專(zhuān)利名稱(chēng)：照明裝置、導(dǎo)光體及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明裝置、導(dǎo)光體以及液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
在液晶顯示裝置等中使用的前光燈和背光燈等照明裝置以導(dǎo)光板和配設(shè)于其側(cè)端面的光源作為基本構(gòu)成，通過(guò)使從導(dǎo)光板側(cè)端面導(dǎo)入的光經(jīng)過(guò)在與導(dǎo)光板的出射面相反側(cè)的面上形成的棱柱反射后，從出射面射出，對(duì)液晶面板等被照明體進(jìn)行照明(如專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
圖6是表示設(shè)置有這些以往的照明裝置的液晶顯示裝置的剖面構(gòu)造的圖。圖7是用于說(shuō)明圖6A中所示的前光燈的導(dǎo)光狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖8是用于說(shuō)明圖6B所示的背光燈的導(dǎo)光狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖6A所示的液晶顯示裝置由液晶面板120和配設(shè)于其前面?zhèn)?圖示上面?zhèn)?的前光燈110構(gòu)成，在前光燈110中，符號(hào)112表示導(dǎo)光板，符號(hào)113表示棒狀導(dǎo)光體，符號(hào)115表示LED(發(fā)光二極管)。另外，在導(dǎo)光板112的上面形成了剖面為三角形的連續(xù)的突條114，此突條114由緩斜面部114a和陡斜面部114b構(gòu)成。在液晶面板120上，符號(hào)121表示上基板，符號(hào)122表示下基板，符號(hào)123表示液晶層，符號(hào)124表示密封材料。另外，在液晶面板120上，圖中省略的反射板設(shè)于下基板122的外面?zhèn)然騼?nèi)面?zhèn)取?br> 圖6B所示的液晶顯示裝置由液晶面板140和配設(shè)于其背面?zhèn)?圖示下面?zhèn)?的背光燈130構(gòu)成，液晶面板140是未設(shè)反射層的透射型，或部分設(shè)有反射層的半透射反射型，除此以外，基本構(gòu)成與圖6A相同。在背光燈130上，符號(hào)132表示導(dǎo)光板，符號(hào)133表示光源(如冷陰極管)，在導(dǎo)光板132的下面形成有多個(gè)剖面為楔狀的溝槽134。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)平11-109347號(hào)公報(bào)如圖7所示，在圖6A中所示的前光燈110中，從棒狀導(dǎo)光體113導(dǎo)入導(dǎo)光板112內(nèi)部的光在導(dǎo)光板112內(nèi)部通過(guò)多次全反射而傳送，主要投射于陡斜面部114b上的入射光從導(dǎo)光板112的出射面112b射出(圖7所示的光A，B)。但是，圖7中所示的光C，D與光A，B一樣同為投射于陡斜面部114b上的入射光，但其入射角與光A，B相比更小，這樣就會(huì)出現(xiàn)這些入射光在透射陡斜面部114b后向液晶顯示裝置上面?zhèn)嚷┏龅那闆r。這是由于光C，D的入射角比導(dǎo)光板112和空氣的臨界角更小，由于這樣的光C，D無(wú)法作為照明光被利用，因此造成前光燈110的輝度降低，而且使透過(guò)導(dǎo)光板112的顯示的對(duì)比度下降。
另外，如圖8所示，在圖6B中所示的液晶顯示裝置中，在導(dǎo)光板132的內(nèi)部傳送的光的一部分以比導(dǎo)光板132的下面132b的臨界角更小的入射角入射后，從下面132b泄漏到外面而造成損失。此外，圖6B中所示的背光燈130的形狀雖然是現(xiàn)在一般使用的形狀，但是這種背光燈在從導(dǎo)光板132射向液晶面板140一側(cè)的出射光中，含有很多偏離導(dǎo)光板132垂直方向而傾斜射出的成分。因此，存在著從背光燈130射出的光利用效率降低的問(wèn)題。為解決這個(gè)問(wèn)題，在導(dǎo)光板132和液晶面板140之間設(shè)置了棱柱薄板137，可以使背光燈130的出射光指向與導(dǎo)光板垂直的方向。但是，采用這樣的構(gòu)造會(huì)產(chǎn)生液晶顯示裝置難以薄型化和成本增加的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的情況，本發(fā)明的目的就是提供具有高輝度和低漏光，并可以更理想地實(shí)現(xiàn)薄型化的照明裝置。
本發(fā)明的目的還在于，提供可以將從入光面導(dǎo)入的光高效率地均勻地傳送至出射面的導(dǎo)光板。
本發(fā)明的目的還在于，提供具有上述照明裝置的輝度高、顯示品質(zhì)優(yōu)良的液晶顯示裝置。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用了以下的構(gòu)造。
本發(fā)明的照明裝置設(shè)有光源、將該光源的光從側(cè)端面導(dǎo)入內(nèi)部并使此在內(nèi)部傳送的光從出射面射出的導(dǎo)光板，其特征是在該導(dǎo)光板的出射面上，形成有用于反射在導(dǎo)光板內(nèi)部傳送的光并使之從出射面射出的棱柱。
通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以有效地防止在導(dǎo)光板內(nèi)部傳送的光從與出射面相對(duì)的一面漏出，因此如果顯示裝置的前光燈采用上述構(gòu)造的照明裝置，可以顯著地減少在顯示裝置正面方向上的漏光，從而獲得高對(duì)比度的顯示。另外，由于可以將導(dǎo)光板的和出射面相對(duì)的一面設(shè)為平坦面，在適用顯示裝置的前光燈的情況下，在顯示面一側(cè)配置此平坦面，可以保護(hù)棱柱。
本發(fā)明中的照明裝置的棱柱形狀由多個(gè)形成于出射面上的突條構(gòu)成，并可以在突條上傳送光行進(jìn)的一側(cè)形成斜面部。
通過(guò)采用這樣的構(gòu)造，可以容易地形成使傳送光從出射面射出的導(dǎo)光板。上述突條只要具有斜面部，并不特別限定形狀。
在本發(fā)明的照明裝置中，入射到斜面部上的傳送光的行進(jìn)方向與此傳送光的反射光的行進(jìn)方向的夾角最好構(gòu)成鈍角。
通過(guò)采用這樣的構(gòu)造，可以有效地防止入射到突條的斜面部上的光透射斜面部泄漏出去，增加被斜面部反射后照明被照明體的光量，從而提供高輝度的照明裝置。
在本發(fā)明的照明裝置中，入射到斜面部上的傳送光的行進(jìn)方向與該傳送光的反射光的行進(jìn)方向最好為90°以上150°以下。
通過(guò)采用這樣的構(gòu)造，可以有效地減少透射斜面部泄漏的光量，從而提供高輝度的照明裝置。
在本發(fā)明的照明裝置中，斜面部的內(nèi)面最好朝向出射面的外面一側(cè)。通過(guò)采用這樣的構(gòu)造，可以獲得使傳送光高效率地被斜面部射出到導(dǎo)光板的出射面一側(cè)的照明裝置。
傳送光被從光源導(dǎo)入導(dǎo)光板后，在行進(jìn)中經(jīng)過(guò)導(dǎo)光板上下面的多次全反射，變成一定程度上的散射光，相對(duì)于傳送光的水平面的角度分布相應(yīng)于其在導(dǎo)光板內(nèi)部的傳送距離而變化，例如，1mm厚的丙稀基樹(shù)脂制的導(dǎo)光板的情況下，在光源附近角度分布為±40°上下，在距離光源50mm的位置處，角度分布為±20°上下。因此，根據(jù)傳送光的角度分布設(shè)定斜面部的傾斜角度，就可以獲得更加均勻的照明光。
在本發(fā)明的照明裝置中，在突條的頂部可以形成平坦部，使突條的剖面呈近似平臺(tái)的形狀。
通過(guò)采用這樣的構(gòu)造，即在突條的頂部設(shè)有平坦部，使得入射到上述兩斜面部以外的出射面上的傳送光很難泄漏到外側(cè)，因此可以增加經(jīng)過(guò)斜面部反射后沿著設(shè)計(jì)方向行進(jìn)的光的比例，從而在實(shí)質(zhì)上提高照明裝置的輝度。
另外，本發(fā)明的照明裝置的突條還可以采用剖面為楔狀的構(gòu)造。
在本發(fā)明的照明裝置中，斜面部的傾斜角度最好在40°以上60°以下。
上述傾斜角是導(dǎo)光板的水平基準(zhǔn)面與斜面部所成的夾角。通過(guò)采用這樣的構(gòu)造，可以高效率地反射入射到斜面部上的光，在提高照明裝置的輝度的同時(shí)，可以減少斜面部上的漏光，在使用前光燈的情況下，更容易獲得高對(duì)比度的顯示。
在本發(fā)明的照明裝置中，光源可以由沿導(dǎo)光板的側(cè)端面配設(shè)的棒狀導(dǎo)光體和配設(shè)在此導(dǎo)光體的端面部上的發(fā)光元件構(gòu)成。
通過(guò)采用這樣的構(gòu)造，可以使光被導(dǎo)光體在其延伸方向上均勻地傳送，因此可以使入射到導(dǎo)光板側(cè)端面上的光在此側(cè)端面內(nèi)達(dá)到均勻的分布狀態(tài)，其結(jié)果是可以使導(dǎo)光板出射面內(nèi)的光量分布均勻化。
本發(fā)明的導(dǎo)光體，具有用于將光導(dǎo)入內(nèi)部的側(cè)端面和將從此側(cè)端面導(dǎo)入并在內(nèi)部傳送的光射出的出射面，側(cè)端面和出射面朝向相互交叉的方向，在出射面上形成多個(gè)用于反射導(dǎo)光板內(nèi)部的傳送光并使之射出到出射面一側(cè)的突條，在該突條的沿傳送光行進(jìn)方向的一側(cè)設(shè)有斜面部。
利用該導(dǎo)光體，可以將從側(cè)端面導(dǎo)入的光高效率地從出射面射出，從而提供可以用作采用點(diǎn)光源進(jìn)行面發(fā)光的元件的合適的導(dǎo)光體。如果該導(dǎo)光體的光源配設(shè)面與出射面交叉相對(duì)配置，則可以適用平板狀、棒狀等多種形狀。
本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征是，在液晶面板的前面或背面設(shè)有前面所述的本發(fā)明的照明裝置。通過(guò)采用這樣的構(gòu)造，可以提供具有高輝度顯示的液晶顯示裝置，特別是，在液晶面板前面配設(shè)上述照明裝置的話，可以提供與以往相比顯示對(duì)比度更高的液晶顯示裝置。


圖1是表示作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的立體構(gòu)成圖。
圖2是表示圖1所示液晶顯示裝置的剖面構(gòu)成圖。
圖3是用于說(shuō)明圖2所示的前光燈的導(dǎo)光狀態(tài)的局部剖面構(gòu)成圖。
圖4是用于說(shuō)明圖3所示的傳送光被突條14反射的狀態(tài)的局部剖面構(gòu)成圖。
圖5是本發(fā)明中前光燈的其他形態(tài)的局部剖面構(gòu)成圖。
圖6是表示設(shè)置以往照明裝置的液晶顯示裝置的剖面構(gòu)成圖。
圖7是用于說(shuō)明圖6A中前光燈的導(dǎo)光狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖8是用于說(shuō)明圖6B中背光燈的導(dǎo)光狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖中10，30-前光燈，12，32-導(dǎo)光板，13-棒狀導(dǎo)光體，14，34-突條，14b-陡斜面部(斜面部)，34b-第1斜面部(斜面部)，34c-第2斜面部，15-發(fā)光元件，20-液晶面板具體實(shí)施方式
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明中的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是表示作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的設(shè)有前光燈的液晶顯示裝置的立體構(gòu)成圖，圖2是圖1所示液晶顯示裝置的剖面構(gòu)成圖。另外，圖3是用于說(shuō)明圖2所示前光燈的導(dǎo)光狀態(tài)的局部剖面構(gòu)成圖。本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置由如圖1及圖2所示的前光燈(照明裝置)10和配設(shè)在其背面一側(cè)(圖示下面一側(cè))的液晶面板20構(gòu)成。
如圖1所示，前光燈10由近似平板狀的導(dǎo)光板12、沿其側(cè)端面12a配設(shè)的棒狀導(dǎo)光體13以及配設(shè)于此棒狀導(dǎo)光體長(zhǎng)度方向上至少一側(cè)的端面上的發(fā)光元件15構(gòu)成。即本實(shí)施形態(tài)中的前光燈10以發(fā)光元件15和棒狀導(dǎo)光體13為光源，以導(dǎo)光板12側(cè)端面12a為導(dǎo)光板的入光面。
另外，如圖2所示，導(dǎo)光板12的液晶面板側(cè)面(圖示下面)12b排列形成了多個(gè)與導(dǎo)光板12的側(cè)端面12a近似平行延伸的突條14，使得其剖面近似為鋸齒狀。
液晶面板20是由相對(duì)配置的上基板21和下基板22構(gòu)成的反射型液晶顯示裝置，圖1中點(diǎn)劃線表示的矩形區(qū)域20D是液晶面板20的顯示區(qū)域，在顯示區(qū)域20D中形成了矩陣狀的像素，這些像素未顯示于圖中。
上述構(gòu)成的液晶顯示裝置在液晶面板20的顯示區(qū)域20D上配置有導(dǎo)光板12，透過(guò)此導(dǎo)光板12可以觀察到液晶面板20的顯示內(nèi)容。另外，在無(wú)法獲得外來(lái)光的黑暗場(chǎng)所，點(diǎn)亮發(fā)光元件15，將從此發(fā)光元件15發(fā)出的光通過(guò)棒狀導(dǎo)光體13從導(dǎo)光板12的入光面12a導(dǎo)入導(dǎo)光板的內(nèi)部，再將在導(dǎo)光板內(nèi)部傳送的光(傳送光)從導(dǎo)光板12的圖示下面(出射面)12b一側(cè)向液晶面板20射出，就可以對(duì)液晶面板進(jìn)行照明。
如圖2及圖3所示，前光燈10的導(dǎo)光板12配置于液晶面板20的顯示區(qū)域上方，是將從發(fā)光元件15射出的光從出射面12b一側(cè)射到液晶面板20上的平板狀部件，由透明的丙稀基樹(shù)脂制成。如圖2的局部剖面圖所示，在導(dǎo)光板12的出射面12b上，通過(guò)使多個(gè)突條14互相平行，形成其俯視面為條紋狀，而形成棱柱形狀，出射面12的反對(duì)側(cè)的面(對(duì)向面)形成平坦面。
如圖3所示，在出射面上形成的突條14是由相對(duì)于出射面12b的水平基準(zhǔn)面z傾斜的一對(duì)斜面部構(gòu)成，其縱剖面為楔狀，因此，此斜面部的一方成為緩斜面部14a，另一方則成為比緩斜面部14a的傾斜角更陡的陡斜面部14b。另外，緩斜面部14a相對(duì)于出射面12b的水平基準(zhǔn)面z的傾斜角為θ1，而陡斜面部14b相對(duì)于出射面12b的水平基準(zhǔn)面z的傾斜角為θ2，兩者的傾斜方向都是相對(duì)于水平基準(zhǔn)面z的法線相同的方向。即陡斜面部14b的外面朝向?qū)Ч獍?2的對(duì)向面12c，內(nèi)面朝向出射面12b的外側(cè)。
這樣，就可以將在導(dǎo)光板12內(nèi)部從圖3中左側(cè)(棒狀導(dǎo)光體13一側(cè))向右側(cè)傳送的光經(jīng)過(guò)出射面12b的陡斜面部14b反射到出射面12b一側(cè)，從而射到配置于導(dǎo)光板12的背面的液晶面板20上。
這里將參照?qǐng)D3和圖4對(duì)上述陡斜面部14b對(duì)傳送光的反射作用進(jìn)行說(shuō)明。圖4是將圖3所示的陡斜面部14b放大后顯示的局部剖面構(gòu)成圖。如圖4所示，在本實(shí)施形態(tài)的前光燈10中，為使從導(dǎo)光板12內(nèi)部入射到陡斜面部14b上的傳送光Lin與此傳送光Lin在陡斜面部14b上的反射Lout夾角θ4為鈍角，設(shè)置了具有傾斜角θ2的陡斜面部14b。即在陡斜面部14b(突條14)形成的位置上，傳送光Lin相對(duì)于陡斜面部14b以超過(guò)45°的入射角入射。這樣，可以最大限度地防止入射到陡斜面部14b上的傳送光Lin發(fā)生透射，其結(jié)果是增加被陡斜面部14b反射的光量，提高前光燈10的輝度。
此外，本發(fā)明人通過(guò)設(shè)定最適合的陡斜面部14b的傾斜角使得前光燈10的照明光量增加，其驗(yàn)證將在后述的實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明。
在前光燈10中，最好將圖3所示的緩斜面部14a的傾斜角θ1設(shè)定在相對(duì)于水平基準(zhǔn)面為0.5°以上5°以下的范圍內(nèi)，將陡斜面部14b的傾斜角θ2設(shè)定在40°以上60°以下的范圍內(nèi)。設(shè)定了這樣的范圍后，就可以將在導(dǎo)光板12面內(nèi)傳送的光高效率地射出到液晶面板20上，從而構(gòu)成可以清晰顯示的液晶顯示裝置。緩斜面部14a的傾斜角θ1小于0.5°時(shí)，會(huì)降低前光燈的平均輝度，而大于5°的情況下又很難使導(dǎo)光板面內(nèi)的出射光量均勻化。另外，陡斜面部14b的傾斜角θ2在小于40°或大于60°的情況下，透射陡斜面部14b而泄漏的光量增多，從出射面12b射出的出射光量(即前光燈10的輝度)降低，因此不能令人滿(mǎn)意。
此外，在本實(shí)施形態(tài)中的前光燈10中，突條14的間距P(棱柱溝14的頂點(diǎn)部的間隔或底頂部的間隔)在導(dǎo)光板的出射面12b面內(nèi)被設(shè)為一定值。而且，在本實(shí)施形態(tài)中的前光燈10的情況下，突條14的高度h(水平基準(zhǔn)面z與突條14的底頂部間的距離)也在導(dǎo)光板的出射面12b面內(nèi)被設(shè)為一定值。
另外，突條14的間距P和高度h沒(méi)有必要在導(dǎo)光板的出射面12b面內(nèi)被設(shè)為一定值，對(duì)其進(jìn)行改動(dòng)而形成突條14也沒(méi)有超出本發(fā)明的技術(shù)范圍。此外，分別改動(dòng)突條14的傾斜角度θ1和θ2而形成突條14也沒(méi)有超出本發(fā)明的技術(shù)范圍。
棒狀導(dǎo)光體13是由透明的丙稀基樹(shù)脂等材料制成的棒狀部件，沿著導(dǎo)光板12的側(cè)端面12a配置。此棒狀導(dǎo)光體13的背面(與導(dǎo)光板12相對(duì)的一面)上被加工成圖中省略的棱柱狀，從而可以將從端面導(dǎo)入的沿棒狀導(dǎo)光體13長(zhǎng)度方向傳送的光均勻地照射在導(dǎo)光板12的側(cè)端面12a上。
液晶面板20的構(gòu)成如下，在相對(duì)配置的上基板21與下基板22之間夾持著液晶層23，此液晶層23被沿著基板21、22的內(nèi)面?zhèn)戎芫壊糠殖势矫孢吙驙钤O(shè)置的密封材料所封堵。在上基板21的內(nèi)面?zhèn)?下基板22一側(cè))形成有液晶控制層26，在下基板22的內(nèi)面?zhèn)?上基板21一側(cè))形成了具有用于反射前光燈10的照明光和外來(lái)光的金屬薄膜的反射層27，在此反射層27上形成了液晶控制層28。
液晶控制層26、28中含有用于驅(qū)動(dòng)控制液晶層23的電極和定向膜等，還含有用于開(kāi)關(guān)上述電極的半導(dǎo)體元件。另外，也可以根據(jù)情況設(shè)置用于彩色顯示的濾色器。
反射層27設(shè)有由鋁或銀等高反射率的金屬薄膜制成的反射膜，用于反射入射到液晶顯示面板20上的外來(lái)光和前光燈10的照明光，為了防止在特定方向反射光加強(qiáng)而使液晶顯示裝置的識(shí)認(rèn)性降低，最好采用光散射措施。此光散射措施可以是在反射膜形成凹凸的形狀或采用散射膜等，其中散射膜是在樹(shù)脂膜中分散與構(gòu)成樹(shù)脂膜的材料折射率不同的樹(shù)脂制成。
在具備上述構(gòu)成的本實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置中，在液晶面板20的前面配設(shè)前光燈10，在此前光燈10的導(dǎo)光板12的出射面12b上形成棱柱形狀，在出射面12b的突條14上形成陡斜面部14b，使其可以生成與從導(dǎo)光板12內(nèi)部入射的傳送光的夾角為鈍角的反射光，從而可以提高對(duì)入射到陡斜面部14b上的傳送光的反射率，進(jìn)而提高照明光的輝度。另外，通過(guò)提高陡斜面部14b的反射率，可以減少漏向液晶顯示裝置正面方向(前光燈10的上方)的漏光量。而且，通過(guò)在與液晶面板20相對(duì)的一面上形成棱柱形狀，就不用擔(dān)心突條14發(fā)生破損，與以往的前光燈相比耐久性更為優(yōu)良。
因此，利用本發(fā)明的液晶顯示裝置，在點(diǎn)亮前光燈10的反射顯示中，可以獲得高輝度、高對(duì)比度的高品質(zhì)顯示。
另外，由于觀察側(cè)的最上面為平面，因此具有配置輸入裝置時(shí)光的透射性變好、可以形成穩(wěn)定的設(shè)置等優(yōu)點(diǎn)。
(照明裝置的其他形態(tài))在上述的實(shí)施形態(tài)中，雖然是對(duì)導(dǎo)光板出射面12b為棱柱狀，突條14的剖面為楔狀，出射面12b的剖面為鋸齒狀的前光燈進(jìn)行的說(shuō)明，但是，出射面12b的棱柱形狀并不限于前面所說(shuō)的形狀，只要具有可以利用上述陡斜面部高效率地射出照明光的構(gòu)造都可以。圖5是表示作為本發(fā)明中照明裝置的其他的實(shí)施形態(tài)的前光燈的局部剖面構(gòu)造的圖，它具有剖面近似矩形波狀的出射面32b，此出射面32b由多個(gè)剖面近似臺(tái)狀的突條排列形成。
在圖5所示的前光燈30中，取代圖1及圖2所示的前光燈10的導(dǎo)光板12的是具有圖5所示的局部剖面構(gòu)造的導(dǎo)光板32，但此前光燈30的整體外觀仍與圖1所示的前光燈10大體相同。
導(dǎo)光板32的下面一側(cè)為出射面32b，與出射面32b相對(duì)的一側(cè)為對(duì)向面32c，在出射面32b上排列形成多個(gè)沿紙面垂直方向延伸的突條34，對(duì)向面32c為平坦面。上述突條34的平坦部34a為頂部，在其寬度方向的兩側(cè)是第1斜面部(斜面部)34b和第2斜面部34c，所形成的剖面近似臺(tái)狀，第1斜面部34b相對(duì)于水平基準(zhǔn)面z的傾斜角為θ2，第2斜面部34c相對(duì)于水平基準(zhǔn)面z的傾斜角為θ3。另外，第1斜面部34b和第2斜面部34c都朝向相對(duì)于導(dǎo)光板34的法線的同一側(cè)傾斜。
在鄰接的突條34與34之間是形成在平坦面上的底面部34d，在本實(shí)施形態(tài)的前光燈中，出射面32b上除了第1、第2斜面部34b、34c以外的平面區(qū)域與突條34的平坦部34a一樣都是與水平基準(zhǔn)面z平行的平坦面。
在設(shè)定第1斜面部34b的傾斜角θ2時(shí)，同圖3所示的陡斜面部14b的傾斜角θ2一樣，也要使生成的反射光同入射到第1斜面部34b上的傳送光形成鈍角(θ4)，突條34的間距P和高度h也與圖3所示的突條14一樣，在出射面32b的面內(nèi)為一定值。
第2斜面部34c的傾斜角θ3最好設(shè)在40°以上60°以下的范圍內(nèi)。設(shè)定此范圍后，就可以減少?gòu)牡?斜面部34b漏出的光，從而提高前光燈的輝度。
利用具有上述構(gòu)成的本實(shí)施形態(tài)的前光燈30，可以高效率地反射入射到第1斜面部34b上的光，因此可以得到高輝度的照明光。另外，由于可以減少透過(guò)第1斜面部34b射向?qū)ο蛎?2c一側(cè)的光量，因而在前光燈配設(shè)于顯示裝置的前面的情況下避免對(duì)比度的降低，從而可以獲得高品位的顯示。
另外，通過(guò)將斜面部34b、34c以外的出射面32b的平面區(qū)域設(shè)為平坦面，使得在導(dǎo)光板32內(nèi)部傳送的光很難從斜面部以外的面泄漏，從而可以提高光源的利用效率，提升照明光的輝度。
而且，在上述的實(shí)施形態(tài)中，雖然對(duì)以本發(fā)明的照明裝置作為前光燈使用的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明的照明裝置也可以作為配設(shè)于液晶面板背面的背光燈使用，在此情況下，最好將形成棱柱形狀的導(dǎo)光板面與液晶面板的背面相對(duì)配置，這樣，就可以獲得與以往背光燈相比具有更高輝度的照明光，從而可以提供顯示清晰的液晶顯示裝置。
(實(shí)施例)下面將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的效果作更明確的闡述，但是，以下的實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍的限定。
(實(shí)施例1)在本例中，對(duì)于圖1到圖3所示的新穎形狀的本發(fā)明的導(dǎo)光板和圖6及圖7所示的以往形狀的導(dǎo)光板，將用于射出傳送光的斜面部的傾斜角設(shè)置成相對(duì)傳送光的入射角的最佳狀態(tài)下的出射光量和泄漏光量進(jìn)行了比較。
表1集中表示了本例中所比較的導(dǎo)光板各部分的參數(shù)，在此表中，新式形狀對(duì)應(yīng)圖3所示的導(dǎo)光板，以往形狀對(duì)應(yīng)圖7所示的導(dǎo)光板。另外，新式形狀中的θ1，θ2分別對(duì)應(yīng)圖3中所示的傾斜角，以往形狀中的θ1，θ2分別對(duì)應(yīng)圖7所示的傾斜角。此外，導(dǎo)光板的尺寸同為70mmW×50mmL×1.0mmt，材質(zhì)均選用丙稀基樹(shù)脂(折光率為1.48)。
然后，在上述條件下，從各形狀的導(dǎo)光板的入光面射入1Lumen的光束時(shí)，測(cè)量射向LCD側(cè)(液晶面板側(cè))的出射光束和射向觀察者側(cè)的出射光束，并將計(jì)算結(jié)果合記于表1中。從表1可以清楚地確認(rèn)，具有本發(fā)明構(gòu)造的新式形狀的導(dǎo)光板中，射向LCD一側(cè)的出射光束于以往形狀相比有大幅度的增加，而且，從觀察者一側(cè)漏出的光束有顯著的減少。特別是，在陡斜面部14b的傾斜角θ2為45°～50°的范圍內(nèi)時(shí)，可以看到所得到的導(dǎo)光板照明輝度更高，漏光量更少。
表1


然后，以圖3所示的本發(fā)明的導(dǎo)光板12的出射面12b上形成的突條14和圖7所示以往的導(dǎo)光板112的上面形成的突條114為對(duì)像，將它們對(duì)從導(dǎo)光板內(nèi)部入射的傳送光的反射特性進(jìn)行了比較。比較結(jié)果表示于以下的表2～表5中。表2與表3是本發(fā)明中導(dǎo)光板的新式形狀的突條的反射特性，表4及表5是以往形狀的突條的反射特性。另外，表2與表4是在導(dǎo)光板的構(gòu)成材料為ARTON(商品名JSR社制)的情況下的結(jié)果，表3與表5是在導(dǎo)光板的構(gòu)成材料為丙稀基樹(shù)脂的情況下的結(jié)果。
在這些表中，如表2，3中，入光角相當(dāng)于圖4所示的角度θ6，表示從導(dǎo)光板12內(nèi)部入射到陡斜面部14b上的光相對(duì)于水平基準(zhǔn)面z所成的角度。另外，關(guān)于入光角的正負(fù)，是以從導(dǎo)光板內(nèi)部朝向陡斜面部14b行進(jìn)的光的入光角為正，即使新式形狀和以往形狀的入光角正負(fù)相同，但是在新式形狀中表示從導(dǎo)光板的上面射向下面的光的角度，而在以往形狀中表示從導(dǎo)光板的下面射向上面的光的角度。在本實(shí)施例中，上述入光角在0°～8°的范圍內(nèi)變化。
傾斜角在表2，3中表示陡斜面部14b的傾斜角θ2，在表4，5中表示圖7所示的陡斜面部114b的傾斜角θ2，在本例中是將以上述各入光角入射的光沿與導(dǎo)光板垂直的方向(水平基準(zhǔn)面z法線方向)反射的傾斜角。
余角是在為了生成沿導(dǎo)光板垂直方向的反射光而設(shè)定相對(duì)于上述入光角的陡斜面部的傾斜角θ2的情況下，表示入射到陡斜面部上的傳送光的入射角與導(dǎo)光板的臨界角之間的差，余角如果為負(fù)，則入射角就比臨界角更小，從而造成光束透射陡斜面部而泄漏。
表2<新式形狀1>

材料ARTON/折光率1.52/臨界角41.14°表3<新式形狀2>

材料丙稀基/折光率1.48/臨界角42.51°表4<以往形狀1>

材料ARTON/折光率1.52/臨界角41.14°表5<以往形狀2>

材料丙稀基/折光率1.48/臨界角42.51°
如上面表2～表5所示，具有本發(fā)明構(gòu)成的新式形狀的導(dǎo)光板余角為正的入光角的范圍與以往形狀的導(dǎo)光板相比更寬。即新式形狀的導(dǎo)光板，可以反射具有在入射到陡斜面部的傳送光的角度分布中的更大角度范圍的傳送光，這樣就提高了照明輝度。
如以上詳細(xì)說(shuō)明那樣，本發(fā)明的照明裝置設(shè)有光源和將該光源的光從側(cè)端面導(dǎo)入內(nèi)部并使此在內(nèi)部傳送的光從出射面射出的導(dǎo)光板，在導(dǎo)光板的出射面上，通過(guò)形成用于將導(dǎo)光板內(nèi)部的傳送光反射后從出射面射出的棱柱形狀，可以有效地防止在導(dǎo)光板內(nèi)部傳送的光從與出射面相對(duì)一側(cè)的面泄漏，因此如果采用具有上述構(gòu)成的照明裝置作為顯示裝置的前光燈，就可以顯著減少漏向顯示裝置正面方向的光，從而可以獲得高對(duì)比度的顯示。另外，由于可以使與導(dǎo)光板的出射面相對(duì)一側(cè)的面為平坦面，在適用顯示裝置的前光燈的情況下，在顯示面一側(cè)配置此平坦面，就可以起到對(duì)棱柱形狀保護(hù)的作用。
此外，利用本發(fā)明的液晶顯示裝置，通過(guò)上述高輝度且漏光減少的照明裝置就可以獲得高輝度的顯示，而采用以本發(fā)明的照明裝置為前光燈的液晶顯示裝置，就可以獲得高對(duì)比度的顯示。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，具有光源和將該光源的光從側(cè)端面導(dǎo)入內(nèi)部，并使在內(nèi)部傳送的所述光從出射面射出的導(dǎo)光板，其特征是在所述導(dǎo)光板的出射面上，形成有用于將在該導(dǎo)光板內(nèi)部的傳送光反射，從所述出射面一側(cè)射出的棱柱形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征是所述棱柱形狀由多個(gè)在出射面上形成的突條構(gòu)成，在該突條的傳送光行進(jìn)方向的一側(cè)形成了斜面部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征是入射到所述斜面部的傳送光的行進(jìn)方向與該傳送光的反射光的行進(jìn)方向的夾角為鈍角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其特征是入射到所述斜面部的傳送光的行進(jìn)方向與該傳送光的反射光的行進(jìn)方向的夾角在90°以上150°以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征是使所述斜面部的內(nèi)面朝向出射面的外面?zhèn)刃纬伞?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征是所述突條在其頂部形成平坦部，其剖面近似臺(tái)狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征是所述突條的剖面呈楔狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征是所述斜面部的傾斜角為40°以上60°以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征是所述光源具有沿所述導(dǎo)光板側(cè)端面配設(shè)的棒狀導(dǎo)光體和配設(shè)于該導(dǎo)光體的端面部上的發(fā)光元件。
10.一種導(dǎo)光體，具有用于將光導(dǎo)入內(nèi)部的側(cè)端面和使從該側(cè)端面導(dǎo)入并在內(nèi)部傳送的光射出的出射面，所述側(cè)端面與出射面朝向相互交叉的方向，其特征是在所述出射面上形成多個(gè)用于在反射導(dǎo)光板內(nèi)部的傳送光并使其從所述出射面一側(cè)射出的突條，所述突條在傳送光行進(jìn)方向側(cè)具有斜面部。
11.一種液晶顯示裝置，其特征是在液晶面板的前面或背面設(shè)有權(quán)利要求1所述的照明裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種照明裝置，本發(fā)明的前光燈(10)具有導(dǎo)光板(12)、棒狀導(dǎo)光體(13)和發(fā)光元件(15)，在導(dǎo)光板(12)的出射面(12b)上形成了用于將導(dǎo)光板(12)內(nèi)部的傳送光反射，從出射面(12b)側(cè)射出的棱柱形狀。由此，可實(shí)現(xiàn)具有高輝度，并可以減少漏光，薄型化的照明裝置。
文檔編號(hào)G02B6/00GK1504806SQ200310115608
公開(kāi)日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2003年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
發(fā)明者鹿野滿(mǎn), 大泉滿(mǎn)夫, 山下龍麿, 宮田裕安, 夫, 安 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社