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照明装置、面光源装置和液晶显示装置.pdf

  • 上传人:三**
  • 文档编号:5856056
  • 上传时间:2019-03-25
  • 格式:PDF
  • 页数:22
  • 大小:609.34KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN200980156050.6

    申请日:

    2009.09.29

    公开号:

    CN102301177A

    公开日:

    2011.12.28

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G02B 6/00申请公布日:20111228|||实质审查的生效IPC(主分类):F21S 2/00申请日:20090929|||公开

    IPC分类号:

    F21S2/00; F21Y101/02

    主分类号:

    F21S2/00

    申请人:

    夏普株式会社

    发明人:

    味地悠作

    地址:

    日本大阪府

    优先权:

    2009.02.23 JP 2009-039460

    专利代理机构:

    北京尚诚知识产权代理有限公司 11322

    代理人:

    龙淳

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    内容摘要

    本发明提供照明装置、面光源装置和液晶显示装置。在以覆盖导光体(1)的与出射面(1c)相对的相对面的方式设置的反射片(3)和导光体(1)的导光部(1a)中的至少一个设置有突起部(4),使得在导光部(1a)与反射片(3)之间的至少一部分形成空隙。由此,能够获得薄型且光的利用效率高并且能够实现区域控光的照明装置。

    权利要求书

    1.一种照明装置,其特征在于:
    具有多个组合,该组合是点状光源和使来自该光源的光扩散并进
    行面发光的导光体的组合,
    所述导光体分别包括:具有出射面的发光部;和将来自所述光源
    的光导向该发光部的导光部,并以在一个导光体的导光部上搁置与该
    一个导光体相邻的另一个导光体的发光部的方式配置,
    在所述导光体的与出射面相对的相对面,以覆盖该相对面的方式
    设置有反射片,
    在所述反射片和所述导光体的导光部中的至少一个设置有突起
    部,使得在所述导光部与所述反射片之间的至少一部分形成空隙。
    2.如权利要求1所述的照明装置,其特征在于:
    在所述反射片中,被一个导光体的导光部和以搁置在所述导光部
    上的方式配置的与所述导光体相邻的另一个导光体的发光部夹着的区
    域至少是双面反射片。
    3.如权利要求1或2所述的照明装置,其特征在于:
    所述突起部与所述导光部的接触面积比所述突起部与所述反射片
    的接触面积小。
    4.如权利要求1至3中任一项所述的照明装置,其特征在于:
    所述突起部由具有透光性的材料形成。
    5.如权利要求1至4中任一项所述的照明装置,其特征在于:
    所述突起部设置于所述反射片。
    6.如权利要求1至5中任一项所述的照明装置,其特征在于:
    所述突起部位于所述导光部的不被所述点状光源的光照射的区
    域。
    7.如权利要求1至6中任一项所述的照明装置,其特征在于:
    所述反射片通过粘接部粘接于所述导光体。
    8.一种面光源装置,其特征在于,包括:
    权利要求1至7中任一项所述的照明装置;和
    设置在所述照明装置的发光面上的光学部件。
    9.一种液晶显示装置,其特征在于:
    具备权利要求8所述的面光源装置作为背光源。

    说明书

    照明装置、面光源装置和液晶显示装置

    技术领域

    本发明涉及作为液晶显示装置的背光源等加以利用的照明装置、
    面光源装置和具备该面光源装置的液晶显示装置。

    背景技术

    近年来,取代阴极射线管(CRT)而迅速普及的液晶显示装置具有
    节能、薄型、轻量等特长,广泛地应用于液晶电视机、显示器、便携
    式电话等。作为进一步发挥这些特长的方法,能够列举对在液晶显示
    装置的背后配置的照明装置进行改良(所谓的背光源)。

    作为照明装置的背光源大体分为侧光型(也称作边光型)和正下
    方型。侧光型具有在液晶显示面板的背后设置有导光板,在导光板的
    端部设置有光源的结构。从光源出射的光被导光板反射、间接地均匀
    照射液晶显示面板。根据该结构,虽然亮度低,但是能够实现薄型化
    的照明装置。因此,侧光型照明装置主要应用于便携式电话、笔记本
    电脑等中小型液晶显示器。

    此外,正下方型照明装置在液晶显示面板的背后排列多个光源,
    直接照射液晶显示面板。因此,即使是大画面也容易获得高亮度,主
    要应用于20英寸以上的大型液晶显示器。但是,目前的正下方型照明
    装置的厚度大约为20mm~40mm左右,妨碍显示器进一步薄型化。

    为了实现大型液晶显示器的进一步薄型化,能够通过缩短光源与
    液晶显示面板的距离来解决,但是这种情况下,如果不增加光源的数
    量,则不能够获得照明装置的亮度均匀性。另一方面,如果增加光源
    的数量,成本就会增高。因此,期待开发出一种不增加光源的数量,
    而实现薄型且亮度均匀性优异的照明装置。

    以往,为了解决这些问题,尝试通过使用排列多个导光体单元而
    构成的照明装置,来实现大型液晶显示器的薄型化。

    如图9所示,在专利文献1中公开了如下结构:作为一次光源使
    用多个细长棒状的荧光灯L1、L2、L3,并且多个导光块BL1、BL2、
    BL3部分重叠地配置的所谓串列配置而成的导光块。

    上述导光块BL1从上述一次光源L1接受一次光的供给,其他的一
    次光源L2、L3配置于在导光块BL1、BL2的顶端部附近形成的凹部,
    向导光块BL2、BL3供给一次光。

    此外,如图所示,相邻的导光块的重叠部由舌状重叠部117a、117b、
    127a、127b和带状重叠部117c、127c形成。

    这样,根据上述结构,由于通过采用上述重叠构造,在一次光源
    L2、L3的两个端部存在电极,所以能够防止在其附近容易发生的亮度
    不足。

    图10(a)是现有的串列式照明装置201的侧面图,图10(b)是
    从出射面侧观察现有的串列式照明装置201的正视图。

    如图10(a)和图10(b)所示,在上述结构中,使用多个点状光
    源即LED光源203作为一次光源,上述照明装置201具备多个导光体
    202,该导光体202包括:具有出射面202c的发光部202b;和将来自
    上述LED光源203的光导向该发光部202b的导光部202a。该多个导
    光体202配置成:在一个导光体202的导光部202a上搁置与该一个导
    光体202相邻的另一个导光体202的发光部202b。

    进而,在上述导光体202具备反射片204,该反射片204通过将从
    上述导光体202的导光部202a的上下表面或发光部202b的下表面漏
    出的光反射,使其重新返回到上述导光体202,从而提高光的利用效率。

    如图10(a)所示,上述反射片204的一部分被夹在一个导光体
    202的导光部202a的上表面、与以搁置在该一个导光体202上的方式
    配置的另一个导光体202的发光部202b的下表面之间,并且上述反射
    片204的一端被夹在上述导光体202在上述光源203一侧的一端与用
    于配置上述光源203的基板205之间。

    通过采用上述结构,能够实现大型液晶显示器的照明装置(所谓
    的背光源)的薄型化。

    现有技术文献

    专利文献

    专利文献1:日本公开专利公报“特开平11-288611号公报(1999
    年10月19日公开)”

    发明内容

    发明要解决的课题

    但是,在上述专利文献1中记载的导光块中,使用多个细长棒状
    的荧光灯L1、L2、L3作为一次光源,因此,从节能和提高对比度比的
    观点来看,在大型液晶显示器的照明装置(所谓的背光源)的领域中,
    实现备受瞩目的区域控光(Local Dimming)技术非常困难。

    上述区域控光技术是指,在具备多个LED光源这样的点状光源的
    照明装置中,独立地控制上述各个点状光源,从而局部地控制上述照
    明装置的发光面的亮度。

    在使用LED光源这样的点状光源作为一次光源的情况下,具有能
    够容易实现上述区域控光技术的优点,反之,为了从导光体的整个出
    射面发出更加均匀的光,除具有上述出射面的发光部之外,还需要在
    导光体内设置导光部,该导光部将从上述LED光源出射的光充分扩散
    并导向发光部。

    上述导光部需要无损耗地将从上述LED光源出射的光导向发光
    部。通过消除光损耗,能够实现光的利用效率高的照明装置。

    在上述导光部中,为了消除光损耗,需要使从光源向导光体入射
    的光在导光部内反复地全反射,并将其导向发光部。

    图11是表示现有的串列式照明装置201中具备的导光体202的概
    略结构的平面图。

    如图所示,根据斯涅尔定律,从设置有LED光源203的导光体202
    外的空气层向导光体202内入射的光收敛在临界角θ以内。在将导光
    体202的折射率设为n1时,临界角θ表示为sinθ=1/n1。

    因此,入射到导光体202的光在具有折射率n1的导光体202与
    具有折射率n2的物质层206的边界面发生全反射,根据斯涅尔定律,
    在导光体202内进行导光的条件是sin(90-θ)=n2/n1。根据该式,
    并且根据sin(90-θ)=cosθ,(sinθ)2+(cosθ)2=1,因此得出,1/
    (n1)2+(n2)2/(n1)2=1,如果针对n2求解方程式,则
    { ( n 1 ) 2 - 1 } | . ]]>

    由此,为了满足全反射条件,物质层206的折射率n2满足下式(1)
    即可:

    举例进行更详细的说明,在上述导光体202采用丙烯酸树脂的情
    况下,n1=1.49,因此,为了满足全反射条件,上述物质层206满足
    n2<1.10即可。另外,在上述导光体202采用聚碳酸酯的情况下,n1
    =1.59,因此,为了满足全反射条件,上述物质层206满足n2<1.236
    即可。

    如图11所示,以上使用在导光体202的左右面侧形成有上述物质
    层206的例子,对用于使上述导光体202满足全反射条件的上述物质
    层206的折射率n2进行了说明,但是,由于从LED光源203出射的
    光呈放射状扩散,因此,即使在导光体202的上下表面侧形成有上述
    物质层206的情况下,用于使上述导光体202满足全反射条件的上述
    物质层206的折射率n2也同样。

    在图10(a)所示的现有的串列式照明装置201中,反射片204设
    置成与导光体202的导光部202a的上下表面紧贴或者接触。即,为上
    述物质层206是反射片204的结构。

    在上述结构中,在上述导光体202的导光部202a的上下表面的边
    界设置有反射片204,该反射片204的折射率与导光体202的折射率大
    致相等,且由PET膜等塑料膜构成。

    上述导光体202的折射率与上述反射片204的折射率几乎没有差
    异,因此,入射到上述导光体202的光在上述导光部202a的上下表面
    与反射片204的边界面不发生全反射,而是被上述反射片204反射而
    导向发光部202b。

    在这种情况下,实际存在的反射片的反射率不是100%,而是约
    96%左右,因此,每次发生由反射片进行的反射时,会引起百分之几的
    光损耗。从而,在从光源入射到导光体的光在导光部内,由反射片反
    复多次地反射后被导向发光部的情况下,会产生光的利用效率大幅降
    低的问题。

    本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种薄型且光
    的利用效率高并且能够实现区域控光的照明装置。

    此外,本发明的目的还在于提供一种具备上述照明装置的薄型的
    面光源装置,其光的利用效率高且能够实现区域控光,并且亮度均匀
    性得以改善。

    此外,本发明的目的还在于提供一种具备上述面光源装置作为背
    光源,由此显示品质良好且薄型的液晶显示装置。

    用于解决课题的手段

    为了解决上述课题,本发明的照明装置的特征在于:具有多个组
    合,该组合是点状光源和使来自该光源的光扩散并进行面发光的导光
    体的组合,上述导光体分别包括:具有出射面的发光部;和将来自上
    述光源的光导向该发光部的导光部,并以在一个导光体的导光部上搁
    置与该一个导光体相邻的另一个导光体的发光部的方式配置,在上述
    导光体的与出射面相对的相对面,以覆盖该相对面的方式设置有反射
    片,在上述反射片和上述导光体的导光部中的至少一个设置有突起部,
    使得在上述导光部与上述反射片之间的至少一部分形成空隙。

    如上所述,在现有的串列式照明装置中,以相接的方式设置的、
    由例如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等透明树脂形成
    的导光体和由PET膜等塑料膜构成的反射片不具有折射率差,因此入
    射到上述导光体的光在导光部的上下表面与上述反射片的边界面不发
    生全反射,而是通过上述反射片的反射被导向发光部。这样,由于上
    述反射片引起光损耗,所以存在光的利用效率大幅降低这样的问题。

    根据上述结构,在上述反射片与上述导光体的导光部中的至少一
    个设置有突起部,使得在上述导光部与上述反射片相接的部分的至少
    一部分形成空隙。

    利用上述突起部,能够在以相互相接的方式设置的上述导光体与
    上述反射片之间的至少一部分设置空隙。

    上述空隙成为折射率为1的空气层,因此,根据上述结构,能够
    在上述导光部与上述反射片之间的至少一部分设置折射率大幅小于上
    述导光体的折射率的空气层。

    从而,在上述导光部中,在设置有上述空隙的区域(以上述空气
    层相接的方式设置的区域),相对于上述导光部的上下表面的法线以超
    过由构成上述导光体的材质决定的全反射临界角的入射角入射的光全
    部被全反射,因此能够提高光的利用效率。

    根据上述结构,能够获得薄型且光的利用效率高并且能够实现区
    域控光的照明装置。

    本发明的照明装置优选在上述反射片中,被一个导光体的导光部
    和以搁置在上述导光部上的方式配置的与上述导光体相邻的另一个导
    光体的发光部夹着的区域至少是双面反射片。

    根据上述结构,在上述导光部的设置有上述空隙的区域(与上述
    空气层相接的区域),能够利用上述双面反射片将相对于上述导光部的
    上表面的法线以小于全反射临界角的入射角入射、在上述导光部的上
    表面不反射而漏出的光反射,使其返回到上述导光部。因此,能够进
    一步提高光的利用效率。此外,上述全反射临界角由构成上述导光体
    的材质决定。

    在本发明的照明装置中,优选上述突起部与上述导光部的接触面
    积比上述突起部与上述反射片的接触面积小。

    根据上述结构,即使上述突起部采用折射率较高且与上述导光体
    或上述反射片相同材质的材料形成,通过使突起部形成上述形状,也
    能够抑制从上述导光部漏出的光。因此,能够实现光的利用效率高的
    照明装置。

    在本发明的照明装置中,上述突起部优选由具有透光性的材料形
    成。

    根据上述结构,上述突起部由具有透光性的材料形成,因此,在
    该突起部中,能够抑制因光的吸收等引起的光损耗。这样,能够实现
    光的利用效率高的照明装置。

    在本发明的照明装置中,上述突起部优选设置于上述反射片。

    在上述导光部例如设置有微细的突起部的情况下,在该导光部的
    表面形成微细的凹凸。在该微细的凹凸形状的边界产生漏出的光,导
    致光的利用效率降低。

    根据上述结构,上述突起部设置于上述反射片一侧,因此能够抑
    制从上述导光部漏出的光,能够实现光的利用效率高的照明装置。

    在本发明的照明装置中,上述突起部优选位于上述导光部的不被
    上述点状光源的光照射的区域。

    此处,“上述突起部位于上述导光部的不被上述点状光源的光照射
    的区域”是指,在上述突起部设置于上述导光部一侧或上述反射片一
    侧中的任一侧的情况下,当串列配置有多个导光体时,突起部位于导
    光体的导光部中不被来自点状光源的光照射的区域。

    根据上述结构,在上述突起部设置于上述导光部一侧或上述反射
    片一侧中的任一侧的情况下,由于该突起部设置于上述导光部的不被
    上述点状光源的光照射的区域,所以也能够抑制因上述突起部的影响
    而从上述导光部漏出的光,能够实现光的利用效率高的照明装置。

    在本发明的照明装置中,优选上述反射片通过粘接部粘接于上述
    导光体。

    根据上述结构,利用粘接部将上述反射片粘接于上述导光体,由
    此能够抑制上述反射片的位置偏移,并且能够提高组合上述导光体时
    的作业性。

    为了解决上述课题,本发明的面发光装置的特征在于,包括:上
    述照明装置;和设置于上述照明装置的发光面上的光学部件。

    上述光学部件例如是配置于从上述照明装置离开几mm左右的部
    位的、2~3mm左右厚度的扩散板。但是,上述光学部件的厚度和离开
    上述照明装置的距离并不局限于此。

    进而,作为面光源装置,为了能够确保可充分发挥功能的亮度均
    匀性,例如也可以在上述扩散板的上表面叠层几百μm左右的扩散片、
    棱镜片、偏光反射片等复合功能的光学片。上述厚度和结构只是例子,
    并不局限于此。

    根据上述结构,能够获得薄型、光的利用效率高且能够实现区域
    控光,并且亮度均匀性得以改善的面光源装置。

    为了解决上述课题,本发明的液晶显示装置的特征在于:具备上
    述面光源装置作为背光源。

    根据上述结构,由于具备上述面光源装置作为背光源,所以能够
    实现显示品质良好且薄型的液晶显示装置。

    发明效果

    本发明的照明装置如上所述,在以覆盖上述导光体的与出射面相
    对的相对面的方式设置的反射片和上述导光体的导光部中的至少一个
    设置有突起部,使得在上述导光部与上述反射片之间的至少一部分形
    成空隙。

    此外,本发明的面光源装置如上所述,在上述照明装置的发光面
    上设置有光学部件。

    此外,本发明的液晶显示装置如上所述,具备上述面光源装置作
    为背光源。

    因此,产生薄型且光的利用效率高并且能够实现区域控光的效果。

    此外,还产生以下效果:能够获得薄型、光的利用效率高且能够
    实现区域控光,并且亮度均匀性得以改善的面光源装置。

    此外,通过具备上述面光源装置作为背光源,产生能够实现显示
    品质良好且薄型的液晶显示装置的效果。

    附图说明

    图1是本发明的一个实施方式的液晶显示装置所具备的照明装置
    的侧面图。

    图2是图1的照明装置的立体图。

    图3是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置的概略结构的
    侧面图。

    图4是图1的照明装置的局部放大图。

    图5表示在本发明的一个实施方式的液晶显示装置所具备的照明
    装置中突起部被设置于反射片的另一个例子。

    图6表示在本发明的一个实施方式的液晶显示装置所具备的照明
    装置中具有突起部的反射片的一个例子,(a)表示设置于导光部的下
    表面的反射片的一个例子,(b)表示设置于发光部的下表面的反射片
    的一个例子,(c)表示设置于导光体的下表面的反射片的一个例子。

    图7表示在本发明的其他实施方式的照明装置中突起部被设置于
    导光体的导光部的一个例子。

    图8表示在本发明的其他实施方式的照明装置中突起部被设置于
    导光体的导光部的另一个例子。

    图9表示现有的串列配置的导光块。

    图10表示现有的串列式照明装置的概略结构,(a)表示从侧面一
    侧观察的情况,(b)表示从出射面一侧观察的情况。

    图11是表示现有的串列式照明装置所具备的导光体的概略结构的
    平面图。

    具体实施方式

    下面,根据附图,对本发明的实施方式进行详细的说明。不过,
    在本实施方式中记载的构成部件的尺寸、材质、形状、以及它们的相
    对配置等仅是一个实施方式,本发明的范围不应被限定解释于此。

    本发明的一个实施方式的照明装置是薄型且光的利用效率高并且
    能够实现区域控光的照明装置。

    此外,本发明的一个实施方式的面光源装置是薄型、光的利用效
    率高且能够实现区域控光,并且亮度均匀性得以改善的面光源装置。

    此外,本发明的一个实施方式的液晶显示装置是具备上述面光源
    装置作为背光源,由此显示品质良好且薄型的液晶显示装置。

    下面,根据附图,举例对本发明的实施方式进行详细的说明。不
    过,对于在本实施方式中记载的构成部件的尺寸、材质、形状、以及
    它们的相对配置等,只要没有特别限定说明的,就仅仅是用于说明的
    例子,并非用于限定本发明的范围。

    下面,根据图1~图6进行说明。

    (实施方式1)

    图3是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置51的概略结构
    的侧面图。

    液晶显示装置51包括:液晶显示面板21;和作为向液晶显示面板
    21照射光的背光源的包括照明装置31的面光源装置41。上述照明装
    置31具备多个导光体1与点状光源2的组合。

    上述导光体1具备导光部1a和发光部1b,利用导光部1a将来自
    上述点状光源2的光导向发光部1b,使其从发光部1b的出射面1c进
    行面发光。

    图2是上述照明装置31的立体图。

    上述照明装置31如图2所示,多个上述导光体1相邻设置,为了
    能够利用多个出射面1c来形成齐平面状的大的发光面7,构成各导光
    体1以使得上述照明装置31具有通过如下配置而得到的形状:在一个
    导光体1的导光部1a上搁置与该一个导光体1相邻的另一个导光体1
    的发光部1b。

    如图3所示,在导光体1的背面(与上述出射面1c相反一侧的面)
    设置有将在后面详细描述的反射片3。

    另外,在上述反射片3,以在上述导光部1a与上述反射片3相接
    的部分产生空隙的方式设置有突起部4。

    上述面光源装置41(背光源)还包括:支承上述照明装置31的基
    板5;和配置于液晶显示面板21的背后(与显示面相反的一侧)的光
    学部件6。

    即,上述光学部件6的背面是从出射面1c进行面发光的光的照射
    对象面。

    (突起部)

    下面,参照图1和图4~图6,对设置于上述照明装置31所具备
    的上述反射片3的突起部4进行说明。

    图1是本发明的一个实施方式的液晶显示装置51所具备的照明装
    置31的侧面图。

    如图1所示,在上述照明装置31中,在上述反射片3设置有突起
    部4,以使得在上述导光部1a与上述反射片3相接的部分的至少一部
    分形成空隙。

    通过上述突起部4,能够在相互相接地设置的上述导光部1a与上
    述反射片3之间的至少一部分设置空隙。

    上述空隙成为折射率为1的空气层,因此,根据上述结构,能够
    在上述导光部1a与上述反射片3之间的至少一部分设置折射率大幅低
    于上述导光体1的折射率的空气层。

    从而,在上述导光部1a中,在设置有上述空隙的区域(以上述空
    气层相接的方式设置的区域),相对于上述导光部1a的上下表面的法
    线以超过由构成上述导光体1的材质决定的全反射临界角的入射角入
    射的光全部被全反射,因此能够提高光的利用效率。

    根据上述结构,能够获得薄型且光的利用效率高并且能够实现区
    域控光的薄型的照明装置31。

    在本实施方式中,为了实现光的利用效率高的照明装置,在上述
    反射片3设置有上述突起部4,上述突起部4至少设置于上述反射片3
    和上述导光体1的导光部1a中的任一方即可。

    图4是图1所示的上述照明装置31的局部放大图。

    如图4所示,在上述照明装置31中,上述突起部4优选以其与上
    述导光部1a的接触面积小于其与上述反射片3的接触面积的方式设
    置。

    此处,在反射片3与突起部4一体形成的情况下,反射片3与突
    起部4的接触面积是指,反射片3的表面中各突起部4的形成区域的
    面积。

    上述突起部4的与上述导光体1的导光部1a接触的部分例如呈微
    细的凹凸形状、突起物、柱状的形状。

    另外,为了实现光的利用效率高的照明装置,上述突起部4优选
    以能够在上述导光部1a与上述反射片3相接的部分的至少一部分设置
    空隙的最小限度尺寸,设置最小限度个数。

    在本实施方式中,如图4所示,上述突起部4的形状采用与上述
    导光部1a的接触面积较小的圆锥形状,但并非局限于此,只要是与上
    述导光部1a的接触面积较小的形状,就可以采用任何形状。

    另外,在本实施方式中,通过将上述反射片3压模一体成型,在
    上述反射片3上设置有上述突起部4,但并非局限于此,例如,能够采
    用通过注塑成型、模具成型或压花加工等,与片的形成同时形成的方
    法等。即,只要是能够在上述反射片3上设置上述突起部4的方法,
    就能够适当使用众所周知的方法。

    进而,在上述照明装置31中,上述突起部4优选设置于上述导光
    部1a的上述点状光源2的光不会传播到的区域。

    如图11所示,由于点状光源203具有指向性,所以在导光部202a
    存在不被光照射的、较暗而形成阴影的区域R1。即,被照射的光从上
    述光源203的右端或左端起具有临界角θ,从而广角区域R1不会被来
    自上述光源203的光照射。

    在本实施方式中,起因于上述点状光源2的指向性,在上述导光
    部1a存在与图11的区域R1相当的不被光照射的、较暗而形成阴影的
    区域。

    根据上述结构,在上述突起部4设置于上述导光部1a一侧和上述
    反射片3一侧中的任一侧的情况下,由于该突起部4设置于上述导光
    部1a的上述点状光源2的光无法传播到的区域,所以也能够抑制因上
    述突起部4的影响而从上述导光部1a漏出的光,并且能够实现光的利
    用效率高的照明装置31。

    此外,在上述照明装置31中,上述突起部4优选由具有透光性的
    材料形成。

    为了防止光被遮住,上述突起部4也可以由具有透光性的材料形
    成。由此,能够减少在该突起部4被遮住的光的量。

    作为上述具有透光性的材料,例如能够列举丙烯酸或聚碳酸酯等
    透明树脂,但并不局限于此。

    根据上述结构,由于上述突起部4由具有透光性的材料形成,所
    以在该突起部4中,能够抑制因光的吸收等导致的光损耗。这样能够
    实现光的利用效率高的照明装置31。

    此外,如图4所示,在上述照明装置31中,优选利用粘接部8将
    上述反射片3粘接于上述导光体1。

    根据上述结构,利用粘接部8将上述反射片3粘接于上述导光体1,
    由此,能够抑制上述反射片3的位置偏移,并且能够提高组合上述导
    光体1时的作业性。

    上述粘接部8例如是双面胶带和粘接胶等,为了实现光利用效率
    高的照明装置31,上述粘接部8优选为透明的材料。

    图5表示在上述反射片3设置上述突起部4的另一个例子。

    在本实施方式中,如图4所示,为了实现光的利用效率高的照明
    装置31,采用了在上述导光部1a的上下表面的任一面设置具有上述突
    起部4的反射片3的结构,但是也可以如图5所示,采用仅在上述导
    光部1a的上表面设置具有上述突起部4的反射片3的结构。另外,也
    可以采用图中并未表示的、仅在上述导光部1a的下表面设置具有上述
    突起部4的反射片3的结构。

    上述反射片3如图1所示,在上述各导光体1的具有出射面1c的
    面的相反侧,通过设置成分别覆盖上述相反侧的面,并且将从上述导
    光体1各自的上述相反侧的面穿过的光反射,使其返回到上述导光体
    1,来发挥提高各个导光体1的光利用效率的作用。更具体地来说明,
    上述反射片3,将通过相对于上述各导光体1的具有出射面1c的面的
    相反侧的面的法线以由构成上述导光体1的材质决定的全反射临界角
    以下的角度入射而穿过上述导光体1的光反射,使其返回到上述导光
    体1。

    在上述照明装置31所具备的上述反射片3中,被一个导光体1的
    导光部1a和以搁置在上述导光部1a上的方式配置的与上述导光体1
    相邻的另一个导光体1的发光部1b夹着的区域优选至少是双面反射
    片。

    根据上述结构,在上述导光部1a的设置有上述空隙的区域(与上
    述空气层相接的区域),利用上述双面反射片将相对于上述导光部1a
    的上表面的法线以小于全反射临界角的入射角入射、在上述导光部1a
    的上表面不反射而漏出的光反射,使其返回到上述导光部1a。因此,
    能够进一步提高光的利用效率。

    作为上述反射片3,能够使用蒸镀有银、铝等反射率高的物质的正
    反射片和具有扩散反射的白色反射片中的任一种,也能够使用将上述2
    个反射片重合而成的反射片。

    尤其优选使用热稳定性优异的PET类白色反射片。PET类白色反
    射片根据其结构大体分为以下类型:在PET中添加有白色无机颗粒的
    类型;在PET中添加有与PET不相溶的树脂(烯烃类树脂等)的类型;
    和将PET片材浸渍在碳酸气体等中使其发泡而成的类型等,可以使用
    上述任一种类型。

    另外,在使用上述正反射片的情况下,通过在正反射片的至少一
    个面设置有凹凸或者涂布白色材料,能够容易地在正反射片的至少一
    个面的所期望的区域形成扩散反射层。由微细的凹凸产生的扩散反射
    能够更加有效地抑制在出射面1c发生亮度不均。

    作为在上述正反射片设置凹凸的方法,例如能够列举通过注塑成
    型、模具成型或压花加工等,与片的形成同时形成的方法。此外,也
    能够列举在正反射片的表面实施棱镜(prism)加工和点(dot)加工、
    或者利用激光等进行表面粗糙处理等方法。

    在上述反射片3采用双面反射片的情况下,例如,既可以直接使
    用双面反射的反射片,也可以使用将单面反射片用市场上销售的粘接
    剂(胶剂)等相互贴合而成的反射片。

    在本实施方式中,作为上述反射片3,使用PET类白色反射片,
    并且使用双面反射片。

    图6表示具有上述突起部4的上述反射片3的一个例子。

    图6(a)表示设置于上述导光部1a的下表面的反射片的一个例子。

    图6(b)表示设置于上述发光部1b的下表面的反射片的一个例子。

    图6(c)表示设置于上述导光体1的下表面的反射片的一个例子。

    通过使用图6(c)所示的反射片,可以在上述各导光体1仅设置
    一片反射片,所以能够提高作业性。另一方面,在使用图6(a)和图
    6(b)所示的反射片的情况下,需要在上述各导光体1设置2片反射
    片。

    下面,根据图3,对上述液晶显示装置51的结构进行更详细的说
    明。

    下面,对用于安装上述点状光源2的基板5进行详细的说明。

    上述基板5用于配置点状光源2,为了提高亮度优选为白色。在基
    板5的背面(安装有点状光源2的一面的相反侧的面)侧,安装有未
    图示的用于对构成点状光源2的各LED进行点亮控制的驱动器。即,
    驱动器与LED一起被安装于同一基板5。通过安装于同一基板,能够
    削减基板的数量,并且能够减少连接基板间的连接器等,因此能够降
    低装置的成本。另外,由于基板的数量少,所以也能够实现液晶显示
    装置51的薄型化。

    光学部件6至少由扩散所接收的光来提高亮度的均匀性的扩散板
    构成,优选通过将复合功能的光学部件与扩散板组合来构成。上述复
    合功能的光学部件具备选自包括扩散、折射、聚光和偏光的各种光学
    功能的多种光学功能。

    作为上述光学部件6的一个,例如,能够采用配置于从上述照明
    装置31离开几mm(毫米)左右的部位的、2~3mm左右厚度的扩散
    板。但是,上述扩散板的厚度和离开上述照明装置31的距离并不局限
    于上述。

    上述扩散板以覆盖整个由多个出射面1c连续形成的发光面的方
    式,离开上述发光面规定的距离,与发光面相对配置。上述扩散板使
    从发光面出射的光扩散。

    进而,作为上述面光源装置41,为了能够确保更优异的亮度和亮
    度均匀性,例如,也可以在上述扩散板的上表面叠层几百μm左右的扩
    散片、棱镜片、偏光反射片等复合功能的光学部件。上述厚度和结构
    只是例子,并不局限于此。

    上述复合功能的光学部件由被重叠的多个片构成,使从导光体1
    的出射面1c出射的光均匀化并进行聚光,向液晶显示面板21照射。

    即,在上述复合功能的光学部件中,能够应用以下部件:使光汇
    聚并散射的扩散片;使光汇聚来提高正面方向(液晶显示面板21的方
    向)的亮度的透镜片;通过将光的一个偏振成分反射并透过另一个偏
    振成分,来提高液晶显示装置51的亮度的偏光反射片等。优选根据液
    晶显示装置51的价格和性能适当地组合来使用。

    如以上所述,在本实施方式的液晶显示装置51所具备的面光源装
    置41中,在上述照明装置31的发光面上设置有光学部件6。

    根据上述结构,能够获得薄型、光的利用效率高且能够实现区域
    控光,并且亮度均匀性得以改善的面光源装置41。

    本实施方式的液晶显示装置51具备上述面光源装置41作为背光
    源。

    根据上述结构,由于具备上述面光源装置41作为背光源,所以能
    够实现显示品质良好且薄型的液晶显示装置51。

    此外,如图3所示,上述导光体1为了使从与点状光源2面对的
    入射面1d入射的光效率良好地从上述出射面1c出射,需要在导光体1
    的导光部1a中将光损耗抑制为最小。

    从而,通过将上述导光部1a的上表面和下表面大致平行地形成,
    入射的光在导光部1a中,在满足全反射条件的状态下被导光,由此能
    够维持光量。

    此外,如图3所示,上述出射面1c与上述光学部件6大致平行地
    设置,所以在组合本发明的照明装置31和光学部件6,来设计进行均
    匀的面发光的面光源装置41的情况下,能够容易地使从上述出射面1c
    到光学部件6的距离为一定,因此,具有用于使面发光均匀化的光学
    设计变得容易这样的优点。

    进而,由于相邻的导光体1彼此以相对于作为照射对象面的上述
    光学部件6倾斜地重叠的方式配置,所以上述出射面1c在上述导光体
    1中,与上述出射面1c的相反侧的面不平行。因此,发光部1b的形状
    以随着远离点状光源2而变细的方式,即其相反侧的面相对于出射面
    1c渐近的方式形成。

    采用上述结构,在导光体1内被导光的光随着远离上述点状光源
    2,全反射条件逐渐被破坏,使得其从上述出射面1c出射。

    另外,优选在发光部1b的表面(出射面1c)或者背面实施用于使
    引导来的光出射的加工(微细的凹凸加工)和处理。作为上述加工方
    法和处理方法,例如能够列举棱镜加工、褶皱(皱纹)加工、印刷处
    理等,但并不特别限定,能够适当地采用众所周知的方法。

    上述导光体1由聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等
    透明树脂形成即可,但并不局限于此,导光体能够由通常使用的材料
    形成。导光体1例如能够通过注塑成型、挤压成型、热压成型、切削
    加工等形成。但是,并不局限于这些方法,只要是能够发挥同样特性
    的方法,可以采用任意方法。

    如图2所示,上述点状光源2沿着导光体1的导光部1a的端部配
    置。在本实施方式中,作为点状光源2使用发光二极管(LED)。

    进而,作为上述点状光源2,也能够使用由发光颜色相互不同的多
    种发光二极管构成的光源。具体来讲,由将红(R)、绿(G)、蓝(B)
    等三色的发光二极管多个排列配置而成的LED组构成。通过组合该三
    色的发光二极管来构成点状光源2,在出射面1c能够照射白色的光。

    另外,发光二极管的颜色的组合能够根据各色的LED的发光颜色
    特性、和基于液晶显示装置51的使用目的加以期望的面光源装置41
    的发光颜色特性等适当地决定。也可以使用在一个封装体中封装有各
    色的LED芯片的侧发光型LED。由此,能够获得颜色再现范围广的照
    明装置31。

    在本实施方式中,作为液晶显示面板21,使用使来自面光源装置
    41(背光源)的光透过以进行显示的透过型液晶显示面板。

    另外,液晶显示面板21的结构并不特别限定,能够适当地使用众
    所周知的液晶显示面板。省略了图示,液晶显示面板21例如包括:形
    成有多个TFT(薄膜晶体管)的有源矩阵基板和与其相对的彩色滤光
    片基板,在这些基板之间利用密封材料封入有液晶层。

    此外,在上述照明装置31或上述面光源装置41,为了实现区域控
    光驱动,通过对多个上述点状光源2各自的光量进行独立调整(独立
    驱动),能够独立调整从上述各出射面1c出射的光的量,按规定尺寸
    的发光面调整照明亮度,因此能够进行区域控光驱动。

    对于具备上述区域控光驱动功能的液晶显示装置的制造方法,能
    够参照目前众所周知的能够进行区域控光驱动的液晶显示装置的制造
    方法,故省略。

    (实施方式2)

    下面,根据图7~图8,对本发明的第二实施方式进行说明。本实
    施方式是实施方式1的将突起部4设置于导光体1的导光部1a时的变
    形例。

    此外,其他结构可参照实施方式1中的说明。为了便于说明,对
    与上述实施方式1的图示部件具有相同功能的部件,标注相同的附图
    标记,省略其说明。

    图7表示在本发明的另一实施方式的照明装置31a中上述突起部4
    设置于导光体1的导光部1a的一个例子。

    图8表示在本发明的另一实施方式的照明装置31a中上述突起部4
    设置于导光体1的导光部1a的又一个例子。

    在本实施方式中,如图7所示,为了实现光的利用效率高的照明
    装置31a,采用在上述导光部1a的上下表面中的任一面也具有上述突
    起部4的结构,使得在上述导光部1a与上述反射片3相接的部分的至
    少一部分形成空隙,但是如图8所示,也能够采用仅在上述导光部1a
    的上表面具有上述突起部4的结构。另外,也可以采用未图示的仅在
    上述导光部1a的下表面具有上述突起部4的结构。

    作为在上述导光体1的导光部1a设置上述突起部4的方法,能够
    使用热成型和注塑成型等一体成型、切削成型、利用UV硬化树脂等
    追加赋予形状等方法,但并不局限于此,也能够适当地使用众所周知
    的方法。

    在本实施方式中,上述突起部4采用其与上述导光部1a的接触面
    积小于其与上述反射片3的接触面积的柱形结构,但并不局限于此。

    当设置于上述导光部1a的上述突起部4的密度过大时,光发生全
    反射的区域会减少,光的利用效率反而下降。

    于是,为了实现光的利用效率高的照明装置,上述突起部4优选
    以在上述导光部1a与上述反射片3相接的部分的至少一部分能够设置
    空隙的最小限度尺寸,设置最小限度个数。

    进而,上述突起部4优选设置于上述导光部1a的端部。

    根据上述结构,能够实现薄型且光的利用效率高并且能够实现区
    域控光的照明装置31a。

    产业上的可利用性

    本发明能够应用于用作液晶显示装置的背光源等的照明装置、具
    备该照明装置的面光源装置和具备该面光源装置的液晶显示装置。

    附图标记说明

    1   导光体

    1a  导光部

    1b  发光部

    1c  出射面

    1d  入射面

    2   点状光源(LED光源)

    3   反射片

    4   突起部

    5   基板

    6   光学部件

    7   发光面

    8   粘接部

    21  液晶显示面板

    31、31a  照明装置

    41  面光源装置

    51  液晶显示装置

    R1  不被光照射的区域

    关 键  词:
    照明 装置 光源 液晶 显示装置
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