專利名稱：面光源以及包含面光源的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含具有導(dǎo)光板的面光源的顯示器，以及背面被面光源照 射的顯示面板。
背景技術(shù)：
作為諸如從后面照射液晶顯示面板的背光等面光源，眾所周知面光源
包括諸如LED等光源和導(dǎo)光板，在導(dǎo)光板的入射端面接收到來自光源的 光，然后將其擴(kuò)散發(fā)射。優(yōu)選情況下，這樣的面光源在整個(gè)光出射面上呈 現(xiàn)出均勻的發(fā)光強(qiáng)度。然而，此處的問題是，在入射端面的附近發(fā)光強(qiáng)度 是不均勻的。
日本專利未審公開2005-071971公開了一種被配置為解決上述問題的 面光源，其中在入射端面形成多個(gè)棱鏡，并適當(dāng)?shù)卣{(diào)整相鄰棱鏡間的距離 以及棱鏡的傾角。根據(jù)公開，可以相應(yīng)地減小在入射端面附近形成的陰暗 部分。
然而，就在上面引用的出版物中公開的面光源而言，對(duì)發(fā)光強(qiáng)度均勻 性的改進(jìn)是不夠的。此外，并未考慮從導(dǎo)光板的側(cè)端面泄露出來的光。因 此，如果光從這部分泄露出來，則會(huì)引起光的使用效率降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
一種根據(jù)本發(fā)明的面光源，包括光源和導(dǎo)光板。光源用于發(fā)光。導(dǎo)光 板具有入射端面和光出射面，光入射于所述入射端面，入射于所述入射端 面的光從所述光出射面出射。所述導(dǎo)光板具有折射率n。所述入射端面具 有多個(gè)凹陷部分。由所述多個(gè)凹陷部分形成的面和所述入射端面的切面間 的角度不大于(卯-2 arcsin (1/n))度。
優(yōu)選地，所述光源被配備在相對(duì)于所述入射端面的切面與所述導(dǎo)光板 相分離的位置處。優(yōu)選地，所述多個(gè)凹陷部分都是圓弧形的。 優(yōu)選地，所述多個(gè)凹陷部分都是三角形的。
一種根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器，包括上述面光源和液晶顯示面板。液 晶顯示面板的背面被所述面光源照射。
使用根據(jù)本發(fā)明的面光源，可以使面光源的入射端面的附近的發(fā)光強(qiáng) 度更加均勻，并抑制光使用效率的下降。
根據(jù)以下結(jié)合附圖的本發(fā)明的詳細(xì)說明，本發(fā)明的前述和其他目的、 特征、方面以及優(yōu)勢(shì)將變得更加顯而易見。


圖1A示出了本發(fā)明第一實(shí)施例中發(fā)光器件的形狀。
圖1B是沿圖1A中IB-IB線的剖視圖。
圖2A和2B均示出了本發(fā)明第一實(shí)施例中陣列光源的形狀。
圖3A至3C均示出了本發(fā)明第一實(shí)施例中面光源的結(jié)構(gòu)。
圖4A和4B是部分圖，分別示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例的第一和第
二變型中面光源的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。
圖5A示出了在本發(fā)明第一實(shí)施例中入射端面為凹陷圓弧形的情況下
的光線軌跡。
圖5B示出了在對(duì)比示例中入射端面為平面的情況下的光線軌跡。 圖6A和6B分別是一幅示意圖和一幅曲線圖，示出了在大氣和折射
率n= 1.59的導(dǎo)光板的交界面上入射角和反射角間的關(guān)系。 圖7示出了入射端面為凹陷圓弧形的情況下的光線軌跡。 圖8示出了在入射端面和反射側(cè)表面間傳播的光線軌跡。 圖9A至9C分別是本發(fā)明的第二實(shí)施例中液晶顯示器的剖視圖。 圖IOA和10B分別示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例中面光源的入射端面
的附近區(qū)域。
圖11示出了本發(fā)明的示例2中的光線軌跡。
圖12A和12B示出了線光源和包含本發(fā)明的示例3中的線光源的面 光源的入射端面的附近區(qū)域。
具體實(shí)施例方式
<第一實(shí)施例> <發(fā)光器件>
參考圖1A和1B，發(fā)光器件100是光源，具有所謂樹脂成模型封裝的 封裝形式，并且包括基板11、芯片鍵合(die-bond)在基板上的芯片12、 和覆蓋上述組件的樹脂13，并且事先將熒光體14散布在樹脂13中。
芯片12是發(fā)出初級(jí)光的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光器件，所述初級(jí)光是發(fā)光 峰值波長(zhǎng)約為450 nm的藍(lán)光。
基板11是由高導(dǎo)熱材料形成的，其目的是為了立即散發(fā)驅(qū)動(dòng)芯片12 時(shí)所產(chǎn)生的熱量。優(yōu)選地，用諸如陶瓷等散熱較快的材料制造基板。此外， 基板包括事先形成的用于為芯片12供電的導(dǎo)線或類似物。
對(duì)于樹脂13，優(yōu)選使用對(duì)初級(jí)光和二級(jí)光具有高耐受性的硅樹脂或 類似物。在樹脂13中，事先散布熒光體14，熒光體14吸收初級(jí)光，并 發(fā)出波長(zhǎng)與初級(jí)光波長(zhǎng)不同的二級(jí)光。
對(duì)于熒光體14，可以使用黃色熒光體，其吸收初級(jí)光并發(fā)出峰值波 長(zhǎng)約為560nm的黃光二級(jí)光。
此外，除了上述黃色熒光體，還可以使用吸收初級(jí)光并分別發(fā)出紅色 二級(jí)光和綠色二級(jí)光的紅色熒光體和綠色熒光體。
發(fā)光器件100被配置為發(fā)出白色出射光，白色出射光是從芯片發(fā)出的 初級(jí)光和二級(jí)光的混合光，其中，初級(jí)光透過樹脂13，散布在樹脂中的 熒光體14吸收一部分初級(jí)光，以發(fā)出二級(jí)光。
此外，除了發(fā)藍(lán)光的芯片12，還可以將發(fā)出初級(jí)光的芯片同吸收所 述初級(jí)光以發(fā)出紅色二級(jí)光、綠色二級(jí)光、和藍(lán)色二級(jí)光的熒光體結(jié)合使 用，其中，所述初級(jí)光是紫外光。
因此，至少將兩種或更多種不同類型的熒光體散布在樹脂13中，使 得出射光的光譜分布可以包含足夠的紅色分量，并使顯色性(color rendering property)同只使用黃色熒光體的情況相比得到改進(jìn)。
發(fā)光器件100的發(fā)光強(qiáng)度的角度依賴性(稱為朗伯分布)可以用cose
來表示，其中角度e是與光出射面法線方向(即發(fā)光器件的光軸)的夾角。
根據(jù)該分布，沿光軸方向的分量具有最高的發(fā)光強(qiáng)度，而側(cè)向分量具有隨角度增加逐漸降低的發(fā)光強(qiáng)度。
對(duì)于發(fā)光器件100而言，當(dāng)在基板11的表面和封裝的外表面發(fā)生全 內(nèi)反射時(shí)，發(fā)光器件中不包含包圍芯片12的諸如反射器等反射構(gòu)件。因 此，當(dāng)出射光的方向性較寬時(shí)，由于因多次反射而返回封裝內(nèi)并相應(yīng)地受 到衰減的光分量較小，因而光的提取效率較高。
參考圖2A和2B，陣列光源200包括安裝基板21、以線性方式部 署在基板上的多個(gè)發(fā)光器件100，陣列光源200被設(shè)計(jì)為使出射光沿將于 稍后予以描述的導(dǎo)光板的一側(cè)輸入，并且具有帶狀形狀。安裝基板21由 高導(dǎo)熱材料形成，以便立即散發(fā)由發(fā)光器件100所產(chǎn)生的熱量，優(yōu)選地用 諸如鋁等散熱較快的材料制造基板。此外，事先形成用于為發(fā)光器件100 供電的導(dǎo)線或類似物。
此處，可以通過集成封裝三種或更多種不同類型的分別發(fā)射藍(lán)光、綠 光、和紅光的芯片，從而將這些光混合成所要發(fā)射的白光的方式配置發(fā)光 器件IOO?？蛇x地，發(fā)光器件100可以是發(fā)射藍(lán)光、綠光、和紅光中的任 意一種光的發(fā)光器件，并且可以將發(fā)射各種光的發(fā)光器件進(jìn)行組合，以配 置陣列光源200。采用以上配置中的任意一種配置，當(dāng)光線在導(dǎo)光板中傳 播時(shí)，從發(fā)光器件100發(fā)出的光的各種顏色就會(huì)發(fā)生混合，因而可以進(jìn)一 步減輕顏色的不均勻性。
<導(dǎo)光板>
參考圖3A至3C，面光源300包括導(dǎo)光板30，接收從陣列光源200 發(fā)出的光，并對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)散發(fā)射；優(yōu)選地，用高度透明的材料(如聚碳酸 酯或丙烯酸樹脂)制造導(dǎo)光板。在導(dǎo)光板30中，為了提取出射光并實(shí)現(xiàn) 發(fā)光強(qiáng)度的面內(nèi)均勻性，將對(duì)光進(jìn)行散射的二氧化硅、聚合物或類似物質(zhì) 的散射粒子(未示出)散布在導(dǎo)光板內(nèi)。
在平面圖內(nèi)，導(dǎo)光板30是矩形的，并包括光出射面31、背面32、 入射端面35、以及反射側(cè)表面39，其中，光出射面31是光線射出的一側(cè)， 入射端面35是一對(duì)沿導(dǎo)光板30的縱向延伸、并彼此上下相對(duì)的端面，反 射側(cè)表面39是一對(duì)沿入射端面垂直延伸、并在導(dǎo)光板30的側(cè)向上彼此相 對(duì)的端面。
光出射面31是平的。相反，背面32在中心線CL附近具有最大厚度，
6并且是傾斜的，從而距導(dǎo)光板30的頂端和底端越近，厚度越小。因此，
除了例如將于稍后予以描述的入射端面35的部分以外，在縱向剖面內(nèi)， 導(dǎo)光板30是扁平的五邊形，基本是楔形的。
在分別沿導(dǎo)光板30的頂端和底端上一側(cè)延伸的入射切面37上，用多 個(gè)連續(xù)的凹陷圓弧形成入射端面35，所述凹陷圓弧的間距與安裝在陣列 光源200上的發(fā)光器件100的間距相等，所述陣列光源200與入射端面 35相對(duì)。
就用于制造導(dǎo)光板30的方法而言，存在一種方法，根據(jù)該方法事先 通過擠壓(extrusion)的方法形成剖面為扁平五邊形的板，接著在入射切 面37上形成入射端面35。就用于形成入射端面35的方法而言，可以通 過激光加工的方式形成凹陷圓弧的形狀。還可以通過使用具有凹陷圓弧形 刃的切割設(shè)備切割入射切面37的方式形成入射端面。
可選地，還可以通過使用凹模進(jìn)行壓縮成形的方式制造導(dǎo)光板，所述 凹模具有導(dǎo)光板30形狀的淺碟形凹陷。
應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明的主要特征是入射端面35具有預(yù)定形狀，因 此，導(dǎo)光板30的形狀不局限于上述形狀。例如，導(dǎo)光板30的背面32可 以具有中心線附近厚度最小，距導(dǎo)光板30的頂端和底端越近厚度越大的 傾斜表面。此外，導(dǎo)光板30可以具有厚度朝導(dǎo)光板30的頂端和底端之一 單調(diào)下降的傾斜表面，并且可以將稍后將予以描述的陣列光源200配備 在頂端和底端中的一端上。此外，光出射面31和背面32可以平行延伸。
此外，為了提取出射光并實(shí)現(xiàn)發(fā)光強(qiáng)度的面內(nèi)均勻性，除了按上述方 式提供散射粒子外，還可以在導(dǎo)光板30的背面32上形成點(diǎn)圖案或紋理圖 案。此外，為了提取出射光，可以在背面32上配備反射板。
<面光源>
參考圖3A至3C，面光源300包括例如框架41、配備在其上的陣 列光源200、以及接收來自光源的光，并將其擴(kuò)散和發(fā)射的導(dǎo)光板30。
在框架41的頂端和底端，陣列光源200分別被配置于基本沿相應(yīng)側(cè) 直線延伸的相應(yīng)平面上，并且彼此相對(duì)。導(dǎo)光板30被配備在分別被配置 于框架41的頂端和底端的成對(duì)的陣列光源200之間。發(fā)光器件100的光 出射面與導(dǎo)光板30的入射端面35相對(duì)，因此入射光幾乎垂直于入射端面。在入射端面35和發(fā)光器件100之間，形成縫隙，從而可以吸收由環(huán)境溫
度改變導(dǎo)致的導(dǎo)光板30的尺寸變化。
就框架41而言，為了支撐例如陣列光源200和導(dǎo)光板30，并抑制面 光源300的溫度升高，優(yōu)選用高機(jī)械強(qiáng)度和散熱較快的金屬或類似物來 形成框架。
此外，在框架41的表面上配備棱43，所述棱形成脊和溝，從而增大 了用于散熱的表面區(qū)域和機(jī)械強(qiáng)度，并且可以將框架41制造得更薄。此 處，棱43沿從頂部到底部的方向配置，使熱量得以通過對(duì)流的方式從框 架41的底部向頂部消散，因而更加有效。
在導(dǎo)光板30的頂端和底端分別配備反射構(gòu)件36，每個(gè)反射構(gòu)件覆蓋 陣列光源200和入射端面35間的部分。因此陣列光源200發(fā)出的光被反 射構(gòu)件36反射，并有效地導(dǎo)入導(dǎo)光板30。
利用配備于基本上沿著位于框架41的頂端和底端的相應(yīng)側(cè)成直線延 伸的相應(yīng)部分的夾具42夾持住導(dǎo)光板30的兩端，使導(dǎo)光板30形成松弛 的連接，從而可以吸收由環(huán)境溫度改變導(dǎo)致的導(dǎo)光板30的尺寸變化和環(huán) 境溫度改變對(duì)導(dǎo)光板30的影響。
以下，將描述面光源300的功能和效果。
參考圖5A，陣列光源200被部署為，將多個(gè)發(fā)光器件100安裝在陣 列光源上，并且與在入射切面37 (圖3A)上形成的具有多個(gè)連續(xù)的凹陷圓 弧的入射端面35彼此相對(duì)。
從發(fā)光器件100發(fā)出的光直接入射于入射端面35，或被覆蓋在縫隙 上的反射構(gòu)件36(圖3B，3C)反射，然后入射于導(dǎo)光板30，在導(dǎo)光板30中 傳播，同時(shí)被包含在導(dǎo)光板中的散射粒子散射，直接從導(dǎo)光板30的光出 射面31 (圖3C)射出，或在經(jīng)傾斜表面反射后從導(dǎo)光板30的光出射面31 (圖3C)射出。
以下，將描述面光源300的效果。
面光源300的一個(gè)效果是抑制亮線，這是通過形成凹陷形(如凹陷 圓弧形)入射端面35來實(shí)現(xiàn)的。
此處，將在以下對(duì)亮線進(jìn)行描述。
參考圖6A和6B，此處假設(shè)在入射端面35 (圖5A)上，導(dǎo)光板30上的入射角為ei，出射角為er。根據(jù)斯涅耳定律，當(dāng)ei從o度增加至9o度 時(shí)，er也隨ei的增加而增加。當(dāng)ei為9o時(shí)，er達(dá)到臨界角ec，后者是er
的上限。例如，假設(shè)導(dǎo)光板的折射率為n = 1.59，則臨界角為ec = arcsin (l/n) =39度。當(dāng)ei從0度增加至60度時(shí)，er相應(yīng)地從0度增加至33度。因 此，ei每增加l度，er就增加0.55度。類似地，當(dāng)ei從60度增至90度 時(shí)，0r相應(yīng)地從33度增至39度。因此，ei每增加l度，er就增加0.2度。
由上述可見，雖然er開始時(shí)線性增加，但er的增量隨ei的增加而逐
漸減小。換言之，當(dāng)er向ec逼近時(shí)，光密度增加，因此如果入射端面35
是平面，以約ec的出射角傳播的光將引起亮線。
例如，如圖5B所示，如果入射端面35是平面，將由于上述原因而 產(chǎn)生亮線。此外，將在位于錐形區(qū)域外的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生陰暗部分，所述錐形
區(qū)域是由與交界面的法線所成的夾角小于臨界角ec的區(qū)域形成的。
以下，將用附圖和公式描述入射端面35的剖面形狀為凹陷圓弧形時(shí) 的效果。
參考圖7，導(dǎo)光板30具有其上形成入射端面35的入射切面37。為了 說明的目的，圖7將光源示為點(diǎn)光源，并僅僅示出了入射端面的一個(gè)凹陷 圓弧。
入射端面35是由圓弧形成的面，圓弧的圓心為O，曲率半徑為rO， 深度為h。此外，假設(shè)通過圓心0的入射切面37的法線為z軸。還假設(shè) 點(diǎn)光源的發(fā)光點(diǎn)L位于入射切面37與z軸的交點(diǎn)。還假設(shè)從發(fā)光點(diǎn)L以 出射角y'發(fā)出的光與入射端面35的交點(diǎn)為入射點(diǎn)P。
由于y和y是補(bǔ)角，因此適用以下的加法定理。
sin y = sin y'
對(duì)于三角形OLP，適用以下的正弦定理。
r0 / sin y = b / sin P
對(duì)上式進(jìn)行整理，得到以下公式。
sin (3 = (b / rO) sin y …(l)
應(yīng)用以下斯涅耳定律。
sin (3 = n * sin (3'因此，可以推導(dǎo)出以下公式。
<formula>formula see original document page 10</formula>... (2)
由于卩+ 6 =力因此可以推導(dǎo)出以下公式。 由于y可由公式(i)至(3)確定，因此可以相應(yīng)地確定e和p'。換言之，
由在導(dǎo)光板30中傳播的光與z軸形成的角度(角度e + (3')相對(duì)于發(fā)光點(diǎn)
L發(fā)出的光的出射角Y'是唯一確定的。
圖5A示出了用上述方法確定的光的軌跡。從圖中可見，入射端面35 是凹陷圓弧形的，使得光密度比較均勻，因而可以抑制亮線的產(chǎn)生。此外， 由于入射點(diǎn)P散布在整個(gè)凹陷圓弧上，因此可以減小明亮部分和陰暗部分 間發(fā)光強(qiáng)度的差異。
根據(jù)上述說明，當(dāng)來自樹脂成模型發(fā)光器件的光以較寬的方向性直接 入射于平坦的入射面35時(shí)，將產(chǎn)生亮線和明亮/陰暗部分。相反，如果入 射端面35是凹陷圓弧形，則可以抑制亮線和明亮/陰暗部分的產(chǎn)生，從而 使發(fā)光強(qiáng)度比較均勻。
雖然在圖3A所示的配置中，陣列光源200和入射切面37彼此毗鄰， 且發(fā)光器件100配備于入射端面35的凹陷圓弧內(nèi)部，然而本發(fā)明的配置 并不局限于此。例如，如圖4A所示，可以將發(fā)光器件100部署為使得器 件的一部分位于凹陷圓弧內(nèi)部，或者可以將發(fā)光器件ioo配置為與入射端 面35相分離。
此外，雖然圖3A所示的配置中發(fā)光器件100的配置間距與形成入射 端面35的凹陷圓弧的間距相同，且器件和凹陷圓弧分別彼此相對(duì)，但本 發(fā)明的配置并不局限于此。例如，如圖4B所示，發(fā)光器件100的光軸和 入射端面35的凹陷圓弧的中心線可以彼此錯(cuò)開。在這種情況下，雖然光 線軌跡不是對(duì)稱的，仍可以實(shí)現(xiàn)對(duì)亮線和明亮/陰暗部分進(jìn)行抑制的效果。
此外，入射端面35可以具有粗糙的表面，從而同樣實(shí)現(xiàn)抑制亮線和 明亮/陰暗部分的效果。
該面光源的另一效果是較高的光使用效率。
參考圖8，如果深度h相對(duì)于圓弧的曲率半徑rO增加，則光線將以更接近于與反射側(cè)表面39垂直的角度入射，并且無法滿足全內(nèi)反射條件。
因此，光線將通過該部分泄露到大氣中去。因此，可以相對(duì)曲率半徑r0 適當(dāng)?shù)貙?duì)深度h進(jìn)行設(shè)置，使反射側(cè)表面39上發(fā)生光的全內(nèi)反射，并使 光在導(dǎo)光板內(nèi)傳播，以提高光的使用效率。
就滿足使導(dǎo)光板中的光在反射側(cè)表面39上發(fā)生全內(nèi)反射的條件而 言，優(yōu)選將由入射切面37和位于圓弧與入射切面37相交位置的圓弧的切 線所形成的角度設(shè)置為例如(90-2，ec)度。下面將說明這樣做的原因。
在圖8中，假設(shè)具有凹陷圓弧形的入射端面35與入射切面37的交點(diǎn) 為入射點(diǎn)P，由凹陷圓弧的切面和入射切面37形成的角度為oc。如果需 要確定在反射側(cè)表面39上發(fā)生全內(nèi)反射的條件，考慮以最接近于直角的 角度入射于反射側(cè)表面39的光線軌跡就足夠了。因此，以下將考慮入射 于入射點(diǎn)P的光線軌跡。
以最大入射角入射于入射點(diǎn)P的光在導(dǎo)光板30內(nèi)以相對(duì)于入射切面 37的法線成(a + ec)度的角度傳播，并以90 - (a + 9c)度的入射角到達(dá) 反射側(cè)表面39。
在導(dǎo)光板30內(nèi)傳播的光在反射側(cè)表面39上發(fā)生全內(nèi)反射的條件是， 該入射角大于臨界角0c:
卯- (a + 9c) > 0c (度)，重新整理上式可得(90 - 2 0c) > a (度)。
此處，以最大入射角入射于入射點(diǎn)P的光是沿凹陷圓弧表面入射的 光。然而，在實(shí)際面光源中，發(fā)光點(diǎn)L的位置與凹陷圓弧相隔更遠(yuǎn)。因此， a的值可能比上述值稍大。
因此，凹陷圓弧將入射于入射端面35的光擴(kuò)展，使其到達(dá)反射側(cè)表 面39，在反射側(cè)表面39發(fā)生光的全內(nèi)反射，從而使光依然在導(dǎo)光板內(nèi)傳 播。因此，光的使用效率較高。
<第二實(shí)施例>
參考圖9A至9C，液晶顯示器400被配置為包括面光源300和液 晶顯示面板51，液晶顯示面板51被配置于面光源正上方，面光源從后 面照射面板。因此，液晶顯示器400包括面光源300，從而可以提供發(fā) 光強(qiáng)度非均勻性較弱的優(yōu)質(zhì)顯示器。特別地，在入射切面37附近，發(fā)光 強(qiáng)度的非均勻性較小。此外，可以實(shí)現(xiàn)較低的功耗。<第三實(shí)施例〉
參考圖10A和10B，本實(shí)施例的特征在于，導(dǎo)光板30是由彼此通過 間隙分隔的導(dǎo)光板30a和多個(gè)導(dǎo)光板30b形成的，導(dǎo)光板30a包含中心線， 導(dǎo)光板30b包含入射端面35a。此外，在導(dǎo)光板30b的入射切面37上， 形成三角形的入射端面35a，而不是剖面為凹陷圓弧形的入射端面35。優(yōu) 選地，包含反射構(gòu)件36，以覆蓋導(dǎo)光板30a和30b間的間隙。
從發(fā)光器件100發(fā)出的光的傳播方向因?qū)Ч獍?0b發(fā)生轉(zhuǎn)向，并直接 通過縫隙或在經(jīng)反射構(gòu)件36反射后入射于導(dǎo)光板30a的端面。
如果面光源300的環(huán)境溫度發(fā)生改變，導(dǎo)光板30和其上安裝了多個(gè) 發(fā)光器件100的安裝基板21 (圖2B)將因各自線性膨脹系數(shù)間存在差異的 緣故而改變尺寸，因而發(fā)光器件100和入射端面35可能發(fā)生錯(cuò)位。然而， 導(dǎo)光板30縫隙的存在可以吸收尺寸改變。此外，由于全內(nèi)反射發(fā)生于多 個(gè)導(dǎo)光板30b的各反射側(cè)表面處，因此從縫隙部分泄露的光具有很小的影 響。
此外，優(yōu)選地，將三角形的入射端面35a相對(duì)于入射切面37的傾角 設(shè)置為(90 - 2 ec)度，其原因同將入射端面35形成為凹陷圓弧形時(shí)相 同。
可以同時(shí)將導(dǎo)光板30分離為導(dǎo)光板30a和30b，并在入射切面37上 形成入射端面35a，也可以只實(shí)現(xiàn)其中之一。
此外，可以通過采用導(dǎo)光板30a包含散射粒子而導(dǎo)光板30b不包含散 射粒子的結(jié)構(gòu)提高光的使用效率。形成三角形的入射端面35a，以滿足使 入射光在反射側(cè)表面39上發(fā)生全內(nèi)反射的條件。雖然散射粒子的作用是 通過散射導(dǎo)光板中的光來提取出射光，但一部分光并不滿足在反射側(cè)表面 39發(fā)生全內(nèi)反射的條件，因此光可能會(huì)泄露到大氣中去。因此，在某些 情況下，優(yōu)選地導(dǎo)光板30b不包含散射粒子。
就導(dǎo)光板30的制造而言，由于具有復(fù)雜形狀(如入射端面35a)的 導(dǎo)光板30b和形狀相對(duì)簡(jiǎn)單的導(dǎo)光板30a是分開配置的，因此更加易于制 造。例如，具有較小尺寸和復(fù)雜剖面形狀的導(dǎo)光板30b可以同導(dǎo)光板30a 分開制造，這樣制造的優(yōu)勢(shì)在于提高了加工精度和產(chǎn)量。
<示例1>
12參考圖5A，本示例是在導(dǎo)光板30的入射端面35上具有多個(gè)連續(xù)凹 陷圓弧的面光源。
在入射切面37(圖3A)上，形成具有多個(gè)連續(xù)凹陷圓弧的入射端面35， 并且相鄰凹陷圓弧間彼此的間距為9 mm。圓弧的曲率半徑為r0 = 20.59 mm，深度為h^0.5mm。導(dǎo)光板30的材料是折射率為n = 1.59、臨界角 為00 = 39度的聚碳酸酯。因此，導(dǎo)光板被形成為，由入射切面37和圓弧 的切線所形成的角度小于等于(90 - 2 ec) = 12度。
在上述導(dǎo)光板中，在導(dǎo)光板30中傳播的光在反射側(cè)表面39上發(fā)生全 內(nèi)反射，因而光依舊在導(dǎo)光板30中傳播。因此，光的使用效率較高。此 外，入射切面37附近的發(fā)光強(qiáng)度的非均勻性較小。
<示例2>
參考圖11，本示例是在導(dǎo)光板30的入射端面35a上具有多個(gè)連續(xù)三 角形部分的面光源。
在入射切面37 (圖3A)上，形成具有多個(gè)連續(xù)三角形部分的入射端面 35a，并且相鄰三角形部分間彼此的間距為9mm，深度為h = 0.96 mm。 導(dǎo)光板30的材料是折射率為n:1.59、臨界角為0c-39度的聚碳酸酯。 因此，導(dǎo)光板被形成為，由入射切面37和入射端面35a所形成的角度小 于等于(90-2,9c"12度。采用這種結(jié)構(gòu)，同樣可以獲得與示例l相同 的功能以及效果。
<示例3>
參考圖12A和12B，本示例的特征為，包含線光源200a而不是在第 一實(shí)施例中所描述的陣列光源200。以下，將不再重復(fù)描述在第一實(shí)施例 中描述過的組件，并將對(duì)不同的組件加以描述。
線光源200a包括芯片鍵合在安裝基板21上的多個(gè)芯片12、單獨(dú) 覆蓋在芯片上的樹脂13a、以及覆蓋所有上述組件的樹脂13b。在樹脂13a 中散布熒光體14(未示出)。線光源被形成為，從芯片12發(fā)射初級(jí)光，由 熒光體14部分吸收初級(jí)光，然后發(fā)出二級(jí)光，初級(jí)光和二級(jí)光混合，從 而發(fā)出白光。
此外，樹脂13b的表面具有剖面呈V形的凹陷部分，凹陷部分位于 芯片12的正上方，以及彼此相鄰的芯片之間。因此，改進(jìn)了縱向發(fā)光強(qiáng)
13度的均勻性。此處，配備樹脂13b是為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光的功能，因此可以不在
樹脂13b中散布熒光體14。
在面光源300中，入射端面35和線光源200的光出射面被部署為彼 此相對(duì)。采用這種結(jié)構(gòu)，同樣可以獲得與示例l等效的功能和效果。
雖然對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明和闡釋，但應(yīng)當(dāng)理解的是，這僅僅是 以示例和說明的方式作出的，而不是以限制的方式作出的，本發(fā)明的范圍 應(yīng)理解為由所附權(quán)利要求所限定。
本非臨時(shí)申請(qǐng)基于2007年12月28日向日本專利局提交的日本專利 申請(qǐng)2007-338458，并將其全部?jī)?nèi)容合并于此以作參考。
權(quán)利要求
1. 一種面光源，包括用于發(fā)光的光源；以及導(dǎo)光板，具有入射端面和光出射面，并具有折射率n，光入射于所述入射端面，入射于所述入射端面的光從所述光出射面出射，其中所述入射端面具有多個(gè)凹陷部分，由所述多個(gè)凹陷部分形成的面和所述入射端面的切面間形成的角度不大于(90-2·arcsin(1/n))度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面光源，其中，所述光源被配備在相對(duì)于 所述入射端面的切面與所述導(dǎo)光板相分離的位置處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面光源，其中，所述多個(gè)凹陷部分都是圓 弧形的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面光源，其中，所述多個(gè)凹陷部分都是三 角形的。
5. —種液晶顯示器，包括 如權(quán)利要求1所述的面光源；以及 背面被所述面光源照射的液晶顯示面板。
全文摘要
一種面光源(300)，包括光源(100)和導(dǎo)光板(30)。光源(100)用于發(fā)光。導(dǎo)光板(30)具有入射端面(35)和光出射面(31)，光入射于所述入射端面，入射于所述入射端面的光從所述光出射面出射。此外，導(dǎo)光板(30)具有折射率n。入射端面(35)具有多個(gè)凹陷部分。由多個(gè)凹陷部分形成的面和入射端面(35)的切面(37)間的角度不大于(90-2·arcsin(l/n))度。
文檔編號(hào)F21V8/00GK101469838SQ20081018969
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者伊藤晉, 住川雅人, 岡田豐 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社