свет, который направляется через световодный узел 1523, 1623 или 1723, с большей вероятностью поступает в слой 1524 с низким показателем преломления по мере того, как световодный узел проходит в направлении от светодиодов 21, как в части, которая находится рядом со светодиодами 21 и в которой большое количество света (световой поток) присутствует, так и в части, которая удалена от светодиодов 21 и в которой небольшое количество света (световой поток) присутствует, можно делать однородным количество света, поступающего в слой 1524 с низким показателем преломления. Следовательно, можно более однородно излучать свет из световодного узла 1523, 1623 или 1723.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления первая часть плоской поверхности (например, часть 23d плоской поверхности) формируется между первыми отражательными частями (например, призмами 23e) рядом друг с другом в B-направлении, настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Множество первых отражательных частей может непрерывно формироваться в B-направлении без формирования первой части плоской поверхности и промежутка между первыми отражательными частями.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления вторые отражательные части (например, призмы 24b) непрерывно формируются в B-направлении без промежутка между ними, настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Часть плоской поверхности может формироваться между вторыми отражательными частями рядом друг с другом в B-направлении. В этом случае ширина части плоской поверхности в B-направлении предпочтительно минимизируется.
Значения углов, ширины и т.п., описанные в вышеописанных вариантах осуществления, являются одним примером; могут использоваться значения углов, ширины и т.п., которые отличаются от значений углов, ширины и т.п., описанных в вышеописанных вариантах осуществления.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления слой, отличный от воздушного слоя, не предоставляется на передней поверхности (светоизлучающей поверхности) световодного элемента, настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Слой, который имеет более низкий показатель преломления, чем слой с низким показателем преломления, может предоставляться на передней поверхности световодного узла.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления вторая отражательная часть (например, призма 24b) формируется с помощью наклонной поверхности, которая наклонена относительно задней поверхности световодного элемента, и вертикальной поверхности, которая является вертикальной относительно задней поверхности, настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Вертикальная поверхность может быть наклонена на меньшую величину, чем наклонная поверхность, относительно задней поверхности световодного элемента.
Хотя в четырнадцатом и пятнадцатом вариантах осуществления выступы и пазы формируются в наклонных поверхностях и вертикальных поверхностях призм так, что они рассеивают свет, который поступил в слой с низким показателем преломления и призменный слой, настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Чтобы рассеивать свет, который поступил в слой с низким показателем преломления и призменный слой, светорассеивающие частицы для рассеяния света могут содержаться в слое с низким показателем преломления и призменном слое.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления, когда световодная пластина формируется, призмы формируются с использованием пресс-формы плоскопластинчатой формы и кварцевой подложки, настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Когда световодная пластина формируется, призмы могут формироваться с использованием пресс-формы в форме ролика и кварцевой подложки.
Хотя в шестнадцатом и семнадцатом вариантах осуществления формирующий слой вторых отражательных частей (призменный слой 1326) и формирующий слой первых отражательных частей (например, слой 1324 с низким показателем преломления) формируются из термореактивной смолы или смолы с ультрафиолетовым отверждением, настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Формирующий слой вторых отражательных частей (призменный слой 1326) и формирующий слой первых отражательных частей (например, слой 1324 с низким показателем преломления) могут формироваться из термопластической смолы.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления, в качестве одного примера способа формирования световодной пластины, способ с использованием смолы с ультрафиолетовым отверждением используется, настоящее изобретение не ограничено этим способом. Отвержденная смола света, которая отверждается при свете, отличном от ультрафиолетового света, может использоваться.
Список номеров ссылок
1, 501, 601, 901 и 1001 - жидкокристаллическое дисплейное устройство (дисплейное устройство)
10 - жидкокристаллическая дисплейная панель (дисплейная панель)
20, 120, 220, 320, 420, 520, 620, 920, 1020, 1320 и 1420 - устройство задней подсветки (плоское осветительное устройство)
21 - светодиод (источник света, светоизлучающий элемент)
22, 122, 222, 322, 422, 522, 922, 1322 и 1422 - световодная пластина (световодный элемент)
22a - светоизлучающая область
23, 123, 223, 323, 423, 523, 923, 1323, 1723, 1823 и 1923 - световодный узел
23a, 123a, 223a, 323a и 923a - поверхность поступления света
23b, 423b, 523b и 923b - светоизлучающая поверхность (передняя поверхность световодного узла, поверхность, на которой первая отражательная часть предоставляется, передняя поверхность световодного элемента),
23c - задняя поверхность (задняя поверхность световодного узла, поверхность, на которой третья отражательная часть предоставляется),
23d, 123d, 223d, 323d и 1823d - часть плоской поверхности (первая часть плоской поверхности)
23e, 123e, 223e, 323e, 923e и 1326b - призма (первая отражательная часть)
23f, 123f, 1723f и 1923f - наклонная поверхность (первая наклонная поверхность)
23h, 123h, 223h и 323h - часть плоской поверхности (вторая часть плоской поверхности)
23i, 123, 223i и 323i - призма (третья отражательная часть)
23j и 123j - пара наклонных поверхностей
24a и 522c - задняя поверхность (задняя поверхность световодного элемента)
24, 124, 224, 324, 424, 524, 724, 924, 1124, 1324, 1424 и 1724 - слой с низким показателем преломления
24b, 124b, 425b, 524b, 724b, 825b, 924b, 1025b, 1124b и 1225b - призма (вторая отражательная часть)
24c, 425c, 724c, 825c, 1224c и 1225c - наклонная поверхность (вторая наклонная поверхность)
123b - светоизлучающая поверхность (передняя поверхность световодного узла, передняя поверхность световодного элемента, поверхность, на которой третья отражательная часть предоставляется),
123c - задняя поверхность (задняя поверхность световодного узла, поверхность, на которой первая отражательная часть предоставляется),
223b - светоизлучающая поверхность (передняя поверхность световодного узла, поверхность, на которой первая отражательная часть предоставляется, передняя поверхность световодного элемента, поверхность, на которой третья отражательная часть предоставляется),
223c, 423c, 923c и 1323c - задняя поверхность (задняя поверхность световодного узла)
323b - светоизлучающая поверхность (передняя поверхность световодного узла, передняя поверхность световодного элемента)
323c - задняя поверхность (задняя поверхность световодного узла, поверхность, на которой первая отражательная часть предоставляется, поверхность, на которой третья отражательная часть предоставляется),
424a и 1424a - задняя поверхность (задняя поверхность слоя с низким показателем преломления)
425, 825, 1025, 1225 и 1425 - призменный слой (формирующий слой первых отражательных частей)
425a - задняя поверхность (задняя поверхность формирующего слоя первых отражательных частей)
530 - светоэкранирующий элемент
630 - отражательный элемент
922a и 1022a - область (светоизлучающая область)
923d - наклонная поверхность (третья наклонная поверхность)
1323b - передняя поверхность (передняя поверхность световодного узла)
1326 - призменный слой (формирующий слой вторых отражательных частей)
1326a - светоизлучающая поверхность (поверхность, на которой первая отражательная часть предоставляется, передняя поверхность световодного элемента)
W3 и W4 - ширина
W11 - длина (первое расстояние)
W12 - длина (второе расстояние)
α2 - угол, сформированный посредством пары наклонных поверхностей
θ3 и θ5 - угол падения
поверхность световодного элемента)
W3 и W4 - ширина
W11 - длина (первое расстояние)
W12 - длина (второе расстояние)
α2 - угол, сформированный посредством пары наклонных поверхностей
θ3 и θ5 - угол падения