亮度均匀化部件、背光单元及液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种使从背光单元出射的光的面内亮度均匀化，并且实现背光单元的薄型化的亮度均匀化部件、具备该亮度均匀化部件之背光单元及液晶显示装置。本发明专利技术的亮度均匀化部件具备入射来自面光源的光的入射面及与其对置的出射面，并且具有层叠结构，其中，为相对高折射率的高折射率层与为相对低折射率的低折射率层在垂直于出射面的方向上交替层叠，多个高折射率层分别在出射面侧的面具备光弯曲部，其使在与出射面交叉的方向上行进的光的至少一部分弯曲并且沿着与出射面平行的面内成分增加的方向行进，当从层叠结构中的层叠方向俯视观察层叠结构时，光弯曲部设置于在多个高折射率层之间彼此不同的位置。

Brightness homogenization unit, backlight unit and liquid crystal display device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】亮度均匀化部件、背光单元及液晶显示装置
本专利技术涉及一种设置于液晶显示装置的背光单元的亮度均匀化部件、及背光单元以及使用这些的液晶显示装置。
技术介绍
液晶显示装置作为消耗功率小、省空间的图像显示装置，其用途逐年扩展。液晶显示装置作为一例构成为依次设置有背光单元、背光侧偏振片、液晶面板及视认侧偏振片等。作为背光单元，已知有例如具备导光板和配置于其端面的光源，引导从光源入射到端面的光并从整个主面朝向液晶面板照射的边缘光型(有时也称为侧光型)、不使用导光板而在液晶面板的正下方配置光源，并从光扩散板或光学片的整个主面朝向液晶面板照射的直下型。配置该光扩散板是为了通过使来自光源的光或通过导光板的光扩散来减少出射光的面内的亮度不均匀(面内亮度的不均匀性)。近年来，由于节能及小型化的需求，LED(lightemittingdiode：发光二极管)光源成为主流，但由于该LED光源的方向性强，因此尤其在直下型的情况下，LED正上方变得非常明亮，产生明显的亮度不均匀，为了在整个光出射面上获得亮度不均匀小的照射光，需要充分地分离光扩散板与LED光源的距离，从而处于难以充分薄型化的情况。专利文献1中，作为用于缓和LED光的方向性并且抑制当用作直下型背光的光源时的明暗的方法，公开有在LED的正上方设置调整来自LED的光的行进方向的加工部。专利文献2中，公开有为了消除直下型背光单元中的亮度不均匀，使用在表面具有多棱锥或多棱锥台状的凹部并将具有该凹部的面作为出射面的光扩散板。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-286906号公报专利文献2：日本特开2012-242764号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题图11是示意地表示具备由LED构成的点光源14和光扩散板29的背光单元的图。如图11所示，光扩散板29为在整个区域分散内包有散射粒子28的板。如图11所示，将来自点光源14的光直接入射到光扩散板29的其中一面时的、光扩散板29的光出射面29b上的亮度分布示意地表示于图12中。在这种光扩散板29中，尽管能够以各种角度散射入射光，但是难以在面内方向上充分地扩大光，在光源位置处亮度高，并且若远离光源则亮度降低，从而面内的亮度的均匀性低。越缩小点光源14与光扩散板29的距离，亮度的不均匀性变得越显著。通过专利文献1或专利文献2中提出的结构，倾向于改善亮度的不均匀性，但是当实现进一步的薄型化时的面内亮度均匀性还不充分。并且，背光单元的光出射面上的背光的面内亮度均匀性无法充分降低时，需要充分分离背光单元的光出射面与液晶面板的距离而进行配置，以使背光充分扩散并以均匀的亮度入射到液晶面板上，因此成为液晶显示装置的薄型化的障碍。本专利技术鉴于上述情况，其目的在于，提供一种能够用作背光单元的扩散板，并且用于实现背光单元及液晶显示装置的进一步的薄型化的亮度均匀化部件。并且，本专利技术的目的在于，提供一种具备亮度均匀化部件的背光单元及液晶显示装置。用于解决技术课题的手段本专利技术的亮度均匀化部件具备入射来自面光源的光的入射面及与入射面对置且出射光的出射面，并且将来自面光源的光的亮度均匀化并出射，所述亮度均匀化部件的特征在于，具有层叠结构，其中，为相对高折射率的高折射率层与为相对低折射率的低折射率层在与出射面垂直的方向上交替层叠，多个高折射率层分别在出射面侧的面具备光弯曲部，该光弯曲部使在与出射面交叉的方向上行进的光的至少一部分弯曲并且沿着与出射面平行的面内成分增加的方向行进，当从层叠结构中的层叠方向俯视观察该层叠结构时，光弯曲部设置于在多个高折射率层之间彼此不同的位置。在此，所谓面光源是指从以二维状扩大的区域输出光的光源即可，例如，在基板上以二维状排列多个点光源而成。“为相对高折射率的高折射率层”及“为相对低折射率的低折射率层”是指高折射率层相对于低折射率层的折射率具有高的折射率。并且，高折射率层与低折射率层交替层叠而成的层叠结构视为至少包括多层高折射率层的结构。并且，“当从层叠结构中的层叠方向俯视观察层叠结构时，光弯曲部设置于在多个高折射率层之间彼此不同的位置”是指如下状态：层叠结构中的所有光弯曲部无需位于彼此不同的位置，但存在于层叠结构中的光弯曲部的俯视观察时的总面积小于出射面的面积的100％时，层叠结构中的光弯曲部的总数的80％以上位于彼此不同的位置(不重叠)。设置于高折射率层的光弯曲部从层叠方向俯视时，优选与设置于其他高折射率层的光弯曲部彼此不重叠，但是也可以重叠。本专利技术的亮度均匀化部件中，优选为多个高折射率层的各层具备多个光弯曲部，在俯视观察时，在各层中光弯曲部所占的面积的总和为出射面的面积的5～20％。本专利技术的亮度均匀化部件中，优选为在俯视观察时，存在于层叠结构中的光弯曲部所占的面积为出射面的面积的30％以上。本专利技术的亮度均匀化部件中，优选为光弯曲部由相对于出射面不平行地设置的反射面构成。光弯曲部可以由设置于高折射率层的出射面侧的面上的半球状、圆锥状或多棱锥状的凹部构成。光弯曲部可以由设置于出射面侧的面上的反射面及与反射面相邻设置的光散射部构成。光弯曲部可以由设置于出射面侧的面上的胆甾醇型液晶点构成。光弯曲部可以为设置于出射面侧的面上的衍射光栅。本专利技术的背光单元的特征在于，具备面光源及配置于面光源的光出射面侧的上述本专利技术的亮度均匀化部件。面光源优选为如下结构：具备以二维状排列的多个点光源，来自点光源的光直接入射到亮度均匀化部件的入射面。本专利技术的液晶显示装置的特征在于，具备液晶显示元件及上述本专利技术的背光单元。专利技术效果本专利技术的亮度均匀化部件具备入射来自面光源的光的入射面及与入射面对置且出射光的出射面，并且将来自面光源的光的亮度均匀化并出射，所述亮度均匀化部件具有为相对高折射率的高折射率层与为相对低折射率的低折射率层在与出射面垂直的方向上交替层叠而成的层叠结构，多个高折射率层分别在出射面侧的面具备光弯曲部，该光弯曲部使在与出射面交叉的方向上行进的光的至少一部分弯曲并且沿着与出射面平行的面内成分增加的方向行进，当从层叠结构中的层叠方向俯视观察层叠结构时，光弯曲部设置于在多个高折射率层之间彼此不同的位置，因此能够在提高相对于出射面的光弯曲部的面积比率的状态下，减小设置于一个高折射率层中的光弯曲部的面积比率。通过这种结构能够在高折射率层中提高光在面内方向上的扩大，结果，能够提高输出光中的面内亮度的均匀性。具有该亮度均匀化部件的背光单元中，由于能够实现高的面内亮度均匀化，因此整体上能够薄型化。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的液晶显示装置的概略结构的剖面示意图。图2是用于图1的液晶显示装置的面光源的平面示意图。图3A是本专利技术的第1实施方式的亮度均匀化部件的平面示意图。图3B是用于说明设置于不同的高折射率层中的光弯曲部的层叠方向位置关系的示意图。图4A是本专利技术的第1实施方式的亮度均匀化部件中的光弯曲部的放大剖视图。图4B是设计变更例的高折射率层的平面示意图及剖面示意图。图5是示意地表示本专利技术的第1实施方式的背光单元的出射面上的亮度分布的图。图6A是表示设计变更例1的亮度均匀化部件的剖面示意图。图6B是表示设计变更例2的亮度均匀化部件的平面示意图及剖面示意图。图6C是表示设计变更例2的亮度均匀化部件的平面示意图及剖面示意图。图7是表示亮度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亮度均匀化部件，其具备入射来自面光源的光的入射面及与该入射面对置且出射光的出射面，并且使来自所述面光源的光的亮度均匀化并出射，所述亮度均匀化部件具有层叠结构，其中为相对高折射率的高折射率层与为相对低折射率的低折射率层在与所述出射面垂直的方向上交替层叠，多个所述高折射率层分别在所述出射面侧的面具备光弯曲部，该光弯曲部使在与该出射面交叉的方向上行进的光的至少一部分弯曲并且沿着与所述出射面平行的面内成分增加的方向行进，当从所述层叠结构中的层叠方向俯视观察该层叠结构时，该光弯曲部设置于在所述多个高折射率层之间彼此不同的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.27 JP 2017-034542;2017.08.10 JP 2017-155461.一种亮度均匀化部件，其具备入射来自面光源的光的入射面及与该入射面对置且出射光的出射面，并且使来自所述面光源的光的亮度均匀化并出射，所述亮度均匀化部件具有层叠结构，其中为相对高折射率的高折射率层与为相对低折射率的低折射率层在与所述出射面垂直的方向上交替层叠，多个所述高折射率层分别在所述出射面侧的面具备光弯曲部，该光弯曲部使在与该出射面交叉的方向上行进的光的至少一部分弯曲并且沿着与所述出射面平行的面内成分增加的方向行进，当从所述层叠结构中的层叠方向俯视观察该层叠结构时，该光弯曲部设置于在所述多个高折射率层之间彼此不同的位置。2.根据权利要求1所述的亮度均匀化部件，其中，多个所述高折射率层的各层具备多个所述光弯曲部，在所述俯视观察时，在各层中所述光弯曲部所占的面积的总和为所述出射面的面积的5～20％。3.根据权利要求1或2所述的亮度均匀化部件，其中，在所述俯视观察时，存在于所述层叠结构中的所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤之人，山田直良，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP