專利名稱：照明裝置和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用作液晶顯示裝置的背光組件等的照明裝置 和包括該照明裝置的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，代替陰極射線管(CRT)而快速普及的液晶顯示裝置 發(fā)揮節(jié)能、薄、重量輕等優(yōu)點而廣泛使用在液晶電視機(jī)、監(jiān)視器、 手機(jī)等中。作為進(jìn)一步發(fā)揮這些優(yōu)點的方法，可舉出配置在液晶顯 示裝置背后的照明裝置(所謂背光組件)的改良。
照明裝置主要大致分為側(cè)光式(還稱作邊光式)和直下式。側(cè)
光式具有如下結(jié)構(gòu)在液晶顯示面板的背后設(shè)置導(dǎo)光體并在導(dǎo)光體
側(cè)面端部設(shè)置有光源。從光源射出的光被導(dǎo)光體反射，間接均勻地 照射液晶顯示面板。通過該構(gòu)造，能夠?qū)崿F(xiàn)雖然亮度低但薄并且亮 度均勻性優(yōu)良的照明裝置。因此，側(cè)光式照明裝置主要在如手機(jī)、 筆記本電腦等中小型液晶顯示器中采用。
另外，直下式照明裝置是在液晶顯示面板的背后排列多個光 源，直接照射液晶顯示面板。因而，即使大畫面也容易得到高亮度，
主要在20英寸以上的大型液晶顯示器中采用。但是，目前的直下式 照明裝置厚度約有20mm 40mm之多，對顯示器的進(jìn)一步薄型化構(gòu) 成障礙。
為了進(jìn)一步使大型液晶顯示器薄型化，只要將光源和液晶顯示 面板之間的距離拉近即可，但是在這種情況下，如果不增加光源數(shù) 量，則無法得到照明裝置的亮度均勻性。另一方面，增加光源數(shù)量 則成本提高。因此，希望開發(fā)不增加光源數(shù)量就能實現(xiàn)薄而亮度均 勻性優(yōu)良的照明裝置。
專利文獻(xiàn)l:日本國公開特許公報"特開2005-117023號公報(平 成17年(2005) 4月28日公開)"
專利文獻(xiàn)2:日本國公開特許公報"特開2005-284283號公報(平
3成17年(2005) 10月13日公開)"
專利文獻(xiàn)3:日本國公開特許公報"特開2001-307526號公報(平成13年(2001) 11月2日公開)"
專利文獻(xiàn)4:日本國公開特許公報"特開平7-94008號公報(平成7年U995年)4月7日公開)"

發(fā)明內(nèi)容
目前，為了解決這些問題，進(jìn)行了如下嘗試通過設(shè)置如下的遮光部，得到均勻的照明，該遮光部距離所設(shè)置的擴(kuò)散層的接近光源的部分越遠(yuǎn)其密度越小。
例如，專利文獻(xiàn)l中提出了能夠發(fā)出均勻光的照明裝置。該照明裝置具有如下構(gòu)造根據(jù)與由熒光管構(gòu)成的線狀光源的距離而改變遮光層的密度。
但是，在如專利文獻(xiàn)l所述的照明裝置那樣、光源由熒光管構(gòu)成的情況下，由于光源發(fā)出的光量對哪個方向都是一樣的，導(dǎo)致光直接照射照明裝置的發(fā)光面。因此，在直接照射發(fā)光面的熒光管的正上方必須設(shè)置密度相當(dāng)大的遮光層才能使其均勻，存在照明裝置的光利用效率受損的問題。另外，為了不損害效率而得到亮度均勻性良好的照明裝置，需要加大遮光部和光源之間的距離，但是這樣存在照明裝置變厚的問題。
另外，專利文獻(xiàn)2中也提出了能夠發(fā)出均勻光的照明裝置。該照明裝置具有如下構(gòu)造從點光源的正上方所設(shè)置的擴(kuò)散層的接近點光源的中心部朝向直徑方向以使微小反射部的面積占有率下降的方式散布有微小反射部。
但是，在專利文獻(xiàn)2所述的照明裝置中，也是光源發(fā)出的光量在照明裝置的發(fā)光面方向上最大，因此也必須在光源正上方部分設(shè)置相當(dāng)大的反射層才能使發(fā)光面亮度均勻，存在損害照明裝置的光利用效率的問題。另外，為了不損害效率而得到亮度均勻性良好的照明裝置，需要加大反射層和光源之間的距離，但是這樣存在照明裝置變厚的問題。另外，專利文獻(xiàn)3中提出了不使用導(dǎo)光體的重量輕的照明裝置。該照明裝置具有將空氣設(shè)為導(dǎo)光層來代替?zhèn)裙馐秸彰餮b置中通常使用的導(dǎo)光體的構(gòu)造。
但是，在如專利文獻(xiàn)3所述的照明裝置那樣、其構(gòu)造是光源隱藏于端面框體部分的情況下，只能將光源配置在照明裝置的邊緣，在大型照明裝置中光量不足。并且，由于光源集中在邊緣，光源部分溫度變高，導(dǎo)致光源效率降低、壽命縮短，存在難以實現(xiàn)照明裝置大型化的問題。
另外，專利文獻(xiàn)4中也提出了具有將空氣設(shè)為導(dǎo)光層來代替導(dǎo)光體的構(gòu)造的重量輕的照明裝置。
但是，當(dāng)使專利文獻(xiàn)4所述的照明裝置大型化時，在光源是l個的情況下，通過用照明裝置的邊框掩蓋對光源進(jìn)行遮光所產(chǎn)生的暗部，從而保持亮度均勻性，但是存在光量不足的問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題所作出的，其目的在于，提供一種抑制光量損失且亮度均勻性優(yōu)良的照明裝置，實現(xiàn)大而薄的顯示器。
為了解決上述問題，本發(fā)明所涉及的照明裝置包括發(fā)光層和擴(kuò)散層，該發(fā)光層在層內(nèi)散布有多個光源，該擴(kuò)散層層疊在該發(fā)光層上、使來自該發(fā)光層的光擴(kuò)散，在上述擴(kuò)散層中，距離上述光源近的區(qū)域的光透射率比距離上述光源遠(yuǎn)的區(qū)域的光透射率小，并且，上述光源的發(fā)光方向具有指向性，該指向性是與上述發(fā)光層和上述擴(kuò)散層的分界面平行的方向的光分量比與該分界面垂直的方向的光分量大。
在此，光源的發(fā)光方向具有指向性是指從光源射出的光的強(qiáng)度隨方向而不同。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，散布在發(fā)光層內(nèi)的光源發(fā)出的光具有指向性，該指向性是在與發(fā)光層和擴(kuò)散層的分界面平行的方向上發(fā)光強(qiáng)度高，因此能夠使光遍布在整個發(fā)光層上，并且減少從光源直接照射到擴(kuò)散層的光量。由此，能夠使從發(fā)光層照射的光的亮度在整個層中都均勻。因此，能夠縮小用于獲得一定亮度均勻性所需的光源和擴(kuò)散層之間的距離，能夠?qū)崿F(xiàn)照明裝置的薄型化。此外，為了進(jìn)一步提高亮度均勻性，光的主要射出方向(射出光的亮度最大的方向)優(yōu)選是與發(fā)光層和擴(kuò)散層的分界面平行的方向。
并且，擴(kuò)散層的透射率在距離上述光源近的區(qū)域中比距離光源遠(yuǎn)的區(qū)域小，因此，能夠抑制光源直接向上方射出的光量，能夠?qū)崿F(xiàn)亮度均勻性優(yōu)良的照明裝置。
另外，通過使光源發(fā)出的光向發(fā)光層的層擴(kuò)展方向射出，無需將距離光源近的區(qū)域的擴(kuò)散層中的透射率抑制成象現(xiàn)有技術(shù)中光源發(fā)出的光直接射入擴(kuò)散層的情況下那么小，因此能夠防止損害光利用效率。
因而，如果使用本發(fā)明的照明裝置，即使在發(fā)光面積大的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)亮度均勻性優(yōu)良且抑制了光量損失的高效率的照明裝置。
本發(fā)明的照明裝置優(yōu)選在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，使上述多個光源中的至少兩個光源的發(fā)光方向相互不同。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過使至少兩個光源的發(fā)光方向相互不同，能夠使光遍布發(fā)光層的各個角落。即一個光源無法照射到的區(qū)域能夠由另一光源來照射。因而，即使在發(fā)光面積大的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)亮度均勻性優(yōu)良的照明裝置，因此適合用作大型顯示裝置的背光組件。此外，這里的發(fā)光方向表示從光源射出的光的方向。
在本發(fā)明的照明裝置中，上述光源優(yōu)選是發(fā)光二極管。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠使光源小且薄，因此能夠使照明裝置更薄。另外，發(fā)光二極管能夠保持發(fā)光方向一定，因此如果將發(fā)光二極管作為光源使用，則能夠確實地具有指向性，能夠確實使光源的發(fā)光方向是層擴(kuò)展方向。
本發(fā)明的照明裝置，優(yōu)選在上述擴(kuò)散層中，隨著與上述光源的距離增大，層內(nèi)填充的擴(kuò)散粒子的大小減小。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過使擴(kuò)散粒子的大小根據(jù)位置而不同從而光的散射程度也不同，因此能夠根據(jù)與光源的距離的大小來容易地改變擴(kuò)散層的透射率。而且，如上所述，通過使擴(kuò)散粒子的大小隨著與光源的距離增大而減小，能夠使距離上述光源近的區(qū)域的光透射率比距離上述光源遠(yuǎn)的區(qū)域的光透射率小。這是因為如果擴(kuò)散粒子的數(shù)量相同而擴(kuò)散粒子的大小減小，則光撞擊粒子的概率降低，透射率提高。
本發(fā)明的照明裝置，優(yōu)選在上述擴(kuò)散層中，隨著與上述光源的距離增大，層內(nèi)填充的擴(kuò)散粒子的密度減小。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于使擴(kuò)散粒子的密度根據(jù)位置而不同從而光的散射程度也不同，因此能夠根據(jù)與光源的距離的大小來容易地改變擴(kuò)散層的透射率。而且，如上所述，通過使擴(kuò)散粒子的密度隨著與光源的距離的增大而減小，能夠使距離上述光源近的區(qū)域的光透射率比距離上述光源遠(yuǎn)的區(qū)域的光透射率小。
本發(fā)明的照明裝置，優(yōu)選在上述擴(kuò)散層中距離上述光源近的區(qū)域中設(shè)置有使光反射的反射材料。
在此，反射材料是指光反射率比構(gòu)成擴(kuò)散層的其它材料大的材料。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過在距離光源近的區(qū)域中設(shè)置反射材料，能夠使其與距離光源遠(yuǎn)的區(qū)域相比，透射率低。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)亮度均勻性更優(yōu)良的照明裝置。
在本發(fā)明的照明裝置中，優(yōu)選在上述發(fā)光層中在配置有上述光源的區(qū)域和上述擴(kuò)散層之間進(jìn)行了遮光處理。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步減少從光源直接射出并射入擴(kuò)散層的光量。其結(jié)果，能夠更確實地防止如下情況由于從照明裝置的發(fā)光面射出的光量根據(jù)發(fā)光層的位置而不均勻，從而亮度不均勻。
在本發(fā)明的照明裝置中，優(yōu)選是上述光源中的至少兩個被相對配置，并且將上述兩個光源的發(fā)光方向設(shè)定成使得一個光源發(fā)出的光向著另一光源照射。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠以光源彼此彌補(bǔ)對方光源無法照射到的區(qū)域(死區(qū))的方式照射光。由此，從各光源射出的光彌補(bǔ)彼此光源的死區(qū)，從整個面射出，因此能夠得到?jīng)]有暗部的照明裝置。
為了解決上述問題，本發(fā)明所涉及的液晶顯示裝置包括上述任何一個照明裝置作為背光組件。
如上所述，本發(fā)明的液晶顯示裝置通過包括本發(fā)明的照明裝
7置，在裝置大而薄的情況下，也能夠具有充分的亮度，且亮度均勻性優(yōu)良。
通過以下所示的記載可以充分了解本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點。另外，通過參照附圖進(jìn)行的以下說明可以知道本發(fā)明的益處。


圖l是表示本發(fā)明所涉及的一種實施方式的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2是表示圖1所示的液晶顯示裝置內(nèi)的照明裝置所包括的光源的立體圖。
圖3是表示圖1所示的液晶顯示裝置內(nèi)的照明裝置中光源配置的一個例子的立體圖。
圖4是表示圖3所示的照明裝置的A部分的立體圖。
圖5 (a)是表示在本實施方式中擴(kuò)散板的透射率分布的圖。具體地說，圖5 (a)是用顏色濃淡表示透射率的圖表。
圖5 (b)是表示在本實施方式中擴(kuò)散板的透射率分布的圖。具體地說，圖5 (b)是用高度表示透射率的圖表。
圖6是表示本發(fā)明照明裝置中的光源配置的其它例子的平面圖。
圖7是表示本發(fā)明照明裝置中的光源配置的其它例子的平面圖。
圖8是表示本發(fā)明照明裝置中的光源配置的其它例子的平面圖。
附圖標(biāo)記說明
1:液晶顯示裝置，2:背光組件(照明裝置)，4:基板，5:光源，5a:光源，5a':光源，6:反射片，7:擴(kuò)散板(擴(kuò)散層)，20:發(fā)光層。
具體實施例方式
下面根據(jù)附圖示例性地詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。但是，該
8實施方式所記載的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對配置等， 在沒有特殊說明的情況下，并不用于限定本發(fā)明的范圍，而僅僅是 說明例。
在本實施方式中，根據(jù)圖1到圖8說明作為液晶顯示裝置的背光 組件而使用的照明裝置。
圖1中示出本實施方式所涉及的液晶顯示裝置1。液晶顯示裝置
l包括背光組件2 (照明裝置)和液晶顯示面板3。液晶顯示面板3 的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的液晶顯示裝置中所使用的普通液晶顯示面板相同， 因此省略其說明。下面詳細(xì)說明液晶顯示裝置1所包括的背光組件2 的結(jié)構(gòu)。
背光組件2配置在液晶顯示面板3的背后(與顯示面相反的一 側(cè))。如圖1所示，背光組件2包括基板4、光源5、反射片6、擴(kuò)散板 (擴(kuò)散層)7和光學(xué)片8等，其中，光源5具有側(cè)發(fā)光式LED (發(fā)光 二極管)作為發(fā)光元件。
在由基板4和反射片6構(gòu)成的平板上所設(shè)置的空間20a (封入空 氣的空氣層)內(nèi)配置有多個光源5，具有該光源5的空間構(gòu)成發(fā)光層 20。即背光組件2具有如下構(gòu)造具有多個光源5的發(fā)光層20、擴(kuò)散 板(擴(kuò)散層)7和光學(xué)片8，按上述順序?qū)盈B在基板4和反射板6上。
此外，發(fā)光層20不限于在空間20a內(nèi)具有光源的結(jié)構(gòu)，也可以 是在例如由丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯等透明樹脂等所形成的導(dǎo)光體 內(nèi)部配置點狀光源的構(gòu)造。在這種情況下，通過在導(dǎo)光體內(nèi)部形成 用于配置光源的空洞狀凹部并在該凹部內(nèi)配置光源，能夠形成發(fā)光 層。
另外，通過把R、 G、 B芯片模制成一個封裝作為構(gòu)成光源5的 側(cè)發(fā)光式LED，能夠得到顏色再現(xiàn)范圍廣的照明裝置。在基板4之 間配置有反射片6。此外，為了提高亮度，基板4優(yōu)選是白色的。而 且，在散布有多個光源5的發(fā)光層20的上表面(液晶顯示面板3 —側(cè)) 配置有擴(kuò)散板7。
擴(kuò)散板7使從光源5射出的光在板內(nèi)部擴(kuò)散，并從發(fā)光面7a面發(fā) 光。發(fā)光面7a是用于對照射對象照射光的面。擴(kuò)散板7由丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯等透明樹脂形成即可，但是不限于此， 還能夠由通常作為擴(kuò)散板使用的材料形成。
反射片6對光進(jìn)行反射，使從發(fā)光面7a射出更多的光。
通過上述結(jié)構(gòu)，從點狀光源5射出的光受到散射作用和反射作 用，進(jìn)入擴(kuò)散板7和反射片6、基板4之間、即空間20a內(nèi)。而且，進(jìn) 入空間20a內(nèi)的光通過反射片6的反射作用而向擴(kuò)散板7側(cè)射出，受 到擴(kuò)散板7的擴(kuò)散作用后，從發(fā)光面7a射出，通過光學(xué)片8到達(dá)液晶 顯示面板3。此外，可使用擴(kuò)散片、棱鏡片、和偏光反射片等作為 光學(xué)片8，但是不限于此。
下面對光源5的光射出方向進(jìn)行說明。在本實施方式的背光組 件2中，與現(xiàn)有的直下式背光組件不同，在垂直于擴(kuò)散板的方向不 存在光源發(fā)光方向的主分量(射出光的峰值分量)，在沿著擴(kuò)散板7 的方向(即發(fā)光層的層擴(kuò)展方向)上存在光源發(fā)光方向的主分量。 即光源的主要發(fā)光方向是沿著擴(kuò)散板7的方向。由此，能夠減少從 光源5直接射入擴(kuò)散板7的光，因此擴(kuò)散板7的入射面7b處的明暗分 布被抑制，能夠?qū)崿F(xiàn)背光組件的薄型化。
艮口，本發(fā)明所涉及的背光組件2所包括的光源5，其發(fā)光方向具 有指向性。而且，該指向性是與發(fā)光層20和擴(kuò)散板7的分界面平 行的方向的光分量比與該分界面垂直的方向的光分量大。
圖1中用箭頭表示設(shè)置在背光組件2中的各光源5的發(fā)光方向。 如該箭頭所示，各光源5發(fā)出的光沿著發(fā)光層20 (即向?qū)拥臄U(kuò)展方 向)射出。即從基板4上設(shè)置的光源5的側(cè)面射出光，其發(fā)光方向與 擴(kuò)散板7的板的擴(kuò)展方向大致平行。并且，相鄰設(shè)置的兩個光源5、 5的光射出方向互不相同。分別是箭頭L或者箭頭R的方向。這樣在 本發(fā)明的背光組件2中，從多個光源5射出的各光的方向(各光的朝 向)至少存在兩種。
這樣，通過使光源5的光射出方向是發(fā)光層20的層擴(kuò)展方向， 能夠減少從發(fā)光面7a直接射出的光量，能夠防止光源配置區(qū)域比其 它區(qū)域亮的情況。除此之外，由于相鄰的兩個光源5、 5的光射出方 向(發(fā)光方向)相互不同，能夠使光遍布發(fā)光層20的各個角落。因而，與現(xiàn)有背光組件相比，能夠進(jìn)一步提高亮度均勻性。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選使光源5發(fā)出的光的主要射出方向與
上述分界面完全平行，但是也不限于這種結(jié)構(gòu)。即只要光源5具有 指向性，且該指向性是與發(fā)光層20和擴(kuò)散板7的分界面平行的方向 的光分量比與該分界面垂直的方向的光分量大即可。而且，優(yōu)選是 光源5發(fā)出的光的主要射出方向與發(fā)光層20和擴(kuò)散板7的分界面大 致平行。
圖2是用于本發(fā)明背光組件2的具有側(cè)發(fā)光式LED的光源5的立 體圖。光源5包括LED元件9、用于使從LED元件9射出的光更高效 率地從光源5射出的模制樹脂10、用于保持LED元件9和模制樹脂10 的封裝11和用于使LED元件9通電的電極12、 12。
為了使從LED元件9射出的光不泄露，對封裝ll的表面lla (面 向擴(kuò)散板7的一側(cè))進(jìn)行了遮光處理。作為遮光處理的方法，可以 對封裝ll的表面lla涂以黑色涂料，當(dāng)封裝ll自身由金屬形成時， 通常能想到的遮光處理都可以。這樣，通過對光源5的封裝11的表 面lla進(jìn)行遮光處理，能夠進(jìn)一步減少從光源5直接射出并射入擴(kuò)散 板7的光量。其結(jié)果，能夠防止以下情況由于從照明裝置的發(fā)光 面射出的光量根據(jù)位置而不均勻從而亮度不均勻。
此外，如上所述，在本實施方式中，以對包括LED元件9的封 裝ll的表面lla進(jìn)行遮光處理為例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限于 該結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中只要對發(fā)光層20內(nèi)配置光源的區(qū)域和擴(kuò)散板7 之間進(jìn)行遮光處理即可。因此，也可以對擴(kuò)散板7下表面(即光的 入射面7b)的光源配置區(qū)域進(jìn)行遮光處理。
下面對擴(kuò)散板7進(jìn)行說明。擴(kuò)散板7的內(nèi)部填充有用于使光散射 的擴(kuò)散粒子13。在本實施方式中，擴(kuò)散粒子13在光源正上方區(qū)域即 光源配置區(qū)域(即擴(kuò)散板7中與光源5重疊的部分)中以高密度填充， 在其它區(qū)域中以低密度填充。這樣，具有根據(jù)位置而不同的密度分 布。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠使擴(kuò)散板7中距離光源5近的區(qū)域的光透射 率比距離光源5遠(yuǎn)的區(qū)域的光透射率小。因此，能夠減少從距離光 源5近的部分的擴(kuò)散板7射出的光量，能夠防止光源配置區(qū)域比其它
ii另外，也可以對擴(kuò)散板7的表面(即發(fā)光面7a)或者內(nèi)面(即 入射面7b)進(jìn)行遮光處理或者用于使光反射的加工(未圖示)。這 樣，通過對擴(kuò)散板的表面或者內(nèi)面進(jìn)行遮光處理或者用于使光反射 的加工，能夠提高擴(kuò)散板的擴(kuò)散程度，得到亮度均勻性優(yōu)良的照明 裝置，由此能夠?qū)崿F(xiàn)亮度均勻性優(yōu)良的液晶顯示裝置。
另外，上述加工的濃度分布根據(jù)位置而不同。例如，通過將上 述加工的濃度分布設(shè)置成在光源配置區(qū)域的正上方濃度高而在其 它區(qū)域濃度低的分布，能夠減少從擴(kuò)散板7直接射出的光量，能夠 防止光源配置區(qū)域比其它區(qū)域亮的情況。
圖3是表示本發(fā)明的背光組件2中各光源配置的一個例子的立 體圖。在圖3中，示出從發(fā)光面?zhèn)葘Ρ彻饨M件2進(jìn)行透視的情況下的 發(fā)光層20。圖中的箭頭R、 L表示各光源5的發(fā)光方向(光的射出方 向)。在本實施方式的背光組件2中，就像5a和5a'那樣，兩個光源 被相對配置。而且，將各光源的發(fā)光方向設(shè)定成來自一個光源5a 的光向另一光源5a'照射，并且使來自一個光源5a，的光向另一光 源5a照射。
這樣，在背光組件2中，以光源彼此彌補(bǔ)對方無法照射到的區(qū) 域(死區(qū))的方式配置。由此，各光源所射出的光以彌補(bǔ)彼此光源 的死區(qū)(無法照射到的區(qū)域)的方式照射，從發(fā)光面7a的整個面中 射出。因此，能夠得到?jīng)]有暗部的背光組件。此外，如果各光源5 被配置成彌補(bǔ)其它光源無法照射到的區(qū)域，則并非必須被相對配 置。
在發(fā)光層20的上方配置有擴(kuò)散板7，在擴(kuò)散板7的上方配置有未 圖示的光學(xué)片8。而且，本發(fā)明中的擴(kuò)散板7具有透射率根據(jù)位置而 不同的構(gòu)造。使透射率根據(jù)位置而不同的方法有多種，例如能夠通 過根據(jù)位置改變擴(kuò)散粒子的大小(粒子直徑)來改變透射率，或通 過根據(jù)位置改變擴(kuò)散粒子的密度來改變透射率，或在擴(kuò)散板7的表 面(即發(fā)光面7a)或者內(nèi)面(即入射面7b)上設(shè)置反射材料，通過 根據(jù)位置改變其反射率來改變透射率。在本發(fā)明中，如上所述，擴(kuò)散板7中的光透射率根據(jù)位置而不
同，距離光源5近的區(qū)域的透射率比距離光源5遠(yuǎn)的區(qū)域的透射率 小。具體地說，在透射率最高的區(qū)域(離光源最遠(yuǎn)的區(qū)域)的相對 透射率設(shè)為l的情況下，擴(kuò)散板7中的光源5的正上方區(qū)域(光源配 置區(qū)域7c)的相對透射率優(yōu)選是1/7 1/15。而且，擴(kuò)散板7的光源配 置區(qū)域7c以外的區(qū)域(將該區(qū)域設(shè)為7d)的透射率比7c中的透射率 高。此外，在擴(kuò)散板7的區(qū)域7d中，優(yōu)選是透射率隨著與光源5的距 離增大而漸漸增大。S口，在區(qū)域7d中，光源配置區(qū)域7c的周圍區(qū)域 的透射率優(yōu)選比光源配置區(qū)域7c的透射率高，并且比除此之外的區(qū) 域(距離光源最遠(yuǎn)的區(qū)域)的透射率低。
在此，擴(kuò)散粒子可以是任何通常用于對光進(jìn)行擴(kuò)散的擴(kuò)散層使 用的粒子。具體地說，作為擴(kuò)散粒子可舉出由透明樹脂形成的珠子、 由空氣形成的氣泡等。作為使擴(kuò)散粒子的直徑根據(jù)位置而不同的方 法，可以通過控制UV照射量和加熱溫度來控制氣泡直徑，通過用 掩模形成圖案來進(jìn)行基于位置的控制等。利用該方法，通過使擴(kuò)散 粒子的大小隨著與光源的距離增大而減小，能夠使距離光源近的區(qū) 域7c的光透射率比距離光源遠(yuǎn)的區(qū)域7d的光透射率小。
另外，在使擴(kuò)散粒子的密度根據(jù)位置而不同的情況下，也是使 用目前通常使用的方法即可。而且，通過使擴(kuò)散粒子的密度隨著與 光源的距離變近而變高，能夠使距離光源近的區(qū)域7c的光透射率比 距離光源遠(yuǎn)的區(qū)域7d的光透射率小。
另外，在通過使用反射材料而使擴(kuò)散板7的透射率根據(jù)位置而 不同的情況下，可以使用通常使用的反射材料而沒有特別限定。例 如，作為反射材料可舉出溶解了氧化鈦、硫酸鋇等白色粉末的白色 墨等。將反射材料設(shè)置在擴(kuò)散板的表面或者內(nèi)面進(jìn)而根據(jù)位置來改 變透射率的方法是公知的，例如可以通過絲網(wǎng)印刷等印刷來進(jìn)行。 絲網(wǎng)印刷能夠以根據(jù)位置而改變印刷密度的方式進(jìn)行印刷，因此能 夠控制擴(kuò)散板的透射率和反射率。作為印刷中使用的墨，可以利用 揮發(fā)性的白色墨、白色UV墨、鋁等金屬墨等。另外，在本發(fā)明中， 也可以是只在距離光源5更近的光源配置區(qū)域7c中設(shè)置反射材料。
13通過用如上方法根據(jù)位置來改變透射率，能夠控制成使照明裝 置的亮度分布一樣，能夠得到亮度均勻性優(yōu)良的照明裝置。
圖4是圖3中的A部分的立體圖。通過這樣使兩個光源5a、 5a' 相對配置，能夠相互彌補(bǔ)無法照射到的區(qū)域，從而照射整個面。由 此，能夠?qū)崿F(xiàn)亮度均勻性更優(yōu)良的背光組件2。
圖5 (a)和圖5 (b)是表示擴(kuò)散板7的透射率分布的圖。在此， 與圖4對應(yīng)地，以光源5是兩個的情況為例。位于端面的5a、 5a'分 別是光源，配置成向內(nèi)部方向照射。通過如圖5 (a)和圖5 (b)那 樣改變擴(kuò)散板的透射率能夠得到亮度均勻性優(yōu)良的照明裝置。在 此，圖中的數(shù)值是用相對值表示的透射率，數(shù)值越低，透射率也越 低。即，意味著在圖中的數(shù)值變成2倍的情況下，透射率也變成2 倍。另外，在將透射率最高的區(qū)域的相對透射率設(shè)為l的情況下， 其它區(qū)域的相對透射率是將圖中的數(shù)值除以約15.5所得到的數(shù)值。
圖6、圖7、圖8是分別示出本發(fā)明的背光組件2中的光源5 (5a、 5a')的配置例子的平面圖。不僅是圖3所示的配置，通過如圖6 8 中所記載的配置也能夠得到相同的效果。
在圖6中，如圖4所示的由兩個光源5a、 5a'的組合所構(gòu)成的單 位構(gòu)造A配置成在x方向上互相不同。即配置成單位構(gòu)造A內(nèi)所包括 的光源5a'不與x方向上相鄰的其它單位構(gòu)造A內(nèi)所包括的光源5b 相接近。另一方面，y方向上相鄰的各單位構(gòu)造A與圖3相同地排成 一列而配置。
LED發(fā)光時發(fā)熱。LED根據(jù)其種類，發(fā)光效率隨溫度而變化， 通常溫度過高時發(fā)光效率下降。因此，在使用LED作為光源的情況 下，為了維持發(fā)光效率需要使LED散熱。如上所述，通過將x方向 上相鄰的單位構(gòu)造A配置成互相不同，使多個光源隔開一定距離而 配置，從而能夠防止其相接近，因此能夠提高散熱性能，能夠維持 LED的發(fā)光效率。
另外，在圖7所示的光源的配置例中，兩個光源5a、 5a'配置 在單位構(gòu)造B的角部分的對角線上，該單位構(gòu)造B在從發(fā)光面7a的 正上方觀察發(fā)光面7a的情況下是四邊形狀。通過這樣配置光源5a、
145a'，不產(chǎn)生成為暗部的角落部分，因此能夠得到亮度更均勻的照 明裝置。
另外，在圖8所示的光源的配置例中，由與圖7所示的單位構(gòu)造 B相同的單位構(gòu)造構(gòu)成。但是，在圖8中該單位構(gòu)造B是配置成在x 方向上互相不同。即配置成單位構(gòu)造B內(nèi)所包括的光源5a'不與x 方向上相鄰的其它單位構(gòu)造B內(nèi)所包括的光源5b相接近。另一方面， y方向上相鄰的各單位構(gòu)造B是排成一列而配置。
在使用LED作為光源的情況下，需要使LED散熱，如上所述， 通過將x方向上相鄰的單位構(gòu)造B配置成互相不同，使多個光源隔開 一定距離而配置，從而能夠防止其相接近，因此能夠提高散熱性能。
如以上所述，對本發(fā)明的照明裝置構(gòu)造進(jìn)行了例示，但是本發(fā) 明不一定限于這種結(jié)構(gòu)(即兩個光源被相對配置的結(jié)構(gòu))。對于照 明裝置內(nèi)所存在的多個光源而言，如果裝置內(nèi)至少兩個光源的發(fā)光 方向互相不同，則可以任意配置。因此，各光源的發(fā)光方向也可以 是3個方向以上，也可以沒有任何規(guī)則地隨機(jī)配置光源。另外，兩 個光源也不是必須被相對配置。
本發(fā)明的照明裝置在發(fā)光面積大的情況下，亮度均勻性也優(yōu) 良，因此特別適合作為具有大畫面的液晶顯示裝置的背光組件而使 用，但是不限于此，還能夠作為所有液晶顯示裝置的背光組件而使 用。另外，除了液晶顯示裝置以外，本發(fā)明的照明裝置還能夠作為 室內(nèi)照明、室外公告板用照明等而使用。
另外，本發(fā)明在不超出上述主要特征的范圍內(nèi)能夠以其它各種 方式實施。因此，上述實施方式只不過是用所有特征點進(jìn)行例示， 不應(yīng)該解釋為限定本發(fā)明。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求范圍表示，并 不受本說明書所限制。并且，屬于權(quán)利要求范圍的等同范圍的變形、 變更、處理，全部都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
工業(yè)實用性
本發(fā)明的照明裝置可以用作液晶顯示裝置的背光組件。本發(fā)明 的照明裝置特別適合用作大型液晶顯示裝置的背光組件。
權(quán)利要求
1. 一種照明裝置，其特征在于，包括發(fā)光層和擴(kuò)散層，該發(fā)光層在層內(nèi)散布有多個光源，該擴(kuò)散層層疊在該發(fā)光層上、使來自該發(fā)光層的光擴(kuò)散；在上述擴(kuò)散層中，距離上述光源近的區(qū)域的光透射率比距離上述光源遠(yuǎn)的區(qū)域的光透射率?。徊⑶?，上述光源的發(fā)光方向具有指向性，該指向性是與上述發(fā)光層和上述擴(kuò)散層的分界面平行的方向的光分量比與該分界面垂直的方向的光分量大。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，上述多個光源中的至少兩個光源的發(fā)光方向相互不同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，上述光源是發(fā)光二極管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，在上述擴(kuò)散層中，隨著與上述光源的距離增大，層內(nèi)填充的擴(kuò)散粒子的大小減小。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，在上述擴(kuò)散層中，隨著與上述光源的距離增大，層內(nèi)填充的擴(kuò)散粒子的密度減小。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，在上述擴(kuò)散層中，在距離上述光源近的區(qū)域中設(shè)置有使光反射的反射材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，在上述發(fā)光層中，對配置有上述光源的區(qū)域和上述擴(kuò)散層之間進(jìn)行了遮光處理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，上述光源中的至少兩個被相對配置，并且上述兩個光源的發(fā)光方向被設(shè)定為來自一個光源的光向著另一光源照射。
9. 一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1 8任意一項所述的照明裝置作為其背光組件。
全文摘要
本發(fā)明的液晶顯示裝置(1)包括顯示面板(3)和背光組件(2)(照明裝置)。背光組件(2)包括發(fā)光層(20)和擴(kuò)散板(7)(擴(kuò)散層)，該發(fā)光層(20)在層內(nèi)散布有多個光源(5)，該擴(kuò)散板(7)層疊在該發(fā)光層上、使來自該發(fā)光層的光擴(kuò)散。存在于發(fā)光層(20)內(nèi)的光源(5)向與發(fā)光層(20)和擴(kuò)散板(7)的分界面大致平行的方向(箭頭方向)發(fā)出光。另外，在擴(kuò)散板(7)中，距離光源近的區(qū)域(7c)的光透射率比距離上述光源遠(yuǎn)的區(qū)域的光透射率小。
文檔編號F21S2/00GK101479525SQ200780023699
公開日2009年7月8日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者味地悠作, 增田岳志 申請人:夏普株式會社