特表 2024-536873 光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール及び表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-08

(54)【発明の名称】光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール及び表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20241001BHJP

   F21V 5/00 20180101ALI20241001BHJP

   F21V 5/02 20060101ALI20241001BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20241001BHJP

   G02B 5/04 20060101ALI20241001BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20241001BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 431

F21V5/00 530

F21V5/02 400

F21V5/02 150

G02F1/13357

G02B5/04 A

F21Y115:10

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024518932

(86)(22)【出願日】2022-05-31

(85)【翻訳文提出日】2024-03-26

(86)【国際出願番号】 CN2022096165

(87)【国際公開番号】W WO2023184696

(87)【国際公開日】2023-10-05

(31)【優先権主張番号】202210336674.3

(32)【優先日】2022-04-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515353464

【氏名又は名称】ラディアント オプト‐エレクトロニクス （ナンジン） カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】チュン、チア－イン

(72)【発明者】

【氏名】ファン、ポ－チャン

(72)【発明者】

【氏名】リン、クン－チェン

【テーマコード（参考）】

2H042

2H391

3K244

【Ｆターム（参考）】

2H042CA14

2H042CA17

2H391AA15

2H391AB04

2H391AC13

2H391AC24

2H391AC25

2H391AC53

3K244AA01

3K244BA07

3K244BA11

3K244BA14

3K244CA03

3K244DA01

3K244EA02

3K244EA12

3K244GA01

3K244GA02

3K244GA14

3K244GB02

3K244GB06

3K244GB13

3K244GC03

3K244GC13

3K244GC27

(57)【要約】

光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール及び表示装置を提供し、バックライトモジュールは、導光板と、光源と、第１の光学フィルムとを含む。導光板は、入光面と法線を有する出光面を有する。光源は、入光面に隣接して設けられる。第１の光学フィルムは、出光面に対して設けられ、並列されたプリズムと複数のマイクロ構造を含む。各プリズムの延在方向は法線に垂直であり、各プリズムは導光板の出光面に面する。各マイクロ構造は、第１の光学フィルムの導光板に背向する表面に位置する。各マイクロ構造は、複数のファセットを有する錐体構造である。複数のプリズムは、複数のマイクロ構造と出光面との間に位置する。
【選択図】図１Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュールであって、
入光面と、法線を有する出光面とを有する導光板と、
前記入光面に隣接して設けられた光源と、
前記出光面に対して設けられた第１の光学フィルムとを含み、
第１の光学フィルムは、複数の並列されたプリズムと複数のマイクロ構造とを含み、
各前記プリズムの延在方向が前記法線に垂直であり、且つ各前記プリズムが前記導光板の前記出光面に面して、
各前記マイクロ構造は、前記第１の光学フィルムの前記導光板に背向する表面に位置し、各前記マイクロ構造は、複数のファセットを有する錐体構造であり、複数の前記プリズムは、複数の前記マイクロ構造と前記出光面との間に位置する、
光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項2】

複数の第２の光学フィルムをさらに含み、前記第１の光学フィルムは、前記複数の第２の光学フィルムと前記出光面との間に位置し、前記複数の第２の光学フィルムは、複数のプリズムシートを含む、
請求項１に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項3】

各前記プリズムシートは、並列された複数のプリズムストリップを含み、前記プリズムシートの前記複数のプリズムストリップの延在方向は、他の前記プリズムシートの前記複数のプリズムストリップの延在方向に垂直である、
請求項２に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項4】

前記出光面は、前記入光面の一側に接続され、前記光源は、直線に沿って並んで設けられた複数の発光ダイオードを有し、前記プリズムシートの前記複数のプリズムストリップの延在方向は、前記直線に平行であり、他の前記プリズムシートの前記複数のプリズムストリップの延在方向は、前記直線に垂直である、
請求項３に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項5】

前記プリズムの延在方向が前記直線に垂直である、
請求項４に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項6】

前記出光面は、前記入光面の一側に接続され、前記光源は、直線に沿って並んで設けられた複数の発光ダイオードを有し、各前記プリズムシートの前記複数のプリズムストリップの延在方向は、前記直線と平行でも垂直でもない、
請求項３に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項7】

前記プリズムの延在方向は、前記直線に平行である、
請求項６に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項8】

複数の前記マイクロ構造は、互いに隣接する複数の角錐状の凹穴である、
請求項１から７のいずれか一項に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項9】

複数の前記マイクロ構造は、互いに隣接する複数の角錐状のバンプである、
請求項１から７のいずれか一項に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項10】

複数の前記マイクロ構造は、前記第１の光学フィルムの一辺に対して斜めにアレイ状に配列されている、
請求項１から７のいずれか一項に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項11】

前記導光板は、前記出光面に対向する底面及び前記底面に形成された複数の導光構造を有し、各前記導光構造は、互いに接続された受光面及び非受光面を有し、前記受光面が前記光源の光進行方向に面し、前記受光面が前記底面との間に第１の夾角を形成し、前記非受光面が前記底面との間に第２夾角を形成し、前記第１の夾角と前記第２夾角はいずれも鋭角であり、且つ前記第１の夾角は前記第２夾角より小さい、
請求項１から７のいずれか一項に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項12】

表示装置であって、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュールと、
前記バックライトモジュールに対して設置された表示パネルとを含む、
表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール及び表示装置に関し、特に、側辺入光型のバックライトモジュール及びそれを備える表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のバックライトモジュールは、通常、拡散シートを有して光線を均一化する。一般的に、通常の拡散シートは複数の散乱粒子を有し、これらの散乱粒子は、光線を分散に出射して光線を均一化するように、光線を散乱することができる。しかしながら、上記散乱粒子を有する拡散シートは、通常、コンシーラー（ｃｏｎｃｅａｌ）に用いられるとともに、低い光学指向性（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）を有して導光板の高い指向性を破壊する。指向性を向上させると、拡散シートのヘイズを低下させる必要があるが、コンシーラーが悪くなってしまう。プリズムシートは、輝度の向上に有利であるが、バックライトモジュールに用いられる上拡散シート、下拡散シートのヘーズが輝度と光学的なセンスの外観に影響を及ぼし、従来のバックライトモジュールの輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）をさらに向上させることが難しい。従って、コンシーラー能力を維持するとともに、出光視野角の集光性と正面視野角の輝度を増加させることができることは、バックライトモジュールの設計の重点となる。

【発明の概要】

【0003】

本発明の一つの実施例は、光視野角の集光性と正面視野角の輝度を向上させることができる光学フィルムを含むバックライトモジュールを提供する。

【0004】

本発明の別の実施例は、上記バックライトモジュールを含む表示装置を提供する。

【0005】

本発明の一つの実施例に係るバックライトモジュールは、導光板と、光源と、第１の光学フィルムとを含む。導光板は、入光面と出光面を有し、出光面は法線を有する。光源は、入光面に隣接して設けられる。第１の光学フィルムは、出光面に対して設けられ、複数本の並列のプリズムと複数のマイクロ構造を含む。各プリズムの延在方向は法線に垂直であり、且つ各プリズムが導光板の出光面に面する。各マイクロ構造は、第１の光学フィルムのバックライト導光板に背向する表面に位置し、各マイクロ構造は、複数のファセットを有する錐体構造である。これらのプリズムは、これらのマイクロ構造と出光面との間に位置する。

【0006】

本発明の一つの実施例において、上記バックライトモジュールは、複数の第２の光学フィルムをさらに含み、これらの第１の光学フィルムは、これらの第２の光学フィルムと出光面との間に位置し、これらの第２の光学フィルムは、複数のプリズムシートを含む。

【0007】

本発明の一つの実施例において、各プリズムシートは、複数の並列されたプリズムストリップを含み、一方のプリズムシートのこれらのプリズムストリップの延在方向は、他方のプリズムシートのこれらのプリズムストリップの延在方向に垂直である。

【0008】

本発明の一つの実施例において、上記出光面は入光面の一側に接続される。光源は、直線に沿って並んで設けられた複数の発光ダイオードを有し、一方のプリズムシートのこれらのプリズムストリップの延在方向が直線に平行であり、他方のプリズムシートのこれらのプリズムストリップの延在方向が直線に垂直である。

【0009】

本発明の一つの実施例において、これらのプリズムの延在方向は上記直線に垂直である。

【0010】

本発明の一つの実施例において、上記出光面は入光面の一側に接続され、光源は直線に沿って並んで設けられた複数の発光ダイオードを有し、各プリズムシートのこれらのプリズムストリップの延在方向は直線と平行でなく、且つ垂直ではない。

【0011】

本発明の一つの実施例において、これらのプリズムの延在方向は上記直線に平行である。

【0012】

本発明の一つの実施例において、これらのマイクロ構造は、互いに隣接する複数の角錐状の凹穴である。

【0013】

本発明の一つの実施例において、これらのマイクロ構造は、互いに隣接する複数の角錐状のバンプである。

【0014】

本発明の一つの実施例において、これらのマイクロ構造は、第１の光学フィルムの一辺に対して斜めにアレイ状に配列されている。

【0015】

本発明の一つの実施例において、上記導光板は、出光面に対向する底面及び底面に形成された複数の導光構造を有し、各導光構造は、互いに接続された受光面及び非受光面を有する。受光面は、光源の光の進行方向に対向し、受光面と底面との間に第１の夾角が形成され、非受光面と底面との間に第２の夾角が形成される。第１の夾角及び第２の夾角はいずれも鋭角であり、且つ第１の夾角は第２の夾角より小さい。

【0016】

本発明の別の実施例に係る表示装置は、上記バックライトモジュール及びバックライトモジュールに対して設けられる表示パネルを含む。

【0017】

上記に基づいて、これらのプリズムとこれらのマイクロ構造により、光源から発せられた光線は、まず、当該第１の光学フィルムのこれらのプリズムを通して指向性の向上の効果を発生し、その後、当該第１の光学フィルムのこちらのマイクロ構造によって、コンシーラーを維持する。このように、第１の光学フィルムは、コンシーラー能力を維持すると共に、光線を集中的に出射させることができ、それによって、バックライトモジュールの出光視野角の集光性と正面視野角の輝度を向上させる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

実施例及びその利点をより完全に把握するために、以下に図面を参照しながら説明する。

【図1A】本発明の一つの実施例に係るバックライトモジュールの平面模式図である。

【図1B】図１Ａにおける線１Ｂ－１Ｂ断面に沿って描かれた断面模式図である。

【図1C】図１Ｂにおける第１の光学フィルムの部分平面模式図である。

【図1D】本発明の別の実施例に係る第１の光学フィルムの部分平面模式図である。

【図2A】本発明の別の実施例に係るバックライトモジュールの平面模式図である。

【図2B】図２Ａにおける線２Ｂ－２Ｂ断面に沿って描かれた断面模式図である。

【図2C】図２Ｂのバックライトモジュールの斜視模式図である。

【図2D】図２Ｂにおける一部の第２の光学フィルムの平面模式図である。

【図2E】図２Ｂにおける一部の第２の光学フィルムの平面模式図である。

【図3A】本発明の別の実施例における複数のプリズムシートの平面模式図である。

【図3B】本発明の別の実施例における複数のプリズムシートの平面模式図である。

【図4A】比較例のバックライトモジュールと図１Ｂに示すバックライトモジュールの両方の空間輝度分布図である。

【図4B】比較例のバックライトモジュールと図１Ｂに示すバックライトモジュールの両方の空間輝度分布図である。

【図5A】比較例のバックライトモジュールの空間輝度分布図である。

【図5B】本発明の複数の実施例に係るバックライトモジュールの空間輝度分布図である。

【図5C】本発明の複数の実施例に係るバックライトモジュールの空間輝度分布図である。

【図5D】本発明の複数の実施例に係るバックライトモジュールの空間輝度分布図である。

【図5E】本発明の複数の実施例に係るバックライトモジュールの空間輝度分布図である。

【図6】本発明の別の実施例に係るバックライトモジュールの断面模式図である。

【図7】本発明の一つの実施例に係る表示装置の側面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下の説明において、本願の技術的特徴を明確にするために、図面における素子（例えば、層、フィルム、基板及び領域など）の寸法（例えば、長さ、幅、厚さ及び深さ）は、異なる割合で増幅され、且つ、ある素子の数が減少する。従って、以下の実施例の説明及び解釈は、図面における素子の数及び素子が示す寸法及び形状に限定されず、実際のレシピ及び／又は公差による寸法、形状及び両者のばらつきをカバーすべきである。例えば、図面に示される平坦な表面は、粗さ及び／又は非線形の特徴を有してもよく、図面に示される角は、丸みであってもいい。従って、本願の図面に示される素子は、主に模式的なものであり、素子の実際の形状を正確に描画することを意図するものではなく、本願の特許請求の範囲の保護範囲を制限するためのものではない。

【0020】

次に、本願に記載された「約」、「近似」、又は「実質的」などといった用語は、明確に記載された数値と数値範囲をカバーするだけでなく、測定時に生じる誤差によって決定される、本願の技術分野における当業者が理解できる許可されるばらつき範囲をカバーし、この誤差は、例えば、測定システム又はレシピ条件の両方の制限に起因する。なお、「約」とは、上記数値の１又は複数の標準ばらつき内にあり、例えば±３０％、±２０％、±１０％又は±５％内にあることを表すことができる。本願において「約」、「近似」又は「実質的に」などという用語は、光学特性、エッチング特性、機械的性質又は他の性質に応じて許容できるばらつき範囲又は標準ばらつきを選択することができ、単一の標準ばらつきで、以上の光学特性、エッチング特性、機械的性質及びその他の性質等の全ての性質をカバーすることではない。

【0021】

図１Ａは、本発明の一つの実施例に係るバックライトモジュールの平面模式図であり、図１Ｂは、図１Ａにおける線１Ｂ－１Ｂ断面に沿って描かれた断面模式図である。図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、バックライトモジュール１００は、第１の光学フィルム１１０、導光板１３０及び光源１９０を含む。導光板１３０は、入光面１３１と出光面１３２とを有し、出光面１３２は法線Ｎ１を有し、且つ入光面１３１の一側に接続されてもよい。光源１９０は、入光面１３１に隣接して設けられ、入光面１３１に向けて光線Ｌ１を発することができる。第１の光学フィルム１１０は、出光面１３２に対して設けられ、複数の並列されたプリズム１１１と複数のマイクロ構造１１２とを含む。

【0022】

各プリズム１１１の延在方向Ｅ１は法線Ｎ１に垂直であり、且つ各プリズム１１１は導光板１３０の出光面１３２に面している。各マイクロ構造１１２は、第１の光学フィルム１１０の導光板１３０に背向する表面に位置し、各マイクロ構造１１２は、複数のファセット１１２ｓを有する錐体構造であり、これらのプリズム１１１は、これらマイクロ構造１１２と出光面１３２との間に位置する。また、図１Ａでは、プリズム１１１の向きを明確にするために、マイクロ構造１１２を省略し、図１Ａにおいて、太線は、隣接する２つのプリズム１１１の間の谷を表し、細線は、各プリズム１１１の山を表す。

【0023】

図１Ｂに示すように、導光板１３０は、底面１３３をさらに有し、出光面１３２と底面１３３とが互いに対向し、底面１３３と出光面１３２とが、導光板１３０の互いに対向する両面であってもよい。光源１９０が入光面１３１に向けて光線Ｌ１を発すると、光線Ｌ１は入光面１３１から導光板１３０内に入り、そのうち一部の光線Ｌ１は入光面１３１から底面１３３に入射する。底面１３３は、光線Ｌ１の一部を反射可能である。例えば、底面１３３は、全反射（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ、ＴＩＲ）により導光板１３０内で光線を絶えず反射して導光板１３０の後方に光線を伝達することができる。また、一部の光線Ｌ１は、底面１３３に配索されたマイクロ構造により全反射が破壊されて反射角度が変えられ、出光面１３２を介して導光板１３０から離れ、第１の光学フィルム１１０のプリズム１１１に入射する。これらのプリズム１１１により、光線Ｌ１を集中的に出射させて、指向性を高める効果が生じる。

【0024】

その後、光線Ｌ１は、プリズム１１１から第１の光学フィルム１１０内に入り、マイクロ構造１１２を介して第１の光学フィルム１１０から離れてコンシーラーを維持することができる。そのコンシーラー作用の発生は、マイクロ構造１１２が複数のファセット１１２ｓを有し、複数のファセット１１２ｓを介して光線Ｌ１を偏向して複数の出光方向に導き、それによって、光線エネルギーがマイクロ構造１１２の直上に集中しすぎることを回避してコンシーラー効果を保有するためである。一般的な網点マイクロ構造又は拡散粒子は、光線に方向が不定である散乱を発生させ、コンシーラーの方向を効果的に制御することができない。

【0025】

光線Ｌ１が導光板１３０と第１の光学フィルム１１０とを順に通過してバックライトモジュール１００から離れると、プリズム１１１とマイクロ構造１１２は光線Ｌ１を屈折させることができ、光線Ｌ１の第１の光学フィルム１１０における出射角が光線Ｌ１の導光板１３０における出射角と等しくなく、且つ第１の光学フィルム１１０は、光線Ｌ１を法線Ｎ１の方向に向かって偏向させて出射させることができ、それによって、バックライトモジュールの出光視野角の集光性と正面の視野角の輝度を向上させる。

【0026】

従来技術のバックライトモジュールは、例えば、２枚の拡散シート、２枚のプリズムシートの構造を採用し、その出光視野角は、導光板１３０の出光面１３２の垂直方向に比べて約６０度程度のスキューがあり、且つ指向性も乏しく、全体の出光エネルギーは特定の角度に限定されず、覗き見防止効果が低い。従来技術における下拡散シートの代わりに第１の光学フィルム１１０を使用する場合、その指向性を向上させることができ、全体の出光エネルギーも比較的に集中し、光線をより導光板１３０の出光面１３２の垂直方向に偏向させ、出光視角は約４０～５０度である。

【0027】

つまり、このような第１の光学フィルム１１０は、高い指向性とコンシーラーを維持する特性を有し、正面の視野角の輝度をさらに向上させることができ、エネルギーを節約し、航続力を増加させるとともに、輝度を向上させる未来の推移に合致する。

【0028】

さらに、また、光源１９０は、直線ＳＬ１に沿って並んで設けられた複数の発光ダイオード１９１を有する。具体的には、これらの発光ダイオード１９１は、１つのストライプ状の回路基板に搭載されてもよく、これらの発光ダイオード１９１は、一つの直線に配列する可能であり、直線ＳＬ１に沿って配列されてもよく、これらの発光ダイオード１９１と上記回路基板とは、１つのライトバー（ｌｉｇｈｔ ｂａｒ）に統合されてもよく、回路基板は、プリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）又はフレキシブル回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＣ）であってもよい。また、図１Ａに示すように、第１の光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１の延在方向Ｅ１は、直線ＳＬ１に平行であってもよい。

【0029】

図１Ｃは、図１Ｂにおける第１の光学フィルムの部分平面模式図であり、図１Ｂに示す第１の光学フィルム１１０は、図１Ｃにおける断面線ＣＲ１の断面に沿って描かれる。図１Ｂ及び図１Ｃを参照すると、これらのマイクロ構造１１２は、互いに隣接する複数の角錐状の凹穴であってもよく、ファセット１１２ｓは、角錐状の凹穴の側壁であってもよい。例えば、各マイクロ構造１１２はピラミッド型の凹穴であってもよいため、各マイクロ構造１１２は四つのファセット１１２ｓ（即ち側壁）を有してもよく、対向する両面のファセット１１２ｓの間の夾角は約９０度であってもよい。従って、これらのマイクロ構造１１２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に対していずれも対称な正ピラミッドであってもよく、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向のいずれか一方に対して対称であり、他方に対して非対称である非対称なピラミッドであってもよく、これにより、異なる方向に異なる程度の光線の偏向が生じさせて、異なる方向のコンシーラー効果を効果的に制御することができる。また、他の実施例において、これらのマイクロ構造１１２は、互いに隣接する複数の角錐状のバンプであってもよく、その形状はピラミッド形であってもよく、ファセット１１２ｓは角錐状のバンプの側面であってもよい。従って、マイクロ構造１１２はバンプ又は凹穴であってもよく、図１Ｂ及び図１Ｃは例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。図１Ｂ及び図１Ｃにおいて、これらのマイクロ構造１１２は、第１の光学フィルム１１０の一辺に沿ってマトリックスに配列されているが、図１Ｄに示される他の実施例において、図１Ｄにおける第１の光学フィルム１１０’のこれらのマイクロ構造１１２は、第１の光学フィルム１１０の一辺に対して斜めにアレイ状に配列されてもよい。

【0030】

図２Ａは、本発明の別の実施例に係るバックライトモジュールの平面模式図であり、図２Ｂは、図２Ａにおける線２Ｂ－２Ｂ断面に沿って描かれた断面模式図である。図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、本実施例のバックライトモジュール２００は、前記実施例のバックライトモジュール１００と類似している。例えば、バックライトモジュール２００も、第１の光学フィルム１１０、導光板１３０、及び光源１９０を含む。以下、主にバックライトモジュール１００と２００との間の相違点について述べる。バックライトモジュール２００及び１００の同様の点に対して基本的に説明を繰り返さない。

【0031】

本実施例では、光源１９０におけるこれらの発光ダイオード１９１も直線ＳＬ１に沿って並んで設けられている。しかしながら、上記実施例におけるバックライトモジュール２００と異なり、図２Ａに示すように、第１の光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１は延在方向Ｅ２に沿って延在し、延在方向Ｅ２は直線ＳＬ１に垂直である。延在方向Ｅ１は直線ＳＬ１に平行であるため、延在方向Ｅ１は延在方向Ｅ２に垂直であってもよい。

【0032】

図２Ｃは、図２Ｂのバックライトモジュールの斜視模式図である。図２Ｂ及び図２Ｃを参照すると、バックライトモジュール２００は、複数の第２の光学フィルム２２１及び拡散シート２２２をさらに含み、第１の光学フィルム１１０は、これらの第２の光学フィルム２２１、拡散シート２２２、及び出光面１３２の間に位置する。これらの第２の光学フィルム２２１は、複数のプリズムシートを含んでもよい。図２Ｂに示す実施例において、第２の光学フィルム２２１はプリズムシートであり、これらの第２の光学フィルム２２１は拡散シート２２２と第１の光学フィルム１１０との間に位置する。また、図２Ａは、第２の光学フィルム２２１、拡散シート２２２、及びマイクロ構造１１２の描きを省略して、第１の光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１の延在方向Ｅ２を明確に示す。

【0033】

図２Ｄ及び図２Ｅは、図２Ｂにおけるこれらのプリズムシート（即ち、第２の光学フィルム２２１）の平面模式図であり、図２Ｄに示す第２の光学フィルム２２１は、図２Ｂにおいて下方に位置する第２の光学フィルム２２１であり、図２Ｅに示す第２の光学フィルム２２１は、図２Ｂにおいて上方に位置する第２の光学フィルム２２１である。図２Ｂから図２Ｅを参照すると、各第２の光学フィルム２２１（即ち、プリズムシート）は、複数の並列のプリズムストリップ２２１ｓを含む。図２Ｄ及び図２Ｅにおいて、太線は隣接する２つのプリズムストリップ２２１ｓの間の谷を表し、細線は各プリズムストリップ２２１ｓの山を表す。

【0034】

そのうちの１枚の第２の光学フィルム２２１のこれらプリズムストリップ２２１ｓの延在方向は、他の１枚の第２の光学フィルム２２１のこれらのプリズムストリップ２２１ｓの延在方向に垂直であり、これらの第２の光学フィルム２２１は、大部分の光線Ｌ１が平行法線Ｎ１の方向に沿って出射するように導くことができる。図２Ｄと図２Ｅに示す実施例において、上方の第２の光学フィルム２２１のプリズムストリップ２２１ｓは延在方向Ｅ２に沿って延伸し（図２Ｄに示すように）、下方の第２の光学フィルム２２１のプリズムストリップ２２１ｓは延在方向Ｅ１に沿って延伸するため（図２Ｅに示すように）、上方の第２の光学フィルム２２１のプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ２は、下方の第２の光学フィルム２２１のプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ１に垂直である。

【0035】

延在方向Ｅ１は直線ＳＬ１に平行であり、延在方向Ｅ２は直線ＳＬ１に垂直であるため、下方の第２の光学フィルム２２１のプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ１は直線ＳＬ１に平行であり、上方の第２の光学フィルム２２１のプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ２は直線ＳＬ１に垂直である。従って、本実施例において、一方のプリズムシート（例えば、下方の第２の光学フィルム２２１）のこれらのプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ１は、直線ＳＬ１に平行であり、他方のプリズムシート（例えば、上方の第２の光学フィルム２２１）のこれらのプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ２は、直線ＳＬ１に垂直である。

【0036】

特に、図２Ｄと図２Ｅに示す実施例において、２枚の第２の光学フィルム２２１のプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ１及びＥ２は、それぞれ直線ＳＬ１に平行、垂直である。しかしながら、他の実施例において、これらの第２の光学フィルム２２１のそれぞれにおけるこれらプリズムストリップ２２１ｓの延在方向は、直線ＳＬ１に平行でも垂直でもない。

【0037】

図３Ａ及び図３Ｂを参照する。図３Ａ及び図３Ｂに示す第２の光学フィルム３２１ａ及び３２１ｂは、いずれも第２の光学フィルム２２１と同じであり、且ついずれも複数の並列のプリズムストリップ２２１ｓを含む。相違点は、第２の光学フィルム３２１ａと３２１ｂの両方のプリズムストリップ２２１ｓの延在方向が第２の光学フィルム２２１と異なる点のみである。

【0038】

具体的には、図３Ａ及び図３Ｂに示す第２の光学フィルム３２１ａ及び３２１ｂは、図２Ｂにおけるバックライトモジュール２００に適用することができる。例えば、図３Ａに示す第２の光学フィルム３２１ａは、図２Ｂにおける上方の第２の光学フィルム２２１に代えてもよく、図３Ｂに示す第２の光学フィルム３２１ｂは、図２Ｂにおける下方の第２の光学フィルム２２１に代えてもよい。

【0039】

上記の構成によれば、第１の光学フィルム１１０を使用する際に発生する高い指向性とコンシーラーを維持する特性との効果において、光源１９０の発光ダイオード１９１の配列方向と第１の光学フィルム１１０におけるこれらのプリズム１１１の延在方向とが平行であることに合わせて、各プリズムシートを対応的に設計するこれらのプリズムストリップの延在方向と光源１９０の発光ダイオード１９１の配列方向とが平行でも垂直でもない。図３Ａ及び図３Ｂに示すようなこれらの第２の光学フィルム２２１のそれぞれにおけるこれらのプリズムストリップ２２１ｓの延在方向は、いずれも直線ＳＬ１（図３Ａ及び図３Ｂに示す延在方向Ｅ１に相当）に平行でも垂直でもない。例えば、図３Ａに示す第２の光学フィルム２２１は延在方向Ｅ３１に沿って延伸し、図３Ｂに示す第２の光学フィルム２２１は延在方向Ｅ３２に沿って延伸し、延在方向Ｅ３１とＥ３２はいずれも延在方向Ｅ１に平行でも垂直でもなく、且つ延在方向Ｅ３１とＥ３２は互いに垂直である。

【0040】

例えば、図３Ａにおける延在方向Ｅ３１とＥ１との間の夾角Ａ３１は約４５度であってもよく、図３Ｂにおける延在方向Ｅ３２とＥ１との間の夾角Ａ３１は約１３５度であってもよい。このように、延在方向Ｅ３１及びＥ３２はいずれも延在方向Ｅ１に平行でも垂直でもないだけでなく、延在方向Ｅ３１とＥ３２の間の夾角は約９０度であってもよく、即ち、延在方向Ｅ３１とＥ３２の両方は互いに垂直である。これにより、さらに出光視野角の方向を導光板１３０の出光面１３２の垂直方向に調整することができ、出光視野角が約０度であり、輝度もさらに向上することができ、出光エネルギーの半値幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭと略称する）をさらに集中させることができ、覗き見防止効果の向上に寄与する。

【0041】

なお、図２Ｂに示すこれらの第２の光学フィルム２２１及び拡散シート２２２は、いずれも前記実施例におけるバックライトモジュール１００に適用することができる。具体的には、図１Ｂにおけるバックライトモジュール１００は、図２Ｂにおけるこれらの第２の光学フィルム２２１と拡散シート２２２をさらに含んでもよい。つまり、図２Ｂにおける第１の光学フィルム１１０は、図１Ｂにおける第１の光学フィルム１１０に置き換えることができる。従って、バックライトモジュール１００及び２００は、いずれもこれらの第２の光学フィルム２２１及び拡散シート２２２を含んでもよい。

【0042】

図４Ａと図４Ｂは、それぞれ比較例のバックライトモジュールと図１Ｂに示すバックライトモジュールの両方の空間輝度分布図である。なお、空間輝度分布図（即ち、図４Ａ、図４Ｂ及び図５Ａから図５Ｅ）は、本来カラーマップである。本願において、空間輝度分布図は、グレースケール画像で表示され、そのうち、グレースケール度が浅い順は、代表される輝度が小さい順に変化することを示す。言い換えれば、本願の空間輝度分布図において、階調が薄いほど、代表される輝度は高い。逆に、階調が濃いほど、代表輝度は低い。また、図４Ａ、図４Ｂと図５Ａ乃至図５Ｅに示す空間輝度分布図はいずれもコンピュータシミュレーション図である。

【0043】

図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、図４Ａは比較例のバックライトモジュールを示し、光源、導光板及び従来の散乱粒子を含有する拡散シートを含むが、いずれのプリズムシートも含まない。図４Ｂは、図１Ｂに示すバックライトモジュール１００を示し、図４Ｂに示すバックライトモジュール１００は、第２の光学フィルム２２１を含まない。また、比較例のバックライトモジュールに含まれる光源及び導光板は、それぞれ、図１Ｂに示すように、光源１９０及び導光板１３０と同じであってもよい。

【0044】

図４Ａ及び図４Ｂにおいて、図４Ａ及び図４Ｂは、比較例のバックライトモジュールとバックライトモジュール１００とを俯瞰して輝度分布を観測することをシミュレーションしたものであり、図４Ａ及び図４Ｂにおける縦軸及び横軸はいずれも角度を表し、縦軸と横軸の両方が交わる中心は、導光板の出光面（例えば、導光板１３０の出光面１３２）の中心軸を表すことができる。

【0045】

図１Ａ、図１Ｂ及び図４Ｂを参照すると、バックライトモジュール１００を例として、図４Ｂにおける縦軸と横軸とが交わる中心は、図１Ａにおける出光面１３２の中心軸ＯＢ１に等しい。図４Ｂにおける縦軸角度は、図１Ｂに示す観測角度ＳＡ１に等しい。観測角度ＳＡ１は、中心軸ＯＢ１と観測方向ＯＤ１との間の角であり、観測角度ＳＡ１の絶対値は、０度から９０度の間にある。図４Ｂにおける縦軸角度がゼロである場合、観測方向ＯＤ１と中心軸ＯＢ１との間の夾角がゼロであることを表し、即ち、ゼロ縦軸角度は、中心軸ＯＢ１からバックライトモジュール１００の輝度を観測することを表す。

【0046】

図４Ｂにおける縦軸の角度が負の値である場合、観測方向ＯＤ１は、導光板１３０の入光面１３１に偏っており、即ち、負の値の縦軸の角度は、出光面１３２の入光面１３１に隣接する側からバックライトモジュール１００の輝度を観測することを意味する。逆に、図４Ｂにおける縦軸の角度が正の値である場合、観測方向ＯＤ１は、導光板１３０の入光面１３１から外れ、即ち、正の値の縦軸の角度は、出光面１３２により入光面１３１から離れた側からバックライトモジュール１００の輝度を観測し、図１Ｂに示す観測角度ＳＡ１を表す。同様に、図４Ｂにおける横軸の輝度変化は、図１Ａにおけるバックライトモジュール１００の左右両側の間の輝度分布を表す。

【0047】

図４Ａに表される比較例のバックライトモジュールの視野角は約６１度であり、図４Ｂに表されるバックライトモジュール１００の視野角は約４０度であり、そのうち、視野角は光線のピークの角度を指す。図４Ａ中の大部分の領域はかなり浅いグレースケールを有し、図４Ｂ中の大部分の領域はかなり濃いグレースケールを有し、特定の一つの小さいブロックのみにグレースケールの浅いグレースケールとその内部の色が最も濃いグレースケールが発生する。このように、第１の光学フィルム１１０により、バックライトモジュール１００の光指向性は、比較例のバックライトモジュールの光指向性よりも高いことがわかる。

【0048】

また、図４Ａにおける比較例のバックライトモジュールの縦軸における輝度半値幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭ）は約６９度であり、横軸における輝度半値幅は約４０度である。図４Ｂのバックライトモジュール１００は、縦軸の輝度半値幅が約４０度であり、横軸の輝度半値幅が約１０度である。従って、図４Ｂにおけるバックライトモジュール１００の半値幅は、図４Ａにおける比較例のバックライトモジュールの半値幅よりも小さいため、図４Ｂにおけるバックライトモジュール１００の光指向性は、図４Ａにおける比較例のバックライトモジュールの光指向性よりも高く、すなわち、図４Ｂに表されるバックライトモジュール１００が光線を集中的に出射することができる。

【0049】

図５Ａは、比較例のバックライトモジュールの空間輝度分布図であり、図５Ｂから図５Ｅは本発明の複数の実施例のバックライトモジュールの空間輝度分布図であり、図５Ａから図５Ｅにおける縦軸と横軸との定義はいずれも図４Ａと図４Ｂにおける縦軸と横軸の定義と同じであり、ここでは説明を繰り返しない。

【0050】

図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、図５Ａに表される比較例のバックライトモジュールは、導光板及び拡散シートを含むだけでなく、２枚のプリズムシートを含むが、第１の光学フィルム１１０を含まない。図５Ｂは、第１の光学フィルム１１０と、２枚のプリズムシート（即ち、第２の光学フィルム２２１）と、拡散シート２２２とが付加されたバックライトモジュール１００を示し、前記２枚のプリズムシートの設置は、それぞれ図２Ｂ、図２Ｄ及び図２Ｅに示すように、即ち、一方のプリズムシートのプリズムストリップの延在方向が第１の光学フィルム１１０のプリズム１１１の延在方向（いずれも延在方向Ｅ１）に平行であり、他方のプリズムシートのプリズムストリップの延在方向がプリズム１１１の延在方向（それぞれ延在方向Ｅ１及びＥ２）に垂直である。

【0051】

これらのプリズムシート（例えば、第２の光学フィルム２２１）は、バックライトモジュールの大部分の光線が法線（例えば、図１Ｂにおける法線Ｎ１）に沿って出射するように光線をガイドすることができる。従って、図５Ａと図５Ｂの両方におけるバックライトモジュールの視野角はいずれも約０度である。次に、図５Ａにおける比較例のバックライトモジュールの縦軸の輝度半値幅は、横軸の輝度半値幅といずれも約４５度である。図５Ｂにおけるバックライトモジュールの縦軸における輝度半値幅は約３８度であり、横軸における輝度半値幅は約３１度である。これにより、図５Ｂにおけるバックライトモジュールは、光線を集中的に出射し、且つ図５Ａにおける比較例のバックライトモジュールよりも高い光指向性を有し、且つ輝度を約１５％向上させることができる。このアーキテクチャでは、図１Ｄに示すマイクロ構造１１２を用いて第１の光学フィルム１１０の一辺に対して斜めにアレイに配列され、さらに図２Ａの第１の光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１が延在方向Ｅ２に沿って延伸することに合わせて、図１Ａの第１の光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１が延在方向Ｅ１に沿って延伸する実施形態よりも、ＦＷＨＭのエネルギーをより集中させることができ、輝度がより一層向上する。

【0052】

図５Ｃは、本発明の図３Ａ、３Ｂに示す別の実施例のバックライトモジュールの空間輝度分布図である。図５Ｃを参照すると、図５Ｃは、第１の光学フィルム１１０、２枚のプリズムシート（即ち、第２の光学フィルム２２１）及び拡散シート２２２を装着した後のバックライトモジュール１００を示す。しかしながら、図５Ｂと異なり、図５Ｃに表されるバックライトモジュールにおいて、これらの２枚のプリズムシートの設置は、それぞれ図３Ａと図３Ｂに示すように、即ち、これらの２枚のプリズムシートのプリズムストリップの延在方向がいずれも第１の光学フィルム１１０のプリズム１１１の延在方向Ｅ１に平行でも垂直でもなく、図３Ａ、３Ｂに示すように、一方のプリズムシートのプリズムストリップの方向が４５度であり、他方のプリズムシートのプリズムストリップの方向が１３５度である。

【0053】

図５Ｃに示す実施例において、これらのプリズムシート（例えば、第２の光学フィルム２２１）は、光線が法線（例えば、図１Ｂにおける法線Ｎ１）に沿って出射するようにガイドすることができるため、図５Ｃにおけるバックライトモジュールの視野角は約０度である。次に、図５Ｃにおけるバックライトモジュールの縦軸における輝度半値幅は約３４度であり、横軸における輝度半値幅は約３０度である。従って、図５Ａにおける比較例のバックライトモジュールと比較して、図５Ｃにおけるバックライトモジュールは、光線を集中的に出射し、良い光指向性を有し、且つ輝度を約２０％向上させることができる。

【0054】

図５Ｄ及び図５Ｅは、本発明の別の実施例に係るバックライトモジュールの空間輝度分布図であり、図５Ｄ及び図５Ｅは、いずれも図２Ａ及び図２Ｂに示すバックライトモジュール２００、即ち、第１の光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１が延在方向Ｅ２に沿って延在することを示す。ただし、図５Ｄに表されるバックライトモジュール２００は、第１の光学フィルム１１０を追加するが、第２の光学フィルム２２１と拡散シート２２２を含まず、図５Ｅは、完全なバックライトモジュール２００を示し、一方のプリズムシートのプリズムストリップの方向は０度であり、他方のプリズムシートのプリズムストリップの方向は９０度であり、図２Ａに示すとおりである。図５Ｄにおけるバックライトモジュール２００の視野角は約５２度であり、縦軸における輝度半値幅は約２４度であり、横軸における輝度半値幅は約２０度である。従って、図４Ａの比較例のバックライトモジュールと比較して、プリズムシート（即ち、第２の光学フィルム２２１）と拡散シート２２２がない条件において、図５Ｄに表されるバックライトモジュール２００は、優れた光指向性を有し、且つ分光効果を発生させることができ、左右両側の視野角（両側淡色領域と淡色領域における濃色、白色領域）に十分な輝度を持たせることができる。

【0055】

図５Ｅにおいて、これらの第２の光学フィルム２２１（即ち、プリズムシート）による光線のガイドにより、バックライトモジュール２００（第２の光学フィルム２２１と拡散シート２２２を含む）の視野角は約０度である。次に、図５Ｅに示すバックライトモジュール２００の縦軸における輝度半値幅は約３４度であり、横軸における輝度半値幅は約２７度である。図５Ａにおける比較例と比較して、図５Ｅにおけるバックライトモジュール２００は、良好な光指向性を有し、本来、図５Ｄにおける分光効果を正面視野角（真中淡色領域と淡色領域における濃色、白色領域）に集中させ、且つ輝度を約２０％向上させることができる。

【0056】

図６は、本発明の別の実施例に係るバックライトモジュールの断面模式図である。図６を参照すると、本実施例のバックライトモジュール６００は、前記実施例のバックライトモジュール１００と類似し、バックライトモジュール６００と１００との間の差異は、バックライトモジュール６００に含まれる導光板６３０が前記実施例における導光板１３０と異なることである。以下、主にバックライトモジュール６００と１００との間の差異について述べるが、両者の同一の特徴は、基本的には説明を繰り返さない。

【0057】

具体的には、導光板６３０は、底面６３３と、底面６３３に形成された複数の導光構造６３９とを有し、ここで、各導光構造６３９は、互いに接続された受光面６３９ａ及び非受光面６３９ｂを有し、受光面６３９ａは、光源１９０の光線Ｌ１の進行方向に面している。図６に示すように、受光面６３９ａと底面６３３との間に第１の夾角Ａ６１を成し、非受光面６３９ｂ底面６３３との間に第２夾角Ａ６２を成し、第１の夾角Ａ６１と第２夾角Ａ６２はいずれも鋭角であり、且つ第１の夾角Ａ６１は第２夾角Ａ６２より小さい。

【0058】

光源１９０が導光板６３０の入光面６３１に向けて光線Ｌ１を発すると、光線Ｌ１は入光面６３１から導光板６３０内に入り、そのうち一部の光線Ｌ１は導光構造６３９に入射し、例えば、受光面６３９ａに入射する。光線Ｌ１は、導光構造６３９（例えば、受光面６３９ａ）によって反射され、光線Ｌ１が導光板６３０の出光面６３２から出射される。このような設計により、受光面６３９ａの面積を拡大し、非受光面６３９ｂの面積を縮小することができ、受光面６３９ａがより高い確率で光線を反射して光線を導光板６３０の出光面６３２から出射させ、それによって、第１の光学フィルム１１０に用いられ、指向性を向上する効果に寄与する。

【0059】

バックライトモジュール６００は、光反射シート６８０をさらに含み、光反射シート６８０は、導光板６３０の下方に位置し、底面６３３に面し、導光板６３０は、光反射シート６８０と第１の光学フィルム１１０との間に位置する。光線Ｌ１が導光構造６３９に入射すると、図６に示すように、導光構造６３９は光線Ｌ１を反射するだけでなく、光線Ｌ１を屈折することができる。導光構造６３９が光線Ｌ１を屈折させると、光線Ｌ１は光反射シート６８０に入射する。光反射シート６８０は、光線Ｌ１を反射して、光線Ｌ１を再び導光板６３０内に進入させることができ、それによって、より多くの光線Ｌ１を出光面６３２から出射させることができる。このように、バックライトモジュール６００の輝度の向上に寄与する。

【0060】

なお、図６におけるバックライトモジュール６００は、複数の第２の光学フィルム２２１及び拡散シート２２２（図２Ｂに示す）、又は複数の第２の光学フィルム３２１ａ及び３２１ｂ（図３Ａ及び図３Ｂに示す）をさらに含んでもよい。つまり、図２Ｂに示すバックライトモジュール２００において、導光板１３０は、図６に示す導光板６３０に置き換えてもよい。なお、図６における第１の光学フィルム１１０は、図２Ｂにおける第１の光学フィルム１１０に置き換えられてもよい。つまり、図６において、第１の光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１は、延在方向Ｅ１又はＥ２に沿って延在してもよい。

【0061】

図７は、本発明の一つの実施例に係る表示装置の側面模式図である。図７を参照すると、表示装置７００は、バックライトモジュール７１０及び表示パネル７２０を含み、ここで、表示パネル７２０は、バックライトモジュール７１０に対して設けられ、バックライトモジュール７１０の出光面の上方に位置することで、バックライトモジュール７１０が表示パネル７２０に向けて光線を発することができる。

【0062】

バックライトモジュール７１０は、前記実施例におけるバックライトモジュール１００、２００又は６００、又はこれらバックライトモジュール１００、２００及び６００の任意の組み合わせ、例えば、複数の第２の光学フィルム２２１及び拡散シート２２２を含むバックライトモジュール１００であってもよい。従って、バックライトモジュール７１０は、第１の光学フィルム１１０を含む。表示パネル７２０は、例えば、液晶表示パネルなどの透過型の表示パネルであってもよい。第１の光学フィルム１１０は、コンシーラーの能力を維持するとともに、光線Ｌ１を集中的に出射することで、バックライトモジュール７１０の光指向性を向上させることができるため、バックライトモジュール７１０は高輝度の光線を均一に発することができ、出光視野角の集光性と正面の視野角の輝度を向上させ、同時にコンシーラー効果を有し、表示パネル７２０の輝度と均一度を向上させる。

【0063】

本発明の実施例は、以上のように開示されているが、本発明を限定するものではなく、本発明が属する技術分野の当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、若干の変更及び修正を行うことができるため、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって限定される保護範囲を基準とする。

【符号の説明】

【0064】

１００、２００、６００、７１０ バックライトモジュール
１１０、１１０’ 第１の光学フィルム
１１１ プリズム
１１２ マイクロ構造
１１２ｓ ファセット
１３０、６３０ 導光板
１３１、６３１ 入光面
１３２、６３２ 出光面
１３３、６３３ 底面
１９０ 光源
１９１ 発光ダイオード
２２１、３２１ａ、３２１ｂ 第２の光学フィルム
２２１ｓ プリズムストリップ
２２２ 拡散シート
６３９ 導光構造
６３９ａ 受光面
６３９ｂ 非受光面
６８０ 光反射シート
７００ 表示装置
７２０ 表示パネル
Ａ３１ 夾角
Ａ６１ 第１の夾角
Ａ６２ 第２の夾角
ＣＲ１ 断面線
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３１、Ｅ３２ 延在方向
Ｌ１ 光線
Ｎ１ 法線
ＯＢ１ 中心軸
ＯＤ１ 観測方向
ＳＡ１ 観測角度
ＳＬ１ 直線

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2024-03-26

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール及び表示装置に関し、特に、側辺入光型のバックライトモジュール及びそれを備える表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のバックライトモジュールは、通常、拡散シートを有して光線を均一化する。一般的に、通常の拡散シートは複数の散乱粒子を有し、これらの散乱粒子は、光線を分散に出射して光線を均一化するように、光線を散乱することができる。しかしながら、上記散乱粒子を有する拡散シートは、通常、コンシーラー（ｃｏｎｃｅａｌ）に用いられるとともに、低い光学指向性（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）を有して導光板の高い指向性を破壊する。指向性を向上させると、拡散シートのヘイズを低下させる必要があるが、コンシーラーが悪くなってしまう。プリズムシートは、輝度の向上に有利であるが、バックライトモジュールに用いられる上拡散シート、下拡散シートのヘーズが輝度と光学的なセンスの外観に影響を及ぼし、従来のバックライトモジュールの輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）をさらに向上させることが難しい。従って、コンシーラー能力を維持するとともに、出光視野角の集光性と正面視野角の輝度を増加させることができることは、バックライトモジュールの設計の重点となる。

【発明の概要】

【0003】

本発明の一つの実施例は、光視野角の集光性と正面視野角の輝度を向上させることができる光学フィルムを含むバックライトモジュールを提供する。

【0004】

本発明の別の実施例は、上記バックライトモジュールを含む表示装置を提供する。

【0005】

本発明の一つの実施例に係るバックライトモジュールは、導光板と、光源と、光学フィルムとを含む。導光板は、入光面と出光面を有し、出光面は法線を有する。光源は、入光面に隣接して設けられる。光学フィルムは、出光面に対して設けられ、複数本の並列のプリズムと複数のマイクロ構造を含む。各プリズムの延在方向は法線に垂直であり、且つ各プリズムが導光板の出光面に面する。各マイクロ構造は、光学フィルムのバックライト導光板に背向する表面に位置し、各マイクロ構造は、複数のファセットを有する錐体構造である。これらのプリズムは、これらのマイクロ構造と出光面との間に位置する。

【0006】

本発明の一つの実施例において、上記バックライトモジュールは、複数のプリズムシートをさらに含み、これらの光学フィルムは、これらのプリズムシートと出光面との間に位置している。

【0007】

本発明の一つの実施例において、各プリズムシートは、複数の並列されたプリズムストリップを含み、一方のプリズムシートのこれらのプリズムストリップの延在方向は、他方のプリズムシートのこれらのプリズムストリップの延在方向に垂直である。

【0008】

本発明の一つの実施例において、上記出光面は入光面の一側に接続される。光源は、直線に沿って並んで設けられた複数の発光ダイオードを有し、一方のプリズムシートのこれらのプリズムストリップの延在方向が直線に平行であり、他方のプリズムシートのこれらのプリズムストリップの延在方向が直線に垂直である。

【0009】

本発明の一つの実施例において、これらのプリズムの延在方向は上記直線に垂直である。

【0010】

本発明の一つの実施例において、上記出光面は入光面の一側に接続され、光源は直線に沿って並んで設けられた複数の発光ダイオードを有し、各プリズムシートのこれらのプリズムストリップの延在方向は直線と平行でなく、且つ垂直ではない。

【0011】

本発明の一つの実施例において、これらのプリズムの延在方向は上記直線に平行である。

【0012】

本発明の一つの実施例において、これらのマイクロ構造は、互いに隣接する複数の角錐状の凹穴である。

【0013】

本発明の一つの実施例において、これらのマイクロ構造は、互いに隣接する複数の角錐状のバンプである。

【0014】

本発明の一つの実施例において、これらのマイクロ構造は、光学フィルムの一辺に対して斜めにアレイ状に配列されている。

【0015】

本発明の一つの実施例において、上記導光板は、出光面に対向する底面及び底面に形成された複数の導光構造を有し、各導光構造は、互いに接続された受光面及び非受光面を有する。受光面は、光源の光の進行方向に対向し、受光面と底面との間に第１の夾角が形成され、非受光面と底面との間に第２の夾角が形成される。第１の夾角及び第２の夾角はいずれも鋭角であり、且つ第１の夾角は第２の夾角より小さい。

【0016】

本発明の別の実施例に係る表示装置は、上記バックライトモジュール及びバックライトモジュールに対して設けられる表示パネルを含む。

【0017】

上記に基づいて、これらのプリズムとこれらのマイクロ構造により、光源から発せられた光線は、まず、当該光学フィルムのこれらのプリズムを通して指向性の向上の効果を発生し、その後、当該光学フィルムのこちらのマイクロ構造によって、コンシーラーを維持する。このように、光学フィルムは、コンシーラー能力を維持すると共に、光線を集中的に出射させることができ、それによって、バックライトモジュールの出光視野角の集光性と正面視野角の輝度を向上させる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

実施例及びその利点をより完全に把握するために、以下に図面を参照しながら説明する。

【図1A】本発明の一つの実施例に係るバックライトモジュールの平面模式図である。

【図1B】図１Ａにおける線１Ｂ－１Ｂ断面に沿って描かれた断面模式図である。

【図1C】図１Ｂにおける光学フィルムの部分平面模式図である。

【図1D】本発明の別の実施例に係る光学フィルムの部分平面模式図である。

【図2A】本発明の別の実施例に係るバックライトモジュールの平面模式図である。

【図2B】図２Ａにおける線２Ｂ－２Ｂ断面に沿って描かれた断面模式図である。

【図2C】図２Ｂのバックライトモジュールの斜視模式図である。

【図2D】図２Ｂにおける一部のプリズムシートの平面模式図である。

【図2E】図２Ｂにおける一部のプリズムシートの平面模式図である。

【図3A】本発明の別の実施例における複数のプリズムシートの平面模式図である。

【図3B】本発明の別の実施例における複数のプリズムシートの平面模式図である。

【図4A】比較例のバックライトモジュールと図１Ｂに示すバックライトモジュールの両方の空間輝度分布図である。

【図4B】比較例のバックライトモジュールと図１Ｂに示すバックライトモジュールの両方の空間輝度分布図である。

【図5A】比較例のバックライトモジュールの空間輝度分布図である。

【図5B】本発明の複数の実施例に係るバックライトモジュールの空間輝度分布図である。

【図5C】本発明の複数の実施例に係るバックライトモジュールの空間輝度分布図である。

【図5D】本発明の複数の実施例に係るバックライトモジュールの空間輝度分布図である。

【図5E】本発明の複数の実施例に係るバックライトモジュールの空間輝度分布図である。

【図6】本発明の別の実施例に係るバックライトモジュールの断面模式図である。

【図7】本発明の一つの実施例に係る表示装置の側面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下の説明において、本願の技術的特徴を明確にするために、図面における素子（例えば、層、フィルム、基板及び領域など）の寸法（例えば、長さ、幅、厚さ及び深さ）は、異なる割合で増幅され、且つ、ある素子の数が減少する。従って、以下の実施例の説明及び解釈は、図面における素子の数及び素子が示す寸法及び形状に限定されず、実際のレシピ及び／又は公差による寸法、形状及び両者のばらつきをカバーすべきである。例えば、図面に示される平坦な表面は、粗さ及び／又は非線形の特徴を有してもよく、図面に示される角は、丸みであってもいい。従って、本願の図面に示される素子は、主に模式的なものであり、素子の実際の形状を正確に描画することを意図するものではなく、本願の特許請求の範囲の保護範囲を制限するためのものではない。

【0020】

次に、本願に記載された「約」、「近似」、又は「実質的」などといった用語は、明確に記載された数値と数値範囲をカバーするだけでなく、測定時に生じる誤差によって決定される、本願の技術分野における当業者が理解できる許可されるばらつき範囲をカバーし、この誤差は、例えば、測定システム又はレシピ条件の両方の制限に起因する。なお、「約」とは、上記数値の１又は複数の標準ばらつき内にあり、例えば±３０％、±２０％、±１０％又は±５％内にあることを表すことができる。本願において「約」、「近似」又は「実質的に」などという用語は、光学特性、エッチング特性、機械的性質又は他の性質に応じて許容できるばらつき範囲又は標準ばらつきを選択することができ、単一の標準ばらつきで、以上の光学特性、エッチング特性、機械的性質及びその他の性質等の全ての性質をカバーすることではない。

【0021】

図１Ａは、本発明の一つの実施例に係るバックライトモジュールの平面模式図であり、図１Ｂは、図１Ａにおける線１Ｂ－１Ｂ断面に沿って描かれた断面模式図である。図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、バックライトモジュール１００は、光学フィルム１１０、導光板１３０及び光源１９０を含む。導光板１３０は、入光面１３１と出光面１３２とを有し、出光面１３２は法線Ｎ１を有し、且つ入光面１３１の一側に接続されてもよい。光源１９０は、入光面１３１に隣接して設けられ、入光面１３１に向けて光線Ｌ１を発することができる。光学フィルム１１０は、出光面１３２に対して設けられ、複数の並列されたプリズム１１１と複数のマイクロ構造１１２とを含む。

【0022】

各プリズム１１１の延在方向Ｅ１は法線Ｎ１に垂直であり、且つ各プリズム１１１は導光板１３０の出光面１３２に面している。各マイクロ構造１１２は、光学フィルム１１０の導光板１３０に背向する表面に位置し、各マイクロ構造１１２は、複数のファセット１１２ｓを有する錐体構造であり、これらのプリズム１１１は、これらマイクロ構造１１２と出光面１３２との間に位置する。また、図１Ａでは、プリズム１１１の向きを明確にするために、マイクロ構造１１２を省略し、図１Ａにおいて、太線は、隣接する２つのプリズム１１１の間の谷を表し、細線は、各プリズム１１１の山を表す。

【0023】

図１Ｂに示すように、導光板１３０は、底面１３３をさらに有し、出光面１３２と底面１３３とが互いに対向し、底面１３３と出光面１３２とが、導光板１３０の互いに対向する両面であってもよい。光源１９０が入光面１３１に向けて光線Ｌ１を発すると、光線Ｌ１は入光面１３１から導光板１３０内に入り、そのうち一部の光線Ｌ１は入光面１３１から底面１３３に入射する。底面１３３は、光線Ｌ１の一部を反射可能である。例えば、底面１３３は、全反射（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ、ＴＩＲ）により導光板１３０内で光線を絶えず反射して導光板１３０の後方に光線を伝達することができる。また、一部の光線Ｌ１は、底面１３３に配索されたマイクロ構造により全反射が破壊されて反射角度が変えられ、出光面１３２を介して導光板１３０から離れ、光学フィルム１１０のプリズム１１１に入射する。これらのプリズム１１１により、光線Ｌ１を法線Ｎ１の方向へ偏向させ、これらのプリズム１１１を通過するときの出射角を小さくすることで、集中的に出射させて、指向性を高める効果が生じる。

【0024】

その後、光線Ｌ１は、プリズム１１１から光学フィルム１１０内に入り、マイクロ構造１１２を介して光学フィルム１１０から離れてコンシーラーを維持することができる。そのコンシーラー作用の発生は、マイクロ構造１１２が複数のファセット１１２ｓを有し、複数のファセット１１２ｓを介して光線Ｌ１を偏向して複数の出光方向に導き、それによって、光線エネルギーがマイクロ構造１１２の直上に集中しすぎることを回避してコンシーラー効果を保有するためである。一般的な網点マイクロ構造又は拡散粒子は、光線に方向が不定である散乱を発生させ、コンシーラーの方向を効果的に制御することができない。

【0025】

光線Ｌ１が導光板１３０と光学フィルム１１０とを順に通過してバックライトモジュール１００から離れると、プリズム１１１とマイクロ構造１１２は光線Ｌ１を屈折させることができ、光線Ｌ１の光学フィルム１１０における出射角が光線Ｌ１の導光板１３０における出射角と等しくなく、且つ光学フィルム１１０は、光線Ｌ１を法線Ｎ１の方向に向かって偏向させて出射させることができ、それによって、バックライトモジュールの出光視野角の集光性と正面の視野角の輝度を向上させる。

【0026】

従来技術のバックライトモジュールは、例えば、２枚の拡散シート、２枚のプリズムシートの構造を採用し、その出光視野角は、導光板１３０の出光面１３２の垂直方向に比べて約６０度程度のスキューがあり、且つ指向性も乏しく、全体の出光エネルギーは特定の角度に限定されず、覗き見防止効果が低い。従来技術における下拡散シートの代わりに光学フィルム１１０を使用する場合、その指向性を向上させることができ、全体の出光エネルギーも比較的に集中し、光線をより導光板１３０の出光面１３２の垂直方向に偏向させ、出光視角は約４０～５０度である。

【0027】

つまり、このような光学フィルム１１０は、高い指向性とコンシーラーを維持する特性を有し、正面の視野角の輝度をさらに向上させることができ、エネルギーを節約し、航続力を増加させるとともに、輝度を向上させる未来の推移に合致する。

【0028】

さらに、また、光源１９０は、直線ＳＬ１に沿って並んで設けられた複数の発光ダイオード１９１を有する。具体的には、これらの発光ダイオード１９１は、１つのストライプ状の回路基板に搭載されてもよく、これらの発光ダイオード１９１は、一つの直線に配列する可能であり、直線ＳＬ１に沿って配列されてもよく、これらの発光ダイオード１９１と上記回路基板とは、１つのライトバー（ｌｉｇｈｔ ｂａｒ）に統合されてもよく、回路基板は、プリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）又はフレキシブル回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＣ）であってもよい。また、図１Ａに示すように、光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１の延在方向Ｅ１は、直線ＳＬ１に平行であってもよい。

【0029】

図１Ｃは、図１Ｂにおける光学フィルムの部分平面模式図であり、図１Ｂに示す光学フィルム１１０は、図１Ｃにおける断面線ＣＲ１の断面に沿って描かれる。図１Ｂ及び図１Ｃを参照すると、これらのマイクロ構造１１２は、互いに隣接する複数の角錐状の凹穴であってもよく、ファセット１１２ｓは、角錐状の凹穴の側壁であってもよい。例えば、各マイクロ構造１１２はピラミッド型の凹穴であってもよいため、各マイクロ構造１１２は四つのファセット１１２ｓ（即ち側壁）を有してもよく、対向する両面のファセット１１２ｓの間の夾角は約９０度であってもよい。従って、これらのマイクロ構造１１２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に対していずれも対称な正ピラミッドであってもよく、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向のいずれか一方に対して対称であり、他方に対して非対称である非対称なピラミッドであってもよく、これにより、異なる方向に異なる程度の光線の偏向が生じさせて、異なる方向のコンシーラー効果を効果的に制御することができる。また、他の実施例において、これらのマイクロ構造１１２は、互いに隣接する複数の角錐状のバンプであってもよく、その形状はピラミッド形であってもよく、ファセット１１２ｓは角錐状のバンプの側面であってもよい。従って、マイクロ構造１１２はバンプ又は凹穴であってもよく、図１Ｂ及び図１Ｃは例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。図１Ｂ及び図１Ｃにおいて、これらのマイクロ構造１１２は、光学フィルム１１０の一辺に沿ってマトリックスに配列されているが、図１Ｄに示される他の実施例において、図１Ｄにおける光学フィルム１１０’のこれらのマイクロ構造１１２は、光学フィルム１１０の一辺に対して斜めにアレイ状に配列されてもよい。

【0030】

図２Ａは、本発明の別の実施例に係るバックライトモジュールの平面模式図であり、図２Ｂは、図２Ａにおける線２Ｂ－２Ｂ断面に沿って描かれた断面模式図である。図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、本実施例のバックライトモジュール２００は、前記実施例のバックライトモジュール１００と類似している。例えば、バックライトモジュール２００も、光学フィルム１１０、導光板１３０、及び光源１９０を含む。以下、主にバックライトモジュール１００と２００との間の相違点について述べる。バックライトモジュール２００及び１００の同様の点に対して基本的に説明を繰り返さない。

【0031】

本実施例では、光源１９０におけるこれらの発光ダイオード１９１も直線ＳＬ１に沿って並んで設けられている。しかしながら、上記実施例におけるバックライトモジュール２００と異なり、図２Ａに示すように、光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１は延在方向Ｅ２に沿って延在し、延在方向Ｅ２は直線ＳＬ１に垂直である。延在方向Ｅ１は直線ＳＬ１に平行であるため、延在方向Ｅ１は延在方向Ｅ２に垂直であってもよい。

【0032】

図２Ｃは、図２Ｂのバックライトモジュールの斜視模式図である。図２Ｂ及び図２Ｃを参照すると、バックライトモジュール２００は、複数のプリズムシート２２１及び拡散シート２２２をさらに含み、光学フィルム１１０は、これらのプリズムシート２２１、拡散シート２２２、及び出光面１３２の間に位置する。これらのプリズムシート２２１は、複数のプリズムシートを含んでもよい。図２Ｂに示す実施例において、プリズムシート２２１はプリズムシートであり、これらのプリズムシート２２１は拡散シート２２２と光学フィルム１１０との間に位置する。また、図２Ａは、プリズムシート２２１、拡散シート２２２、及びマイクロ構造１１２の描きを省略して、光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１の延在方向Ｅ２を明確に示す。

【0033】

図２Ｄ及び図２Ｅは、図２Ｂにおけるこれらのプリズムシート（即ち、プリズムシート２２１）の平面模式図であり、図２Ｄに示すプリズムシート２２１は、図２Ｂにおいて下方に位置するプリズムシート２２１であり、図２Ｅに示すプリズムシート２２１は、図２Ｂにおいて上方に位置するプリズムシート２２１である。図２Ｂから図２Ｅを参照すると、各プリズムシート２２１（即ち、プリズムシート）は、複数の並列のプリズムストリップ２２１ｓを含む。図２Ｄ及び図２Ｅにおいて、太線は隣接する２つのプリズムストリップ２２１ｓの間の谷を表し、細線は各プリズムストリップ２２１ｓの山を表す。

【0034】

そのうちの１枚のプリズムシート２２１のこれらプリズムストリップ２２１ｓの延在方向は、他の１枚のプリズムシート２２１のこれらのプリズムストリップ２２１ｓの延在方向に垂直であり、これらのプリズムシート２２１は、大部分の光線Ｌ１が平行法線Ｎ１の方向に沿って出射するように導くことができる。図２Ｄと図２Ｅに示す実施例において、上方のプリズムシート２２１のプリズムストリップ２２１ｓは延在方向Ｅ２に沿って延伸し（図２Ｄに示すように）、下方のプリズムシート２２１のプリズムストリップ２２１ｓは延在方向Ｅ１に沿って延伸するため（図２Ｅに示すように）、上方のプリズムシート２２１のプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ２は、下方のプリズムシート２２１のプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ１に垂直である。

【0035】

延在方向Ｅ１は直線ＳＬ１に平行であり、延在方向Ｅ２は直線ＳＬ１に垂直であるため、下方のプリズムシート２２１のプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ１は直線ＳＬ１に平行であり、上方のプリズムシート２２１のプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ２は直線ＳＬ１に垂直である。従って、本実施例において、一方のプリズムシート（例えば、下方のプリズムシート２２１）のこれらのプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ１は、直線ＳＬ１に平行であり、他方のプリズムシート（例えば、上方のプリズムシート２２１）のこれらのプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ２は、直線ＳＬ１に垂直である。

【0036】

特に、図２Ｄと図２Ｅに示す実施例において、２枚のプリズムシート２２１のプリズムストリップ２２１ｓの延在方向Ｅ１及びＥ２は、それぞれ直線ＳＬ１に平行、垂直である。しかしながら、他の実施例において、これらのプリズムシート２２１のそれぞれにおけるこれらプリズムストリップ２２１ｓの延在方向は、直線ＳＬ１に平行でも垂直でもない。

【0037】

図３Ａ及び図３Ｂを参照する。図３Ａ及び図３Ｂに示すプリズムシート３２１ａ及び３２１ｂは、いずれもプリズムシート２２１と同じであり、且ついずれも複数の並列のプリズムストリップ２２１ｓを含む。相違点は、プリズムシート３２１ａと３２１ｂの両方のプリズムストリップ２２１ｓの延在方向がプリズムシート２２１と異なる点のみである。

【0038】

具体的には、図３Ａ及び図３Ｂに示すプリズムシート３２１ａ及び３２１ｂは、図２Ｂにおけるバックライトモジュール２００に適用することができる。例えば、図３Ａに示すプリズムシート３２１ａは、図２Ｂにおける上方のプリズムシート２２１に代えてもよく、図３Ｂに示すプリズムシート３２１ｂは、図２Ｂにおける下方のプリズムシート２２１に代えてもよい。

【0039】

上記の構成によれば、光学フィルム１１０を使用する際に発生する高い指向性とコンシーラーを維持する特性との効果において、光源１９０の発光ダイオード１９１の配列方向と光学フィルム１１０におけるこれらのプリズム１１１の延在方向とが平行であることに合わせて、各プリズムシートを対応的に設計するこれらのプリズムストリップの延在方向と光源１９０の発光ダイオード１９１の配列方向とが平行でも垂直でもない。図３Ａ及び図３Ｂに示すようなこれらのプリズムシート２２１のそれぞれにおけるこれらのプリズムストリップ２２１ｓの延在方向は、いずれも直線ＳＬ１（図３Ａ及び図３Ｂに示す延在方向Ｅ１に相当）に平行でも垂直でもない。例えば、図３Ａに示すプリズムシート２２１は延在方向Ｅ３１に沿って延伸し、図３Ｂに示すプリズムシート２２１は延在方向Ｅ３２に沿って延伸し、延在方向Ｅ３１とＥ３２はいずれも延在方向Ｅ１に平行でも垂直でもなく、且つ延在方向Ｅ３１とＥ３２は互いに垂直である。

【0040】

例えば、図３Ａにおける延在方向Ｅ３１とＥ１との間の夾角Ａ３１は約４５度であってもよく、図３Ｂにおける延在方向Ｅ３２とＥ１との間の夾角Ａ３１は約１３５度であってもよい。このように、延在方向Ｅ３１及びＥ３２はいずれも延在方向Ｅ１に平行でも垂直でもないだけでなく、延在方向Ｅ３１とＥ３２の間の夾角は約９０度であってもよく、即ち、延在方向Ｅ３１とＥ３２の両方は互いに垂直である。これにより、さらに出光視野角の方向を導光板１３０の出光面１３２の垂直方向に調整することができ、出光視野角が約０度であり、輝度もさらに向上することができ、出光エネルギーの半値幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭと略称する）をさらに集中させることができ、覗き見防止効果の向上に寄与する。

【0041】

なお、図２Ｂに示すこれらのプリズムシート２２１及び拡散シート２２２は、いずれも前記実施例におけるバックライトモジュール１００に適用することができる。具体的には、図１Ｂにおけるバックライトモジュール１００は、図２Ｂにおけるこれらのプリズムシート２２１と拡散シート２２２をさらに含んでもよい。つまり、図２Ｂにおける光学フィルム１１０は、図１Ｂにおける光学フィルム１１０に置き換えることができる。従って、バックライトモジュール１００及び２００は、いずれもこれらのプリズムシート２２１及び拡散シート２２２を含んでもよい。

【0042】

図４Ａと図４Ｂは、それぞれ比較例のバックライトモジュールと図１Ｂに示すバックライトモジュールの両方の空間輝度分布図である。なお、空間輝度分布図（即ち、図４Ａ、図４Ｂ及び図５Ａから図５Ｅ）は、本来カラーマップである。本願において、空間輝度分布図は、グレースケール画像で表示され、そのうち、グレースケール度が浅い順は、代表される輝度が小さい順に変化することを示す。言い換えれば、本願の空間輝度分布図において、階調が薄いほど、代表される輝度は高い。逆に、階調が濃いほど、代表輝度は低い。また、図４Ａ、図４Ｂと図５Ａ乃至図５Ｅに示す空間輝度分布図はいずれもコンピュータシミュレーション図である。

【0043】

図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、図４Ａは比較例のバックライトモジュールを示し、光源、導光板及び従来の散乱粒子を含有する拡散シートを含むが、いずれのプリズムシートも含まない。図４Ｂは、図１Ｂに示すバックライトモジュール１００を示し、図４Ｂに示すバックライトモジュール１００は、プリズムシート２２１を含まない。また、比較例のバックライトモジュールに含まれる光源及び導光板は、それぞれ、図１Ｂに示すように、光源１９０及び導光板１３０と同じであってもよい。

【0044】

図４Ａ及び図４Ｂにおいて、図４Ａ及び図４Ｂは、比較例のバックライトモジュールとバックライトモジュール１００とを俯瞰して輝度分布を観測することをシミュレーションしたものであり、図４Ａ及び図４Ｂにおける縦軸及び横軸はいずれも角度を表し、縦軸と横軸の両方が交わる中心は、導光板の出光面（例えば、導光板１３０の出光面１３２）の中心軸を表すことができる。

【0045】

図１Ａ、図１Ｂ及び図４Ｂを参照すると、バックライトモジュール１００を例として、図４Ｂにおける縦軸と横軸とが交わる中心は、図１Ａにおける出光面１３２の中心軸ＯＢ１に等しい。図４Ｂにおける縦軸角度は、図１Ｂに示す観測角度ＳＡ１に等しい。観測角度ＳＡ１は、中心軸ＯＢ１と観測方向ＯＤ１との間の角であり、観測角度ＳＡ１の絶対値は、０度から９０度の間にある。図４Ｂにおける縦軸角度がゼロである場合、観測方向ＯＤ１と中心軸ＯＢ１との間の夾角がゼロであることを表し、即ち、ゼロ縦軸角度は、中心軸ＯＢ１からバックライトモジュール１００の輝度を観測することを表す。

【0046】

図４Ｂにおける縦軸の角度が負の値である場合、観測方向ＯＤ１は、導光板１３０の入光面１３１に偏っており、即ち、負の値の縦軸の角度は、出光面１３２の入光面１３１に隣接する側からバックライトモジュール１００の輝度を観測することを意味する。逆に、図４Ｂにおける縦軸の角度が正の値である場合、観測方向ＯＤ１は、導光板１３０の入光面１３１から外れ、即ち、正の値の縦軸の角度は、出光面１３２により入光面１３１から離れた側からバックライトモジュール１００の輝度を観測し、図１Ｂに示す観測角度ＳＡ１を表す。同様に、図４Ｂにおける横軸の輝度変化は、図１Ａにおけるバックライトモジュール１００の左右両側の間の輝度分布を表す。

【0047】

図４Ａに表される比較例のバックライトモジュールの視野角は約６１度であり、図４Ｂに表されるバックライトモジュール１００の視野角は約４０度であり、そのうち、視野角は光線のピークの角度を指す。図４Ａ中の大部分の領域はかなり浅いグレースケールを有し、図４Ｂ中の大部分の領域はかなり濃いグレースケールを有し、特定の一つの小さいブロックのみにグレースケールの浅いグレースケールとその内部の色が最も濃いグレースケールが発生する。このように、光学フィルム１１０により、バックライトモジュール１００の光指向性は、比較例のバックライトモジュールの光指向性よりも高いことがわかる。

【0048】

また、図４Ａにおける比較例のバックライトモジュールの縦軸における輝度半値幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭ）は約６９度であり、横軸における輝度半値幅は約４０度である。図４Ｂのバックライトモジュール１００は、縦軸の輝度半値幅が約４０度であり、横軸の輝度半値幅が約１０度である。従って、図４Ｂにおけるバックライトモジュール１００の半値幅は、図４Ａにおける比較例のバックライトモジュールの半値幅よりも小さいため、図４Ｂにおけるバックライトモジュール１００の光指向性は、図４Ａにおける比較例のバックライトモジュールの光指向性よりも高く、すなわち、図４Ｂに表されるバックライトモジュール１００が光線を集中的に出射することができる。

【0049】

図５Ａは、比較例のバックライトモジュールの空間輝度分布図であり、図５Ｂから図５Ｅは本発明の複数の実施例のバックライトモジュールの空間輝度分布図であり、図５Ａから図５Ｅにおける縦軸と横軸との定義はいずれも図４Ａと図４Ｂにおける縦軸と横軸の定義と同じであり、ここでは説明を繰り返しない。

【0050】

図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、図５Ａに表される比較例のバックライトモジュールは、導光板及び拡散シートを含むだけでなく、２枚のプリズムシートを含むが、光学フィルム１１０を含まない。図５Ｂは、光学フィルム１１０と、２枚のプリズムシート（即ち、プリズムシート２２１）と、拡散シート２２２とが付加されたバックライトモジュール１００を示し、前記２枚のプリズムシートの設置は、それぞれ図２Ｂ、図２Ｄ及び図２Ｅに示すように、即ち、一方のプリズムシートのプリズムストリップの延在方向が光学フィルム１１０のプリズム１１１の延在方向（いずれも延在方向Ｅ１）に平行であり、他方のプリズムシートのプリズムストリップの延在方向がプリズム１１１の延在方向（それぞれ延在方向Ｅ１及びＥ２）に垂直である。

【0051】

これらのプリズムシート（例えば、プリズムシート２２１）は、バックライトモジュールの大部分の光線が法線（例えば、図１Ｂにおける法線Ｎ１）に沿って出射するように光線をガイドすることができる。従って、図５Ａと図５Ｂの両方におけるバックライトモジュールの視野角はいずれも約０度である。次に、図５Ａにおける比較例のバックライトモジュールの縦軸の輝度半値幅は、横軸の輝度半値幅といずれも約４５度である。図５Ｂにおけるバックライトモジュールの縦軸における輝度半値幅は約３８度であり、横軸における輝度半値幅は約３１度である。これにより、図５Ｂにおけるバックライトモジュールは、光線を集中的に出射し、且つ図５Ａにおける比較例のバックライトモジュールよりも高い光指向性を有し、且つ輝度を約１５％向上させることができる。このアーキテクチャでは、図１Ｄに示すマイクロ構造１１２を用いて光学フィルム１１０の一辺に対して斜めにアレイに配列され、さらに図２Ａの光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１が延在方向Ｅ２に沿って延伸することに合わせて、図１Ａの光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１が延在方向Ｅ１に沿って延伸する実施形態よりも、ＦＷＨＭのエネルギーをより集中させることができ、輝度がより一層向上する。

【0052】

図５Ｃは、本発明の図３Ａ、３Ｂに示す別の実施例のバックライトモジュールの空間輝度分布図である。図５Ｃを参照すると、図５Ｃは、光学フィルム１１０、２枚のプリズムシート（即ち、プリズムシート２２１）及び拡散シート２２２を装着した後のバックライトモジュール１００を示す。しかしながら、図５Ｂと異なり、図５Ｃに表されるバックライトモジュールにおいて、これらの２枚のプリズムシートの設置は、それぞれ図３Ａと図３Ｂに示すように、即ち、これらの２枚のプリズムシートのプリズムストリップの延在方向がいずれも光学フィルム１１０のプリズム１１１の延在方向Ｅ１に平行でも垂直でもなく、図３Ａ、３Ｂに示すように、一方のプリズムシートのプリズムストリップの方向が４５度であり、他方のプリズムシートのプリズムストリップの方向が１３５度である。

【0053】

図５Ｃに示す実施例において、これらのプリズムシート（例えば、プリズムシート２２１）は、光線が法線（例えば、図１Ｂにおける法線Ｎ１）に沿って出射するようにガイドすることができるため、図５Ｃにおけるバックライトモジュールの視野角は約０度である。次に、図５Ｃにおけるバックライトモジュールの縦軸における輝度半値幅は約３４度であり、横軸における輝度半値幅は約３０度である。従って、図５Ａにおける比較例のバックライトモジュールと比較して、図５Ｃにおけるバックライトモジュールは、光線を集中的に出射し、良い光指向性を有し、且つ輝度を約２０％向上させることができる。

【0054】

図５Ｄ及び図５Ｅは、本発明の別の実施例に係るバックライトモジュールの空間輝度分布図であり、図５Ｄ及び図５Ｅは、いずれも図２Ａ及び図２Ｂに示すバックライトモジュール２００、即ち、光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１が延在方向Ｅ２に沿って延在することを示す。ただし、図５Ｄに表されるバックライトモジュール２００は、光学フィルム１１０を追加するが、プリズムシート２２１と拡散シート２２２を含まず、図５Ｅは、完全なバックライトモジュール２００を示し、一方のプリズムシートのプリズムストリップの方向は０度であり、他方のプリズムシートのプリズムストリップの方向は９０度であり、図２Ａに示すとおりである。図５Ｄにおけるバックライトモジュール２００の視野角は約５２度であり、縦軸における輝度半値幅は約２４度であり、横軸における輝度半値幅は約２０度である。従って、図４Ａの比較例のバックライトモジュールと比較して、プリズムシート（即ち、プリズムシート２２１）と拡散シート２２２がない条件において、図５Ｄに表されるバックライトモジュール２００は、優れた光指向性を有し、且つ分光効果を発生させることができ、左右両側の視野角（両側淡色領域と淡色領域における濃色、白色領域）に十分な輝度を持たせることができる。

【0055】

図５Ｅにおいて、これらのプリズムシート２２１（即ち、プリズムシート）による光線のガイドにより、バックライトモジュール２００（プリズムシート２２１と拡散シート２２２を含む）の視野角は約０度である。次に、図５Ｅに示すバックライトモジュール２００の縦軸における輝度半値幅は約３４度であり、横軸における輝度半値幅は約２７度である。図５Ａにおける比較例と比較して、図５Ｅにおけるバックライトモジュール２００は、良好な光指向性を有し、本来、図５Ｄにおける分光効果を正面視野角（真中淡色領域と淡色領域における濃色、白色領域）に集中させ、且つ輝度を約２０％向上させることができる。

【0056】

図６は、本発明の別の実施例に係るバックライトモジュールの断面模式図である。図６を参照すると、本実施例のバックライトモジュール６００は、前記実施例のバックライトモジュール１００と類似し、バックライトモジュール６００と１００との間の差異は、バックライトモジュール６００に含まれる導光板６３０が前記実施例における導光板１３０と異なることである。以下、主にバックライトモジュール６００と１００との間の差異について述べるが、両者の同一の特徴は、基本的には説明を繰り返さない。

【0057】

具体的には、導光板６３０は、底面６３３と、底面６３３に形成された複数の導光構造６３９とを有し、ここで、各導光構造６３９は、互いに接続された受光面６３９ａ及び非受光面６３９ｂを有し、受光面６３９ａは、光源１９０の光線Ｌ１の進行方向に面している。図６に示すように、受光面６３９ａと底面６３３との間に第１の夾角Ａ６１を成し、非受光面６３９ｂ底面６３３との間に第２夾角Ａ６２を成し、第１の夾角Ａ６１と第２夾角Ａ６２はいずれも鋭角であり、且つ第１の夾角Ａ６１は第２夾角Ａ６２より小さい。

【0058】

光源１９０が導光板６３０の入光面６３１に向けて光線Ｌ１を発すると、光線Ｌ１は入光面６３１から導光板６３０内に入り、そのうち一部の光線Ｌ１は導光構造６３９に入射し、例えば、受光面６３９ａに入射する。光線Ｌ１は、導光構造６３９（例えば、受光面６３９ａ）によって反射され、光線Ｌ１が導光板６３０の出光面６３２から出射される。このような設計により、受光面６３９ａの面積を拡大し、非受光面６３９ｂの面積を縮小することができ、受光面６３９ａがより高い確率で光線を反射して光線を導光板６３０の出光面６３２から出射させ、それによって、光学フィルム１１０に用いられ、指向性を向上する効果に寄与する。

【0059】

バックライトモジュール６００は、光反射シート６８０をさらに含み、光反射シート６８０は、導光板６３０の下方に位置し、底面６３３に面し、導光板６３０は、光反射シート６８０と光学フィルム１１０との間に位置する。光線Ｌ１が導光構造６３９に入射すると、図６に示すように、導光構造６３９は光線Ｌ１を反射するだけでなく、光線Ｌ１を屈折することができる。導光構造６３９が光線Ｌ１を屈折させると、光線Ｌ１は光反射シート６８０に入射する。光反射シート６８０は、光線Ｌ１を反射して、光線Ｌ１を再び導光板６３０内に進入させることができ、それによって、より多くの光線Ｌ１を出光面６３２から出射させることができる。このように、バックライトモジュール６００の輝度の向上に寄与する。

【0060】

なお、図６におけるバックライトモジュール６００は、複数のプリズムシート２２１及び拡散シート２２２（図２Ｂに示す）、又は複数のプリズムシート３２１ａ及び３２１ｂ（図３Ａ及び図３Ｂに示す）をさらに含んでもよい。つまり、図２Ｂに示すバックライトモジュール２００において、導光板１３０は、図６に示す導光板６３０に置き換えてもよい。なお、図６における光学フィルム１１０は、図２Ｂにおける光学フィルム１１０に置き換えられてもよい。つまり、図６において、光学フィルム１１０のこれらのプリズム１１１は、延在方向Ｅ１又はＥ２に沿って延在してもよい。

【0061】

図７は、本発明の一つの実施例に係る表示装置の側面模式図である。図７を参照すると、表示装置７００は、バックライトモジュール７１０及び表示パネル７２０を含み、ここで、表示パネル７２０は、バックライトモジュール７１０に対して設けられ、バックライトモジュール７１０の出光面の上方に位置することで、バックライトモジュール７１０が表示パネル７２０に向けて光線を発することができる。

【0062】

バックライトモジュール７１０は、前記実施例におけるバックライトモジュール１００、２００又は６００、又はこれらバックライトモジュール１００、２００及び６００の任意の組み合わせ、例えば、複数のプリズムシート２２１及び拡散シート２２２を含むバックライトモジュール１００であってもよい。従って、バックライトモジュール７１０は、光学フィルム１１０を含む。表示パネル７２０は、例えば、液晶表示パネルなどの透過型の表示パネルであってもよい。光学フィルム１１０は、コンシーラーの能力を維持するとともに、光線Ｌ１を集中的に出射することで、バックライトモジュール７１０の光指向性を向上させることができるため、バックライトモジュール７１０は高輝度の光線を均一に発することができ、出光視野角の集光性と正面の視野角の輝度を向上させ、同時にコンシーラー効果を有し、表示パネル７２０の輝度と均一度を向上させる。

【0063】

本発明の実施例は、以上のように開示されているが、本発明を限定するものではなく、本発明が属する技術分野の当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、若干の変更及び修正を行うことができるため、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって限定される保護範囲を基準とする。

【符号の説明】

【0064】

１００、２００、６００、７１０ バックライトモジュール
１１０、１１０’ 光学フィルム
１１１ プリズム
１１２ マイクロ構造
１１２ｓ ファセット
１３０、６３０ 導光板
１３１、６３１ 入光面
１３２、６３２ 出光面
１３３、６３３ 底面
１９０ 光源
１９１ 発光ダイオード
２２１、３２１ａ、３２１ｂ プリズムシート
２２１ｓ プリズムストリップ
２２２ 拡散シート
６３９ 導光構造
６３９ａ 受光面
６３９ｂ 非受光面
６８０ 光反射シート
７００ 表示装置
７２０ 表示パネル
Ａ３１ 夾角
Ａ６１ 第１の夾角
Ａ６２ 第２の夾角
ＣＲ１ 断面線
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３１、Ｅ３２ 延在方向
Ｌ１ 光線
Ｎ１ 法線
ＯＢ１ 中心軸
ＯＤ１ 観測方向
ＳＡ１ 観測角度
ＳＬ１ 直線

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュールであって、
入光面と、法線を有する出光面とを有する導光板と、
前記入光面に隣接して設けられた光源と、
前記出光面に対して設けられた光学フィルムとを含み、
光学フィルムは、複数の並列されたプリズムと複数のマイクロ構造とを含み、
各前記プリズムの延在方向が前記法線に垂直であり、且つ各前記プリズムが前記導光板の前記出光面に面して、
各前記マイクロ構造は、前記光学フィルムの前記導光板に背向する表面に位置し、各前記マイクロ構造は、複数のファセットを有する錐体構造であり、複数の前記プリズムは、複数の前記マイクロ構造と前記出光面との間に位置する、
光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項2】

複数のプリズムシートをさらに含み、各前記プリズムシートは、並列された複数のプリズムストリップを含み、前記光学フィルムは、前記複数のプリズムシートと前記出光面との間に位置している、
請求項１に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項3】

前記プリズムシートの前記複数のプリズムストリップの延在方向は、他の前記プリズムシートの前記複数のプリズムストリップの延在方向に垂直である、
請求項２に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項4】

前記出光面は、前記入光面の一側に接続され、前記光源は、配列方向に沿って設けられた複数の発光ダイオードを有し、前記光学フィルムの前記プリズムの延在方向は前記複数の発光ダイオードの配列方向に垂直であり、且つ前記プリズムシートの前記複数のプリズムストリップの延在方向に沿う、
請求項２に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項5】

前記プリズムシートの前記複数のプリズムストリップの延在方向は、前記配列方向に平行であり、他の前記プリズムシートの前記複数のプリズムストリップの延在方向は、前記配列方向に垂直である、
請求項４に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項6】

前記出光面は、前記入光面の一側に接続され、前記光源は、配列方向に沿って並んで設けられた複数の発光ダイオードを有し、各前記プリズムシートの前記複数のプリズムストリップの延在方向は、前記配列方向と平行でも垂直でもない、
請求項２に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項7】

前記プリズムの延在方向は、前記複数の発光ダイオードの配列方向に沿う、
請求項６に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項8】

複数の前記マイクロ構造は、前記光学フィルムの一辺に対して斜めにアレイ状に配列されている、
請求項１から７のいずれか一項に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項9】

前記導光板は、前記出光面に対向する底面及び前記底面に形成された複数の導光構造を有し、各前記導光構造は、互いに接続された受光面及び非受光面を有し、前記受光面が前記光源の光進行方向に面し、前記受光面が前記底面との間に第１の夾角を形成し、前記非受光面が前記底面との間に第２夾角を形成し、前記第１の夾角と前記第２夾角はいずれも鋭角であり、且つ前記第１の夾角は前記第２夾角より小さい、
請求項１から７のいずれか一項に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュール。

【請求項10】

表示装置であって、
請求項１から７のいずれか一項に記載の光学フィルムに複数の錐体構造を設計したバックライトモジュールと、
前記バックライトモジュールに対して設置された表示パネルとを含む、
表示装置。

【国際調査報告】