专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示装置。
背景技术：
在具有侧光式背光源的液晶显示装置中，入射到导光板的端面的光在导光板的内部行进，并在背面侧的界面反射而从表面射出(参照专利文献I)。具体的是，在背面侧以使棱线在相对于光的行进方向正交的方向上延伸的方式形成有山状的凸部或者谷状的凹部，由该凸部或凹部反射后的光从表面射出。另外， 还有在表面由界面反射而返回到内部的光，为了使该光聚束，在表面侧以使棱线与光的行进方向平行地延伸的方式形成有山状的凸部或者谷状的凹部。专利文献I :日本特开2009-276531号公报在导光板的内部行进的光中，除在背面侧的界面反射的光之外，还有通过背面的光，为了使通过背面的光返回至导光板而配置有反射片。近年来，有时使用反射率高的反射片，但是根据反射片与导光板的紧密贴合程度，产生应该在导光板的背面的界面反射的光被反射片吸收了的问题。作为该问题的对策考虑通过喷丸(blast)加工使导光板的背面粗糙以降低紧密贴合性，但是这样一来，由于背面的凸部或者凹部的形状改变，从而导致亮度分布变化。
发明内容
本发明的目的在于提供具有如下导光板的显示装置，即该导光板不论导光板与反射片的紧密贴合而造成的亮度分布如何变化，均能够一边使光聚束一边高效地使光出射。(I)本发明的显示装置，其特征在于，具有光源；导光板，具有表面、与所述表面为相反侧的背面和将所述表面及所述背面连接起来的端面，所述导光板以所述端面与所述光源相对的方式配置，且使从所述端面入射的光在内部反射并从所述表面进行面发光；光闸式的显示面板，以与所述导光板的所述表面相对的方式配置，并对从所述导光板的所述表面出射的所述光的通过及遮断进行控制以显示影像；和反射片，以与所述导光板的所述背面相对的方式配置，在所述表面上形成有凹凸，所述凹凸由将多个第一凸部和多个第二凸部组合而成的形状形成，所述多个第一凸部沿着所述光的行进方向即第一方向分别延续有第一棱线，所述多个第二凸部沿着与所述第一方向交叉的第二方向分别延续有第二棱线。根据本发明，由于在光出射的表面形成凹凸，所以不论由背面与反射片的紧密贴合而造成的亮度分布如何变化，均能够一边使光聚束一边高效地使光出射。(2)在(I)记载的显示装置中，还可以是，其特征在于，所述第二凸部具有从所述第二棱线向彼此相反方向倾斜的一对第二侧面，与位于所述光入射侧的一方的所述第二侧面相比，相反侧的另一方的所述第二侧面以平缓的角度倾斜。(3)在(I)或(2)记载的显示装置中，还可以是，其特征在于，由所述多个第一凸部及所述多个第二凸部所包围的区域是平坦的。(4)本发明的显示装置，其特征在于，具有光源；导光板，具有表面、与所述表面为相反侧的背面和将所述表面及所述背面连接起来的端面，所述导光板以所述端面与所述光源相对的方式配置，且使从所述端面入射的光在内部反射并从所述表面进行面发光；光闸式的显示面板，以与所述导光板的所述表面相对的方式配置，并对从所述导光板的所述 表面出射的所述光的通过及遮断进行控制以显示影像；和反射片，以与所述导光板的所述背面相对的方式配置，在所述表面上形成有凹凸，所述凹凸由将多个第一凹部和多个第二凹部组合而成的形状形成，所述多个第一凹部沿着所述光的行进方向即第一方向分别延续有第一凹线，所述多个第二凹部沿着与所述第一方向交叉的第二方向分别延续有第二凹线。根据本发明，由于在光出射的表面形成凹凸，所以不论由背面与反射片的紧密贴合而造成的亮度分布如何变化，均能够一边使光聚束一边高效地使光出射。(5)在(4)记载的显示装置中，还可以是，其特征在于，所述第二凹部具有从所述第二凹线向彼此相反方向倾斜的一对第二侧面，位于所述光入射侧的一方的所述第二侧面与相反侧的另一方的所述第二侧面相比以平缓的角度倾斜。(6)在(4)或(5)记载的显示装置中，还可以是，其特征在于，由所述多个第一凹部及所述多个第二凹部所包围的区域是平坦的。(7)在(I)至(6)中任一项记载的显示装置中，还可以是，其特征在于，所述反射片为ESR反射片。(8)在(7)记载的显示装置中，还可以是，其特征在于，所述导光板的所述背面是粗糙面。(9)在(I)至(8)中任一项记载的显示装置中，还可以是，其特征在于，在所述背面形成多个第三凸部，所述多个第三凸部沿着所述第一方向分别延续有第三棱线，各所述第三凸部具有夹着所述第三棱线的一对第三侧面。(10)在(I)至(8)中任一项记载的显示装置中，还可以是，其特征在于，在所述背面形成有分别沿着所述第一方向延伸的多个第三凹部。
图I是表示本发明的实施方式的显示装置的剖视图。图2是表不导光板的表面(显不面板侧的面)的一部分的立体图。图3是图2所示的导光板的III-III线剖视图。图4是图2所示的导光板的IV-IV线剖视图。图5是表不导光板的背面(与显不面板相反一侧的面)的立体图。图6是图5所示的导光板的背面的VI-VI线剖视图。图7是表示使用了以往的导光板而构成的背光源、和使用了本发明的导光板而构成的背光源的亮度分布相对于光行进方向的极角(从垂直方向的偏离)的依存性的图。图8是表示使用了以往的导光板而构成的背光源、和使用了本发明的导光板而构成的背光源的亮度分布相对于与光行进方向垂直的方向的极角(从垂直方向的偏离)的依存性的图。图9是表示图3所示的导光板的表面的变形例的图。
图10是表示图4所示的导光板的表面的变形例的图。图11是表示图6所示的导光板的背面的变形例的图。图12是表示实施例的导光板的与光行进方向垂直的凹凸部的倾斜角0 I与亮度的关系的图。图13是表示实施例的导光板的与光行进方向垂直的凹凸部的倾斜角0 I的图。图14是表示实施例的导光板的与光行进方向平行 的凹凸部的倾斜角0 2与亮度的关系的图。图15是表示实施例的导光板的与光行进方向平行的凹凸部的倾斜角0 2的图。附图标记说明10显不面板，12基板，14基板，16液晶层，18偏振片，20偏振片，22光源,24导光板，26表面，28背面，30端面，32光漫射片，34棱镜片，36棱镜片，38薄膜，40第一凸部，42第二凸部，44第一棱线，46第一侧面，48第二棱线，50第二侧面，52第三棱线，54第三凸部，56第三侧面，58反射片，60框架，62第一凹部，64第二凹部，66第一凹线，68第二凹线，70第三凹部，124导光板，126表面，150第二侧面，228背面。
具体实施例方式下面，参照
本发明的实施方式。图I是表示本发明的实施方式的显示装置的剖视图。显示装置具有显示面板10。显示面板10是控制光的通过及遮断以显示影像的光闸式的显示面板。图I所示的显示面板10是液晶显示面板,具有由玻璃等构成的一对基板12、14和夹在其间的液晶层16，在一对基板12、14的外侧分别具有偏振片18、20。显示装置具有光源22。光源22为LED (Light Emitting Diode)等的点光源或者线光源。显示装置具有导光板24。导光板24具有表面26及其相反侧的背面28，还具有连接表面26及背面28的端面30。导光板24以端面30与光源22相对的方式配置。从光源22射出的光从端面30入射到导光板24，在导光板24的内部也沿着从光源22朝向端面30的方向(以下，称为“光的行进方向”)行进。导光板24使从端面30入射的光在内部反射并从表面26进行面发光。通过导光板24，点光源或者线光源被变换成面光源。导光板24以其表面26与显不面板10相对的方式配置。由此,从导光板24的表面26射出的光向显示面板10行进。在导光板24上(靠近显示面板10的一侧)配置有光漫射片32。由于光漫射片32具有弱的光漫射作用，所以通过使光透过该光漫射片32而减弱对光分布的影响。在光漫射片32上(靠近显示面板10的一侧)配置有两片棱镜片34、36。通过使光透过棱镜片34、36，能够使光在正面聚光，从而能够使正面亮度提高。而且，在棱镜片34、36上(靠近显示面板10的一侧)配置有用于改变偏振的薄膜38，从而使具有在偏振片18的光透过轴方向上振动的偏振光的光成分增加。图2是表不导光板24的表面26(显不面板10侧的面)的一部分的立体图。图3是图2所示的导光板24的III-III线剖视图。图4是图2所示的导光板24的IV-IV线剖视图。
在导光板24的表面26上形成有凹凸。凹凸由将多个第一凸部40 (纵突出部)和多个第二凸部42 (横突出部)组合而成的形状形成。由多个第一凸部40及多个第二凸部42所包围的区域是平坦的。
第一凸部40沿着光的行进方向即第一方向Dl延续有第一棱线44。第一凸部40具有从第一棱线44向彼此相反方向倾斜的一对第一侧面46。第一侧面46可以是平坦面，也可以是凸曲面或者凹曲面。通过形成第一凸部40，能够抑制光的发散。彼此相邻的第一凸部40的第一棱线44彼此的间距为显示面板10的像素间距的1/3。在图中第一凸部40比第二凸部42高，且使第一棱线44无中断地形成，但在整面中不必限于此。第二凸部42沿着与第一方向Dl (光的行进方向)交叉的第二方向D2延续有第二棱线48。彼此相邻的第二凸部42的第二棱线48彼此的间距被设计成与显示面板10的像素间距相等。另外，第二凸部42的高度被调整成从导光板24出射的光的出光分布均匀。由此，在非常小的像素间距的情况下，存在如下情况，即第二凸部42的高度根据位置会变得非常小而导致模具加工困难，因此在该情况下，有时也使彼此相邻的第二凸部42的第二棱镜48彼此的间距为像素间距的两倍左右。此外，也可以是，根据该出光分布的调整，与图示不同地使第一凸部40比第二凸部42低，并且产生第一棱线44中断的位置。在图中，第二凸部42如第二棱线48因第一凸部40的顶部而中断那样位于彼此相邻的第一凸部40之间。但也可以通过出光分布的调整而具有无中断地形成的位置。第二凸部42具有从第二棱线48向彼此相反方向倾斜的一对第二侧面50。第二侧面50可以是平坦面，也可以是凸曲面或者凹曲面。与位于光入射侧(参照图I)的一方的第二侧面50a相比，相反侧的另一方的第二侧面50b以较平缓的角度倾斜。由此，与光入射侧的第二侧面50a相比，较平缓角度的第二侧面50b大。第二凸部42呈第二棱线48在与光的行进方向交叉(例如正交)的方向上延伸的凸状，因此在导光板24的内部行进的光在一方的第二侧面50a易于全反射，而易于通过另一方的第二侧面50b。具体的是，夹着第二棱线48并位于靠近光源22 —侧的一方的第二侧面50a与入射光所成的角度较窄(较小)，因此易于使光全反射。相对于此，夹着第二棱线48并位于远离光源22 —侧的另一方的第二侧面50b与入射光所成的角度较宽(较大)，因此光易于通过。由此，增大光易于通过的第二侧面50b，使从导光板24出射的光增加。图5是表不导光板24的背面28(与显不面板10相反一侧的面)的立体图。图6是图5所示的导光板24的背面28的VI-VI线剖视图。在背面28沿着第一方向Dl (光的行进方向)形成有多个第三凸部54，该多个第三凸部54分别延续有第三棱线52。各第三凸部54具有夹着第三棱线52的一对第三侧面56。显示装置具有以与导光板24的背面28相对的方式配置的反射片58。图I所示的反射片58为ESR(Enhanced Specular Reflector、增强型镜面反射片)反射片。ESR反射片具有使用了聚酯类树脂的多层膜构造，是在可见光范围内具有98%左右的高反射率的片。ESR反射片有助于提高亮度。但是ESR反射片的表面为光滑的镜面，与导光板24的背面28的紧密贴合性高而易于附着。根据本实施方式，由于在光出射的表面26上形成凹凸，所以不论由背面28与反射片58的紧密贴合而造成的亮度分布如何变化，均能够一边使光聚束一边高效地使光出射。在本实施方式中，导光板24的背面28为粗糙面。对在注射成型导光板24时使用的模具实施喷射数Pm粒径的铁珠 的喷丸加工，由此，能够在导光板24的背面28设置大量的细小粒状突起。通过使导光板24的背面28为粗糙面，能够降低背面28与反射片58的紧密贴合性。在该情况下，由于背面28为粗糙面，因此在导光板24的内部行进并在背面28的界面反射而返回的光的亮度分布发生变化。但是，根据本实施方式，因为通过光出射侧的第一凸部40能够抑制光的发散，所以不需要进行亮度分布的调整。由上述导光板24、光源22及反射片58等构成背光源。背光源及显示面板10收容在框架60中。图7及图8是表示使用了以往的导光板而构成的背光源、和使用了本发明的导光板24而构成的背光源的亮度分布相对于极角(从垂直方向的偏离)的依存性的图。在图7中示出亮度相对于光行进方向的极角的测定结果，在图8中示出亮度相对于与光行进方向垂直方向的极角的测定结果。以背光源具有下侧的偏振片，并具有或不具有对向一个方向偏振了的光进行再循环利用的薄膜(PCF)这两者进行比较。从测定结果能够了解到，通过采用本发明的导光板24，与使用了以往的导光板的情况相比较，极角为0°时的亮度在有无PCF的任一情况下都提高了 15%左右，能够得到充分的亮度提高。图9及图10是说明导光板的变形例的剖视图。变形例的导光板124具有将图2所示的凹凸逆转而成的形状的表面126。在图9中示出图3所示的截面的变形例，在图10中示出图4所示的截面的变形例。如图9及图10所不，导光板124的凹凸由将多个第一凹部(或者第一 V槽)62和多个第二凹部(或者第二 V槽)64组合而成的形状形成。多个第一凹部62沿着光的行进方向即第一方向Dl分别延续有第一凹线66。多个第二凹部64沿着与第一方向Dl交叉的第二方向D2分别延续有第二凹线68。将图2所示的形状变形成具有图9及图10所示的截面而得到的导光板即是变形例的导光板124。在该图中，第一凹部62比第二凹部64深，且第一凹线66无中断地形成，但根据出光分布的调整也也可以存在中断的位置。第二凹部64如第二凹线68因第一凹部62的底部而中断那样位于彼此相邻的第一凹部62之间。由多个第一凹部62及多个第二凹部64所包围的区域是平坦的。第一凹部62具有从第一凹线66向彼此相反的方向倾斜的一对第一侧面146。第二凹部64具有从第二凹线68向彼此相反的方向倾斜的一对第二侧面 150。在图4中，由于第二凸部42呈凸状，因此倾斜平缓且大的第二侧面50b从第二棱线48起沿光的行进方向(从光源22离开的方向)延伸。相对于此，在图10中，由于第二凹部64呈凹状，因此倾斜平缓且大的第二侧面150b从第二凹线68起向与光的行进方向相反的方向(接近光源22的方向)延伸。即，位于光入射侧的一方的第二侧面150b与相反侧的另一方的第二侧面150a相比以平缓的角度倾斜且大。如对图4及图10进行比较可知，在形成第二凸部42及第二凹部64的任一种的情况下，以平缓角度倾斜的第二侧面50b、150b都倾斜成其法线接近光的行进方向。而且，作为变形例，还可以将图6所示的导光板24的背面28如图11所示地变形。即，在变形例中，在背面228上形成有分别沿着第一方向Dl (光的行进方向)延伸的多个第三凹部70。或者作为未图示的变形例，导光板24的背面还可以是平坦的。
本发明不限定于上述实施方式，还能够进行各种变形。例如，能够用实质上相同的结构、起到相同作用效果的结构或者能够实现相同目的的结构来置换在实施方式中说明的结构。[实施例]接下来，针对导光板的在与光行进方向垂直地设置的凹部或者凸部(在图2中为第二凸部42)中以平缓角度倾斜的第二侧面50b的倾斜角，在图12中示出关于亮度对角度依存性的实验结果。在图13(a)中示出通过第二侧面50a、50b形成凸部的例子，在图13(b)中示出通过第二侧面50a、50b形成凹部的例子。此外，如图13所示，第二侧面50b的倾斜角0 I为第二侧面50b相对于图2所示的、由多个第一凸部40及多个第二凸部42所包围的平坦区域75的倾斜角度。 在以往的背光源中，使用如下导光板，即在图2的导光板的表面不具有沿着光行进方向的第一凸部40的导光板，此时的第二凸部42的第二侧面50b的倾斜角0 1为10°。由此，在图12中，针对具有第一凸部40的实施例，将倾斜角0 1为10°的情况作为基准来表示亮度对倾斜角9 I的依存性。具体的是，图12的横轴是与光行进方向垂直的第二凸部42 (横槽)的第二侧面50b的倾斜角0 I，纵轴是相对于基准的相对亮度)。此外，与光行进方向平行的第一凸部40 (纵槽)的倾斜角0 2、0 2’(参照图15)为30°。如图12中虚线A包围的部分所示那样，亮度在倾斜角0 1为2°到5°附近时最大，并稳定地保持恒定，可以推断出相对于0 1为10°的情况亮度提高了大约4%。由此，为了有效利用本实施例的特征即高亮度化，优选倾斜角0 1的范围为大约从2°到5°。接下来，针对导光板的与光行进方向平行设置的凹部或者凸部(在图2中为第一凸部40)的第一侧面46的倾斜角，在图14中示出关于亮度对角度依存性的实验结果。在图15(a)中示出通过第一侧面46a、46b形成凸部的例子，在图15(b)中示出通过第一侧面46a、46b形成凹部的例子。此外，如图15所示，第一侧面46a、46b的倾斜角0 2、0 2’为第一侧面46a、46b相对于图2所示的、由多个第一凸部40及多个第二凸部42所包围的平坦区域75的倾斜角度。在以往的背光源中，使用如下导光板，即在图2的导光板的表面不具有沿着光行进方向的第一凸部40的导光板，此时的第二凸部42的第二侧面50b的倾斜角0 I为10°。由此，在图14中，针对具有第一凸部40的实施例，将第二侧面50b的倾斜角0 I为10°且不具有第一凸部40的导光板作为基准，并将第二侧面50b的倾斜角0 1固定在5°，示出亮度对第一侧面46a、46b的倾斜角0 2、0 2’( 0 2 = 0 2’)的依存性。详细的是，图14的横轴是与光行进方向平行的第一凸部40 (纵槽)的第一侧面46a、46b的倾斜角0 2( 0 2 =0 2’)，纵轴是相对于基准的相对亮度)。在图14中，亮度在倾斜角0 2为40°以上时几乎没有变化，如虚线B包围的部分所示，亮度在40°以下比基准高，但在15°以下，亮度提高的效果在基准同等程度以下。由此，为了有效利用本实施例的特征即高亮度化，第一侧面46的优选倾斜角0 2的范围为大约从15°到40°。此外，如图15所示，该第一侧面46a、46b的形状也可以是不对称的，0 2=9 2’的条件对亮度提高来说不一定是重要的，倾斜角0 2和0 2’的范围可以分别独立地为从15°到40°的范围。
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于，具有 光源； 导光板，具有表面、与所述表面为相反侧的背面和将所述表面及所述背面连接起来的端面，所述导光板以所述端面与所述光源相对的方式配置，且使从所述端面入射的光在内部反射并从所述表面进行面发光； 光闸式的显示面板，以与所述导光板的所述表面相对的方式配置，并对从所述导光板的所述表面出射的所述光的通过及遮断进行控制以显示影像；和反射片，以与所述导光板的所述背面相对的方式配置， 在所述表面上形成有凹凸， 所述凹凸由将多个第一凸部和多个第二凸部组合而成的形状形成，所述多个第一凸部沿着所述光的行进方向即第一方向分别延续有第一棱线，所述多个第二凸部沿着与所述第一方向交叉的第二方向分别延续有第二棱线。
2.根据权利要求I所述的显示装置，其特征在于， 所述第二凸部具有从所述第二棱线向彼此相反方向倾斜的一对第二侧面， 与位于所述光入射侧的一方的所述第二侧面相比，相反侧的另一方的所述第二侧面以平缓的角度倾斜。
3.根据权利要求I所述的显示装置，其特征在于， 由所述多个第一凸部及所述多个第二凸部所包围的区域是平坦的。
4.一种显示装置，其特征在于，具有 光源； 导光板，具有表面、与所述表面为相反侧的背面和将所述表面及所述背面连接起来的端面，所述导光板以所述端面与所述光源相对的方式配置，且使从所述端面入射的光在内部反射并从所述表面进行面发光； 光闸式的显示面板，以与所述导光板的所述表面相对的方式配置，并对从所述导光板的所述表面出射的所述光的通过及遮断进行控制以显示影像；和反射片，以与所述导光板的所述背面相对的方式配置， 在所述表面上形成有凹凸， 所述凹凸由将多个第一凹部和多个第二凹部组合而成的形状形成，所述多个第一凹部沿着所述光的行进方向即第一方向分别延续有第一凹线，所述多个第二凹部沿着与所述第一方向交叉的第二方向分别延续有第二凹线。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于， 所述第二凹部具有从所述第二凹线向彼此相反方向倾斜的一对第二侧面， 位于所述光入射侧的一方的所述第二侧面与相反侧的另一方的所述第二侧面相比以平缓的角度倾斜。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于， 由所述多个第一凹部及所述多个第二凹部所包围的区域是平坦的。
7.根据权利要求I 6中任一项所述的显示装置，其特征在于， 所述反射片为增强型镜面反射片。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述导光板的所述背面是粗糙面。
9.根据权利要求I 6中任一项所述的显示装置，其特征在于， 在所述背面形成多个第三凸部，所述多个第三凸部沿着所述第一方向分别延续有第三棱线， 各所述第三凸部具有夹着所述第三棱线的一对第三侧面。
10.根据权利要求I 6中任一项所述的显示装置，其特征在于， 在所述背面形成有分别沿着所述第一方向延伸的多个第三凹部。
11.根据权利要求I 6中任一项所述的显示装置，其特征在于， 在所述导光板的与光行进方向垂直地设置的凹部或者凸部上，以平缓角度倾斜的部分的倾斜角为2°到5°附近。
12.根据权利要求I 6中任一项所述的显示装置，其特征在于， 所述导光板的与光行进方向平行设置的凹部或者凸部的倾斜部分的倾斜角的范围为.15。到 40。。
全文摘要
本发明提供具有如下导光板的显示装置，即该导光板不论导光板与反射片的紧密贴合而造成的亮度分布如何变化，均能够一边使光聚束一边高效地使光出射。所述显示装置具有导光板(24)，以端部(30)与光源(22)相对的方式配置，且使从端面(30)入射的光在内部反射并从表面(26)进行面发光；光闸式的显示面板(10)，以与导光板(24)的表面(26)相对的方式配置，且对从导光板(24)的表面(26)出射的光的通过及遮断进行控制以显示影像；和反射片(58)，以与导光板(24)的背面(28)相对的方式配置，在表面(26)上形成有凹凸，凹凸由将多个第一凸部(40)和多个第二凸部(42)组合而成的形状形成，多个第一凸部(40)沿着光的行进方向即第一方向分别延续有第一棱线(44)，多个第二凸部(42)沿着与第一方向交叉的第二方向分别延续有第二棱线(48)。
文档编号G02B5/04GK102629021SQ20121002506
公开日2012年8月8日 申请日期2012年2月1日 优先权日2011年2月2日
发明者上原正男, 奥健太郎, 户边明良, 桑原隆史, 白石恭久 申请人:株式会社日立显示器