專利名稱：發(fā)光裝置和液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光裝置和液晶顯示器，特別涉及可以用均勻的光強(qiáng) 發(fā)光的發(fā)光裝置，以及使用該發(fā)光裝置的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
薄而輕的液晶顯示面板被廣泛用作為便攜式信息終端的顯示屏。 液晶面板包含發(fā)射型液晶面板和反射型液晶面板。 圖28A為發(fā)射型液晶面板的截面示圖。圖28A中所示，折射板 214夾在玻璃基片210和玻璃基片212之間?？偩€216等等形成在玻 璃基片212上。液晶220被密封在玻璃基片212與玻璃基片218之 間。彩色濾光器224a、 224b、 224c夾在玻璃基片218和玻璃基片222 之間。折射板228夾在玻璃基片222和玻璃基片226之間。圖28B為反射型液晶面板的截面示圖。如圖28B中所示，反射型 液晶面板具有夾在玻璃基片210和玻璃基片212之間的平面鏡230。 平面鏡230把從反射型液晶面板的上表面導(dǎo)入的光線反射。本身不發(fā)光的液晶需要照明，以識(shí)別在液晶面板上的信息。 在發(fā)射型液晶面板中，照明裝置被放置在液晶面板下方。 在反射型液晶面板中，在有例如陽光、室內(nèi)光線這樣的光亮環(huán)境 中識(shí)別顯示屏幕，發(fā)光裝置是不重要的。但是，在沒有光線的環(huán)境下 需要發(fā)光裝置來進(jìn)行視覺識(shí)別。在反射型液晶面板中，發(fā)光裝置被置 于液晶面板的上方。圖29為現(xiàn)有的發(fā)光裝置的透視圖。如圖29中所示，該建議的發(fā) 光裝置包括發(fā)光的LED 112a、 112b、把來自LED 112a、 112b的光 改變?yōu)橹本€光并發(fā)射該直線光的線型光導(dǎo)體114、以及把來自線型光 導(dǎo)體114的直線光變?yōu)槠矫婀獠l(fā)射該平面光的平面光導(dǎo)體116。多 個(gè)光反射部分120成條狀形成在線型光導(dǎo)體114的背面，即反射面。 反射涂膜118形成在線型光導(dǎo)體114的反射面上。圖30為現(xiàn)有的發(fā)光裝置的線型光導(dǎo)體的平面示圖。如圖30中所 示，由LED 112a、 112b所發(fā)射的光被反射在形成于線型光導(dǎo)體114 的背面，即反射面。來自線型光導(dǎo)體114的發(fā)光側(cè)的線型光被平面光 導(dǎo)體116轉(zhuǎn)換為平面光，并且從平面光導(dǎo)體116的平面發(fā)射。 這種建議的發(fā)光裝置可以在平面上照亮液晶。這種建議的發(fā)光裝置在日本專利公開申請No. Hei 10-260405/1998 的說明書中描述。但是，如下文中所述，上述建議的不能夠以均勻的光強(qiáng)照亮該液 晶面板108。圖31為示出人眼與顯示屏之間的關(guān)系的示意圖。當(dāng)在150毫米距 離的位置觀看具有2英寸(5.08厘米)屏幕尺寸的液晶面板108的顯示屏 幕時(shí)，與顯示屏幕的中部成0度的光線到達(dá)人眼，并且與顯示屏的兩 側(cè)成±3度的光線到達(dá)人眼。圖32為由現(xiàn)有的發(fā)光裝置的線型光導(dǎo)體所發(fā)射的光線的光強(qiáng)度分 布。與線型光導(dǎo)體114的中部相距的位置作為水平軸。當(dāng)從線型光導(dǎo) 體114發(fā)射的光線形成0度以及從線型光導(dǎo)體114的端部發(fā)射的光線 成±3度時(shí)，實(shí)際到達(dá)人眼的光強(qiáng)分布。如圖32中所示，在現(xiàn)有的發(fā)光裝置中，來自線型光導(dǎo)體114的光 線的光強(qiáng)分布不均勻，并且具有高光強(qiáng)和低光強(qiáng)區(qū)域。來自線型光導(dǎo) 體114的光線的光強(qiáng)分布被反映在來自平面光導(dǎo)體116的光線的光強(qiáng) 分布上。相應(yīng)地，來自平面光導(dǎo)體116的光線的光強(qiáng)分布不均勻，并 且具有高光強(qiáng)和低光強(qiáng)區(qū)域。從而，使用現(xiàn)有的發(fā)光裝置的液晶顯示 器不具有良好的顯示特性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可以用均勻的光強(qiáng)照明的發(fā)光裝 置，以及具有良好顯示特性的液晶顯示器。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種發(fā)光裝置，包括 用于發(fā)光的光源；以及線型光導(dǎo)體，用于反射從所述光源照射在形成于反射面上的多個(gè) 光反射部分的光線，并且使所述光線從與所述反射面相對(duì)的出射面線 性地射出；其中通過所述線型光導(dǎo)體的端部將所述光源所發(fā)出的光線導(dǎo)入到 所述線型光導(dǎo)體中，其中以根據(jù)所述多個(gè)光反射部分的位置確定的不同角度分別傾斜 所述光反射部分的各平面，以便所述光線基本上與所述線型光導(dǎo)體的 縱向方向相垂直地射出。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種包括發(fā)光裝置的液晶顯示 器，所述發(fā)光裝置包括用于發(fā)光的光源；以及線型光導(dǎo)體，用于反射從所述光源照射在形成于反射面上的多個(gè) 光反射部分的光線，并且使所述光線從與所述反射面相對(duì)的出射面線 性地射出，以及由發(fā)光裝置照明的液晶面板；其中通過所述線型光導(dǎo)體的端部將所述光源所發(fā)出的光線導(dǎo)入到 所述線型光導(dǎo)體中，其中以根據(jù)所述多個(gè)光反射部分的位置確定的不同角度分別傾斜 所述光反射部分的各平面，以便所述光線基本上與所述線型光導(dǎo)體的 縱向方向相垂直地射出。如上文所述，根據(jù)本發(fā)明，光反射部分的角度被設(shè)置為使得從線 型光導(dǎo)體射出的光線的出射角為所需的角度，從而該發(fā)光裝置可以具 有均勻的光強(qiáng)分布。該發(fā)光裝置的應(yīng)用可以提供一種良好顯示特性的 液晶顯示器。


圖1A為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光裝置的透視圖。圖1B為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。圖2A和2B為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。圖3為示出在人眼和顯示屏之間的關(guān)系的示意圖。圖4為考慮到空氣的折射率等等的平面示圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部分的平面的 傾角的例子的曲線圖。圖6為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光裝置的光強(qiáng)分布的曲線圖。 圖7為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。 圖8為人眼和顯示屏之間的關(guān)系的示意圖。圖9為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部分的平面傾角的例子的曲線圖。圖IO為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。圖11為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部分的平面傾角的例子的曲線圖。圖12為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。圖13為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部分的平面傾角的例子的曲線圖。圖14為才艮據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的發(fā)光裝置的光強(qiáng)分布的曲線圖。圖15為根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。圖16為根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部分的平面傾角的例子的曲線圖。圖17為根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的發(fā)光裝置的光強(qiáng)分布的曲線圖。 圖18為根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的一個(gè)變型的發(fā)光裝置的平面視圖。圖19為根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。 圖20為根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的發(fā)光裝置的透視圖。 圖21為根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。
圖22為根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。 圖23為根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。 圖24為根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的發(fā)光裝置的透視圖。 圖25為根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部分的平面 傾角的例子的曲線圖。圖26為根據(jù)本發(fā)明第十二實(shí)施例的液晶顯示器的透視圖。 圖27為根據(jù)本發(fā)明第十三實(shí)施例的液晶顯示器的透視圖。 圖28A為發(fā)射型液晶面板的截面視圖。 圖28B為反射型液晶面板的截面視圖。 圖29為現(xiàn)有的發(fā)光裝置的透視圖。圖30為現(xiàn)有的發(fā)光裝置的線型光導(dǎo)體的透視圖和平面視圖。 圖31為人眼和顯示屏之間的關(guān)系的示意圖。圖32為現(xiàn)有的發(fā)光裝置的線型光導(dǎo)體發(fā)出的光線的光強(qiáng)分布的曲 線圖。圖33為現(xiàn)有的發(fā)光裝置的平面視圖。
具體實(shí)施方式
[本發(fā)明的原理在說明根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的發(fā)光裝置之前，將說明本發(fā)明的 原理。本發(fā)明的發(fā)明人深入的研究現(xiàn)有的發(fā)光裝置不能夠以均勻的光強(qiáng) 照亮液晶面板的原因。圖33為現(xiàn)有的發(fā)光裝置的平面視圖。以0度出射角從形成于作為線型光導(dǎo)體114的中部的部位A處的 光反射部分120的平面射出的光線被回溯，并且光線的軌跡基本上到 達(dá)LED 112a的中部。例如以3度出射角從形成于接近線型光導(dǎo)體114的左端的部位C 的光反射部分120的平面出射的光線被回溯，并且光線的軌跡基本上 到達(dá)LED 112a的中部。由于當(dāng)人眼以距離顯示屏350毫米的位置處 觀察2英寸(5.08厘米)的液晶面板時(shí)，到達(dá)人眼的光線大約具有3度 的出射角，因此回溯光線的發(fā)射角為3度。例如以1.5度出射角從形成于部位A和C中間的部位B處的光反 射部分120的平面出射的光線被回溯，并且光線的軌跡到達(dá)偏離LED 112a中部的部位。研究從部位A出射的大約0度出射角的光線的光強(qiáng)。出射光線的 光強(qiáng)較高。研究從部位C出射的大約3度出射角的光線的光強(qiáng)。出射 光線的光強(qiáng)較高。研究從部位B出射的大約1.5度出射角的光線的光 強(qiáng)。出射光線的光強(qiáng)較^<。根據(jù)上述結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)光線以能夠到達(dá)人眼的出射角出射， 并且通過回溯給出的光的軌跡基本上到達(dá)LED的中部時(shí)，能夠到達(dá)人 眼的光線的光強(qiáng)較高，以及當(dāng)光線以能夠到達(dá)人眼的出射角出射，并 且通過回溯給出的光的軌跡偏離LED的中部時(shí)，能夠到達(dá)人眼的光線 的光強(qiáng)較低。根據(jù)上述研究，本申請的發(fā)明人有一個(gè)想法，分別設(shè)置該光反射 部分的傾角，使得光線的出射角是能夠使光線到達(dá)人眼的角度，并且 通過回溯給出的光線的軌跡基本上到達(dá)LED的中部，從而光線匯聚到 觀看屏幕的人眼中，并且可以獲得均勻的光強(qiáng)。[第一實(shí)施例下面將參照圖1A至6說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光裝置。圖 1A為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的透視圖。圖1B為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā) 光裝置的平面視圖。圖2為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖，其 中示出該發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)。圖2B為示出根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的光 反射部分的傾角的示意圖。圖3為示出在人眼和顯示屏之間的關(guān)系的 示意圖。圖4為考慮到空氣的折射率等等的平面示圖。圖5為根據(jù)本 實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部分的傾角的例子的曲線圖。圖6為根據(jù) 本實(shí)施例的發(fā)光裝置的光強(qiáng)分布的曲線圖。如圖1A和1B中所示，根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置包括發(fā)光的LED 12a、 12b，以及線型光導(dǎo)體14，其把由LED 12a、 12b發(fā)射出的光 線轉(zhuǎn)換為線型光并發(fā)射該線型光，以及一個(gè)表面光導(dǎo)體16，其光耦合 到該線型光導(dǎo)體14，把線型光轉(zhuǎn)換為表面光并且發(fā)射該表面光。 一個(gè) 反射涂膜18形成在線型光導(dǎo)體14的反射面上。LED 12a、 12b置于線型光導(dǎo)體14的兩端。線型光導(dǎo)體14與 LED 12a和12b之間的距離AL(參見圖2A)例如被設(shè)置為0毫米。線型光導(dǎo)體14通常形成為一個(gè)方形柱。線型光導(dǎo)體14例如由玻 璃或塑料所制成。線型光導(dǎo)體14的折射率Ng例如為1.51。線型光導(dǎo) 體14的厚度t例如為3毫米。對(duì)于用在例如2英寸(5.08厘米)液晶顯 示器中的發(fā)光裝置，線型光導(dǎo)體14的長度L例如為37毫米。2英寸 (5.08厘米)液晶顯示器的顯示屏具有大約3.5毫米的寬度。線型光導(dǎo)體 14的37毫米長度L保證有2毫米的容限。在線型光導(dǎo)體14的反射面上，形成條狀的多個(gè)光反射部分20。光 反射部分20使光線從線型光導(dǎo)體14的發(fā)光側(cè)發(fā)出。形成例如0.23毫 米間距的例如一百五十(150)個(gè)光反射部分20。如圖2A和2B中所示，設(shè)置光反射部分20a、 20b的平面的傾角 e(n)，使得光線在對(duì)應(yīng)于出射位置的所需出射角eouT(n)射出。多個(gè)光 反射部分20a、 20b形成在線型光導(dǎo)體14的反射面上，但是在圖2A 和2B中省略。如圖3中所示，當(dāng)在距離屏幕大約350毫米的位置觀看2英寸 (5.08厘米)液晶面板時(shí)，與顯示屏的中部形成0度的光線入射到人眼 中，并且與顯示屏的兩端形成士2.8度的光線入射到人眼中。從線型光導(dǎo)體14射出的光線的出射角eouT(n)被以該光線射出表 面光導(dǎo)體16的出射角而反射。對(duì)于從線型光導(dǎo)體14的中部發(fā)出的光 線，設(shè)置光反射部分20的平面的傾角e(n),使得出射角eouT(n)例如 為0度。對(duì)于從線型光導(dǎo)體14的中部和其兩端之間的位置出射的光 線，分別設(shè)置光反射部分20的平面的傾角e(n)，使得出射角eOUT(n) 分別為對(duì)應(yīng)出射位置的角度。對(duì)于從接近線型光導(dǎo)體14的端部的位置 出射的光線，設(shè)置光反射部分20的平面的傾角e(n)，使得出射角
eouT(n)例如為土2.8度。結(jié)果，可以獲得非常良好的顯示特性。為了把從線型光導(dǎo)體14出射的出射角eouT(n)設(shè)置在對(duì)應(yīng)于出射位置的角度，由如下公式給出一個(gè)傾角e(n)。如圖2A中所示，在光反射部分20a中，設(shè)置光反射部分20a的平面的傾角e(n)，使得在線型光導(dǎo)體14的出射側(cè)的平面上全反射的光線被全反射在光反射部分20a上，并且可以按照對(duì)應(yīng)于出射位置的出射角0ouT(n)從線型光導(dǎo)體14出射側(cè)發(fā)出。 這種情況中，給出如下公式<formula>formula see original document page 13</formula>在公式1中，ii表示第n個(gè)光反射部分，X(n)表示從線型光導(dǎo)體 14的端部表面到第n個(gè)光反射部分的距離。e。uT(n)表示在第n個(gè)光反 射部分反射的光的出射角。當(dāng)對(duì)公式1進(jìn)行變換時(shí)，光反射部分20a的平面的傾角e(n)由如 下公式所表達(dá)<formula>formula see original document page 13</formula>…(2)2在光反射部分20b中，光反射部分20b的平面的傾角e(n)被設(shè)置 為使得直接從LED 12a照射在光反射部分20b上的光線能夠在光反射 部分20b的平面上全反射，并且能夠以對(duì)應(yīng)于出射位置的出射角 0ouT(n)從線型光導(dǎo)體14的出射側(cè)發(fā)出。在這種情況中，給出如下公式<formula>formula see original document page 13</formula> …(3)當(dāng)對(duì)公式3進(jìn)行變換時(shí)，20b的平面的傾角e(n)由如下公式所表達(dá)
<formula>formula see original document page 14</formula>如圖2B中所示，從圖中的光反射部分的左平面的傾角eiXn)被設(shè) 置，使得從圖中的由置于左側(cè)的LED 12a發(fā)出的光線以所需的出射角 0ouT(n)發(fā)出。另一方面，從圖中的光反射部分的右平面的傾角0R(n) 被設(shè)置，使得從圖中的由置于右側(cè)的LED 12b發(fā)出的光線以所需的出 射角0ouT(n)發(fā)出。嚴(yán)格地說，如圖4中所示，除非線型光導(dǎo)體14與LED 12a、 12b 之間的距離AL不為0毫米，光路才被折射，因?yàn)榭諝獾恼凵渎蔔a與 線型光導(dǎo)體中的折射率Ng不同。但是，由于這種原因，在光反射部分 20的平面的給定傾角G(n)中可以忽略光路的折射。為了減化計(jì)算公 式，這種因素的影響在此被忽略，以給出該計(jì)算公式。嚴(yán)格來說，如圖4中所示，光線從LED 12a、 12b的中部附近的 表面中出射。在光反射部分20的平面的給定傾角0(n)中，在假設(shè)光線 是從LED 12a、 12b的中點(diǎn)發(fā)出的基礎(chǔ)上給出該計(jì)算公式。由于如此 給出的公式所造成的誤差是可忽略的。為了簡化該計(jì)算公式，在假設(shè) 光線是從LED 12a、 12b的中點(diǎn)發(fā)出的^fife上給出該計(jì)算公式。然后，將參考圖5說明本實(shí)施例的光反射部分20的平面的傾角 e(n)的具體設(shè)置值。圖5為光反射部分的平面的傾角e(n)的一個(gè)例子 的曲線圖。從線型光導(dǎo)體14的端部表面到光反射部分20的距離X(n) 被作為水平軸。光反射部分20的平面的傾角e(n)作為垂直軸。在如下 條件下計(jì)算傾角e(n)，其中顯示器大小為2英寸、顯示屏幕寬度為35 毫米、光反射部分20的數(shù)目為150個(gè)、光反射部分20的間距為0.23 毫米、線型光導(dǎo)體14的厚度t為3毫米、線型光導(dǎo)體14的長度L為 37毫米、LED 12a、 12b與線型光導(dǎo)體14之間的多巨離AL為0毫米、 線型光導(dǎo)體14的折射率為1.51、以及觀察的人眼與顯示屏之間的距離 為350毫米。當(dāng)如圖5中所示設(shè)置光反射部分20的平面的傾角e(n)時(shí)，獲得圖6中所示的光強(qiáng)分布。圖6為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的光強(qiáng)分布的 曲線圖。在線型光導(dǎo)體上的位置作為水平軸。光強(qiáng)作為垂直軸。在 此，從線型光導(dǎo)體14的中部發(fā)出的形成0度的光線到達(dá)人眼。給出實(shí) 際上可以到i^A眼的光強(qiáng)分布。如圖6中所示，根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置可以提供基本上均勻的 光強(qiáng)分布。如上文中所述，根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的特征主要在于光反射 部分20的平面的傾角e(n)被設(shè)置為4吏得光線可以在對(duì)應(yīng)于來自線型光 導(dǎo)體14的光線的出射位置以所需出射角eouT(n)發(fā)出。在圖29中所示，由于光發(fā)射部分的所有平面被設(shè)置為相同的傾角 a(參見圖31)，因此光線不能夠以對(duì)應(yīng)于出射位置的所需出射角發(fā)出。 相應(yīng)地，現(xiàn)有的發(fā)光裝置不能夠使到達(dá)人眼的光強(qiáng)分布均勻。與此相反，在本實(shí)施例中，光反射部分20的平面的傾角e(n)被^: 置使得光線可以按照對(duì)應(yīng)于從線型光導(dǎo)體14發(fā)出的出射位置的所需出 射角eouT(n)而發(fā)出。相應(yīng)地，光線可以匯聚在觀察的人眼中。因此， 根據(jù)本實(shí)施例，能夠使到達(dá)人眼的光線的光強(qiáng)分布變得均勻。因此， 根據(jù)本實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)良好的顯示特性。[第二實(shí)施例下面參照圖7至9說明本發(fā)明的第二實(shí)施例的發(fā)光裝置。圖7為 根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。圖8為人眼和顯示屏之間的關(guān) 系的示意圖。圖9為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部分的平面傾 角的例子的曲線圖。本實(shí)施例中與根據(jù)第 一 實(shí)施例的發(fā)光裝置相同的 部件用相同的參考標(biāo)號(hào)所表示，不重復(fù)或者簡化對(duì)它們的說明。根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的特征主要在于分別設(shè)置光反射部分20 的平面的傾角e(n)，使得光線以O(shè)度出射角eOUT(n)，即按照與線型光 導(dǎo)體14的縱向方向相垂直的方向，從線型光導(dǎo)體14中發(fā)出。在根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置中，光反射部分20的平面的傾角e(n) 被分別設(shè)置，使得所需的出射角0ouT(n)可以對(duì)應(yīng)于出射位置而提供。 但是，觀察顯示屏的人眼的位置不總是與表面光導(dǎo)體16的法線方向 相一致。另一方面，即使當(dāng)出射角0mjT(n)被統(tǒng)一設(shè)置為0度時(shí)，當(dāng)光 線到達(dá)距離顯示屏350毫米的人眼時(shí)，光線會(huì)有一定程度的擴(kuò)散，并 且實(shí)際上可以提供與第一實(shí)施例相同的光強(qiáng)分布。把出射角eouT(n)設(shè) 置為統(tǒng)一數(shù)值以便于計(jì)算光反射部分20的平面的傾角0(n)。
然后，在本實(shí)施例中，出射角GouT(n)被統(tǒng)一設(shè)置為0度。
在本實(shí)施例中，為了把出射角0ouT(n)統(tǒng)一設(shè)置為0度，可以把 0ouT(n)=O度簡單地代入公式2和公式4。
當(dāng)把0ouT(n)=O度代入公式2時(shí)，光反射部分20a的平面的傾角 e(n)由如下7>式所表達(dá)
<formula>formula see original document page 16</formula> (5)
當(dāng)把eOUT(n)=0度代入公式4時(shí)，光反射部分20b的平面的傾角 e(n)由如下公式所表達(dá)
<formula>formula see original document page 16</formula> (6)
下面參照圖9說明根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部分的平面 的傾角e(n)的設(shè)置值的例子。圖9為由上述^^式給出的光反射部分的 平面的傾角e(n)的例子的曲線圖。從線型光導(dǎo)體14的端部表面到光反 射部分20a、 20b的距離作為水平軸。光反射部分20a、 20b的平面的傾角e(n)作為垂直軸。
與第一實(shí)施例中相同，在本實(shí)施例中在如下條件下計(jì)算傾角 0(n)，其中顯示器大小為2英寸、顯示屏幕寬度為35毫米、光反射部 分20的數(shù)目為150個(gè)、光反射部分20的間距為0.23毫米、線型光導(dǎo) 體14的厚度t為3毫米、線型光導(dǎo)體14的長度L為37毫米、LED 12a、 12b與線型光導(dǎo)體14之間的距離AL為0毫米、線型光導(dǎo)體14 的折射率為1.51、以及觀察的人眼與顯示屏之間的距離為350毫米。
當(dāng)如圖9中所示設(shè)置光反射部分20a、 20b的平面的傾角e(n) 時(shí)，從線型光導(dǎo)體14發(fā)出的光線的出射角eouT(n)都為0度，并且可 以提供基本上與第 一 實(shí)施例相同的均勻光強(qiáng)分布。因此，與第一實(shí)施例相同，本實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)良好的顯示特性。[第三實(shí)施例下面參照圖10和ll說明本發(fā)明第三實(shí)施例的發(fā)光裝置。圖10為 根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。圖11為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝 置的光反射部分的平面的傾角的例子的曲線圖。在本實(shí)施例中與第一 或第二實(shí)施例中相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)所表示，并且不重復(fù)或簡化對(duì)它們的說明。根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的主要特征在于設(shè)置光反射部分的平面的傾角e(n)，使得光線直接從LED 12a、 12b入射到光反射部分20c 中的所有光反射部分20c上，并且光線在光反射部分20c上全反射， 以從線型光導(dǎo)體14的出射側(cè)發(fā)出。根據(jù)第一和第二實(shí)施例的發(fā)光裝置包括具有傾角e(n)的光反射部 分20a,該傾角被設(shè)置為使得在線型光導(dǎo)體14的出射側(cè)上的平面全反 射的光線被進(jìn)一步全反射，以及還包括具有傾角e(n)的光反射部分 20b，該傾角被設(shè)置為使得直接從LED 12a、 12b入射的光線被全反 射。與此相反，在本實(shí)施例中，如圖IO中所示，光反射部分20c的平 面的傾角e(n)被設(shè)置為使得所有光反射部分20c全反射直接從LED 12a和LED 12b入射的光線。在線型光導(dǎo)體14的反射面上形成多個(gè)光 反射部分20c,但是在圖10中沒有示出所有的光反射部分20c。在這種情況下，光反射部分20c的平面的傾角0(n)可以通過利用 >式4或公式6來設(shè)置。然后，下面將參照圖14說明根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部 分的平面的傾角e(n)的設(shè)置值的例子。圖ll為由上述公式給出的光反 射部分的平面的傾角e(n)的例子的曲線圖。從線型光導(dǎo)體14端部表面 到光反射部分20c的距離X(n)作為水平軸。光反射部分20c的平面的傾角e(n)作為垂直軸。在本實(shí)施例以及第一實(shí)施例中，在如下條件下計(jì)算傾角e(n)，其 中顯示器大小為2英寸、顯示屏幕寬度為35毫米、光反射部分20的 數(shù)目為150個(gè)、光反射部分20的間距為0.23毫米、線型光導(dǎo)體14的 厚度t為3毫米、線型光導(dǎo)體14的長度L為37毫米、LED 12a、 12b 與線型光導(dǎo)體14之間的距離AL為0毫米、線型光導(dǎo)體14的折射率 為1.51、以及觀察的人眼與顯示屏之間的距離為350毫米。即使如此設(shè)置光反射部分20c的平面的傾角e(n)，從線型光導(dǎo)體 14發(fā)出的光線的出射角eouT(n)都為0度，并且基本上具有與第一和第 二實(shí)施例可以提供的光強(qiáng)相同的光強(qiáng)分布。相應(yīng)地，本實(shí)施例以及第 一和第二實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)良好的顯示特性。[第四實(shí)施例下面將參照圖12至14說明本發(fā)明的第四實(shí)施例的發(fā)光裝置。圖 12為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。圖13為根據(jù)本實(shí)施例的 發(fā)光裝置的光反射部分的平面的傾角的例子的曲線圖。圖14為才艮據(jù)本 實(shí)施例的發(fā)光裝置的光強(qiáng)分布的曲線圖。本實(shí)施例中與第一至第三實(shí) 施例的發(fā)光裝置相同的部件由相同的參照標(biāo)號(hào)所表示，并且不再重復(fù) 或簡化對(duì)它們的說明。根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的主要特征在于線型光導(dǎo)體14在縱向方 向上被分為多個(gè)區(qū)域22a、 22b、 22c，并且分別形成在分割區(qū)域22a、 22b、 22c中的多個(gè)光反射部分20d-20f的平面的傾角被^L置為在該分 割區(qū)域22a、 22b、 22c之間是相同的。多個(gè)光反射部分20d-20f形成在線型光導(dǎo)體14的發(fā)光面上，但是 圖12中沒有全部示出。在包含線型光導(dǎo)體14的中部的區(qū)域22c中，光反射部分20f的平 面的傾角e。以線型光導(dǎo)體14的中部L/2為標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)置。光反射部分 20f的平面的傾角0n被^L置為^f吏得在線型光導(dǎo)體14的出射側(cè)的平面上
全反射的光線從線型光導(dǎo)體14的出射側(cè)發(fā)出。然后，給出如下么式:<formula>formula see original document page 19</formula>公式7被變形，并且由如下公式給出光反射部分20f的平面的傾角e0:<formula>formula see original document page 19</formula> (8)在接近線型光導(dǎo)體14的端部的區(qū)域22a中，光反射部分20d的平 面的傾角0，o以到線型光導(dǎo)體14的端部的距離為L/6的位置作為標(biāo)準(zhǔn) 而設(shè)置。光反射部分20d的平面的傾角e，o被設(shè)置為使得直接從LED 12a入射在光反射部分20d上的光線被在光反射部分20d上全反射， 并且從線型光導(dǎo)體14的出射側(cè)射出。給出如下公式<formula>formula see original document page 19</formula> (9)公式9被變換，并且由如下公式表示光反射部分20d的平面的傾角e，0:<formula>formula see original document page 19</formula> (1 0)在此，當(dāng)把公式8和公式IO相比較時(shí)，AL數(shù)值非常小，并且AL 和3央AL可以忽略。給出如下7>式 S。N《 …(11)相應(yīng)地，在接近線型光導(dǎo)體14的端部的區(qū)域22a中，可以通過使 用>^式8設(shè)置光反射部分20d的平面的傾角e0。因此，在本實(shí)施例 中，包含線型光導(dǎo)體14的中部的光反射部分20f的平面的傾角以及接 近線型光導(dǎo)體14的端部的區(qū)域22a的光反射部分20d的平面的傾角可
以同樣設(shè)置為e0。在區(qū)域22a和22c之間區(qū)域22b中，光反射部分20e的平面的傾 角ej皮按照以區(qū)域22b的中部位置(Xc)作為標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)置。光反射部分 20e的平面的傾角ej皮設(shè)置為使得直接從LED 12a的光反射部分20e 入射的光線在光反射部分20e上全反射，并且從線型光導(dǎo)體14的出射 側(cè)射出。然后，給出如下公式tanM) = ^^ …(1 2)公式12被變形，并且由如下公式表示光反射部分20e的平面的傾角tan—《=^."(13)下面將參照圖13說明根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部分的平 面的傾角的設(shè)置值的例子。圖13為通過使用上述7>式給出的光反射部分的平面的傾角e的例子的曲線圖。從線型光導(dǎo)體的端部表面到光反射部分的距離X(n)作為水平軸。光反射部分的平面的傾角e作為垂直軸。在本實(shí)施例以及在第一實(shí)施例中，在如下條件下計(jì)算傾角e(n),其中顯示器大小為2英寸、顯示屏幕寬度為35亳米、光反射部分20的數(shù) 目為150個(gè)、光反射部分20的間距為0.23毫米、線型光導(dǎo)體14的厚度t 為3毫米、線型光導(dǎo)體14的長度L為37毫米、LED 12a、 12b與線型光 導(dǎo)體14之間的距離AL為O毫米、線型光導(dǎo)體14的折射率為1.51、以及 觀察的人眼與顯示屏之間的距離為350毫米。當(dāng)通過使用公式8和公式13設(shè)置光反射部分20d-20f的平面的傾 角e。、 ^時(shí)，可以獲得如圖13中所示的光強(qiáng)分布。圖13為才艮據(jù)本實(shí) 施例的發(fā)光裝置的光強(qiáng)分布的一個(gè)例子的曲線圖。相對(duì)于線型光導(dǎo)體 14的中部的位置作為水平軸。當(dāng)與液晶顯示器相距350毫米距離的位 置觀看液晶顯示器時(shí)給出所示光強(qiáng)。
在本實(shí)施例中，由于當(dāng)光反射部分20d、 20e、 20f的平面的傾角 90、 ^在各個(gè)分割區(qū)域22a、 22b、 22c是一致的，當(dāng)光反射部分 20d、 20e、 20f的位置變得遠(yuǎn)離標(biāo)準(zhǔn)位置L/2、 Xe、 L/6時(shí)，從線型光 導(dǎo)體14出射的光線的出射角逐漸變大。因此，本實(shí)施例提供如圖14 中所示的光強(qiáng)分布。如圖14中所示，本實(shí)施例不能夠使光強(qiáng)分布變得與第一至第三實(shí) 施例的發(fā)光裝置那樣均勻，但是與圖29中所示的現(xiàn)有發(fā)光裝置相比， 本發(fā)明的光強(qiáng)分布要均勻得多。如上文所述，根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的一個(gè)主要特征是線型光 導(dǎo)體14在縱向被分割為多個(gè)區(qū)域22a、 22b、 22c，并且光反射部分 20d-20f的平面的傾角被設(shè)置為在分割區(qū)域22a、 22b、 22c中為相同。設(shè)置對(duì)應(yīng)于光反射部分的位置的光反射部分的傾角，將增加制作 用于該線型光導(dǎo)體的模具的制造成本。與此相反，才艮據(jù)本實(shí)施例，光反射部分20d、 20e、 20f的平面的傾角被設(shè)置為兩種角度e。、 e"并且變化4艮少。這可以降低制作用于線型光導(dǎo)體的模具的成本。如上文所述，根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置可 以簡單并且低成本地提供均勻光強(qiáng)分布。[第五實(shí)施例]下面將參照圖15至17說明本發(fā)明的第五實(shí)施例。圖15為根據(jù)本 實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。圖16為才艮據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的光 反射部分的平面傾角的例子的曲線圖。圖17為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝 置的光強(qiáng)分布的曲線圖。在本實(shí)施例中與根據(jù)第一至第四實(shí)施例的發(fā) 光裝置相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)或者簡單地 進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的主要特征在于，在第四實(shí)施例的基礎(chǔ) 上對(duì)線型光導(dǎo)體14進(jìn)一步在縱向上分割。分別形成在區(qū)域22a、 22c、 22d、 22e中的多個(gè)光反射部分20d、 20f、 20g、 20h的平面的傾 角被 沒置為在分割區(qū)域22a、 22c、 22d、 22e中為相同。
在線型光導(dǎo)體14的反光面上形成大量光反射部分20d、 20f、 20g、 20h，但是在圖15中沒有全部示出。在區(qū)域22d中，光反射部分20g的平面的傾角ej皮設(shè)置為使得直接從LED 12a入射到光反射部分20g上的光線被在光反射部分20g的 平面上全反射，并且從線型光導(dǎo)體14的出射側(cè)發(fā)出。然后給出如下公 式t肌(2.《),r。 …(1 4)公式14被變形，并且由如下公式表示20g的平面的傾角tan—《=1 5'…(1 5)在區(qū)域22h中，光反射部分20h的平面的傾角02,皮按照以區(qū)域 22h的位置Xd為標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)置。光反射部分20h的平面的傾角92被設(shè) 置為使得在線型光導(dǎo)體14的出射側(cè)上全反射的光線被進(jìn)一步全反射并 且從線型光導(dǎo)體14的出射側(cè)發(fā)出。然后給出如下公式。tan(2W2) = ~ 2…(1 6)公式16被變形，并且由如下公式表示光反射部分20h的平面的傾 角02被。tan—C2…(1 7)然后，將參照圖16說明根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部分的 平面的傾角的設(shè)置值的例子。圖16為通過使用上述公式給出的光反射 部分的傾角的例子的曲線圖。從線型光導(dǎo)體的端部表面到光反射部分 的距離X(n)作為水平軸。光反射部分的平面的傾角作為垂直軸。
在本實(shí)施例中與第一實(shí)施例相同，在如下條件下計(jì)算傾角e(n)，其中顯示器大小為2英寸、顯示屏幕寬度為35毫米、光反射部分20 的數(shù)目為150個(gè)、光反射部分20的間距為0.23毫米、線型光導(dǎo)體14 的厚度t為3毫米、線型光導(dǎo)體14的長度L為37毫米、LED 12a、 12b與線型光導(dǎo)體14之間的距離AL為0毫米、線型光導(dǎo)體14的折射 率為1.51、以及觀察的人眼與顯示屏之間的距離為350毫米。在本實(shí)施例中，光反射部分20d、 20f、 20g、 20h的平面的傾角 00、 02被統(tǒng)一設(shè)置為在分割區(qū)域22a、 22c、 22d、 22e中為相同。 相應(yīng)地，當(dāng)光反射部分20d、 20f、 20g、 20h的位置變的遠(yuǎn)離標(biāo)準(zhǔn)位置 L/2、 Xcl、 Xc2、 L/6時(shí)，從線型光導(dǎo)體14發(fā)出的光線的出射角逐漸變 大。因此，本實(shí)施例具有圖17中所示的光強(qiáng)分布。如圖17中所示，與圖14中所示的第四實(shí)施例的發(fā)光裝置的光強(qiáng) 分布相比，本實(shí)施例的光強(qiáng)分布在高光強(qiáng)和低光強(qiáng)之間的區(qū)別很小。由此，根據(jù)本實(shí)施例，與第四實(shí)施例相比，高光強(qiáng)和低光強(qiáng)之間 的差別變小。如上文所述，根據(jù)本實(shí)施例，由于光導(dǎo)體在縱向上被分為比第四 實(shí)施例更小的區(qū)域，因此與第四實(shí)施例相比高光強(qiáng)和低光強(qiáng)之間的差 別可以更小。(變型)下面將參照圖18說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變型的發(fā)光裝置。圖18 為根據(jù)本變型實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。根據(jù)本變型實(shí)施例的發(fā)光裝置的主要特征在于，在區(qū)域22d和區(qū) 域22e之間交界區(qū)域中，交替形成具有傾角9i的光反射部分20g以及 具有02的光反射部分2Oh。在本變型中，在區(qū)域22d和區(qū)域22e之間交界區(qū)域中，交替形成 具有傾角6i的光反射部分20g以及具有62的光反射部分20h,從而可 以避免區(qū)域22d和區(qū)域22e之間的交界處極大的光強(qiáng)差。
[第六實(shí)施例下面將參照圖19說明根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的發(fā)光裝置。圖19 為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。在本實(shí)施例中與根據(jù)第一至 第五實(shí)施例的發(fā)光裝置相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)表示，并且不再 重復(fù)或者簡單地進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的主要特征在于與線型光導(dǎo)體14相分離 的反射裝置24被放置在線型光導(dǎo)體14的反射面上，即形成光反射部 分20的一側(cè)。如圖19中所示，在本實(shí)施例中，反射裝置24被^L置為與線型光 導(dǎo)體14的反射面上的光導(dǎo)體14相分離。反射裝置24可以是覆蓋至少 線型光導(dǎo)體14的反射面的鋁支架等裝置。在第一至第五實(shí)施例中，反射涂膜20形成在線型光導(dǎo)體14的反 射面上，以防止光線從線型光導(dǎo)體14的反射面泄漏出去。但是，在本 實(shí)施例中，被設(shè)置為與線型光導(dǎo)體14相分離的反射裝置24把從線型 光導(dǎo)體14的反射面泄漏的光線反射回線型光導(dǎo)體14中。即使提供反射裝置24來取代反射涂膜20，也可以把從線型光導(dǎo)體 14的反射面泄漏的光線返回到線型光導(dǎo)體14中，從而防止亮度變 暗。如上文所述在線型光導(dǎo)體14的反射面上形成>^射涂膜20不是本 質(zhì)性的。與本實(shí)施例中相同，可以提供與線型光導(dǎo)體14相分離的反射 裝置24。[第七實(shí)施例下面將參照圖20說明根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的發(fā)光裝置。圖20 為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的透視圖。在本實(shí)施例中與根據(jù)第一至第 六實(shí)施例的發(fā)光裝置相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)表示，并且不再重 復(fù)或者簡單地進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的主要特征在于光反射部分20j在線型 光導(dǎo)體14的縱向上傾斜地延伸。
在根據(jù)第一至第六實(shí)施例的發(fā)光裝置中，光反射部分20在線型 光導(dǎo)體14的縱向方向上垂直延伸。但是，在本實(shí)施例中，光反射部分 20j在線型光導(dǎo)體14的縱向上傾斜地延伸。根據(jù)本實(shí)施例，由于光反射部分20i在線型光導(dǎo)體14的縱向上傾 斜地延伸，因此可以進(jìn)一步使光強(qiáng)分布變得均勻。[第八實(shí)施例下面將參照圖21說明根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的發(fā)光裝置。圖21 為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。在本實(shí)施例中與根據(jù)第一至 第七實(shí)施例的發(fā)光裝置相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)表示，并且不再 重復(fù)或者簡單地進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的主要特征在于，線型光導(dǎo)體14a的反 射面，即形成光反射部分20的一側(cè)，是彎曲的。在根據(jù)第一至第七實(shí)施例的發(fā)光裝置中，其它光反射部分20通常 防止來自LED 12a、 12b的光線進(jìn)入遠(yuǎn)離LED 12a、 12b的光反射部 分20。與此相反，根據(jù)本實(shí)施例，由于線型光導(dǎo)體14a的反射面是彎曲 的，因此光線可以照射在遠(yuǎn)離LED 12a、 12b的光反射部分20上而不 被其它光反射部分20所阻擋。因此，根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置可以提 供更加均勾的光強(qiáng)分布。[第九實(shí)施例下面將參照圖22說明本發(fā)明的第九實(shí)施例的發(fā)光裝置。圖22為 根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。圖22為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝 置的平面示圖。在本實(shí)施例中與根據(jù)第一至第八實(shí)施例的發(fā)光裝置相 同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)或者簡單地進(jìn)行描 述。根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的主要特征在于22的平面隨著平面遠(yuǎn)離 LED 12a、 12b而增加，即，形成光反射部分20的溝槽隨著其遠(yuǎn)離 LED 12a、 12b而加深。
如圖22中所示，根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置，形成接近LED 12a、 12b的光反射部分20的溝槽具有設(shè)置為dl的深度，并且當(dāng)形成 光反射部分20的溝槽遠(yuǎn)離LED 12a、 12b時(shí)，它們的深度加大。在線 型光導(dǎo)體14a的中部，形成光反射部分20的溝槽具有比深度dl更大 的深度d2。在根據(jù)第一至第七實(shí)施例的發(fā)光裝置中，來自LED 12a、 12b的 光線通常被其它光反射部分20所阻擋而不能進(jìn)入遠(yuǎn)離LED 12a、 12b 的光反射部分20。與此相反，在本實(shí)施例中，當(dāng)平面遠(yuǎn)離LED 12a、 12b時(shí)，光反 射部分20的平面的寬度增加，從而光線可以照射在遠(yuǎn)離LED 12a、 12b的光反射部分20上，而不會(huì)被其它光反射部分20所阻擋。[第十實(shí)施例下面將參照圖23說明根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的發(fā)光裝置。圖23 為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的平面視圖。在本實(shí)施例中與根據(jù)第一至 第九實(shí)施例的發(fā)光裝置相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)表示，并且不再 重復(fù)或者簡單地進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的主要特征在于在其反射面上的線型光 導(dǎo)體14的區(qū)域被分為上下兩級(jí)，即，在其反射面上的線型光導(dǎo)體14 3皮按照垂直于線型光導(dǎo)體14的縱向方向而分割，并且在上方區(qū)域22f 中的光反射部分20k的傾角被統(tǒng)一設(shè)置為e。，并且在下方區(qū)域22g中 的光反射部分201被統(tǒng)一設(shè)置為傾角&。根據(jù)第四和第五實(shí)施例的發(fā)光裝置中，線型光導(dǎo)體14在縱向方向上被分為多個(gè)區(qū)域，但是在本實(shí)施例中，線型光導(dǎo)體14被分為上方和 下方區(qū)域，即，線型光導(dǎo)體14被按照垂直于線型光導(dǎo)體14的縱向方 向而分割。即使在如此在多個(gè)區(qū)域中垂直分割該線型光導(dǎo)體的情況中，即使 當(dāng)被分割區(qū)域的光反射部分的傾角被設(shè)置為統(tǒng)一時(shí)，也可以使得光強(qiáng) 分布變得均勻。
[第十一實(shí)施例下面將參照圖24和25說明本發(fā)明的第十一實(shí)施例的發(fā)光裝置。 圖24為根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的透視圖。圖25為根據(jù)本實(shí)施例的 發(fā)光裝置的光反射部分的平面傾角的例子的曲線圖。在本實(shí)施例中與 根據(jù)笫一至第十實(shí)施例的發(fā)光裝置相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)表 示，并且不再重復(fù)或者簡單地進(jìn)行描述。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的主要特征在于形成光反射部分20m、 20n 的V形槽具有相同的結(jié)構(gòu)，并且如圖中所示設(shè)置在線型光導(dǎo)體14的 中部的左側(cè)上的光反射部分20m具有如圖中所示在左側(cè)上設(shè)置為傾角 eiXn)的平面，從而如圖中所示由設(shè)置在左側(cè)上的LED 12a所發(fā)出的光 線垂直于線型光導(dǎo)體14的縱向方向而射出，并且如圖中所示設(shè)置在線 型光導(dǎo)體14的中部右側(cè)上的光反射部分20n具有如圖中所示右側(cè)上被 設(shè)置在傾角eR(n)的平面，從而由圖中右側(cè)上的LED 12b所發(fā)出的光 線垂直于線型光導(dǎo)體14的縱向方向而射出。大量的光反射部分20m和光反射部分20n形成在線型光導(dǎo)體14 的反射面上，但是在圖24中沒有示出所有的光反射部分。如圖24中所示，形成在圖中線型光導(dǎo)體14的中部的左側(cè)上的光 反射部分20m具有如圖中所示在左側(cè)上設(shè)置為傾角0!Xn)的平面，從 而如圖中所示由設(shè)置在左側(cè)上的LED 12a所發(fā)出的光線在圖中光反射 部分20m的左側(cè)的平面上反射，并且垂直于線型光導(dǎo)體14的縱向方 向而射出。圖中左側(cè)上的光反射部分20m的平面的傾角0R(n)例如可以用上 述公式2或公式4來設(shè)置。這種情況中，在圖中左側(cè)上的線型光導(dǎo)體 14的端部表面是對(duì)于距離X(n)的標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，如圖24中所示，設(shè)置在圖中線型光導(dǎo)體14的中部右 側(cè)上的光反射部分20n具有如圖中所示右側(cè)上被設(shè)置在傾角0R(n)的平 面，從而由圖中右側(cè)上的LED 12b所發(fā)出的光線被在圖中光反射部分 20n的右側(cè)的平面所反射，并且垂直于線型光導(dǎo)體14的縱向方向而射出。在圖中右側(cè)上的光反射部分20n的平面的傾角6r(ii)例如可以由 上述公式2或公式4來設(shè)置。這種情況中，如圖中所示在右側(cè)上的線 型光導(dǎo)體14的端部表面是對(duì)于距離X(n)的標(biāo)準(zhǔn)。由形成光反射部分20m、 20n的V形槽的平面所形成的角度6p相同。在本實(shí)施例中，由形成光反射部分的V形槽的平面所形成的坡口 角度6p為相同。圖中光反射部分20m的右側(cè)上的平面的傾角是通過由 180度減去傾角0L(n)和坡口角0p而給出的。相應(yīng)地，從LED 12b入 射在圖中光反射部分20m右側(cè)上的平面的光線不總是垂直于線型光導(dǎo) 體14的縱向方向而射出。但是，沒有任何特殊問題，由LED 12b所發(fā)出的光線在圖中光反 射部分20n的右側(cè)上的平面反射，并且垂直于線型光導(dǎo)體14的縱向方 向而射出。在本實(shí)施例中，由于形成光反射部分的v形槽的平面的坡口角eP被設(shè)置為相同，因此圖中光反射部分20n的左側(cè)上的平面的傾角是通 過由180度減去傾角0R(n)和坡口角0p而給出的。因此，從LED 12b 入射在圖中光反射部分20n左側(cè)上的平面的光線不總是垂直于線型光 導(dǎo)體14的縱向方向而射出。但是，沒有任何特殊問題，由LED 12a所發(fā)出的光線在圖中光反 射部分20m的左側(cè)上的平面反射，并且垂直于線型光導(dǎo)體14的縱向 方向而射出。然后，將參照圖25說明根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光裝置的光反射部分的 平面的傾角的設(shè)置值的例子。圖25為由上述公式給出的光反射部分的 傾角的例子的示意圖。線型光導(dǎo)體的端部表面到光反射部分的距離 X(n)作為水平軸。光反射部分的平面的傾角作為垂直軸。在如下條件下計(jì)算該傾角，其中顯示器大小為2英寸、顯示屏幕 寬度為35毫米、光反射部分20的數(shù)目為150個(gè)、光反射部分20的間 距為0.23毫米、線型光導(dǎo)體14的厚度t為3毫米、線型光導(dǎo)體14的
長度L為37毫米、LED 12a、 12b與線型光導(dǎo)體14之間的距離AL 為0毫米、線型光導(dǎo)體14的折射率為1.51、以及觀察的人眼與顯示屏 之間的多巨離為350毫米。根據(jù)本實(shí)施例，形成光反射部分20m、 20n的V形槽具有相同的 結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，可以用一種切割工具低成本地形成用于模制線型光導(dǎo) 體14的模子，其可以提供均勻的光強(qiáng)分布。[第十二實(shí)施例下面將參照圖26說明根據(jù)本發(fā)明第十二實(shí)施例的液晶顯示器。圖 26為根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器的透視圖。在本實(shí)施例中與根據(jù)第一 至第十一實(shí)施例的發(fā)光裝置相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)表示，并且 不再重復(fù)或者簡單地進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器包括根據(jù)第一至第十一實(shí)施例之一的 發(fā)光裝置與反射型液晶顯示面板的組合。如圖26中所示，根據(jù)第一至第十一實(shí)施例之一的發(fā)光裝置10被 提供在反射型液晶顯示面板26上。從發(fā)光裝置10的線型光導(dǎo)體14發(fā)出的光線通過表面光導(dǎo)體照射 在反射型液晶面板26上，在置于反射型液晶面板26中的鏡面(未示出) 上反射，并且被人眼所觀察。在本實(shí)施例中，發(fā)光裝置10作為一個(gè)前 燈(front light)。根據(jù)本實(shí)施例，液晶顯示器使用根據(jù)第一至第十一實(shí)施例之一的 發(fā)光裝置，從而可以用均勻的光強(qiáng)照亮反射型液晶面板。相應(yīng)地，根 據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器可以具有良好的顯示特性。[第十三實(shí)施例下面將參照圖24說明本發(fā)明的第十三實(shí)施例的液晶顯示器。圖27 為根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器的透視圖。在本實(shí)施例中與根據(jù)第一至 第十二實(shí)施例的發(fā)光裝置相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)表示，并且不再重復(fù)或者簡單地進(jìn)行描述。
根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示器包括根據(jù)第一至第十一實(shí)施例的發(fā)光 裝置之一與透射型液晶面板的組合。如圖27中所示，透射型液晶面板26被提供在根據(jù)第一至第十一 實(shí)施例之一的發(fā)光裝置10上。從線型光導(dǎo)體14發(fā)出的光線通過表面光導(dǎo)體16照射在透射型液 晶面板28上，由透射型液晶面板28所透射，并且由人眼所觀察。如上文所述，根據(jù)本實(shí)施例，使用透射型液晶面板的液晶顯示器 可以提供良好的顯示特性。[變型本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且可以覆蓋其它各種變型。 例如，在第十實(shí)施例中，線型光導(dǎo)體被分為上下兩個(gè)區(qū)域。但是 該線型光導(dǎo)體可以分為更多的區(qū)域，從而可以獲得更加均勻的光強(qiáng)分 布。但是，提供的區(qū)域越多，則所需的光反射部分的設(shè)置角的數(shù)目越 多。相應(yīng)地，最好考慮到所需的均勻光強(qiáng)分布和成本許可范圍設(shè)置適 當(dāng)?shù)膮^(qū)域數(shù)目。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光裝置，包括用于發(fā)光的光源；以及線型光導(dǎo)體，用于反射從所述光源照射在形成于反射面上的多個(gè)光反射部分的光線，并且使所述光線從與所述反射面相對(duì)的出射面線性地射出；其中通過所述線型光導(dǎo)體的端部將所述光源所發(fā)出的光線導(dǎo)入到所述線型光導(dǎo)體中，其中以根據(jù)所述多個(gè)光反射部分的位置確定的不同角度分別傾斜所述光反射部分的各平面，以便所述光線基本上與所述線型光導(dǎo)體的縱向方向相垂直地射出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其中， 所述多個(gè)光反射部分是相同的V形槽，該槽的一個(gè)平面是所述光反射部分的平面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其中， 將所述線型光導(dǎo)體縱向分割為多個(gè)區(qū)域；以及 在每個(gè)分割區(qū)域中，以相同的角度傾斜所述多個(gè)光反射部分的平面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中，在包含所述線型光導(dǎo)體的中心的區(qū)域中以及在接近所述線型光導(dǎo) 體的端部的區(qū)域中，以相同的角度傾斜所述多個(gè)光反射部分的平面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中，在所述線型光導(dǎo)體的第一縱向分割區(qū)域中，以第一角度同樣地傾 斜所述光反射部分的平面； 在與所述第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域中，以與所述第一角度不同的 第二角度同樣地傾斜所述光反射部分的平面；以及在接近所述第 一 區(qū)域和所述第二區(qū)域之間的交界的區(qū)域中，混合 了具有以所述第 一角度傾斜的平面的光反射部分和具有以所述第二角 度傾斜的平面的光反射部分。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其中，將所述線型光導(dǎo)體與縱向方向相垂直地分割為多個(gè)區(qū)域；以及 在每個(gè)分割區(qū)域中，以相同的角度傾斜所述多個(gè)光反射部分的平面。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其中，以如下角度分別傾斜所述多個(gè)光反射部分的平面，所述角度使基 本上從所述光源的中心發(fā)射的光基本上垂直于所述線型光導(dǎo)體的縱向 方向射出。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其中， 所述線型光導(dǎo)體具有彎曲的反射面。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其中，所述光反射部分的一個(gè)平面的寬度與所述光反射部分的另一個(gè)平 面的寬度互不相同。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其中， 在所述線型光導(dǎo)體的反射面上進(jìn)一步形成反射涂膜。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其中進(jìn)一步包括 與所述線型光導(dǎo)體相分離地提供在所述線型光導(dǎo)體的反射面上的反射裝置。
12、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其中， 所述線型光導(dǎo)體基本上為方柱形。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其中， 傾斜所述多個(gè)光反射部分的平面以使得在所述多個(gè)光反射部分的光，并使所述光與所述線型光導(dǎo)體的縱向方向基本上垂直地從所述線 型光導(dǎo)體的出射面射出。
14.根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其中，傾斜所述多個(gè)光反射部分的平面中的一個(gè)平面以使得在所述多個(gè) 光反射部分的平面中的所述一個(gè)平面上反射從所述光源直接入射到所 述多個(gè)光反射部分的平面中的所述一個(gè)平面上的光，并使所述光與所出；以及傾斜所述多個(gè)光反射部分的平面中的另 一個(gè)平面以使得在所述多 個(gè)光反射部分的平面中的所述另 一個(gè)平面上反射在所述線型光導(dǎo)體的 出射面上反射的光，并使所緣光與所述線型光導(dǎo)體的縱向方向基本上 垂直地從所述線型光導(dǎo)體的出射面射出。
15.—種包括發(fā)光裝置的液晶顯示器，所述發(fā)光裝置包括 用于發(fā)光的光源；以及線型光導(dǎo)體，用于反射從所述光源照射在形成于反射面上的多個(gè) 光反射部分的光線，并且使所述光線從與所述反射面相對(duì)的出射面線 性地射出，以及由發(fā)光裝置照明的液晶面板；所述線型光導(dǎo)體中， 其中以根據(jù)所述多個(gè)光反射部分的位置確定的不同角度分別傾斜 所述光反射部分的各平面，以便所述光線基本上與所述線型光導(dǎo)體的 縱向方向相垂直地射出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光裝置，包括用于發(fā)光的光源；線型光導(dǎo)體，用于反射從所述光源照射在形成于反射面上的多個(gè)光反射部分的光線，并且使所述光線從與所述反射面相對(duì)的出射側(cè)直線地射出；以及光耦合到所述線型光導(dǎo)體的平面光導(dǎo)體，用于使得從所述線型光導(dǎo)體進(jìn)入的光線以平面方式射出；其中由所述光源所發(fā)出的光線被通過所述線型光導(dǎo)體的端部導(dǎo)入到所述線型光導(dǎo)體中，其中所述多個(gè)光反射部分的平面根據(jù)所述多個(gè)光反射部分的位置，分別傾斜預(yù)定的不同角度，以便將從所述平面光導(dǎo)體射出的光線匯聚到觀看的人眼中。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101118044SQ200710153718
公開日2008年2月6日 申請日期2002年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者佐竹貴男, 前田智司, 有竹敬和 申請人:富士通株式會(huì)社;富士通化成株式會(huì)社