CN101268387A - 背光灯用光学片、背光灯及显示装置 - Google Patents

背光灯用光学片、背光灯及显示装置 Download PDF

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Abstract

上述背光灯用光学片敷设在背光灯的面光源上。光学反射层形成于透明基板上，并具有以规定的间隔并排设置多个的贯通槽。贯通槽的宽度从上面开口部朝向下面开口部变窄。各圆柱形透镜填充在对应的贯通槽内，且其表面为覆盖贯通槽的上面开口部的圆筒面。由于来自光源的光仅从下面开口部入射，因此能够控制光到达圆筒面时的入射角，使偏向正面的光较多地出射。因此，该背光灯用光学片能够沿正面方向集聚来自面光源的光。

Description

背光灯用光学片、背光灯及显示装置
技术领域
本发明涉及背光灯用光学片及使用了它的背光灯、显示装置。更详细地讲，涉及使来自面光源的光偏向正面方向的背光灯用光学片及使用了它的背光灯、显示装置。
背景技术
在代表液晶显示器的显示装置的领域中，要求提高正面亮度。为此，在利用于显示器上的背光装置上敷设控制亮度的角度分布而提高正面亮度的光学部件。如日本专利第3262230号公报所公开，一般使用棱镜片作为光学部件。
如图24所示，棱镜片100具有相互并排设置的多个棱镜PL。来自面光源的漫射光R100在棱镜PL的侧面BP0上产生折射，并偏向正面方向而出射。这样，棱镜片100通过使漫射光偏向正面方向，提高显示器的正面亮度。
然而，虽然棱镜片100提高正面亮度，但是正面斜向的亮度也增高。图25表示棱镜PL沿显示器画面的上下方向并排设置的棱镜片100的上下视场角的亮度角度分布。参照图25，虽然利用棱镜片100提高上下视场角的±30deg范围的相对亮度，但与此同时，在正面斜向的视场角±80deg附近还形成相对亮度成为峰值的所谓的旁瓣。形成这样的旁瓣的光(以下，称为旁瓣光)无助于正面亮度的提高。这样，由于棱镜片100不将出射的光向正面方向集聚，还不能减少旁瓣光，因此在正面亮度的提高上是有限度的。
另外，由于棱镜PL的横剖面为三角形，因此在制造时、搬运时以及向背光装置上敷设时容易在棱镜PL上产生瑕疵，特别是其顶部容易破损。这种瑕疵容易在显示器上成为亮点和暗点。为了防止这种瑕疵的产生，必须在装入显示装置之前的棱镜片100上敷设保护薄膜。
发明内容
本发明的目的在于提供容易向正面方向集聚来自面光源的光的背光灯用光学片。
本发明的其它的目的在于提供能够减少旁瓣光的背光灯用光学片。
本发明的其它的目的在于提供不易破损且不易产生瑕疵的背光灯用光学片。
根据本发明的背光灯用光学片敷设在背光灯的面光源上。背光灯用光学片具备光学反射层和多个圆柱形透镜。光学反射层为片状且具有以规定的间隔并排设置的多个贯通槽。贯通槽的宽度从上述光学反射层的上面朝向下面变窄。多个圆柱形透镜的每个配设在对应的贯通槽内。圆柱形透镜填充在上述贯通槽内且光学反射层的上面侧的圆柱形透镜表面为圆筒面。
在根据本发明的背光灯用光学片中，利用光学反射层限制入射到圆柱形透镜的光的入射角。具体地讲，来自面光源的光仅从形成于光学反射层的下面的贯通槽的开口部(以下，称为切口)入射到圆柱形透镜，在切口以外的光学反射层的下面产生反射。由于切口宽度比圆柱形透镜宽度还窄，因此通过切口而到达圆柱形透镜的圆筒面的某一入射点上的光的入射角近似于从圆柱形透镜的焦点入射到相同入射点上的光的入射角。因此，通过切口而直接入射到圆筒面上的光的大部分偏向正面，作为平行光或与光轴所成的角度比较小的光线出射到正面。从而能够向正面集聚来自面光源的光。
从切口入射的光中相对于光轴形成广角度的光也(以下，称为广角度光)入射。若这样的广角度光入射到与对应入射的贯通槽的圆柱形透镜邻接的其它的圆柱形透镜的圆筒面上，则作为旁瓣光而出射。然而在根据本发明的光学片的场合，由于这样的以广角度入射的光在贯通槽的表面产生反射，因此广角度光不能入射到邻接的圆柱形透镜上。从而，能够抑制旁瓣光的产生。
再有，由于圆柱形透镜的表面为具有曲率的圆筒面，因此难以像具有顶角的棱镜透镜那样在制造时等破损。因此，不需要保护薄膜。
最好是圆柱形透镜的折射率为n，圆筒面的曲率半径为r，从圆柱形透镜的顶点到形成于光学反射层的下面的贯通槽的开口部的圆柱形透镜的高h满足公式(1)
nr/(n-1)×0.8≤h≤nr/(n-1)×1.3     (1)。
在这种场合，从切口入射且到达了圆筒面的某入射点上的光的入射角近似于来自焦点的光到达了相同入射点上的场合的入射角。因此，能够使入射到圆柱形透镜的光更准直，从而提高正面亮度。
根据本发明的背光灯用光学片敷设在背光灯的面光源上。背光灯用光学片具备光学反射层和多个微透镜。光学反射层为片状且具有多个贯通孔。贯通孔从光学反射层的上面朝向下面逐渐变小。微透镜填充在贯通孔内且光学反射层的上面侧的微透镜的表面是球面。
在根据本发明的背光灯用光学片中，利用光学反射层限制入射到微透镜的光。由于形成于光学反射层的下面的贯通孔的开口部的大小(面积)比微透镜的开口面积还小，因此入射到微透镜的光线中，直接入射到微透镜的球面的某一入射点(边界面)上的光的入射角近似于从微透镜的焦点入射到相同入射点上的光的入射角。因此，直接入射到微透镜的球面上的光的大部分偏向正面，作为平行光或与光轴所成的角度比较小的光线出射到正面。从而，能够向正面集聚来自面光源的光。
另外，由于贯通孔的表面使入射的广角度光产生反射，因此能够防止广角度光作为旁瓣光而出射。
最好是各贯通孔的横剖面形状为长方形，且各贯通孔的横剖面形状的长边相互平行。
在这种场合，光学片能够将两个轴方向的视场角(例如上下视场角和左右视场角)调整至不同的角度。这是因为由于贯通孔的横剖面形状为长方形，因此长边方向比短边方向更不易向正面集聚出射光。从而，能够将两个轴方向的视场角做成彼此不同的角度。
根据本发明的背光灯具备上述光学片，根据本发明的显示装置具备：具备了上述的光学片的背光灯；以及，敷设在背光灯上的液晶面板。
附图说明
图1是具备了根据本发明的第一实施方式的光学片的显示装置的立体图。
图2是在图1中的线段II-II的剖视图。
图3是图2所示的光学片的俯视图。
图4是在图3中的线段IV-IV的剖视图。
图5是用于说明图3所示的光学片校准来自面光源的光的原理的模式图。
图6A是用于说明图3所示的光学片的圆柱形透镜的高度和出射光的偏向的关系的图。
图6B是用于说明图3所示的光学片的圆柱形透镜的高度和出射光的偏向的关系的与图6A不同的其它的图。
图7是用于说明旁瓣光的产生原因的模式图。
图8是用于说明图3所示的光学片抑制旁瓣光的产生的原理的模式图。
图9是与图3所示的光学片不同形状的其它的光学片的剖视图。
图10是与图3及图9所示的光学片不同形状的其它的光学片的剖视图。
图11是用于对图3所示的光学片的贯通槽壁面的优选形状进行说明的模式图。
图12是根据本发明的第二实施方式的光学片的俯视图。
图13是在图12中的线段VIII-VIII的剖视图。
图14是表示在实施例1中所使用的光学片的形状尺寸的剖视图。
图15是在本实施例1中所要求的亮度角度分布图。
图16是表示在实施例2中所使用的光学片的形状尺寸的剖视图。
图17是在本实施例2中所要求的亮度角度分布图。
图18是表示在实施例3中所使用的光学片的形状尺寸的剖视图。
图19是在本实施例3中的试验编号1的光学片所要求的亮度角度分布图。
图20是在本实施例3中的试验编号2的光学片所要求的亮度角度分布图。
图21是在本实施例3中的试验编号6的光学片所要求的亮度角度分布图。
图22是在本实施例3中的试验编号7的光学片所要求的亮度角度分布图。
图23是表示本实施例3中的光学片的圆柱形透镜的高度与相对亮度的关系的图。
图24是现有的棱镜片的横剖视图。
图25是在现有的棱镜片所要求的亮度角度分布图。
具体实施方式
下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。图中对相同或相当部分附注相同符号并引用其说明。
[第一实施方式]
[整体构成]
参照图1及图2，显示装置1具备背光灯(バツクライト)10和敷设在背光灯10的正面的液晶面板20。
背光灯10具备出射漫射光的面光源16和敷设在面光源16上的光学片30。
[面光源]
面光源16具备壳体11、多个冷阴极管12以及光漫射板13。壳体11是在正面具有开口部110的筐体，并在内部收放多个冷阴极管12。壳体11的内面由反射薄膜111所覆盖。反射薄膜111使从冷阴极管12出射的光产生漫反射，并导向开口部110。反射薄膜111最好是例如Toray公司制造的Lumiror(東レ製ルミラ一)(注册商标)E60L或E60V，漫反射率为95％以上。
多个冷阴极管12沿上下方向(图1中y方向)并排设置在壳体11的背面跟前。冷阴极管12是在左右方向(图1中x方向)伸长的所谓的线光源，例如荧光管。此外，代替冷阴极管12可以将LED(Light Emitting Device)等的多个点光源收放在壳体11内。
光漫射板13嵌入在开口部110内，与壳体11的背面平行而配设。
光漫射板13使来自冷阴极管12的光及在反射薄膜111反射的光产生漫射而向正面出射。光漫射板13由透明的基体材料和分散在基体材料内的多个粒子构成。分散在基体材料内的粒子由于相对于可见光区域的波长的光折射率与基体材料不同，因此入射到光漫射板13上的光产生漫透射。光漫射板13的基体材料是例如玻璃或聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚丙烯酸酯系树脂、脂环族聚烯烃系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚醋酸乙烯酯系树脂、聚醚磺酸系树脂、三乙酰纤维素系树脂等的树脂。光漫射板13还作为光学片30的支撑体而起作用。
通过将光漫射板13嵌入在开口部110内而密封壳体11的内部。因此，能够防止来自冷阴极管12的光从光漫射板13以外的部位向壳体11外漏出，从而提高光的利用效率。
[光学片]
[光学片的构成]
光学片敷设在面光源16上，使来自面光源16的漫射光偏向正面方向，并提高正面亮度。
参照图3及图4，光学片30是所谓的双凸透镜片，具备透明基板31、光学反射层32以及多个圆柱形透镜33。
透明基板31相对于可见光是透明的，且是板状或薄膜状。透明基板31由例如玻璃或聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚丙烯酸酯系树脂、脂环族聚烯烃系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚醋酸乙烯酯系树脂、聚醚磺酸系树脂、三乙酰纤维素系树脂构成。
光学反射层32敷设在透明基板31上。光学反射层32具有相互并排设置的多个贯通槽321。各贯通槽321的宽度从形成于光学反射层32上面的上面开口部323朝向形成于光学反射层下面的下面开口部322(以下，称为切口322)逐渐变窄，并在切口322变得最窄。光学反射层32通过限制从切口322入射到圆柱形透镜33的光，控制圆柱形透镜表面的光的入射角而提高正面亮度。
光学反射层32由漫反射可见光的材料构成。例如，光学反射层32由成为基础材料(母材)的树脂和分散在树脂中的多个无机粒子构成。无机粒子具有与树脂的折射率不同的折射率，例如是氧化钛、硫酸钡、氧化锌、氧化铝等。另外，代替无机粒子也可以在树脂中含有丙稀或玻璃制的中空粒子。另外，也可以在树脂中含有铝或银等的金属粒子。成为基础材料的树脂可以是由紫外线、热、电子射线进行固化，也可以溶解在溶剂中后，通过使溶剂干燥而形成的树脂。光学反射层32也可以由金属构成。
多个圆柱形透镜33分别配设在对应的贯通孔321上。圆柱形透镜33的轴方向与对应的贯通槽延伸的方向平行。圆柱形透镜33填充在贯通槽321中，其表面是覆盖贯通槽321中形成于光学反射层32上面的上面开口部323的圆筒面。总之，连结圆柱形透镜33的两个边缘的透镜宽度W0比切口322的宽度W1还宽。此外，在图4中，虽然透镜宽度W0与上面开口部323的宽度相同，但透镜宽度W0也可以比上面开口部323的宽度宽地形成。
由于圆柱形透镜33的表面是具有曲率的圆筒面，难以像具有顶角的棱镜透镜那样在制造时等破损。因此，不需要保护薄膜。
[光学片的作用]
(1)光的入射角度控制
光学片30控制从面光源16入射到圆柱形透镜33的圆筒面上的光的入射角，通过使更多的光偏向正面方向而提高正面亮度。参照图5，来自面光源16的光线R0，仅从光学反射层32中的切口322入射到圆柱形透镜33上，在除了切口322的光学反射层32的下面产生漫反射。切口322的宽度W1比圆柱形透镜33的透镜宽度W0还窄。因此，与现有的双凸透镜片进行比较，虽然从切口322入射且不在贯通槽321的表面产生反射而直接入射到圆柱形透镜33的圆筒面上的光线(以下，称为直接入射光)比较多，但通过圆柱形透镜33的焦点FP的附近而入射到圆筒面上。这样的直接入射光到达在圆柱形透镜33的圆筒面上的入射点(边界面)P0时，其直接入射光的入射角近似于从焦点FP到达相同入射点P0的光的入射角。因此，直接入射光R0偏向正面，作为平行光或与正面方向所成的角度比较小的光线向正面出射。从而，提高正面亮度。
如上所述，为了使入射到圆柱形透镜33上的光线的大部分作为平行光而出射，圆柱形透镜33的焦点FP最好位于切口322的附近。下面，关于这一点进行详细叙述。
如图6A所示，假定圆柱形透镜33的焦点距离F0比圆柱形透镜33的顶点和到切口322的圆柱形透镜33的高度过长的场合。在这里，假定光线从各切口322的中央入射到圆柱形透镜33上。在这种场合，与光轴的角度θ1比从焦点FP相对于透镜的边缘张开的角度(以下，称为开口角)θ0还大的直接入射光R1入射到圆柱形透镜33的情况变多。在这种场合，特别是入射到圆筒面的边缘附近的入射点P1上的直接入射光R1的入射角λ1变得比从焦点FP入射到入射点P1上的光的入射角λ0还小。因此，出射的光线R2不能校准而正面亮度降低。
另一方面，如图6B所示，若焦点距离F0比高度h过短，则与光轴的角度θ1比开口角θ0还小的光线R1入射的情况变多。在这种场合，特别是入射到圆筒面的边缘附近的入射点P1上的光线R1的入射角λ1变得比入射角λ0还大，所以光线R2容易比正面更靠近透镜中央倾斜出射，从而正面亮度降低。
若高度h接近于焦点距离F0，使圆柱形透镜33的焦点FP定位在切口322的附近，则由于入射到圆柱形透镜33的光的大部分偏向正面而出射，因此能够进一步提高正面亮度。
最好，高度h满足下面的公式(1)。
nr/(n-1)×0.8≤h≤nr/(n-1)×1.3      (1)
这里，n为圆柱形透镜33的折射率，r为圆柱形透镜33的圆筒面的曲率半径。
公式(1)中的nr/(n-1)表示焦点距离F0。若高度h不到焦点距离F0的0.8倍，则如图6A所示，由于不能校准的光增加，因此正面亮度成为与棱镜透镜相同的程度。因此，公式(1)的下限值为0.8。
另一方面，若高度超过焦点距离的F0的1.3倍，光学反射层32高得过剩。光学反射层32变得越高，光学片30的制造越困难。例如，在作为光学反射层32而使用包含无机粒子、中空粒子、金属粒子等的紫外线固化树脂的场合，光学反射层32的高度越高，紫外线固化树脂越不易固化。这是因为，由于树脂所含的无机粒子等的粒子使紫外线产生漫反射，因此紫外线很难对树脂的固化做出贡献。从而，为了容易形成光学反射层32，高度h最好为焦点距离F0的1.3倍以内。此外，若高度h超过1.3倍，虽然正面亮度根据图6B所示的理由而逐渐降低，但维持比棱镜片还高的正面亮度。
若高度h满足公式(1)，则能够使入射到圆柱形透镜33的光的大部分偏向正面方向，从而能够进一步提高正面亮度。此外，即便高度h不满足公式(1)，也能够得到某种程度的本发明的效果。
(2)防止旁瓣光的产生
光学片30利用光学反射层32抑制旁瓣光的产生。参照图7，在现有的双凸透镜片中，假定相对于光轴的广角度的光R3(以下，称为广角度光)入射到圆柱形透镜341上。在这种场合，广角度光R3入射到与圆柱形透镜341邻接的其它的圆柱形透镜342的圆筒面上，相对于光轴作为广角度的旁瓣光R4而出射。这样的广角度光R3容易成为旁瓣光R4。
如图8所示，在根据本实施方式的光学片中，广角度光R3入射到贯通槽321的表面上，在圆柱形透镜33内产生漫反射。因此，广角度光R3如图8中的虚线所示，不能入射到邻接的其它的圆柱形透镜33上。从而，能够抑制旁瓣光的产生。
(3)光学反射层的反射光的利用
光学反射层32不仅抑制旁瓣光的产生，还通过将广角度光R3作为平行光而出射，提高正面亮度。如上所述，虽然广角度光R3在贯通槽321的表面产生漫反射，但如图8所示，在产生了漫反射的光中还存在入射到圆柱形透镜33的圆筒面上的光R31。下面，将这样的光R31称为间接入射光R31。在间接入射光R31中还存在作为平行光R10而出射的光。因此，光学反射层32不仅抑制广角度光作为旁瓣光而出射，还使广角度光R3作为平行光R10而出射，有助于正面亮度的提高。
[其它的方式]
在上述的光学片30中，虽然将贯通槽321的平面做成平面，但也可以是其它的形状。例如，如图9所示，表面可以是凹曲面，如图10所示，也可以是凸曲面。总之，只要贯通槽321的宽度从上面开口323朝向切口322逐渐变窄即可。
但是，如图11所示，贯通槽321的表面最好形成于比连结圆柱形透镜33的焦点FP和透镜的两个边缘的区域325还靠外侧的位置。通过区域325的直接入射光偏向正面而出射。若在区域325内存在贯通槽321的表面，则出现原本应作为直接入射光而偏向正面的光在贯通槽321的表面产生反射的场合。为了抑制这样的事态的发生，贯通槽321的表面最好形成于区域325的外侧。
虽然在本实施方式中沿着显示装置1的上下方向(图1中的y方向)并排设置了圆柱形透镜33，但也可以沿着左右方向(图1中的x方向)并排设置。若沿着上下方向并排设置，则能够控制上下视场角，若沿着左右方向并排设置，则能够控制左右视场角。
另外，圆柱形透镜33不是直线形状，多少可以弯曲。例如对应于液晶面板的各象素的配置，也可以使圆柱形透镜33弯曲。
[第二实施方式]
虽然上述光学片30是双凸透镜片，但根据本发明的光学片可以是微透镜阵列。下面，对作为微透镜阵列的光学片进行说明。
参照图12及图13，光学片50具备透明基板51、光学反射层52、以及在光学反射层上配置成矩阵状(阵列状)的多个微透镜53。
透明基板51与透明基板31相同地相对于可见光是透明的，并且是板状或薄膜状。
光学反射层52敷设在透明基板51上。光学反射层32具有配置成矩阵状的多个贯通孔521。贯通孔521的横剖面为长方形，并从光学反射层52的上面朝向下面逐渐变小，在光学反射层52的下面的开口部(以下，称为下面开口)522变得最小。光学反射层52的材质与光学反射层32相同。
多个微透镜53分别配设在对应的贯通孔521上。微透镜53填充在对应的贯通孔521内，其表面为覆盖形成于光学反射层52的上面的贯通孔的开口部(以下，称为上面开口部)533的球面。就圆柱形透镜33而言，由于透镜为圆筒面，因此仅使上下方向(图1中的y方向)或左右方向(图1中的x方向)的任意一个方向的光偏向正面，但就微透镜53而言，由于透镜为球面，因此不仅是上下方向，左右方向的光也能偏向正面。因此，与圆柱形透镜33比较，能够进一步提高正面亮度。
[光学片的作用]
光学片50也起到与光学片30相同的作用效果。即，控制从面光源入射到微透镜53的球面上的光的入射角，从而通过更多地出射平行光而提高正面亮度。另外，利用光学反射层52防止广角度光入射到旁边的微透镜53上，并控制旁瓣光的产生。再有，利用光学反射层52使广角度光产生漫反射，并通过使间接入射光入射到微透镜53的球面上，能够将广角度光的一部分作为平行光而出射。即便在光学片50中，微透镜的焦点也最好位于下面开口部522的附近。
光学片50还能将上下视场角和左右视场角调整到不同的角度。各贯通孔521的横剖面形状是长方形，且各贯通孔521的横断面的长边相互平行。总之，各贯通孔521的横剖面形状的长边方向都与左右方向(图1中的x方向)平行。由于贯通孔521的横剖面形状为长方形，因此下面开口部522的上下方向(图1中的y方向)的宽度W10比左右方向宽度W20还窄。因此，左右方向的方面比上下方向更不能控制入射光的入射角，左右方向的方面比上下方向更不易使出射光向正面集聚。从而，能够使上下视场角比左右视场角更窄。
即便使各贯通孔521的横剖面形状代替长方形而做成椭圆形也能得到同样的效果。另外，在图12中，虽然将多个贯通孔521配置成矩阵形状，但也可以配置成交错状或最密状。
在代表液晶显示器的显示装置1中，比起用户从上下倾斜的方向观看画面的机会，从左右倾斜的方向观看画面方面的机会比较多。若使用光学片50，则能够使左右视场角比上下视场角还宽。通过适当地设定贯通孔521的横剖面形状，能够调整至适合于显示装置的上下视场角及左右视场角。
实施例1
制作图3及图4所示形状的本发明例1的光学片(双凸透镜片)和比较例的棱镜片，并调查了亮度角度分布。
[制作方法]
按照下面所示的方法制作了本发明例1的光学片。首先，准备了沿轴方向并排设置且具有沿圆周方向延伸的多个槽的凹轧辊版。凹轧辊版的槽的横剖面形状为梯形，且底面宽度做成10μm，上下宽度做成30μm，槽深度做成30μm，槽和槽之间的间距做成50μm。
在准备的凹轧辊版的槽内填充含有40％重量比的氧化钛粒子的紫外线固化树脂。作为透明基板而准备厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜310，并一边照射紫外线，一边将填充在凹轧辊版的槽内的紫外线固化树脂按压在PET薄膜上而进行复制，并在PET薄膜310上形成具有多个贯通槽的光学反射层320。
继而，在贯通槽上形成圆柱形透镜330。首先，使用金属型涂料机在光学反射层320上形成厚度约为30μm的紫外线固化树脂层。此时，紫外线固化树脂层还填充在各贯通槽内。
将沿着圆周方向具有与圆柱形透镜330相同半圆的横剖面形状的多个槽的轧辊版按压在紫外线固化树脂上，照射紫外线而形成了圆柱形透镜330。此时，将轧辊版的槽的间距做成50μm，横剖面的半圆的曲率半径做成20μm。另外，调整轧辊版的位置，使得圆柱形透镜330的顶点位于对应的贯通槽的开口部的中央。
按照以上的方法制作了图14的光学片。图14中的各尺寸的单位为μm。
按照下面所示的方法制作而成了比较例的棱镜片。利用金属型涂料机在厚度为100μm的PET片上形成了厚度为30μm的紫外线固化树脂层。使用横剖面形状具有等腰三角形的槽的轧辊版制作了图24所示形状的棱镜片。此时，将棱镜的间距做成50μm，顶角做成90度。
[亮度角度分布调查]
使用制作的本发明例1的光学片和比较例的棱镜片而调查了亮度的角度分布。在收放冷阴极管且在内面敷设有反射薄膜并在开口部上嵌入有光漫射版的壳体上敷设了本发明例1的光学片。光学片的圆柱形透镜的并排设置的方向为上下方向。
在壳体上敷设了本发明例1的光学片之后，调查了亮度角度分布。就视场角而言，将光学片的法线方向(正面)作为0度轴，并将从0度轴向上下方向的倾斜角作为上下视场角。利用亮度计测定了上下视场角的亮度。
同样，将比较例的棱镜片敷设在壳体上并调查了亮度的角度分布。此时，棱镜的并排设置方向为上下方向。
将本发明例1的光学片的亮度角度分布表示在图15中，将根据比较例的棱镜片的亮度角度分布表示在图25中。图15及图25的横轴是视场角(deg)，纵轴是将壳体的光漫射板的正面亮度作为基准(1.0)的相对亮度(a.u.)。参照图15及图25，虽然在比较例中在视场角±60～90deg附近产生了旁瓣，但在本发明例1中几乎没有产生旁瓣。
另外，本发明例1的正面近旁(视场角±30deg)的相对亮度超过1.5，比比较例的正面近旁的相对亮度(约1.5)还高。
实施例2
制作图12及图16所示形状的本发明例2的光学片(微透镜阵列)，并调查了亮度角度分布。
[制作方法]
本发明例2的光学片，按照下面所示的方法进行了制作。首先，作为透明基板而准备了厚度为188μm的PET薄膜510。通过使用做成间距为200μm，线宽为120μm的矩形网状图案的旋转丝网版，将在甲苯中分散了75％重量比的氧化钛粒子和25％重量比的丙稀树脂的油墨丝网印刷在PET薄膜510上，形成了具有多个贯通孔的光学反射层520。
接着，在光学反射层的上面涂敷了氟系防湿涂料剂(日本关东化成工业制HANARL(注册商标)FZ-610C)540。涂敷涂料剂540之后，使用金属型涂料机在光学反射层520上涂布了厚度约为10μm的紫外线固化树脂。此时，紫外线固化树脂层还填充在贯通孔内。
涂敷之后的紫外线固化树脂在涂敷有氟系防湿涂料剂540的区域上产生排斥，利用其表面张力形成了半径约为60μm的半球的透镜。在形成了透镜的紫外线固化树脂上照射紫外线，并形成了微透镜530。
按照以上的方法制作了图16所示尺寸的光学片。图中的尺寸单位为μm。
在作为面光源的壳体上敷设本发明例2的光学片，并调查了上下视场角的亮度的角度分布。
调查结果表示在图17上。与图25相比较，在本发明例2中没有产生旁瓣。另外，本发明例2的正面近旁(视场角±30deg)的相对亮度成为约2.0，与棱镜片相比较正面亮度提高了。
实施例3
具有图18所示的尺寸并改变了圆柱形透镜的顶点到贯通槽的下面开口部的高度h，制作表1所示的各种光学片(双突透镜片)，并调查了各光学片的正面亮度。
[表1]
  试验编号  高度(μm)   EX0＝h/(nr/(n-1))
  1  37.3   0.7
  2  48   0.9
  3  50   0.93
  4  53.3   1
  5  58.7   1.1
  6  69.3   1.3
  7  80   1.5
参照表1，利用下面的公式(2)求出EX0的值。
EX0＝h/(nr/(n-1))    (2)
这里，n为圆柱形透镜的折射率，n＝1.54。r是圆柱形透镜的圆筒面的曲率半径，如图18所示为20μm。
参照表1，在试验编号2～试验编号6的光学片中，EX0值为0.8～1.3的范围内，全部满足了公式(1)。另一方面，在试验编号1光学片中，EX0值为0.7，高度h不到公式(1)的下限值。另一方面，在试验编号7的光学片中，EX0为1.5，高度h超过了公式(1)的上限值。
按照与实施例1相同的制作方法制作了各试验编号1～7的光学片。
使用各试验编号的光学片30而与实施例1相同地调查了上下视场角的亮度的角度分布。
分别将试验编号1的调查结果表示在图19中，将试验编号2的调查结果表示在图20中，将试验编号6的调查结果表示在图21中，将试验编号7的调查结果表示在图22中。
另外，将EX0值与相对亮度的关系表示在图23上。这里所说的相对亮度是敷设了光学片的场合的视场角0°的亮度相对于仅有漫射板的视场角0°的亮度而算出的值。
参照图23，在EX0值为0.8以下的场合，相对亮度成为1.5以下，比棱镜片的相对亮度(约1.5)还低。另一方面，在EX0值超过1.3的场合，虽然相对亮度稍微降低了，但相对亮度比1.5还高。但是，若EX0值超过1.3，则由于光学反射层的高度变高，因此光学反射层不易固化，光学片的制造比较困难。
以上，虽然说明了本发明的实施方式，但上述的实施方式只不过是用于实施本发明的例示而已。因而，本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可对上述实施方式适当地进行变形而实施。

Claims (8)

1.一种背光灯用光学片，敷设在背光灯的面光源上，其特征在于，
具备：具有以规定的间隔并排设置的多个贯通槽的光学反射层；以及分别配设在对应的贯通槽上的多个圆柱形透镜，
上述贯通槽的宽度从上述光学反射层的上面朝向下面变窄，
上述圆柱形透镜填充在上述贯通槽内且上述光学反射层的上面侧的表面为圆筒面。
2.根据权利要求1所述的背光灯用光学片，其特征在于，
上述圆柱形透镜的折射率为n，上述圆筒面的曲率半径为r，并且从上述圆柱形透镜的顶点到形成于上述光学反射层下面的贯通槽的开口部的高度h满足公式(1)，
nr/(n-1)×0.8≤h≤nr/(n-1)×1.3          (1)
3.一种背光灯用光学片，敷设在背光灯的面光源上，其特征在于，
具备：具有多个贯通孔的片状的光学反射层；以及分别配设在对应的贯通孔上的多个微透镜，
上述贯通孔从上述光学反射层的上面朝向下面逐渐变小，
上述微透镜填充在上述贯通孔内且上述光学反射层的上面侧的表面为球面。
4.根据权利要求3所述的背光灯用光学片，其特征在于，
上述各贯通孔的横剖面形状为长方形，而且各贯通孔的横剖面形状的长边相互平行。
5.一种背光灯，其特征在于，
具备面光源以及光学片，
该光学片敷设在上述面光源上，并且包括具有以规定的间隔并排设置的多个贯通槽的光学反射层、和分别配设在对应的贯通槽上的多个圆柱形透镜，上述贯通槽的宽度从上述光学反射层的上面朝向下面变窄，上述圆柱形透镜填充在上述贯通槽内且上述光学反射层的上面侧的表面为圆筒面。
6.一种显示装置，其特征在于，
具备背光灯和液晶面板，
该背光灯包括：具备具有以规定的间隔并排设置的多个贯通槽的光学反射层、和分别配设在对应的贯通槽上的多个圆柱形透镜，且上述贯通槽的宽度从上述光学反射层的上面朝向下面变窄，并且上述圆柱形透镜填充在上述贯通槽内且上述光学反射层的上面侧的表面为圆筒面的光学片；以及敷设有上述光学片的面光源，
该液晶面板敷设在上述背光灯上。
7.一种背光灯，其特征在于，
具备面光源以及光学片，
该光学片敷设在上述面光源上，且包括具有多个贯通孔的片状的光学反射层、和分别配设在对应的贯通孔上的多个微透镜，上述贯通孔从上述光学反射层的上面朝向下面逐渐变小，上述微透镜填充在贯通孔内且上述光学反射层的上面侧的表面为球面。
8.一种显示装置，其特征在于，
具备背光灯和液晶面板，
该背光灯包括：具备具有多个贯通孔的片状的光学反射层、和分别配设在对应的贯通孔上的多个微透镜，且上述贯通孔从上述光学反射层的上面朝向下面逐渐变小，并且上述微透镜填充在上述贯通孔内且上述光学反射层的上面侧的表面为球面的光学片；以及敷设有上述光学片的面光源，
该液晶面板敷设在上述背光灯上。
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