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特表2024-545128光学フィルム、光学フィルムセット、バックライトモジュール及び表示装置
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(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】2024-12-05
(54)【発明の名称】光学フィルム、光学フィルムセット、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 20160101AFI20241128BHJP
   F21S 43/236 20180101ALI20241128BHJP
【FI】
F21S2/00 481
F21S43/236
F21S2/00 431
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024534254
(86)(22)【出願日】2022-04-18
(85)【翻訳文提出日】2024-06-07
(86)【国際出願番号】 CN2022087502
(87)【国際公開番号】W WO2023115764
(87)【国際公開日】2023-06-29
(31)【優先権主張番号】202111569058.4
(32)【優先日】2021-12-21
(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】520142790
【氏名又は名称】ラディアント(クワンチョウ)オプト‐エレクトロニクス カンパニー リミテッド
(71)【出願人】
【識別番号】517413731
【氏名又は名称】ラディアント オプト-エレクトロニクス コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】Radiant Opto-Electronics Corporation
(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】チェン、ウェイ-フスァン
(72)【発明者】
【氏名】タイ、チャン-ヨン
(72)【発明者】
【氏名】ウー、チュン-イ
【テーマコード(参考)】
3K244
【Fターム(参考)】
3K244AA01
3K244BA07
3K244BA42
3K244BA50
3K244CA02
3K244CA03
3K244DA01
3K244EA02
3K244EA12
3K244GA01
3K244GA02
3K244GA08
(57)【要約】
光学フィルム(100)、光学フィルムセット(600)、バックライトモジュール(200)及び表示装置(900)に関する。光学フィルム(100)は本体(110)、複数の第1のプリズム構造(120)及び複数の第2のプリズム構造(130)を含む。本体(110)は対向する第1の光学面(111)と第2の光学面(112)とを有する。第1のプリズム構造(120)は第1の光学面(111)に設置される。各第1のプリズム構造(120)は第1の延在方向(D1)を有する。第2のプリズム構造(130)は第2の光学面(112)に設置される。各第2のプリズム構造(130)は第2の延在方向(D2)を有する。第1の延在方向(D1)は、視野角を拡大するために第2の延在方向(D2)と異なる。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学フィルムであって、
対向する第1の光学面と第2の光学面を有する本体と、
当該第1の光学面に設置され、それぞれが第1の延在方向を有する複数の第1のプリズム構造と、
当該第2の光学面に設置され、それぞれが第2の延在方向を有する複数の第2のプリズム構造と、を含み、
当該第1の延在方向は、当該第2の延在方向と異なる、光学フィルム。
【請求項2】
前記複数の第1のプリズム構造は配列密度Yを有し、且つ前記複数の第1のプリズム構造におけるそれぞれは互いに接続された第1の側面と第2の側面を有し、当該第1の側面と当該第2の側面との間には夾角Xを有し、当該配列密度Yと当該夾角Xは、Y≧0.441+0.01249X-3.287510-4+1.9583310-6という関係式を満たす、請求項1に記載の光学フィルム。
【請求項3】
任意の近接する2つの前記複数の第1のプリズム構造の間には空白部を有し、且つ当該配列密度Yは、Y=(P-W)/Pという関数に基づいて計算され、Pは任意の近接する2つの前記複数の第1のプリズム構造の間隔であり、Wは前記複数の空白部におけるそれぞれの幅である、請求項2に記載の光学フィルム。
【請求項4】
前記複数の第1のプリズム構造におけるそれぞれは、当該第1の光学面に凹み、又は突出するストライプ構造である、請求項1に記載の光学フィルム。
【請求項5】
当該第1の延在方向と当該第2の延在方向との夾角は90度である、請求項1に記載の光学フィルム。
【請求項6】
光線が当該第1の光学面と当該第2の光学面の一方から当該本体に入り、当該第1の光学面と当該第2の光学面の他方から出射された後、一部の当該光線は正面視方向に沿って出射され、他部の当該光線は側面視方向に沿って出射され、当該正面視方向から出射された出射量に対する当該側面視方向から出射された出射量の比は0.4以上である、請求項1に記載の光学フィルム。
【請求項7】
当該正面視方向は当該光学フィルムの出射法線に平行であり、当該側面視方向と当該出射法線との間の夾角は40度以上である、請求項6に記載の光学フィルム。
【請求項8】
バックライトモジュールであって、
入射面と出射面を有する導光板と、
当該入射面に近接する光源と、
当該出射面の前に設置された請求項1乃至7の何れか1項に記載の光学フィルムと、
当該光学フィルムと当該導光板の間にあるフィルムセットと、
を含む、バックライトモジュール。
【請求項9】
バックライトモジュールであって、
基板と当該基板に配列された複数の発光ユニットを含む光源と、
当該光源の前に設置された請求項1乃至7の何れか1項に記載の光学フィルムと、
を含む、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8又は9に記載のバックライトモジュールと、
当該バックライトモジュールの前に設置された表示パネルと、
を含む、表示装置。
【請求項11】
第1のフィルム及び第2のフィルムを含む光学フィルムセットであって、
当該第1のフィルムは、第1の光学面と、当該第1の光学面に設置され、且つそれぞれが第1の延在方向を有する複数の第1のプリズム構造とを有し、
当該第2のフィルムは、当該第1の光学面と反対の方向を向ける第2の光学面と、当該第2の光学面に設置され、且つそれぞれが第2の延在方向を有する複数の第2のプリズム構造とを有し、
当該第1の延在方向は当該第2の延在方向と異なる、光学フィルムセット。
【請求項12】
前記複数の第1のプリズム構造は配列密度Yを有し、且つ前記複数の第1のプリズム構造におけるそれぞれは互いに接続された第1の側面と第2の側面を有し、当該第1の側面と当該第2の側面との間には夾角Xを有し、当該配列密度Yと当該夾角Xは、Y≧0.441+0.01249X-3.287510-4+1.9583310-6という関係式を満たす、請求項11に記載の光学フィルムセット。
【請求項13】
任意の近接する2つの前記複数の第1のプリズム構造の間には空白部を有し、且つ当該配列密度Yは、Y=(P-W)/Pという関数に基づいて計算され、Pは任意の近接する2つの前記複数の第1のプリズム構造の間隔であり、Wは前記複数の空白部におけるそれぞれの幅である、請求項12に記載の光学フィルムセット。
【請求項14】
前記複数の第1のプリズム構造におけるそれぞれは、当該第1の光学面に凹み、又は突出するストライプ構造である、請求項11に記載の光学フィルムセット。
【請求項15】
当該第1の延在方向と当該第2の延在方向との夾角は90度である、請求項11に記載の光学フィルムセット。
【請求項16】
光線が当該第1の光学面と当該第2の光学面の一方から入り、当該第1の光学面と当該第2の光学面の他方から出射された後、一部の当該光線は正面視方向に沿って出射され、他部の当該光線は側面視方向に沿って出射され、当該正面視方向から出射された出射量に対する当該側面視方向から出射された出射量の比は0.4以上である、請求項11に記載の光学フィルムセット。
【請求項17】
当該正面視方向は当該光学フィルムセットの出射法線に平行であり、当該側面視方向と当該出射法線との間の夾角は40度以上である、請求項16に記載の光学フィルムセット。
【請求項18】
バックライトモジュールであって、
入射面と出射面を有する導光板と、
当該入射面に近接する光源と、
当該出射面の前に設置された請求項11乃至17の何れか1項に記載の光学フィルムセットと、
当該光学フィルムセットと当該導光板の間にあるフィルムセットと、
を含む、バックライトモジュール。
【請求項19】
バックライトモジュールであって、
基板と当該基板に配列された複数の発光ユニットを含む光源と、
当該光源の前に設置された請求項11乃至17の何れか1項に記載の光学フィルムセットと、
を含む、バックライトモジュール。
【請求項20】
表示装置であって、
請求項18又は19に記載のバックライトモジュールと、
当該バックライトモジュールの前に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】
本開示は光学フィルム及びその応用に関し、特に、大きな出射視野角が生じる光学フィルム、光学フィルムセット、この光学フィルムと光学フィルムセットを使用するバックライトモジュール及び表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
欧州連合が定義される車両用ディスプレイは、運転席と助手席の視野角を考慮して視野角規範(Deutsches Flachdisplay Forum)が定められたため、現在の車載製品の規範は何れもこの規範を参照にして設計されている。
【0003】
現在、バックライトモジュールに使用されているプリズムシートは、主に光線を正面視野角の方向に集中させるために使用される。しかしながら、車両用ディスプレイは視線の下に装設され、且つセンターコンソール(Center Informative Display、CID)は運転席と助手席が何れも見られるように設計する必要がある。そのため、視野角規範は上に偏し(上視野角は20度以内であり、下視野角は15度以内である)、且つ左右視野角が比較的広く分布され(左右視野角は50度以内)、一般的なタブレットコンピュータやノートパソコンの視野角需要とは大きく異なる。
【0004】
一般的には、覗き見防止シートによって視野角を縮小することができるが、覗き見防止シートのエネルギー損失はかなり大きい。全体の輝度のみを高めるにより、大視野角での輝度を期待値に達成させることができるが、電力消費の問題もある。そのため、如何に光学フィルムを開発して、それを表示装置に応用する時に特定の視野角と輝度に適合しながら、省電力の目的を達成することもできることは、本願の動機となる。
【発明の概要】
【0005】
そのため、本開示の一つの目的は、光学フィルムと光学フィルムセットを提供し、特定の視野角に適合するように、それらはバックライトモジュールと表示装置に応用することができる。
【0006】
本開示の上記目的によれば、光学フィルムを提供する。この光学フィルムは、対向する第1の光学面及び第2の光学面を有する本体と、第1の光学面に設置される複数の第1のプリズム構造と、第2の光学面に設置される複数の第2のプリズム構造と、を含む。各第1のプリズム構造は第1の延在方向を有する。各第2のプリズム構造は第2の延在方向を有する。ここで、第1の延在方向は第2の延在方向と異なる。
【0007】
本開示の一実施例によれば、上記第1のプリズム構造は配列密度Yを有し、且つ各第1のプリズム構造は互いに接続された第1の側面と第2の側面を有し、第1の側面と第2の側面との間には夾角Xを有し、ここで、配列密度Yと夾角Xとは、Y≧0.441+0.01249X-3.287510-4+1.9583310-6という関係式を満たす。
【0008】
本開示の一実施例によれば、上記第1のプリズム構造の間には空白部を有し、且つ配列密度Yは、Y=(P-W)/Pという関数に基づいて計算される。ここで、Pは任意の近接する2つの第1のプリズム構造の間隔であり、Wは各空白部の幅である。
【0009】
本開示の一実施例によれば、上記各第1のプリズム構造は、第1の光学面に凹み、又は突出するストライプ構造である。
【0010】
本開示の一実施例によれば、上記第1の延在方向と第2の延在方向との夾角は90度である。
【0011】
本開示の一実施例によれば、光線が第1の光学面と第2の光学面の一方から本体に入り、第1の光学面と第2の光学面の他方から出射された後、一部の光線は正面視方向に沿って出射され、他部の光線は側面視方向に沿って出射される。ここで、正面視方向から出射された出射量に対する側面視方向から出射された出射量の比は0.4より大きく、端点値を含む。
【0012】
本開示の一実施例によれば、上記正面視方向は光学フィルムの出射法線に平行であり、側面視方向と出射法線との間の夾角は40度より大きく、端点値を含む。
【0013】
本開示の上記目的によれば、もう一つのバックライトモジュールを提供する。バックライトモジュールは、入射面及び出射面を有する導光板と、入射面に近接される光源と、出射面の前に設置される上記の光学フィルムと、光学フィルムと導光板との間にあるフィルムセットと、を含む。
【0014】
本開示の上記目的によれば、バックライトモジュールを提供する。バックライトモジュールは、基板及び基板に配列された複数の発光ユニットとを含む光源と、光源の前に設置される上記の光学フィルムと、を含む。
【0015】
本開示の上記目的によれば、表示装置を提供する。表示装置は、上記のバックライトモジュールと、バックライトモジュールの前に設置される表示パネルと、を含む。
【0016】
本開示の上記目的によれば、光学フィルムセットを提供する。この光学フィルムセットは、第1の光学面及び複数の第1のプリズム構造を有する第1のフィルムと、第2の光学面及び複数の第2のプリズム構造を有する第2のフィルムと、を含む。第1のプリズム構造は、第1の光学面に設置され、且つ各第1のプリズム構造は第1の延在方向を有する。第1の光学面と第2の光学面はそれぞれ反対方向に向け、第2のプリズム構造は第2の光学面に設置され、且つ各第2のプリズム構造は第2の延在方向を有する。ここで、第1の延在方向は第2の延在方向と異なる。
【0017】
本開示の一実施例によれば、上記第1のプリズム構造は配列密度Yを有し、且つ各第1のプリズム構造は互いに接続された第1の側面と第2の側面を有し、第1の側面と第2の側面との間には夾角Xを有し、配列密度Yと夾角Xとは、Y≧0.441+0.01249X-3.287510-4+1.9583310-6という関係式を満たす。
【0018】
本開示の一実施例によれば、上記任意の近接する2つの第1のプリズム構造の間には空白部を有し、且つ配列密度Yは、Y=(P-W)/Pという関数に基づいて計算される。Pは任意の近接する2つの第1のプリズム構造の間隔であり、Wは各空白部の幅である。
【0019】
本開示の一実施例によれば、上記各第1のプリズム構造は、第1の光学面に凹み、又は突出するストライプ構造である。
【0020】
本開示の一実施例によれば、上記第1の延在方向と第2の延在方向との夾角は90度である。
【0021】
本開示の一実施例によれば、光線が第1の光学面と第2の光学面の一方から入り、第1の光学面と第2の光学面の他方から出射された後、一部の光線は正面視方向に沿って出射され、他部の光線は側面視方向に沿って出射される。ここで、正面視方向から出射された出射量に対する側面視方向から出射された出射量の比は0.4より大きく、端点値を含む。
【0022】
本開示の一実施例によれば、正面視方向は光学フィルムセットの出射法線に平行であり、側面視方向と出射法線との間の夾角は40度より大きく、端点値を含む。
【0023】
本開示の上記目的によれば、もう一つのバックライトモジュールを提供する。バックライトモジュールは、入射面及び出射面を有する導光板と、入射面に近接する光源と、出射面の前に設置される上記の光学フィルムセットと、光学フィルムと導光板との間にあるフィルムセットと、を含む。
【0024】
本開示の上記目的によれば、バックライトモジュールを提供する。バックライトモジュールは、基板及び基板に配列された複数の発光ユニットを含む光源と、光源の前に設置される上記の光学フィルムセットと、を含む。
【0025】
本開示の上記目的によれば、表示装置を提供する。表示装置は、上記のバックライトモジュールと、バックライトモジュールの前に設置される表示パネルと、を含む。
【0026】
本開示の一実施例によれば、上記任意の近接する2つの第1のプリズム構造の間には空白部を有し、且つ配列密度Yは、Y=(P-W)/Pという関数に基づいて計算される。ここで、Pは任意の近接する2つの第1のプリズム構造の間隔であり、Wは各空白部の幅である。
【0027】
以上から分かるように、本開示は、主に光学フィルム又は光学フィルムセットにおける第1のプリズム構造と第2のプリズム構造の設計により、一部の直方向光を他の視野角方向に変えることができ、これにより、全体の視野範囲を向上させ、電流を増加させて全体の輝度を高める必要がなく、特定の視野角に適合することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
実施例及びその利点をより一層理解できるために、図面に合わせて参照し、以下のように説明する。
図1】本開示の一実施形態に係る光学フィルムの直下型バックライトモジュールへの応用を示す模式図である。
図2】本開示の一実施形態に係る光学フィルムの一部を示す模式図である。
図3】既知の欧州連合が定義される車両用ディスプレイの視野角規範を示す模式図である。
図4】本開示の一実施形態に係る第1のプリズム構造の夾角(X)と配列密度(Y)との関係を示す曲線図である。
図5】本開示の一実施形態に係る異なる角度及び異なる配列密度を有する第1のプリズム構造の光学フィルムをそれぞれ用いて生成される正面視出射量に対する側面視出射量の割合の模式図である。
図6A】既知の光学フィルムの各視野角の出射輝度のシミュレーション模式図である。
図6B】本開示の一実施形態に係る第1のプリズム構造の光学フィルムの各視野角の出射輝度のシミュレーション模式図である。
図7】本開示の一実施形態に係る光学フィルムと比較例の光学フィルムをそれぞれ用いてシミュレーションした視野角と輝度の関係曲線図である。
図8】本開示の一実施形態に係る光学フィルムの直下型バックライトモジュールへの応用を示す模式図である。
図9】本開示の一実施形態に係る光学フィルムのサイドイン型バックライトモジュールへの応用を示す模式図である。
図10】本開示の一実施形態に係る表示装置を示す装置模式図である。
図11】本開示の一実施形態に係る光学フィルムセットの直下型バックライトモジュールへの応用を示す模式図である。
図12】本開示の一実施形態に係る光学フィルムセットの一部を示す模式図である。
図13】本開示の一実施形態に係る光学フィルムセットのサイドイン型バックライトモジュールへの応用を示す模式図である。
図14】本開示の他の一実施形態に係る表示装置を示す装置模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
図1を参照し、これは本開示の一実施形態に係る光学フィルムの直下型バックライトモジュールへの応用を示す模式図である。本実施形態の光学フィルム100は、バックライトモジュール200又はバックライトモジュール300の出射視野角を高めるように、主に、図1図8に示すような直下型バックライトモジュール200と500に応用することができ、又は、図9に示すようなサイドイン型バックライトモジュール300に応用することができる。図1に示すようなバックライトモジュール200において、光学フィルム100は光源210の前に設置される。ここで、光源210は基板211及び基板211に配列された複数の発光ユニット212を含む。よって、光源210が提供される光線は、光学フィルム100を直接透過し、光学フィルム100から出射することができる。
【0030】
図1に示すように、本実施形態における光学フィルム100は、第1の光学面111と第2の光学面112を有する本体110と、第1の光学面111に設置される複数の第1のプリズム構造120と、第2の光学面112に設置される複数の第2のプリズム構造130と、を含む。図1に示すように、第1のプリズム構造120は第1の延在方向D1を有し、第2のプリズム構造130は第2の延在方向D2を有し、第1の延在方向D1は第2の延在方向D2と異なる。よって、光線が第1の光学面111から光学フィルム100に入った後、第1のプリズム構造120は、一部の直方向光線を他の方向の光線に変更し、さらに方向変更後の光線を第2の光学面112における第2のプリズム構造130を透過して出射させることができる。具体的には、図1に示すように、光線が光学フィルム100を介して作用された後、一部の光線(例えば光線L1)は第1のプリズム構造120の間の空白部S1を透過して正面視方向に沿って出射することができ、他部の光線(例えば光線L2)は第1のプリズム構造120を介して作用されて側面視方向に沿って出射することができる。ここで、正面視方向とは、光線が光学フィルム100の法線方向に平行であることを指し、側面視方向と正面視方向との間に夾角θを有する。より詳しくは、当該正面視方向は当該光学フィルム100の出射法線に平行であり、当該側面視方向と当該出射法線との間の夾角θは40度より大きく、端点値を含む。このようにして、本実施形態の光学フィルム100は、さらに一部の直方向光を他の視野角方向に変更し、視野角を拡大するために水平方向の視野角の大きさを調整することができ、全体の輝度を高めるために電流を増加させる必要がなく、特定の視野角と輝度に適合させ、同時に省電力の目的を達成することができる。
【0031】
本実施例において、各第1のプリズム構造120は、第1の光学面111に突出するストライプ構造である。他の実施例において、第1のプリズム構造120は、第1の光学面111に凹むストライプ構造であってもよい。いくつかの実施形態において、第1の延在方向D1と第2の延在方向D2との夾角は90度である。また、図2を参照すると、図2は本開示の一実施形態に係る光学フィルムの一部を示す模式図である。一実施例において、各第1のプリズム構造120は互いに接続された第1の側面121と第2の側面122を有し、第1の側面121と第2の側面122との間には夾角Xを有する。第1のプリズム構造120は配列密度を有し、且つ任意の近接する2つの第1のプリズム構造120の間には間隔Pを有し、且つ空白部S1は幅Wを有する。ここで、配列密度は、Y=(P-W)/Pという関数に基づいて計算される。
【0032】
本実施例において、光線が光学フィルム100を介して作用された後、正面視方向から出射される光線L1の出射量に対する側面視方向から出射される光線L2の出射量との比が0.4以上である場合、つまり、光学フィルム100の正面視出射量に対する側面視出射量の割合が40%以上である必要がある場合、第1のプリズム構造120の設計は、Y≧0.441+0.01249X-3.287510-4+1.9583310-6という関係式を満たす必要がある。
【0033】
図3と表1を参照すると、図3は既知の欧州連合が定義される車両用ディスプレイの視野角規範を示す模式図である。欧州連合が定義される車両用ディスプレイの視野角規範(Deutsches Flachdisplay Forum)において、運転席と助手席の視野角を同時に考慮するために、例えば、図3に示すような領域A+、領域A及び領域Bのように、車両用ディスプレイの正面視方向から出射される光線の出射量(つまり領域A+の輝度)に対する側面視方向から出射される光線の出射量(つまり領域Bの輝度)の割合は少なくとも37.5%より大きいべきであるように規定される。但し、本実施例では、欧州連合が定義される車両用ディスプレイの視野角規範より高い基準を採用して、正面視方向から出射される光線の出射量に対する側面視方向から出射される光線の出射量の割合は少なくとも40%以上(つまり37.5%より大きい)であることを要求し、そのため、本実施例の関係式を用いて光学フィルム100を設計することは、出射視野角を拡大し、且つ欧州連合が定義される車両用ディスプレイの輝度に関する規定に適合することができる。
【0034】
図3における各領域の視野角範囲及び欧州連合の視野角規範
【表1】
【0035】
また、図4図5を参照すると、図4は本開示の一実施形態に係る第1のプリズム構造の夾角(X)と配列密度(Y)との関係を示す曲線図であり、図5は本開示の一実施形態に係る異なる角度及び異なる配列密度を有する第1のプリズム構造の光学フィルムをそれぞれ用いて生成される正面視出射量に対する側面視出射量の割合の模式図である。図4図5から分かるように、光学フィルム100の正面視出射量に対する側面視出射量の割合が40%である必要がある場合、特定の出射視野角に対する需要を満たすように、第1のプリズム構造120の夾角Xを40度且つ配列密度を54%に設定し、又は第1のプリズム構造120の夾角Xを60度且つ配列密度を43%に設定し、又は第1のプリズム構造120の夾角Xを90度且つ配列密度を33%に設定し、又は第1のプリズム構造120の夾角Xを120度且つ配列密度を59%に設定することができる。
【0036】
図6A図6Bを同時に参照し、図6Aは既知の光学フィルムの各視野角の出射輝度のシミュレーション模式図であり、図6Bは本開示の一実施形態に係る第1のプリズム構造の光学フィルムの各視野角の出射輝度のシミュレーション模式図である。図6Aの既知の光学フィルムの輝度のシミュレーション模式図に比べ、図6Bの実施例の濃色領域が2つの領域に分離され、正面視野角の出射エネルギーの消耗を減少させるように正面視野角の出射輝度を下げ、運転席と助手席の側面視野角の輝度を向上させることが明らかである。通常のプリズムシートや関係式に満たさないフィルムの比較例については、何れも濃色領域を2つの領域に分離することができず、本願の目的を達成することができない。
【0037】
なお、本開示は、上記角度と配列密度に限定されるものではなく、本開示の関係式を用いて、出射量の割合需要に応じて対応する第1のプリズム構造120の夾角Xと配列密度を算出することができる。例を挙げると、図4における曲線は、光学フィルム100の正面視出射量に対する側面視出射量の割合が40%に等しい場合、第1のプリズム構造120の夾角Xと配列密度との関係曲線を示す。この曲線の以上の範囲は、高い正面視出射量に対する側面視出射量の割合が対応する第1のプリズム構造120の夾角Xと配列密度との関係を示す。夾角Xが90度である点を例として、第1のプリズム構造120の夾角Xが90度である場合、配列密度は33%であり、この場合の正面視出射量に対する側面視出射量の割合は40%である。高い正面視出射量に対する側面視出射量の割合が必要である場合、第1のプリズム構造120の夾角Xが90度である同じ条件で、第1のプリズム構造120の配列密度を増加することにより、例えば配列密度を33%より大きく設定すれば、正面視出射量に対する側面視出射量の割合を増加させる目的を達成することができる。
【0038】
また、図7を参照すると、図7は本開示の一実施形態に係る光学フィルム100と比較例の光学フィルムとをそれぞれ用いてシミュレーションした視野角と輝度の関係曲線図である。ここで、比較例の光学フィルムは通常の片面プリズムシートである。図7から分かるように、光線が通常の片面プリズムシートを透過して出射した後、出射視野角範囲が-40度~+40度の間に高い出射量を有し、光線が本開示の実施形態の光学フィルム100を透過して出射した後、光学フィルム100から出射した正面視野角範囲が-30度~+30度の間の輝度は、比較例の光学フィルムの出射正面視野角の輝度に対して低いが、-40度~+40度以外の範囲の視野角位置の出射量は著しく向上させ、例えば、-50度~+50度の視野角範囲の相対輝度は0.3から0.5に増加させる。これにより、本実施形態の光学フィルム100は、正面視野角の出射量エネルギー消耗を減少させるように、正面視野角の出射輝度を下げることができ、且つ運転席と助手席の側面視野角の輝度を向上させ、車両用ディスプレイの使用需要を満たす。
【0039】
また、図8を参照すると、図8は本開示の一実施形態に係る光学フィルムの直下型バックライトモジュールへの応用を示す模式図である。本実施形態のバックライトモジュール500は、光源210、拡散フィルム510、拡散プレート520及び光学フィルム100を含む。図8に示すようなバックライトモジュール500において、光学フィルム100は光源210の前に設置される。拡散フィルム510と拡散プレート520は光源210と光学フィルム100との間に設置される。よって、光源210が提供した光線は、拡散フィルム510と拡散プレート520を透過した後、光学フィルム100に入り、光学フィルム100を介して作用されて広い視野角出射を形成することができる。
【0040】
また、図9を参照すると、図9は本開示の一実施形態に係る光学フィルムのサイドイン型バックライトモジュールへの応用を示す模式図である。本実施形態の光学フィルム100は、サイドイン型バックライトモジュール300に応用することもできる。ここで、バックライトモジュール300は、光源310、導光板320、フィルムセット330及び光学フィルム100を含む。ここで、光源310は導光板320の入射面321に近接され、光学フィルム100は導光板320の出射面322の前に設置される。フィルムセット330は導光板320と光学フィルム100との間に設置される。よって、光源310が提供した光線は、導光板320に入って面光源を形成して出射した後、フィルムセット330を透過して、再び光学フィルム100に入り、光学フィルム100を介して作用されて広い視野角出射を形成することができる。
【0041】
また、図10を参照すると、これは本開示の一実施形態に係る表示装置を示す装置模式図である。本実施形態の表示装置400は図1に示すようなバックライトモジュール200と表示パネル410を含む。表示パネル410はバックライトモジュール200の前に設置される。よって、表示装置400は、バックライトモジュール200における光学フィルム100の設計により、同様に正面視野角の出射量を低減させ、側面視野角の出射量を増加させる目的を達成することができるため、ここではその説明を省略する。ここで、本実施例は、図1に示すようなバックライトモジュール200を表示装置400に応用することを例として説明するもののみであり、本開示を制限するものではない。同様の視野角の拡大効果を奏するように、上記他の実施例のバックライトモジュール(例えば、図9に示すようなバックライトモジュール300)は何れも表示装置に応用することができる。
【0042】
図11を参照すると、これは本開示の一実施形態に係る光学フィルムセットの直下型バックライトモジュールへの応用を示す模式図である。本実施形態の光学フィルムセット600は、バックライトモジュール700又はバックライトモジュール800の出射視野角を高めるように、主に、図11に示すような直下型バックライトモジュール700に応用することができ、又は、図13に示すようなサイドイン型バックライトモジュール800に応用することができる。図11に示すようなバックライトモジュール700において、光学フィルムセット600は光源710の前に設置される。ここで、光源710は基板711及び基板711に配列された複数の発光ユニット712を含む。よって、光源710が提供される光線は、光学フィルムセット600を直接透過して、光学フィルムセット600から出射することができる。
【0043】
図11に示すように、本実施形態の光学フィルムセット600は、第1の光学面612及び複数の第1のプリズム構造611を有する第1のフィルム610と、第2の光学面622及び複数の第2のプリズム構造621を有する第2のフィルム620と、を含む。ここで、第1のプリズム構造611は第1の光学面612に設置され、且つ第2のプリズム構造621は第2の光学面622に設置される。図11に示すように、第1のプリズム構造611は第1の延在方向D1を有し、第2のプリズム構造621は第2の延在方向D2を有し、第1の延在方向D1は第2の延在方向D2と異なる。よって、光線が第1の光学面612から光学フィルムセット600に入った後、第1のプリズム構造611は、一部の直方向光線を他の方向の光線に変更し、さらに方向変更後の光線を第2の光学面622の第2のプリズム構造621を透過して出射することができる。具体的には、図11に示したように、光線が光学フィルム600を介して作用された後、一部の光線(例えば光線L1)は第1のプリズム構造611の間の空白部S1を透過して正面視方向に沿って出射することができ、他部の光線(例えば光線L2)は第1のプリズム構造611を介して作用されて側面視方向に沿って出射することができる。ここで、正面視方向とは、光線が光学フィルムセット600の法線方向に平行であることを指し、側面視方向と正面視方向との間に夾角θを有する。より詳しくは、当該正面視方向は光学フィルムセット600の出射法線に平行であり、側面視方向と出射法線との間の夾角θは40度より大きく、端点値を含む。このようにして、本実施形態の光学フィルムセット600は、さらに一部の直方向光を他の視野角方向に変更し、視野角を拡大するために水平方向の視野角の大きさを調整することができ、全体の輝度を高めるために電流を増加させる必要がなく、特定の視野角と輝度に適合させ、同時に省電力の目的を達成することができる。
【0044】
本実施例において、各第1のプリズム構造611は、第1の光学面612に突出するストライプ構造である。他の実施例において、第1のプリズム構造611は、第1の光学面612に凹むストライプ構造であってもよい。いくつかの実施形態において、第1の延在方向D1と第2の延在方向D2との夾角は90度である。また、図12を参照すると、図12は本開示の一実施形態に係る光学フィルムセットの一部を示す模式図である。一実施例において、各第1のプリズム構造611は互いに接続された第1の側面611aと第2の側面611bを有し、第1の側面611aと第2の側面611bとの間には夾角Xを有する。第1のプリズム構造611は配列密度Yを有し、且つ任意の近接する2つの第1のプリズム構造611の間には間隔Pを有し、且つ空白部S2は幅Wを有する。ここで、配列密度は、Y=(P-W)/Pという関数に基づいて計算される。
【0045】
本実施例において、光線が光学フィルムセット600を介して作用された後、正面視方向から出射される光線L1の出射量に対する側面視方向から出射される光線L2の出射量の比が0.4以上である場合、つまり、光学フィルムセット600の正面視出射量に対する側面視出射量の割合が40%以上である必要がある場合、第1のプリズム構造611の設計は、Y≧0.441+0.01249X-3.287510-4+1.9583310-6という関係式を満たす必要がある。
【0046】
また、図13を参照すると、図13は本開示の一実施形態に係る光学フィルムセットのサイドイン型バックライトモジュールへの応用を示す模式図である。本実施形態の光学フィルムセット600は、サイドイン型バックライトモジュール800に応用することもできる。ここで、バックライトモジュール800は光源810、導光板820、フィルムセット830及び光学フィルムセット600を含む。ここで、光源810は導光板820の入射面821に近接され、光学フィルム600は導光板820の出射面822の前に設置される。フィルムセット830は導光板820と光学フィルム600との間に設置される。よって、光源810が提供した光線は、導光板820に入って面光源を形成して出射した後、フィルムセット830を透過して、再び光学フィルムセット600に入り、光学フィルムセット600を介して作用されて広い視野角出射を形成することができる。
【0047】
また、図14を参照すると、これは本開示の他の一実施形態に係る表示装置を示す装置模式図である。本実施形態の表示装置900は図11に示すようなバックライトモジュール700及び表示パネル910を含む。表示パネル910はバックライトモジュール700の前に設置される。よって、表示装置900は、バックライトモジュール700における光学フィルムセット600の設計により、同様に正面視野角の出射量を低減させ、側面視野角の出射量を増加させる目的を達成することができるため、ここではその説明を省略する。ここで、本実施例は、図11に示すようなバックライトモジュール700を表示装置900に応用することを例として説明するもののみであり、本開示を制限するものではない。同様の視野角の拡大効果を奏するように、上記他の実施例のバックライトモジュール(例えば、図13に示すようなバックライトモジュール800)は何れも表示装置に応用することができる。
【0048】
上記の本開示における実施形態から分かるように、本開示は主に光学フィルム又は光学フィルムセットにおける第1のプリズム構造と第2のプリズム構造の設計により、一部の直方向光を他の視野角方向に変えることができ、これにより、全体の視野範囲を向上させ、電流を増加させて全体の輝度を高める必要がなく、特定の視野角に適合することができる。一方、本開示の関係式を用いて、異なる車載表示装置の視野角の需要に適合するように、第1のプリズム構造と第2のプリズム構造の角度変化と配列密度を設計することもできる。
【符号の説明】
【0049】
100 光学フィルム
110 本体
111 第1の光学面
112 第2の光学面
120 第1のプリズム構造
121 第1の側面
122 第2の側面
130 第2のプリズム構造
200 バックライトモジュール
210 光源
211 基板
212 発光ユニット
300 バックライトモジュール
310 光源
320 導光板
321 入射面
322 出射面
330 フィルムセット
400 表示装置
410 表示パネル
500 バックライトモジュール
510 拡散フィルム
520 拡散プレート
600 光学フィルムセット
610 第1のフィルム
611 第1のプリズム構造
611a 第1の側面
611b 第2の側面
612 第1の光学面
620 第2のフィルム
621 第2のプリズム構造
622 第2の光学面
700 バックライトモジュール
710 光源
711 基板
712 発光ユニット
800 バックライトモジュール
810 光源
820 導光板
821 入射面
822 出射面
830 フィルムセット
900 表示装置
910 表示パネル
A 領域
B 領域
A+ 領域
D1 第1の延在方向
D2 第2の延在方向
L1 光線
L2 光線
間隔
S1 空白部
S2 空白部

θ 夾角
X 夾角
図1
図2
図3
図4
図5
図6A
図6B
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
【国際調査報告】