專利名稱：面光源裝置以及采用該面光源裝置的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及面光源裝置以及采用該面光源裝置的顯示裝置。詳細(xì)地講就是涉及透過(guò)型液晶顯示裝置或采用顯示文字或圖形的面板(panel)的看板或感應(yīng)燈等的顯示裝置，以及向該顯示裝置提供采用發(fā)光二極管(diode)等多個(gè)點(diǎn)光源的照明光的面光源裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的面光源裝置中具備LED等的光源，以及將來(lái)自由透光性材料構(gòu)成的光源的光從入光部導(dǎo)入內(nèi)部并進(jìn)行面發(fā)光的導(dǎo)光板，在導(dǎo)光板的入光部周圍，在與發(fā)光面大致垂直的方向穿設(shè)多個(gè)大致圓形的孔，將孔的內(nèi)面作為鏡面(例如，參照特開(kāi)2002-175713號(hào)公報(bào)(第9頁(yè)、第1圖))。
在現(xiàn)有的面光源裝置中，由于將光源配置在與導(dǎo)光板的側(cè)面鄰接的位置上，因此來(lái)自光源的光是在光源與導(dǎo)光板之間的空氣中傳播的基礎(chǔ)上向?qū)Ч獍宓膫?cè)面射入的，導(dǎo)光板的折射率在空氣的折射率以上，射出角變得比在導(dǎo)光板側(cè)面的射入角小。也就是，來(lái)自光源的光在射入的導(dǎo)光板的側(cè)面的入光部周圍出現(xiàn)明部和暗部，存在顯示等級(jí)下降的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提出的，第一目的是在采用射出光的指向性較高的點(diǎn)光源的情況下，可以獲得使導(dǎo)光板的發(fā)光面的亮度分布均勻化，不產(chǎn)生導(dǎo)光板的發(fā)光面的亮度不均(unevenness)的面光源裝置。
本發(fā)明的第二目的是通過(guò)采用該面光源裝置，獲得能夠取得優(yōu)秀的顯示特性的顯示裝置。
在本發(fā)明的面光源裝置中，導(dǎo)光板設(shè)有多個(gè)第一孔以內(nèi)包各點(diǎn)光源，并且在鄰接的點(diǎn)光源間具有將來(lái)自點(diǎn)光源的光進(jìn)行擴(kuò)散的輔助光源機(jī)構(gòu)。


圖1是表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式1的面光源裝置的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖2是圖1所示的面光源裝置的II-II線的局部截面圖。
圖3是表示來(lái)自實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式1中的點(diǎn)光源中采用的LED的射出光的配光分布的配光分布圖。
圖4(a)是采用不具備輔助光源機(jī)構(gòu)7的導(dǎo)光板的情況下的圖1所示的面光源裝置的A-A線的局部截面的亮度分布圖，圖4(b)是采用具備輔助光源機(jī)構(gòu)7的導(dǎo)光板的情況下的圖1所示的面光源裝置的A-A線的局部截面的亮度分布圖。
圖5是在導(dǎo)光板5的上面5b上形成輔助光源機(jī)構(gòu)7的情況下的圖1所示的面光源裝置的V-V線的局部截面圖。
圖6是在導(dǎo)光板5的側(cè)面5c上形成輔助光源機(jī)構(gòu)7的情況下的圖1所示的面光源裝置的VI-VI線的局部截面圖。
圖7是表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式2的面光源裝置的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖8是圖7所示的面光源裝置的VIII-VIII線的局部截面圖。
圖9是表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式2的其他的面光源裝置的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖10是圖9所示的面光源裝置的X-X線的局部截面圖。
圖11是表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式3的面光源裝置的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖12是圖11所示的面光源裝置的XII-XII線的局部截面圖。
圖13是表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式3的其他的面光源裝置的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖14是圖13所示的面光源裝置的XIV-XIV線的局部截面圖。
圖15是表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式2的其他的面光源裝置的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1圖1是表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式1的面光源裝置的概略結(jié)構(gòu)的平面圖，圖2是圖1所示的面光源裝置的II-II線的局部截面圖，圖3是表示來(lái)自實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式1中的點(diǎn)光源中采用的LED的射出光的配光分布的配光分布圖。在圖1及圖2中，面光源裝置的筐體1由底面1a和上面1b以及四個(gè)側(cè)面1c構(gòu)成，在上面1b上具有開(kāi)口部1d。
筐體1在作為筐體1的內(nèi)側(cè)的底面1a、上面1b及側(cè)面1c上配設(shè)反射部2(以下將位于底面1a的反射部2稱為第一反射部2a，將位于上面1b的反射部2稱為第二反射部2b)，以盡可能不將光泄漏到外部，同時(shí)，在內(nèi)側(cè)進(jìn)行反射，光進(jìn)入開(kāi)口部1d。反射部2由以下構(gòu)成使硫酸鋇(barium)或氧化鈦(titanium)與PP(polypropylene)或PET(polypropylene tereph thalate)混合的材料、在樹(shù)脂中形成微細(xì)的氣泡的材料、或者在金屬板上涂敷含有氧化鈦(titanium)等涂料的材料。
作為點(diǎn)光源3，可以舉出發(fā)光二極管(Light Emitting Diode以下稱LED)或激光二極管(Laser DiodeLD)等。在該實(shí)施方式1中使用白色光的LED。
而且與發(fā)出白色光的LED相比，通過(guò)采用發(fā)光效率高，能夠?qū)⒃谝壕э@示裝置中使用的顏色濾光片的紅色、綠色或藍(lán)色的透過(guò)特性與光譜(spectrum)進(jìn)行調(diào)和的發(fā)出紅色、綠色或藍(lán)色的單色光的LED，可以獲得彩色再現(xiàn)性高的顯示裝置。
另外，由于根據(jù)每個(gè)顏色獨(dú)立地控制LED，可以很容易地改變來(lái)自面光源裝置的射出光的色調(diào)。
通過(guò)沿著點(diǎn)光源基板4的縱向，等間隔地配列多個(gè)點(diǎn)光源3，并安裝在矩形的點(diǎn)光源基板4上，從而將點(diǎn)光源3定位在點(diǎn)光源基板4上。沿著筐體1的至少一個(gè)側(cè)面1c配設(shè)點(diǎn)光源基板4，沿著筐體1的側(cè)面1c列設(shè)多個(gè)點(diǎn)光源3。
而且，點(diǎn)光源3也可與點(diǎn)光源基板4進(jìn)行電連接，經(jīng)過(guò)點(diǎn)光源基板4將來(lái)自外部的電信號(hào)提供到點(diǎn)光源3。
在筐體1內(nèi)部的第一反射部2a上配設(shè)將來(lái)自點(diǎn)光源3的光向開(kāi)口部1d傳播的導(dǎo)光板5。導(dǎo)光板5是折射率在1.4～1.6左右的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(polypropylene terephthalate)(PET)、丙烯酸(acrylic)(PMMA)或聚碳酸酯(polycarbonate)(PC)等的樹(shù)脂板或玻璃(glass)基板等的具有透過(guò)光的功能的材料。
導(dǎo)光板5設(shè)有一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)第一孔6以包涵各點(diǎn)光源3，而且在該實(shí)施方式1中，作為第一孔6，將導(dǎo)光板5的底面5a和上面5b之間貫通。
并且，第一孔6的截面形狀可以從圓形、方形或六角形等的任意形狀中選擇，但是構(gòu)成第一孔6的內(nèi)周的內(nèi)周面6a優(yōu)選與導(dǎo)光板5的底面5a或上面5b垂直，而且是沒(méi)有凹凸的鏡面。
另外，通過(guò)在導(dǎo)光板5的上面5b側(cè)至少設(shè)置位于第一孔6的位置的第二反射部2b，可以抑制來(lái)自點(diǎn)光源3的正上方的射出光。
不使第一孔6在導(dǎo)光板5的底面5a和上面5b之間貫通，而在從導(dǎo)光板5的底面5a到導(dǎo)光板5內(nèi)部停住的情況下，由于通過(guò)在位于點(diǎn)光源3的正上方的第一孔6的上面設(shè)置反射板，從而將從點(diǎn)光源3直接到達(dá)筐體1的開(kāi)口部1d的光可以由比設(shè)置在導(dǎo)光板5的上面5b上的反射部2b面積更小的反射板進(jìn)行遮光。
包含第一反射部2a及第二反射部2b的反射部2的反射率，為了抑制在反射面上的反射損失(loss)優(yōu)選90％以上。另外，由于通過(guò)將筐體1的內(nèi)側(cè)做成白色等提高反射率，在內(nèi)部的反射進(jìn)一步加強(qiáng)，從而減少光的損失而優(yōu)選。第一反射部2a和第二反射部2b用不同的部件構(gòu)成，而將第一反射部2a和第二反射部2b在同一部件上一體形成，可以減少部件數(shù)量，提高組裝作業(yè)性。雖然筐體1兼有包含第一反射部2a和第二反射部2b的反射部2的功能，可以減少部件數(shù)量而優(yōu)選。
導(dǎo)光板5設(shè)有將來(lái)自點(diǎn)光源的光在鄰接的點(diǎn)光源3之間擴(kuò)散的輔助光源機(jī)構(gòu)7，并且，在該實(shí)施方式1中，作為輔助光源機(jī)構(gòu)7，在導(dǎo)光板5的底面5a上，在與連接鄰接的點(diǎn)光源3的線段的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置實(shí)施點(diǎn)式(dot)印刷7a。而且，多個(gè)點(diǎn)光源3被配列在一條直線上形成點(diǎn)光源組，在該直線上，在與點(diǎn)光源組的端部的點(diǎn)光源3和導(dǎo)光板5的側(cè)面5c的中間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置也實(shí)施點(diǎn)式(dot)印刷7a。
該點(diǎn)式(dot)印刷7a由于通過(guò)白色的擴(kuò)散墨(ink)在導(dǎo)光板5的表面實(shí)施細(xì)微的圖形(pattern)印刷，因此優(yōu)選針(dot)的形狀、大小、濃淡、密度以及墨(ink)的顏色根據(jù)導(dǎo)光板5的上面5a的顯示等級(jí)最佳化。例如，在該實(shí)施方式1中，以對(duì)應(yīng)連接鄰接的點(diǎn)光源3的線段的中心的位置作為中心，實(shí)施以中心點(diǎn)(dot)的密度為緊密，隨著從中心離開(kāi)變?yōu)橄∈璧狞c(diǎn)式(dot)印刷。
在導(dǎo)光板5上配置由用于有效地利用光的多張光學(xué)片(sheet)構(gòu)成的未圖示的光學(xué)片(sheet)類，通過(guò)光學(xué)片(sheet)類，將未圖示的液晶顯示元件配置在導(dǎo)光板5上。
光學(xué)片(sheet)類是通過(guò)擴(kuò)散片(sheet)將透鏡片(lens sheet)夾住的結(jié)構(gòu)。另外，在需要提高亮度的情況下，也可考慮在其表面形成的片(sheet)的棱鏡(prism)的方向，將多張透鏡片(lens sheet)進(jìn)行組合。而且，在提高擴(kuò)散性的情況下，可以采用2張以上的擴(kuò)散片(sheet)。根據(jù)透鏡片(lens sheet)的配光特性也可使用1張透鏡片(lenssheet)，或也可不使用。亦可將保護(hù)片(sheet)、透鏡片(lens sheet)或偏光反射片(sheet)進(jìn)行組合，或者都不使用。
作為配置在面光源裝置上部的顯示部，可以舉出應(yīng)用液晶的雙折射性的液晶顯示元件，或在透明板上印刷文字或圖形等的印刷物等，在該實(shí)施方式1中，作為顯示部采用液晶顯示元件。液晶顯示元件由以下構(gòu)成在未圖示的上側(cè)或下側(cè)基板上作為著色層、遮光層、開(kāi)關(guān)(switching)元件的薄膜晶體管(transistor)(以下稱TFT)；形成象素電極等的電極及配線的TFT陣列(array)基板及對(duì)置基板；將二張基板保持等間隔的隔板；將二張基板粘合的密封材；在二張基板之間注入液晶后進(jìn)行封固的封固材；使液晶具有初始定向的定向膜以及使光進(jìn)行偏光的偏光板等，在本發(fā)明中，由于采用現(xiàn)有的液晶顯示元件，因此省略這里的說(shuō)明。
具備驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件的未圖示的電路基板，將液晶顯示元件配置在面光源裝置的上部，構(gòu)成液晶顯示裝置。
接著，關(guān)于從點(diǎn)光源3發(fā)出的光從導(dǎo)光板5射出，至射入到液晶顯示元件的光路進(jìn)行介紹。
從點(diǎn)光源3發(fā)出的白色光直接或通過(guò)第二反射部2b被反射，射入到導(dǎo)光板5的射入面即第一孔6的內(nèi)周面6a上。
對(duì)于導(dǎo)光板5的內(nèi)周面6a從傾斜的方向射入的光中，存在在內(nèi)周面6a上進(jìn)行表面反射的光。在內(nèi)周面6a上進(jìn)行表面反射的光向第二反射部2b側(cè)反射，在被第二反射部2b和內(nèi)周面6a包圍的空間內(nèi)傳播，再射入到導(dǎo)光板5的內(nèi)周面6a上。
作為點(diǎn)光源3的LED，通過(guò)用透鏡(lens)形狀的樹(shù)脂將LED元件封固，從而控制射出光的指向性。例如，如圖3所示，對(duì)于LED元件的配列方向的中心軸，將從正上方向右旋轉(zhuǎn)作為正，從LED的射出光的角度在±80°的范圍內(nèi)，將具有光度變?yōu)樽畲蟮呐涔夥植嫉腖ED作為點(diǎn)光源3而采用的情況下，若導(dǎo)光板5的內(nèi)周面6a與筐體1的底面1a大致垂直，則對(duì)于導(dǎo)光板5的內(nèi)周面6a的射入光的配光分布中，光度最大的射入角Φi變?yōu)?0°。這樣，由于來(lái)自點(diǎn)光源3的很多的光大致垂直地射入到導(dǎo)光板5的內(nèi)周面6a上，不在內(nèi)周面6a上進(jìn)行表面反射，到達(dá)第二反射部2b的光很少，所以在第二反射部2b上的損失(loss)變小，從而高效地向?qū)Ч獍?的入光成為可能。
射入到導(dǎo)光板5上的光，在導(dǎo)光板5和空氣層的邊界上，邊反復(fù)進(jìn)行全反射，邊在導(dǎo)光板5的內(nèi)部傳播。而且，通過(guò)點(diǎn)式(dot)印刷7a被擴(kuò)散反射的光的一部分在其附近向?qū)Ч獍?射出，通過(guò)在配設(shè)于筐體1的底面1a、上面1b及側(cè)面1c的反射部2上進(jìn)行反射，再射入到導(dǎo)光板5上，從而從光源向遠(yuǎn)處在導(dǎo)光板5內(nèi)部傳播。
在導(dǎo)光板5內(nèi)部傳播的光中，通過(guò)形成于導(dǎo)光板5的底面5a的輔助光源機(jī)構(gòu)7即點(diǎn)式(dot)印刷7a進(jìn)行擴(kuò)散反射，在實(shí)施點(diǎn)式(dot)印刷7a的位置，宛如正好具有光源似的，與沒(méi)有實(shí)施點(diǎn)式(dot)印刷7a的位置相比，可以提高亮度。特別地，因?yàn)橥ㄟ^(guò)將點(diǎn)式(dot)印刷7a在導(dǎo)光板5的底面5a，在與連接鄰接的點(diǎn)光源3的線段的至少中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置上形成，從而可以減少點(diǎn)光源3與鄰接的點(diǎn)光源3之間的亮度差而優(yōu)選。
這里，將不具備輔助光源機(jī)構(gòu)7的導(dǎo)光板的亮度分布(圖4(a))，與具備輔助光源機(jī)構(gòu)7的導(dǎo)光板的亮度分布(圖4(b))進(jìn)行比較。圖4(a)是在采用不具備輔助光源機(jī)構(gòu)7的導(dǎo)光板的情況下的圖1所示的面光源裝置的A-A線的局部截面的亮度分布圖，圖4(b)是在采用具備輔助光源機(jī)構(gòu)7的導(dǎo)光板的情況下的圖1所示的面光源裝置的A-A線的局部截面的亮度分布圖。
在不具備輔助光源機(jī)構(gòu)7的情況下，如圖4(a)所示，與點(diǎn)光源3對(duì)應(yīng)的位置的亮度最高，直到與連接鄰接的點(diǎn)光源3的線段的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置以及與導(dǎo)光板5的側(cè)面5c對(duì)應(yīng)的位置，形成亮度減少的不均勻的亮度分布。
與此相對(duì)，通過(guò)在連接鄰接的點(diǎn)光源3的線段的中點(diǎn)、以及將多個(gè)點(diǎn)光源3配列在一條直線上的點(diǎn)光源3組的端部的點(diǎn)光源3和導(dǎo)光板5的側(cè)面5c的中間點(diǎn)上，設(shè)置輔助光源機(jī)構(gòu)7，由于光通過(guò)輔助光源機(jī)構(gòu)7被擴(kuò)散，因此即使在輔助光源機(jī)構(gòu)7的附近亮度也提高，與點(diǎn)光源3附近的亮度較高的部分調(diào)和，如圖4(b)所示，可以整體地控制亮度分布的不均勻。也就是說(shuō)，通過(guò)輔助光源機(jī)構(gòu)7在被離散地配置的鄰接的點(diǎn)光源3之間、點(diǎn)光源3與導(dǎo)光板5的側(cè)面5c之間模擬地形成亮度較高的部分，從而抑制了僅在點(diǎn)光源1附近亮度變高，通過(guò)連續(xù)地看到亮度提高，從而使亮度分布的均勻性得以提高。
在導(dǎo)光板5的內(nèi)部傳播的光，通過(guò)在對(duì)應(yīng)筐體1的開(kāi)口部1d的導(dǎo)光板5的底面5a上實(shí)施的點(diǎn)式(dot)印刷區(qū)域8進(jìn)行擴(kuò)散反射，使光的傳播方向改變，從而對(duì)于導(dǎo)光板5和空氣層的邊界，能夠以沒(méi)到臨界角的射入角進(jìn)行射入，從不具有反射部2的筐體1的開(kāi)口部1d使光射出。
從筐體1的開(kāi)口部1d射出的光通過(guò)由擴(kuò)散片(sheet)、保護(hù)片(sheet)或者透鏡片(lens sheet)等構(gòu)成的光學(xué)片(sheet)類，射入到液晶顯示元件。液晶顯示元件通過(guò)由未圖示的開(kāi)關(guān)(switching)元件將電壓接通(on)或切斷(off)，把液晶層定向，從而使射入到液晶顯示元件的光與圖像信號(hào)匹配，進(jìn)行調(diào)制，顯示紅色、綠色或藍(lán)色的各種顏色。
在該實(shí)施例1中，雖然作為輔助光源機(jī)構(gòu)7實(shí)施點(diǎn)式(dot)印刷7a，但是只要是將在導(dǎo)光板5內(nèi)部傳播的光的配光進(jìn)行調(diào)整的機(jī)構(gòu)，也可取代點(diǎn)式(dot)印刷7a，形成凹凸形狀。凹凸形狀的形成方法有采用噴砂(sandblast)等加工導(dǎo)光板5的方法，或者在成形模具的表面形成凹凸，在導(dǎo)光板5成形時(shí)附加凹凸形成的方法，由于不會(huì)增加部件，而且不需花費(fèi)印刷工時(shí)，由此可以控制制造成本(cost)。
另外，也可取代點(diǎn)式(dot)印刷7a，采用光的透光性較高的粘接材料不通過(guò)空氣層地使擴(kuò)散反射板粘接在導(dǎo)光板5上，擴(kuò)散反射板可以簡(jiǎn)單地任意形成各種各樣的形狀，也不會(huì)產(chǎn)生用于形成凹凸形狀的模具費(fèi)等高額的費(fèi)用。另外，由于透光性粘接材料采用和導(dǎo)光板5折射率大致相同的材料，所以能使到達(dá)粘接材料和導(dǎo)光板5的邊界面的光幾乎不折射地射出，由于將多數(shù)的光導(dǎo)入擴(kuò)散反射板而優(yōu)選。
再有，該實(shí)施例1中，在導(dǎo)光板5的底面5a上形成輔助光源機(jī)構(gòu)7，但是，如圖5所示，也可在導(dǎo)光板5的上面5b，在與連接鄰接的點(diǎn)光源的線段的至少與中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置形成輔助光源機(jī)構(gòu)7。這樣，由輔助光源機(jī)構(gòu)7漫反射的光從導(dǎo)光板5的上面5b射出，由第二反射部2b反射，再?gòu)膶?dǎo)光板5的上面5b射入。而且，在導(dǎo)光板5的底面5a上被反射的光從導(dǎo)光板5的上面5b向筐體1的開(kāi)口部1d照射。這樣，與在導(dǎo)光板5的底面5a上形成輔助光源機(jī)構(gòu)7的情況相比，由輔助光源機(jī)構(gòu)7進(jìn)行配光調(diào)整后，從筐體1的開(kāi)口部1d到被照射的距離變長(zhǎng)，光跨越更廣的范圍，從而進(jìn)一步改進(jìn)了亮度分布的均勻性。圖5是在導(dǎo)光板5的上面5b上形成輔助光源機(jī)構(gòu)7的情況下的圖1所示的面光源裝置的V-V線的局部截面圖。
另外，如圖6所示，也可在與在一條直線上配設(shè)多個(gè)點(diǎn)光源的點(diǎn)光源組平行且最近的導(dǎo)光板的側(cè)面5c，在與連接鄰接的點(diǎn)光源的線段的至少中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置形成輔助光源機(jī)構(gòu)7。這樣，與前述的在導(dǎo)光板5的底面5a及上面5b上形成輔助光源機(jī)構(gòu)7相比，由于從輔助光源機(jī)構(gòu)7到筐體1的開(kāi)口部1d的距離變長(zhǎng)，由輔助光源機(jī)構(gòu)7進(jìn)行配光調(diào)整的光在到達(dá)筐體1的開(kāi)口部1d之前，可以擴(kuò)大配光，因此亮度的均勻性進(jìn)一步改善。圖6是在導(dǎo)光板5的側(cè)面5c上形成輔助光源機(jī)構(gòu)7的情況下的圖1所示的面光源裝置的VI-VI線的局部截面圖。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1的面光源裝置，導(dǎo)光板5設(shè)有多個(gè)第一孔6，以內(nèi)包各點(diǎn)光源3，在鄰接的點(diǎn)光源3之間設(shè)有輔助光源機(jī)構(gòu)7，從而在被離散地配置的鄰接的點(diǎn)光源3之間模擬地形成亮度較高的部分，可以抑制僅在點(diǎn)光源1附近的亮度變高，通過(guò)連續(xù)地看到亮度提高，可以提高亮度分布的均勻性。
實(shí)施方式2圖7是表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式2的面光源裝置的概略結(jié)構(gòu)的平面圖，圖8是圖7所示的面光源裝置的VIII-VIII線的局部截面圖。在圖7及圖8中，與圖1～6相同的符號(hào)，表示相同或相當(dāng)部分，省略其說(shuō)明。作為輔助光源機(jī)構(gòu)7，在導(dǎo)光板5上形成將導(dǎo)光板5的上面5a的與連接鄰接的點(diǎn)光源3的線段的至少中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置、以及導(dǎo)光板5的底面5a的與連接鄰接的點(diǎn)光源3的線段的至少中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置貫通的大致圓形的第二孔9。另外，多個(gè)點(diǎn)光源3被配列在一條直線上，形成光源組，在該直線上，在與點(diǎn)光源組的端部的點(diǎn)光源3和導(dǎo)光板5的側(cè)面5c的中間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置上也形成第二孔9。而且，只有該輔助光源機(jī)構(gòu)7由第二孔9構(gòu)成這一點(diǎn)與實(shí)施方式1不同，除了后述的第二孔9的作用效果之外，與實(shí)施方式1起到相同的作用。
在該實(shí)施方式2中，如圖7及圖8所示，作為輔助光源機(jī)構(gòu)7，通過(guò)由將導(dǎo)光板5的底面5a和上面5b之間貫通的第二孔9而構(gòu)成，由于第二孔9的內(nèi)部是折射率為1的空氣層，因此到達(dá)形成第二孔9的內(nèi)周面9a的光的一部分在內(nèi)周面9a上進(jìn)行反射，另一部分在內(nèi)周面9a上折射，射入到第二孔9的內(nèi)部。射入到第二孔9的光在第二孔9的內(nèi)部的空氣中傳播，再次于第二孔9的內(nèi)周面9a上進(jìn)行折射，射入導(dǎo)光板5。
這樣，第二孔9通過(guò)反射或折射光，進(jìn)行配光調(diào)整，在被離散地配置的鄰接的點(diǎn)光源3之間，模擬地形成亮度較高的部分，抑制僅在點(diǎn)光源1附近的亮度變高，通過(guò)連續(xù)地看到亮度提高，從而提高了亮度分布的均勻性。另外，在導(dǎo)光板5成形時(shí)，由于形成第二孔9，因此可以不增加部件數(shù)量，低價(jià)地形成輔助光源機(jī)構(gòu)。
另外，在該實(shí)施方式2中，形成第二孔9的內(nèi)周的內(nèi)周面9a與導(dǎo)光板5的底面5a或上面5b垂直，而且是沒(méi)有凹凸的鏡面，由于通過(guò)在內(nèi)周面9a上形成細(xì)微的凹凸，進(jìn)一步將光進(jìn)行擴(kuò)散而優(yōu)選。
另外，也可不使第二孔9在導(dǎo)光板5的底面5a或上面5b之間貫通。
第二孔9也可設(shè)置多個(gè)，優(yōu)選第二孔9的位置、形狀任意進(jìn)行調(diào)整，以使顯示面的亮度分布均勻。
再有，該實(shí)施例2中，輔助光源機(jī)構(gòu)7即第二孔9的內(nèi)部是空氣層，如圖9及圖10所示，通過(guò)將由圓柱狀的PC(聚碳酸酯)(polycarbonate)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(acrylonitrilebutadiene styrene)等構(gòu)成的擴(kuò)散光的部件(以下稱光擴(kuò)散部件)10a配合在第二孔9，從導(dǎo)光板5內(nèi)部射入到第二孔9內(nèi)部的光，在光擴(kuò)散部件10a的表面進(jìn)行擴(kuò)散反射，再?gòu)牡诙?的內(nèi)周面9a射入到導(dǎo)光板5。這樣，來(lái)自點(diǎn)光源3的光，不只是根據(jù)第二孔9內(nèi)部的空氣層與導(dǎo)光板5的折射率不同進(jìn)行折射，還通過(guò)由光擴(kuò)散部件10a進(jìn)行擴(kuò)散反射進(jìn)一步被擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)顯示面的亮度的均勻性。圖9是表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式2的其他的面光源裝置的概略結(jié)構(gòu)的平面圖，圖10是圖9所示的面光源裝置的X-X線的局部截面圖。
另外，在第二孔9在導(dǎo)光板5的底面5a或上面5b之間是非貫通的情況下，從導(dǎo)光板5的底面5a、上面5b中形成第二孔9的面插入光擴(kuò)散部件10a。
而且，光擴(kuò)散部件10a的截面形狀可以是三角形、方形或星形等的任意形狀。
配合在第二孔9的部件不限于光擴(kuò)散部件10a，也可采用具有與正反射材料或?qū)Ч獍?的折射率不同的折射率的透明部件。在采用具有與導(dǎo)光板5的折射率不同的折射率的透明部件時(shí)，通過(guò)采用比導(dǎo)光板5的折射率大的折射率的透明部件，可以以比從導(dǎo)光板5向第二孔9的內(nèi)周面9a射入的光的射入角更小的射出角，射入到第二孔9的內(nèi)部，由于使到達(dá)導(dǎo)光板5的底面5a或上面5b的光減少，因此抑制在反射部2上的反射損失(loss)而優(yōu)選。
實(shí)施方式3圖11是表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式3的面光源裝置的概略結(jié)構(gòu)的平面圖，圖12是圖11所示的面光源裝置的XII-XII線的局部截面圖。在圖11及圖12中，與圖1～11相同的符號(hào)，表示相同或相當(dāng)部分，省略其說(shuō)明。作為輔助光源機(jī)構(gòu)7，在導(dǎo)光板5上，與多個(gè)點(diǎn)光源3配設(shè)在一條直線上的點(diǎn)光源組平行且最近的導(dǎo)光板5的側(cè)面5c上，形成將通過(guò)與連接鄰接的點(diǎn)光源3的線段的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)且與導(dǎo)光板5的上面5b或底面5a垂直的直線作為頂線11a的V字槽11。另外與多個(gè)點(diǎn)光源3配設(shè)在一條直線上的點(diǎn)光源組平行且最近的導(dǎo)光板5的側(cè)面5c上，形成將通過(guò)與點(diǎn)光源組的端部的點(diǎn)光源3和與構(gòu)成點(diǎn)光源組的直線垂直的導(dǎo)光板5的側(cè)面5c的中間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)且和導(dǎo)光板5的上面5b或底面5a垂直的直線作為頂線11a的V字槽11。該輔助光源機(jī)構(gòu)7由V字槽11構(gòu)成，只有這一點(diǎn)與實(shí)施方式1和2不同，除了后述的V字槽11的作業(yè)效果之外，與實(shí)施方式1及2有相同的作用效果。
在該實(shí)施方式3中，如圖11及圖12所示，通過(guò)由V字槽11形成輔助光源機(jī)構(gòu)7，從導(dǎo)光板5內(nèi)部到達(dá)V字槽11的側(cè)面11b的光，根據(jù)導(dǎo)光板5和空氣的折射率不同，在V字槽11的側(cè)面11b上進(jìn)行反射。另外，在V字槽11的側(cè)面11b上進(jìn)行折射，由沿著導(dǎo)光板5的側(cè)面5c配設(shè)的反射部2反射，再次從V字槽11的側(cè)面11b進(jìn)行折射射入到導(dǎo)光板5內(nèi)部。
這樣，V字槽11，通過(guò)反射或折射光，進(jìn)行配光調(diào)整，在被離散地配置的鄰接的點(diǎn)光源3之間，模擬地形成亮度較高的部分，抑制僅在點(diǎn)光源1附近的亮度變高，通過(guò)連續(xù)地看到亮度提高，從而提高了亮度分布的均勻性。另外，在導(dǎo)光板5成形時(shí)，由于形成V字槽11，因此可以不增加部件數(shù)量，低價(jià)地形成輔助光源機(jī)構(gòu)。
另外，在該實(shí)施方式3中，V字槽11的側(cè)面11b與導(dǎo)光板5的底面5a或上面5b垂直，而且是沒(méi)有凹凸的鏡面，由于通過(guò)在側(cè)面11b上形成細(xì)微的凹凸，進(jìn)一步將光進(jìn)行擴(kuò)散而優(yōu)選。
如圖13及圖14所示，也可設(shè)置多個(gè)V字槽11，優(yōu)選將V字槽11的大小及二個(gè)側(cè)面11b的構(gòu)成角度等的形狀任意地進(jìn)行調(diào)整，以使顯示面的亮度分布均勻。圖13是表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式3的其他的面光源裝置的概略結(jié)構(gòu)的平面圖，圖14是圖13所示的面光源裝置的XIV-XIV線的局部截面圖。
再有，該實(shí)施例3中，輔助光源機(jī)構(gòu)7即V字槽11的內(nèi)部是空氣層，如圖15所示，通過(guò)將由三角柱的PC(聚碳酸酯)(polycarbonate)或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(acrylonitrile butadiene styrene)等構(gòu)成的光擴(kuò)散部件10b配合在V字槽11，從導(dǎo)光板5內(nèi)部射入到V字槽11內(nèi)部的光，在光擴(kuò)散部件10b的表面進(jìn)行擴(kuò)散反射，再次從V字槽11的側(cè)面11b射入到導(dǎo)光板5。這樣，來(lái)自點(diǎn)光源3的光，不只是根據(jù)V字槽11內(nèi)部的空氣層與導(dǎo)光板5的折射率不同進(jìn)行折射，還通過(guò)由光擴(kuò)散部件10b進(jìn)行擴(kuò)散反射，進(jìn)一步被擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)顯示面的亮度的均勻性。圖15是表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式2的其他的面光源裝置的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。
而且，也可設(shè)置多個(gè)光擴(kuò)散部件10b，光擴(kuò)散部件10b的截面形狀可以是任意的形狀。
配合在V字槽11的部件不限于光擴(kuò)散部件10b，也可采用具有與正反射材料或?qū)Ч獍?的折射率不同的折射率的透明部件。
如上所述，在各實(shí)施方式中，通過(guò)分別采用多種形狀、位置或材質(zhì)的輔助光源機(jī)構(gòu)、導(dǎo)光板或光擴(kuò)散部件，可以取得各個(gè)部件的效果，通過(guò)將幾種部件進(jìn)行組合，還能期望更好的效果。
然而，上述說(shuō)明中，作為點(diǎn)光源，是在采用白色光源的情況下來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的，然而，通過(guò)使R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))混色而生成白色光的情況下，也當(dāng)然適用各實(shí)施方式，通過(guò)各色的亮度在導(dǎo)光板5的上面5b上被均勻化，從而，不僅消除了亮度不均(unevenness)，也控制顏色不均(unevenness)的產(chǎn)生，可以使白色光變得均勻。
本發(fā)明中，導(dǎo)光板設(shè)有多個(gè)第一孔，以內(nèi)包各點(diǎn)光源，通過(guò)在鄰接的點(diǎn)光源之間設(shè)有將來(lái)自點(diǎn)光源的光進(jìn)行擴(kuò)散的輔助光源機(jī)構(gòu)，從而可以在鄰接的點(diǎn)光源之間模擬地形成亮度較高的部分。因此，防止僅在點(diǎn)光源附近的亮度變高，并且通過(guò)將點(diǎn)光源及點(diǎn)光源之間的亮度連續(xù)地變高，可以提高亮度均勻性。
權(quán)利要求
1.一種面光源裝置，具備設(shè)有開(kāi)口部的筐體、配設(shè)在相對(duì)前述開(kāi)口部的前述筐體的底面的第一反射部、配設(shè)在前述底面?zhèn)鹊亩鄠€(gè)點(diǎn)光源、配設(shè)在前述筐體內(nèi)部的前述第一反射部上，將來(lái)自前述點(diǎn)光源的光向前述開(kāi)口部傳播的導(dǎo)光板，其特征在于，前述導(dǎo)光板設(shè)有多個(gè)第一孔以內(nèi)包前述各點(diǎn)光源，并且在鄰接的前述點(diǎn)光源之間設(shè)置將來(lái)自前述點(diǎn)光源的光擴(kuò)散的輔助光源機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1記載的面光源裝置，其特征在于，前述第一孔將前述導(dǎo)光板的底面和上面之間貫通，在前述導(dǎo)光板的上面?zhèn)戎辽僭O(shè)置位于前述第一孔的第二反射部。
3.如權(quán)利要求1記載的面光源裝置，其特征在于，前述第一孔沒(méi)有將前述導(dǎo)光板貫通。
4.如權(quán)利要求1記載的面光源裝置，其特征在于，在前述導(dǎo)光板上實(shí)施點(diǎn)式(dot)印刷形成前述輔助光源機(jī)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1記載的面光源裝置，其特征在于，在前述導(dǎo)光板上形成凹凸形狀形成前述輔助光源機(jī)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求4或5記載的面光源裝置，其特征在于，前述輔助光源機(jī)構(gòu)在前述導(dǎo)光板的底面，形成于與連接鄰接的前述點(diǎn)光源的線段的至少中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置。
7.如權(quán)利要求4或5記載的面光源裝置，其特征在于，前述輔助光源機(jī)構(gòu)在前述導(dǎo)光板的上面，形成于與連接鄰接的前述點(diǎn)光源的線段的至少中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置。
8.如權(quán)利要求4記載的面光源裝置，其特征在于，將多個(gè)前述點(diǎn)光源配設(shè)在一直線上，形成點(diǎn)光源組，前述輔助光源機(jī)構(gòu)在與前述點(diǎn)光源組平行且最近的前述導(dǎo)光板的側(cè)面，形成于與連接鄰接的前述點(diǎn)光源的線段的至少中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置。
9.如權(quán)利要求1記載的面光源裝置，其特征在于，前述輔助光源機(jī)構(gòu)形成為第二孔，該第二孔貫通前述導(dǎo)光板的上面的與連接鄰接的前述點(diǎn)光源的線段的至少中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置，和前述導(dǎo)光板的底面的與連接鄰接的前述點(diǎn)光源的線段的至少中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置。
10.如權(quán)利要求1記載的面光源裝置，其特征在于，將多個(gè)前述點(diǎn)光源配設(shè)在一直線上，形成點(diǎn)光源組，前述輔助光源機(jī)構(gòu)構(gòu)成為，在與前述點(diǎn)光源組平行且最近的前述導(dǎo)光板的側(cè)面，形成將通過(guò)與連接鄰接的前述點(diǎn)光源的線段的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)且與導(dǎo)光板的上面及側(cè)面垂直的直線作為頂線的V字槽。
11.如權(quán)利要求9記載的面光源裝置，其特征在于，在前述第二孔配合擴(kuò)散光的部件。
12.如權(quán)利要求10記載的面光源裝置，其特征在于，在前述V字槽配合擴(kuò)散光的部件。
13.如權(quán)利要求1、4或5記載的面光源裝置，其特征在于，前述點(diǎn)光源是發(fā)出紅色、綠色或藍(lán)色的單色光的發(fā)光二極管(diode)。
14.一種顯示裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1、2、3、4、5、8、9、11或12記載的面光源裝置，和配置于該面光源裝置的上部并通過(guò)從該面光源裝置射出的光進(jìn)行顯示的顯示機(jī)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求14記載的顯示裝置，其特征在于，前述顯示機(jī)構(gòu)是由夾持液晶的二枚基板構(gòu)成的液晶顯示元件并具備與該液晶顯示元件連接的驅(qū)動(dòng)電路基板。
全文摘要
一種面光源裝置，在采用射出光的指向性較高的點(diǎn)光源的情況下，可以獲得使導(dǎo)光板的發(fā)光面的亮度分布均勻化，不產(chǎn)生導(dǎo)光板的發(fā)光面的亮度不均，其中，導(dǎo)光板(5)設(shè)有多個(gè)第一孔以內(nèi)包各點(diǎn)光源(3)，并且在導(dǎo)光板(5)的底面，與連接鄰接的點(diǎn)光源(3)的線段的至少中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置形成將來(lái)自點(diǎn)光源(3)的光在鄰接的點(diǎn)光源(3)之間進(jìn)行擴(kuò)散的輔助光源機(jī)構(gòu)，即點(diǎn)式(dot)印刷(7a)。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK1652164SQ20051000914
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月5日
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