專利名稱：面狀照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對屋內(nèi)外進行照明的面狀照明裝置，其具有線狀光源 或者被配置為線狀的光源，以及將從光源射出并入射的光從面狀的光射出 面射出的導(dǎo)光板；或者涉及一種用作對液晶顯示裝置的液晶面板進行照明 的背光燈、廣告面板、廣告塔或告示板等的背光燈的面狀照明裝置。
背景技術(shù)：
在液晶顯示裝置中使用背光燈單元，該背光燈單元從液晶面板(LCD) 的背面?zhèn)日丈涔?，對液晶面板進行照明。目前，大型液晶電視機的背光燈單元，主流是被稱為直下型的方式(例 如參照日本特開平07-36037號公報)。直下型的背光燈單元在液晶面板的 背面配置有多根作為光源的冷陰極管，將配置有冷陰極管的框體的內(nèi)部作 成白色的反射面而對液晶面板進行照明。但是，在該方式中，為了使光量 分布均勻，在原理上需要使與液晶面板垂直方向的厚度為30mm程度。近年來，希望液晶顯示裝置的薄型化、低耗電化、大型化，但是在上 述直下型的背光燈單元中，當(dāng)使其厚度為lOmm以下的厚度時，產(chǎn)生光量不 均，因此薄型化具有極限。在此，作為能夠進行薄型化的背光燈單元，有使用如下的導(dǎo)光板的背 光燈單元將從照明用光源射出而入射的光導(dǎo)向規(guī)定方向，從而從不同于 光入射的面的面即光射出面射出。作為采用這樣的導(dǎo)光板的背光燈單元，提出有如下方式的背光燈單元 (例如參照日本特開平07-36037號公報、日本特開平08-248233號公報、 曰本特開平08-271739號公報以及日本特開平11-153963號公報)采用在 透明樹脂中混入了用于使光散射的散射粒子的導(dǎo)光板。例如，在日本特開平07-36037號公報中記載有一種光散射導(dǎo)光光源裝 置，其特征在于具有光散射導(dǎo)光體，具有至少1個光入射區(qū)域和至少個光取出面區(qū)域；和光源機構(gòu)，用于從上述光入射面區(qū)域進行光入射。上 述光散射導(dǎo)光體具有隨著遠離上述光入射面而厚度降低的傾向的區(qū)域。并且，日本特開平08-248233號公報記載的面光源裝置為，具備光 散射導(dǎo)光體；棱鏡片，配置在光散射導(dǎo)光體的光取出面?zhèn)龋灰约胺瓷潴w， 配置在光散射導(dǎo)光體的背面?zhèn)?。并且，日本特開平08-271739號公報中記 載的液晶顯示器，具備由板狀的光學(xué)材料構(gòu)成的光出射方向修正元件，該 板狀的光學(xué)材料具有光入射面，具有棱鏡列狀的重復(fù)起伏；和光出射面， 被賦予光擴散性。；在日本特開平11-153963號公報中記載的光源裝置，具 備光散射導(dǎo)光體，向內(nèi)部賦予散射能；和光供給機構(gòu)，從上述光散射導(dǎo) 光體的端面部進行光供給。在日本特開平07-36037號公報、日本特幵平08-248233號公報、日本 特開平08-271739號公報以及日本特開平11-153963號公報所記載的具有 混入光散射體的光散射體導(dǎo)光板的面狀照明裝置中，從光源發(fā)射、并從光 入射面進入到光散射導(dǎo)光體內(nèi)的光，在其內(nèi)部傳播的過程中，以一定得比 例受到1次或者多次的散射作用。并且，到達光散射導(dǎo)光體的兩面或者反 射體的表面的光的相當(dāng)部分受到反射作用，而向光散射導(dǎo)光體內(nèi)返回。通過這種多重的過程，生成從光源方向看具有向斜前方方向的指向性、 而高效率地從光取出面出射的光束。g卩，使從光源發(fā)射的光從光散射導(dǎo)光 體的光取出面出射。如上，記載有通過使用混入了散射粒子的導(dǎo)光板，能夠以高出射效率 射出均勻的光。并且，在日本特開平11-153963號公報中記載的面狀照明裝置，除了 具有厚度隨著遠離上述光入射面而降低的傾向的區(qū)域的形狀的導(dǎo)光板以 外，還具有如下形狀的導(dǎo)光板把平板形狀的導(dǎo)光板和/或具有厚度隨著遠 離上述光入射面而降低的傾向的區(qū)域的形狀的導(dǎo)光板相配合。專利文獻l:日本特開平07-36037號公報專利文獻2:日本特開平08-248233號公報專利文獻3:日本特開平08-271739號公報專利文獻4:日本特開平11-153963號公報但是在使用日本特開平07-36037號公報、日本特開平08-248233號公報、日本特開平08-271739號公報以及日本特開平11-153963號公報所記 載的導(dǎo)光板的面狀照明裝置中，為了使裝置大型化，而使光到達離光源更 遠的位置，需要使導(dǎo)光板本身的厚度變厚。g卩，但要使面狀照明裝置大型 化時，存在難以進行薄型化和輕量化的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第l目的為，提供一種面狀照明裝置，解決上述現(xiàn)有技術(shù)中 的問題，能夠高效地利用從光源射出的光，并射出沒有亮度不均或者亮度 不均降低了的照明光，且能夠進行大型化。并且，本發(fā)明的第2目的為，提供一種面狀照明裝置，在上述目的的 基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)薄型化以及輕量化，并且能夠射出更大光量的照明光。為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種面狀照明裝置，其特征在于，具 有光源，用于射出光；和導(dǎo)光板，與上述光源對置地配置，入射從上述 光源射出的光，并射出為面狀的光，上述導(dǎo)光板具備平坦的光射出面， 用于射出上述面狀的光；光入射面，與上述光源對置地形成，包括上述光 射出面的一個邊；端面，包括上述光射出面的上述一個邊的對邊；以及背 面，形成在上述光射出面的相反側(cè)，上述背面包括第1背面，與上述端 面接合，且以與上述光射出面的距離隨著遠離上述端面而變大的方式傾斜； 以及第2背面，與上述第1背面接合，且與上述光入射面接合，上述導(dǎo)光 板的形狀為，上述第1背面和上述第2背面接合而形成接合線，從上述接 合線到上述光入射面的距離比從上述接合線到上述端面的距離小，且上述 光射出面與上述背面的距離在上述接合線上最大。在此，優(yōu)選上述導(dǎo)光板的上述光入射面及上述端面與上述光射出面正 交，在與上述光射出面正交的方向上，上述光入射面的長度比上述端面的 長度長。并且，當(dāng)設(shè)與上述一個邊正交且與光射出面平行的方向上的、從上述 接合線到上述光入射面的長度為L,,從上述接合線到上述端面的長度為L2時，優(yōu)選上述導(dǎo)光板滿足不等式l/3《lVL2《2/3。并且，優(yōu)選上述導(dǎo)光板的上述第2背面的形狀為，以與上述光射出面 的距離從上述光入射面向上述接合線而變大的方式傾斜。7并且，優(yōu)選在上述導(dǎo)光板中，上述第1背面的上述接合線側(cè)的一部分和上述第2背面的上述接合線側(cè)的一部分，分別為以通過上述接合線并與 光射出面正交的面上的任意點為中心的R形狀，在設(shè)上述第1背面的R形 狀的曲率半徑為&，上述第2背面的R形狀的曲率半徑為R2時，滿足不等 式Ri<R2。并且，優(yōu)選上述導(dǎo)光板的上述第2背面形成為與上述光射出面平行。并且，優(yōu)選上述導(dǎo)光板在內(nèi)部含有多個散射粒子，當(dāng)設(shè)上述散射粒子 的密度為Np，光入射方向上的從上述光入射面到上述端面的距離為L，與上 述光射出面垂直的方向上的上述光入射面的長度為Dl，與上述光射出面垂 直的方向上的上述接合線與上述光入射面之間的距離為D2，與上述光射出 面垂直的方向上的上端面的長度為D3時，滿足不等式27/10000CK (D2-Dl) /L〈26/1000且27/10000CK (D2-D3) /L2<26/1000 且0. 04Wt%<Np<0. 25W線。并且，優(yōu)選上述導(dǎo)光板在內(nèi)部含有多個散射粒子，當(dāng)設(shè)上述散射粒子 的散射截面積為①，上述散射粒子的密度為NP，修正系數(shù)為Kc，光入射方 向上的從上述光入射面到上述端面的長度為L時，滿足不等式1. KO *NP*L*KC《8. 2且0. 005《KC《0. 1 。優(yōu)選上述光源具有多個LED芯片和支持上述LED芯片的支持體，上述 LED芯片在上述支持體的與上述光入射面對置的面上配置為列狀，并且，當(dāng) 設(shè)上述LED芯片在上述導(dǎo)光板的厚度方向的長度為a,與上述導(dǎo)光板的厚度 方向垂直的方向的長度為b時，優(yōu)選滿足不等式b〉a。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過上述構(gòu)成能夠高效利用從光源射出的光，且能夠從 光射出面射出沒有或者降低了亮度不均的光。并且，根據(jù)本發(fā)明，能夠使從光射出面射出的光的亮度分布為鐘型，因此能夠提供一種面狀照明裝置，能夠適合用于液晶電視等液晶顯示裝置。 并且，能夠提供一種面狀照明裝置，能夠不使導(dǎo)光板的厚度變厚而增 大光入射面的面積，能夠?qū)崿F(xiàn)薄型化以及輕量化，并且能夠從光射出面射 出大光量的照明光。


圖1是表示使用本發(fā)明的面狀照明裝置的液晶顯示裝置的一個實施方 式的概略立體圖。
圖2是圖i所示的液晶顯示裝置的n-n線截面圖。
圖3(A)是圖2所示的面狀照明裝置的in-ni線向視圖，圖3 (B)
是(A)的B-B線截面圖。
圖4 (A)是表示圖1和圖2所示的面狀照明裝置的光源的概略結(jié)構(gòu)的 立體圖，圖4 (B)是圖4 (A)所示的光源的截面圖，圖4 (C)是將圖4 (A) 所示的光源的1個LED放大表示的概略立體圖，圖4 (D)是表示光源的另 一個例子的概略結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖5是表示導(dǎo)光板的形狀的概略立體圖。
圖6 (A)是表示下部框體的形狀的概略立體圖，圖6 (B)是表示上部 框體的形狀的概略立體圖，圖6 (C)是表示折返部件的形狀的概略立體圖。
圖7是表示散射粒子的重量比例為0.07Wt呢的情況下、本發(fā)明的導(dǎo)光 板和左右對稱的導(dǎo)光板的亮度分布的關(guān)系的圖。
圖8是表示散射粒子的重量比例為0.10Wa的情況下、本發(fā)明的導(dǎo)光 板和左右對稱的導(dǎo)光板的亮度分布的關(guān)系的圖。
圖9是表示散射粒子的重量比例為0.14Wt。/。的情況下、本發(fā)明的導(dǎo)光 板和左右對稱的導(dǎo)光板的亮度分布的關(guān)系的圖。
圖10是第1傾斜面和第2傾斜面的接合部分為R形狀時的本發(fā)明的導(dǎo) 光板的截面圖。
圖11是表示本發(fā)明的面狀照明裝置的另一個例子的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。
附圖標(biāo)記說明 2液晶顯示裝置4液晶顯示面板 6驅(qū)動單元
10、 60面狀照明裝置 14、 62照明裝置主體 14a光射出面 16框體
17、 67、 84光源
18、 58、 68導(dǎo)光板 18a、 68a光射出面 18b、 58b第1傾斜面 18c、 58c第2傾斜面 18d、 68d光入射面 18e、 68e端面
20光學(xué)部件單元
20a、 20c擴散片
20b棱鏡片
22下部框體
22a底面部
22b側(cè)面部
24上部框體
24a開口部
26折返部件
28、 74反射板
30、 70導(dǎo)光板支持部
32電源收納部
40、 80 LED芯片 40a發(fā)光面
41、 81光源支持部 42陣列支持體
44翅片46 LED陣列 68b第1背面 68c第2背面 90a第1直線 90b第1圓弧 90c第2圓弧 90d第2直線
具休實施方式
根據(jù)附圖所示的實施方式，對本發(fā)明的面狀照明裝置進行詳細說明。 圖1是表示具備本發(fā)明的面狀照明裝置的液晶顯示裝置的概略的立體 圖，圖2是圖1所示的液晶顯示裝置的II-II線截面圖。
并且，圖3 (a)是圖2所示的面狀照明裝置的ni-ni線向視圖、圖
3 (B)是圖3 (A)的B-B線截面圖。
液晶顯示裝置2具有面狀照明裝置10;液晶顯示面板4，配置在該 面狀照明裝置10的光射出面?zhèn)?；以及?qū)動單元6，驅(qū)動液晶顯示面板4。 另夕卜，在圖1中，為了表示面狀照明裝置10的結(jié)構(gòu)，省略了液晶顯示面板 4的一部分圖示。
液晶顯示面板4為，對預(yù)先在特定的方向上排列的液晶分子的一部分 施加電場來改變該分子的排列，利用液晶單元格內(nèi)產(chǎn)生的折射率的變化， 在液晶顯示面板4的表面上顯示文字、圖形、圖像等。
驅(qū)動單元6對液晶顯示面板4內(nèi)的透明電極施加電壓，改變液晶分子 的取向而控制透射液晶顯示面板4的透光率。
面狀照明裝置10是從液晶顯示面板4的背面向液晶顯示面板4的整個 面照射光的照明裝置，具有與液晶顯示面板4的圖像顯示面大致相同形狀 的光射出面。
如圖1、圖2、圖3 (A)和圖3 (B)所示，本發(fā)明的面狀照明裝置IO 包括照明裝置主體14，具有光源17、導(dǎo)光板18、反射板28和光學(xué)部件 單元20;框體16，具有下部框體22、上部框體24和折返部件26;以及導(dǎo) 光板支持部30，配置在下部框體22和反射板28之間。并且，如圖1所示，在框體16的下部框體22的背面?zhèn)?，安裝有的電源收納部32，該電源收納
部32收納對光源17供給電力的多個電源。
以下，對構(gòu)成面狀照明裝置10的各構(gòu)成部件進行說明。 照明裝置主體14具有射出光的光源17;導(dǎo)光板18，將從光源17射
出的光作為面狀的光射出；反射板28，反射從導(dǎo)光板18漏出的光，使其再
次入射到導(dǎo)光板18的內(nèi)部；以及光學(xué)部件單元20，使從反射板28和導(dǎo)光
板18射出的光散射和擴散，而成為不均更少的光。 首先，說明光源17。
圖4 (A)是表示圖1和圖2所示的面狀照明裝置10的光源17的概略 結(jié)構(gòu)的概略立體圖，圖4 (B)是圖4 (A)所示的光源17的截面圖、圖4 (C)是僅將圖4 (A)所示的光源17的1個LED芯片放大表的概略立體圖。
如圖4(A)所示，光源17具有多個發(fā)光二極管的芯片(以下稱為"LED 芯片")40和光源支持部41。
LED芯片40是在射出藍色光的發(fā)光二極管的表面上涂敷了熒光物質(zhì)的 芯片，具有規(guī)定面積的發(fā)光面40a，從該發(fā)光面40a射出白色光。
艮P，當(dāng)從LED芯片40的發(fā)光二極管的表面射出的藍色光透射熒光物質(zhì) 時，熒光物質(zhì)發(fā)出熒光。由此，當(dāng)從LED芯片40射出的藍色光透射時，由 從發(fā)光二極管射出的藍色光和因熒光物質(zhì)發(fā)出熒光而射出的光生成白色 光，并射出。
在此，作為LED芯片40，例示了在GaN系發(fā)光二極管、InGaN系發(fā)光 二極管等的表面上涂敷了 YAG (釔/鋁/石榴石)系熒光物質(zhì)的芯片。
如圖4 (B)所示，光源支持部41具有陣列基板42和多個翅片44。上 述多個LED芯片40隔開規(guī)定間隔而在陣列基板42上配置一列。具體地說， 多個LED芯片40沿著后述的導(dǎo)光板18的光入射面18d的長度方向，即與 光射出面18a和光入射面18d相交的線平行地排列為陣列狀。
陣列基板42是一面與導(dǎo)光板18的光入射面18d對置配置的板狀的部 件。在陣列基板42的作為與導(dǎo)光板18的光入射面18d對置的面的側(cè)面， 支持有LED芯片40。
在此，本實施方式的陣列基板42，由銅或鋁等熱傳導(dǎo)性良好的金屬形 成，還具有吸收從LED芯片40產(chǎn)生的熱量并使其發(fā)散到外部的散熱器的功
12多個翅片44分別是由銅鋁等熱傳導(dǎo)性良好的金屬形成的板狀部件，在 陣列基板42的、與配置有LED芯片40的面相反側(cè)的面上，與鄰接的翅片 44隔開規(guī)定間隔而連結(jié)多個翅片44。
通過在光源支持部41上設(shè)置多個翅片44能夠使表面積擴大，且能夠 提高散熱效果。由此，能夠提高LED芯片40的冷卻效率。
并且，散熱器不限于空冷方式，也能夠使用水冷方式。
另外，在本實施方式中，將光源支持部41的陣列基板42用作為散熱 器，但是在不需要冷卻LED芯片的情況下，也可以代替散熱器而使用不具 備散熱功能的板狀部件作為陣列基板。
在此，如圖4 (C)所示，本實施方式的LED芯片40為與排列方向正 交的方向的長度比LED芯片40的排列方向的長度短的長方形形狀，即后述 的導(dǎo)光板18的厚度方向(與光射出面18a垂直的方向)成為短邊的長方形 形狀。換言之，LED芯片40的形狀為，在設(shè)與導(dǎo)光板18的光射出面18b 垂直的方向的長度為a、排列方向的長度為b時，成為b>a。并且，當(dāng)設(shè) LED芯片40的配置間隔為q時，q〉b。這樣，LED芯片40的與導(dǎo)光板18 的光射出面18a垂直的方向的長度a、排列方向的長度b、 LED芯片40的配 置間隔q的關(guān)系，優(yōu)選滿足q〉b〉a。
如此，通過把LED芯片40作成長方形形狀，能夠維持大光量的輸出的 同時使光源薄型化，因此能夠使面狀照明裝置較薄。并且，能夠減少LED 芯片的配置個數(shù)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低。
另外，為了使光源更薄，LED芯片40優(yōu)選作成使導(dǎo)光板18的厚度方 向為短邊的長方形形狀，但是本發(fā)明不限于此，也可以使用正方形形狀、 圓形形狀、多邊形形狀、橢圓形形狀的各種形狀的LED芯片。
并且，在本實施方式中，將LED芯片排列1列并為單層結(jié)構(gòu)，但是本 發(fā)明不限于此，也可以如圖4 (D)所示，將多層LED陣列用作光源17，， 該多層LED陣列是層疊多個LED陣列46而構(gòu)成的，該LED陣列46的結(jié)構(gòu) 為在陣列支持體42上配置了多個LED芯片40。在如上層疊LED陣列46的 情況下，也使LED芯片為長方形形狀，并使LED陣列46為薄型，由此能夠 使光源薄型化的同時層疊更多的LED陣列46。并且，通過層疊多層的LED陣列46,即提高LED陣列(LED芯片)的填充率，由此能夠輸出更大光量。 并且，與LED陣列的LED芯片鄰接的層的LED陣列的LED芯片，也優(yōu)選與 上述同樣其配置間隔滿足上述公式。艮)]，LED陣列優(yōu)選LED芯片和鄰接層 的LED陣列的LED芯片隔開規(guī)定距離來層疊。
下面，說明導(dǎo)光板18。
圖5是表示導(dǎo)光板18的形狀的概略立體圖。
如圖2、圖3和圖5所示，導(dǎo)光板18具有大致矩形形狀的平坦的光 射出面18a;光入射面18d，在該光射出面18a的一端，相對于光射出面18a 幾乎垂直地形成；端面18e，在光射出面18a的另一端，與光入射面18d 平行地形成；以及2個背面(第1傾斜面(第1背面)18b和第2傾斜面(第 2背面)18c)，位于光射出面18a的相反側(cè)，即導(dǎo)光板的背面?zhèn)龋鄬τ诠?射出面18a傾斜規(guī)定的角度。
第1傾斜面18b以如下方式傾斜隨著遠離端面18e而遠離光射出面 18a，即與光射出面18a的距離變大。即，第1傾斜面18b以與導(dǎo)光板的光 射出面垂直的方向的厚度隨著遠離端面18e而變大的方式傾斜。
并且，第2傾斜面18c以如下方式傾斜隨著遠離光入射面18d而遠 離光射出面18a，即與光射出面18a的距離變大。即，第2傾斜面18c以與 導(dǎo)光板的光射出面垂直的方向的厚度隨著遠離光入射面18d而變大的方式 傾斜。
在此，如圖3 (A)所示，導(dǎo)光板18形成為，當(dāng)將通過第1傾斜面18b 和第2傾斜面18c的接合部分、并與光射出面18a和光入射面18d的接線 (或者光射出面18a和端面18e的接線)平行的直線作為接合線a (參照 圖l、圖3和圖5)，并設(shè)從光入射面18d到接合線a的、與導(dǎo)光板18的 光入射面18d垂直的方向(以下稱為光軸方向)的距離為L，從端面18e 到接合線a的光軸方向的距離為"時，在圖示的例子中，1VLfl/2的關(guān) 系成立。即，從接合線a到光入射面18d的距離與從接合線a到端面18e 的距離之比為1: 2。換言之，第2傾斜面18c和第1傾斜面18b分別形成 為，從光入射面18d和端面18e到接合線a的光軸方向的距離之比為1:2。
并且，第1傾斜面18b和第2傾斜面18c分別相對于光射出面18a傾 斜。由此，在導(dǎo)光板18的背面，接合線a的部分成為厚度最厚的部分。另外，在本發(fā)明中，導(dǎo)光板的形狀只要滿足上述的L和L2的關(guān)系L〈 U就可以，但是更優(yōu)選如圖示例子那樣為L,/L2二l/2。
如上所述，導(dǎo)光板18的厚度在端面18e最薄，在第1傾斜面18b和第 2傾斜面18c接合的位置、即接合線a的位置最厚。換言之，導(dǎo)光板18 的形狀為，與導(dǎo)光板的光射出面18a垂直的方向的厚度隨著遠離光入射面 18d或者端面18e并接近接合線ct，而變厚。
并且，在導(dǎo)光板18中，光入射面18d的面積比端面18e的面積大。
并且，上述的光源17與導(dǎo)光板18的光入射面18d對置地配置。另外， 在本實施方式中，在與光射出面18a垂直的方向上，光源17的LED芯片40 的發(fā)光面40a的長度和光入射面18d的長度大致相同。
如上，背面由第1傾斜面和第2傾斜面構(gòu)成，導(dǎo)光板的光入射面?zhèn)鹊?一部分成為其厚度隨著遠離光入射面而變厚的形狀，由此使從光入射面入 射的光到達離光入射面更遠的位置，因此能夠使光射出面增大。
并且，通過使導(dǎo)光板18的光入射面18d的面積增大，能夠配置更多或 更大型的光源，并增多入射到光入射面的光的量。通過這樣增多入射到導(dǎo) 光板的光的量，即能夠得到大光量，由此能夠從光射出面射出更高亮度或 照度的光。
并且，在具有上述導(dǎo)光板18的本發(fā)明的面狀照明裝置中，通過將光入 射面僅設(shè)置在導(dǎo)光板的一端，由此例如與具有在導(dǎo)光板的兩端形成有光入 射面、并與各個光入射面對置地配置光源的結(jié)構(gòu)的面狀照明裝置相比，能 夠減少LED的個數(shù)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)降低成本。
在圖2所示的導(dǎo)光板18中，從光入射面18d入射的光，被導(dǎo)光板18 的內(nèi)部所含的散射體(詳細后述)散射的同時，通過導(dǎo)光板18內(nèi)部，并直 接、或者在第1傾斜面18b、第2傾斜面18c和端面18c反射后，從光射出 面18a射出。此時，有時也從第1傾斜面18b、第2傾斜面18c和端面18c 漏出一部分光，但是漏出的光被覆蓋導(dǎo)光板18的第l傾斜面18b、第2傾 斜面18c和端面18c的反射板28反射，再次入射到導(dǎo)光板18的內(nèi)部。關(guān) 于反射板28，將在后面詳細說明。
在透明樹脂中混煉分散用于使光散射的散射粒子來形成導(dǎo)光板18。作 為用于導(dǎo)光板18的透明樹脂的材料，例如可以舉出PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、pp (聚丙烯)、PC (聚碳酸酯)、PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)、甲 基丙烯酸芐酯、MS樹脂或者COP (環(huán)烯烴聚合物)那樣的光學(xué)透明的樹脂。 作為混煉分散在導(dǎo)光板18中的散射粒子，能夠使用硅樹脂微粒子(卜》八° —& (tospearl))、硅、二氧化硅、氧化鋯、電介質(zhì)聚合物等。通過在導(dǎo) 光板18內(nèi)部含有這種散射粒子，能夠從光射出面出射均勻、亮度不均少的 照明光。這種導(dǎo)光板18能夠使用壓出成型法或射出成型法進行制造。
并且，當(dāng)設(shè)導(dǎo)光板18所含的散射粒子的散射截面積為O，光入射的 方向(與光射出面平行、與光射出面和光入射面的接線垂直的方向、光軸 方向)上的導(dǎo)光板18的長度(從光入射面18d到端面18e的長度)為L， 導(dǎo)光板18所含的散射粒子的密度(每單位體積的粒子數(shù))為Np，修正系數(shù) 為Kc:的情況下，最好滿足① NP L Kc:的值為1. 1以上且8. 2以下，并且 修正系數(shù)Ke的值為0. 005以上且0. 1以下這種關(guān)系。導(dǎo)光板18含有滿足這 種關(guān)系的散射粒子，因此能夠從光射出面18a射出均勻、亮度不均的現(xiàn)象 少的照明光。
一般，根據(jù)Lambert-Beer法則，由以下公式(1)表示使平行光束入 射到各向同性介質(zhì)時的透射率T。
<formula>formula see original document page 16</formula>
在此，x為距離，1。為入射光強度，I為出射光強度，P為衰減常數(shù)。 使用粒子的散射截面積O和介質(zhì)所含有的每單位體積的粒子數(shù)Np，由 以下公式(2)表示上述衰減常數(shù)P 。 <formula>formula see original document page 16</formula>因此，當(dāng)設(shè)導(dǎo)光板的與光的行進方向平行的方向上的從導(dǎo)光板的入射 面到端面的長度、即導(dǎo)光板的光軸方向的長度為L時，由以下公式(3)得 出光的取出效率E。ut。
并且，所謂光的取出效率為，到達在光軸方向上從導(dǎo)光板的光入射面 離開長度L的位置的光相對于入射光的比例，例如在如2所示的導(dǎo)光板18 的情況下，到達端面(與光入射面相反側(cè)的面)的光相對于入射到光入射 面的光的比例。
<formula>formula see original document page 16</formula>
在此，公式(3)為有限大小的空間中的公式，導(dǎo)入用于對與公式(1)的關(guān)系進行修正的修正系數(shù)&。修正系數(shù)Ke為光在有限空間的光學(xué)介質(zhì)中 傳播的情況下，按經(jīng)驗求出的量綱為1的修正系數(shù)。于是，光的取出效率 Ew由以下公式(4)表示。
E。ut=exp ( —①'Np L Kc) (4)
根據(jù)公式(4)，在O.Np .L"Kc;的值為3.5時，光的取出效率E。ut為 3%，在① Np L Kc的值為4. 7時，光的取出效率E。^為1%。
1t據(jù)該結(jié)果可知，當(dāng)O *NP 'L"Kc的值變大時，光的取出效率E。"降 低?？梢哉J為，光隨著向?qū)Ч獍宓墓廨S方向前進而散射，因此光的取出效 率E』氏。
因此，可知① Np L Kc的值越大，作為導(dǎo)光板是越優(yōu)選的性質(zhì)。艮口， 通過增大O ，NP 'L，Kc;的值，能夠減少從與光的入射面相對的面射出的 光，增多從光射出面射出的光。即，通過增大。*NP 'L，Kc的值，能夠提 高從光射出面射出的光相對于入射到入射面的光的比例(以下稱為"光利 用效率")。具體地說，通過使O Np L Kc的值為1. 1以上，能夠使光 利用效率為50%以上。
在此，當(dāng)增大O Np L Kc的值時，從導(dǎo)光板18的光射出面18a出 射的光的照度不均變顯著，通過使① Np L Kc的值為8. 2以下，能夠?qū)?照度不均抑制到一定以下(允許范圍內(nèi))。另外，能夠大致同樣地處理照度 和亮度。因此，在本發(fā)明中，推測亮度和照度具有同樣的傾向。
根據(jù)以上，本發(fā)明的導(dǎo)光板18的O Np L Kc的值優(yōu)選滿足1. 1以 上且8. 2以下的關(guān)系，更優(yōu)選2. 0以上且8. 0以下。并且，① Np L Kc 的值更優(yōu)選為3.0以上，最優(yōu)選為4.7以上。
并且，修正系數(shù)Ke優(yōu)選為0.005以上0. l以下(0.005《KC《0. 1)。
通過使O NP L Kc為1. 1以上，能夠增大光利用效率，具體地說使 光利用效率為50%以上，通過使其為8.2以下，能夠使照度不均為一定以下 (允許范圍內(nèi))。
并且，通過使Ke為0. 005以上，能夠增大光利用效率，通過使其為0. 1 以下，能夠減小從導(dǎo)光板射出的光的照度不均。 下面，對光學(xué)部件單元20進行說明。
光學(xué)部件單元20用于使從導(dǎo)光板18的光射出面18a射出的照明光成為亮度不均更少的光，從照明裝置主體14的光射出面14a射出亮度不均的 更沒有的照明光。如圖2所示，光學(xué)部件單元20具有擴散片20a，使從 導(dǎo)光板18的光射出面18a射出的照明光擴散而降低亮度不均;棱鏡片20b， 形成有與光入射面和光射出面的接線平行的微棱鏡列；以及擴散片20c，使 從棱鏡片20b射出的照明光擴散而降低亮度不均。
作為擴散片20a和20c、棱鏡片20b，能夠使用本申請人的申請——日 本特開2005-234397號公報的第0028~0033段落中公開的擴散片和棱鏡片。
另外，在本實施方式中，由2個擴散片20a和20c、和配置在2個擴 散片之間的棱鏡片20b構(gòu)成了光學(xué)部件單元，但是棱鏡片和擴散片的配置 順序和配置數(shù)量不特別限定，并且，作為棱鏡片、擴散片也不特別限定， 只要能夠進一步降低從導(dǎo)光板18的光射出面18a射出的照明光的亮度不 均，則能夠使用各種光學(xué)部件。
例如，作為光學(xué)部件，能夠在上述擴散片和棱鏡片的基礎(chǔ)上，還使用 根據(jù)亮度不均而配置了由擴散反射體構(gòu)成的多個透射率調(diào)整體的透射率調(diào) 整部，或者代替上述擴散片和棱鏡片，而使用根據(jù)亮度不均而配置了由擴 散反射體構(gòu)成的多個透射率調(diào)整體的透射率調(diào)整部。
下面，對照明裝置主體的反射板28進行說明。
反射板28形成為與導(dǎo)光板18的第1傾斜面18b、第2傾斜面18c和 端面18e相對應(yīng)的形狀，覆蓋第1傾斜面18b、第2傾斜面18c和端面18e。 即，反射板28配置為，在導(dǎo)光板18的與光射出面18a相反一側(cè)，沿著第l 傾斜面18b、第2傾斜面18c和端面18e的形狀。
反射板28由對光進行反射的部件形成，對從導(dǎo)光板18的第1傾斜面 18b、第2傾斜面18c和端面18e漏泄的光進行反射，并使其再次入射到導(dǎo) 光板18。
如此，將反射板28與導(dǎo)光板18的第1傾斜面18b、第2傾斜面18c 和端面18e對置配置，對從導(dǎo)光板18的第1傾斜面18b、第2傾斜面18c 和端面18e漏泄的光進行反射，使其再次入射到導(dǎo)光板18，由此能夠提高 光的利用效率。
反射板28只要能夠?qū)膶?dǎo)光板18的背面(第1傾斜面18b、第2傾 斜面18c)和端面18e漏泄的光進行反射，則可以由任意材料形成，例如能夠由如下材料形成通過在PET或PP (聚丙烯)等中混煉填料(7 ^ ，一) 后進行延伸，由此形成真空卜')而提高了反射率的樹脂片；在透明 或者白色的樹脂片表面上通過鋁蒸鍍等形成了鏡面的片；鋁等金屬箔或載 持了金屬箔的樹脂片；或者表面具有足夠反射性能的金屬薄板。 下面說明框體16。
如圖2所示，框體16為，對照明裝置主體14進行收納并支持，且從 其光射出面14a偵ij、導(dǎo)光板18的第1傾斜面18b和第2傾斜面18c側(cè)進行 夾持和固定的構(gòu)件。框體16具有下部框體22、上部框體24和折返部件26。
圖6 (A)是表示下部框體的形狀的概略立體圖。圖6 (B)是表示上部 框體的形狀的概略立體圖。圖6 (C)是表示折返部件的形狀的概略立體圖。
如圖6 (A)所示，下部框體22的形狀為，上面開放，由底面部22a 和側(cè)面部22b構(gòu)成，該側(cè)面部22b設(shè)置在底面部22a的4個邊上，且該側(cè) 面部22b與底面部22a垂直。g卩，下部框體22是1個面開放的大致長方體 的箱型形狀。
如圖2所示，該下部框體22用底面部22a和側(cè)面部22b對從上方收納 的照明裝置主體14進行支持，并且覆蓋照明裝置主體14的光射出面14a 以外的面、即照明裝置主體14的與光射出面14a相反側(cè)的面(背面)以及 側(cè)面。
如圖6 (B)所示，上部框體24的形狀如下比照明裝置主體14的矩 形的光射出面14a小，且在上面形成有作為開口部24a的矩形開口，下面 開放。
如圖2所示，上部框體24被配置為，從面狀照明裝置主體14和下部 框體22的上方(光射出面?zhèn)?，蓋在照明裝置主體14和收納照明裝置主體 14的下部框體22上，連下部框體22的四面的側(cè)面部22b也都覆蓋。
并且，如圖6 (C)所示，折返部件26的形狀為，與規(guī)定方向垂直的 截面的形狀總是成為相同的凹(U字)型。gp，是與延伸方向垂直的截面的 形狀成為U字形狀的棒狀部件。
如圖2所示，折返部件26為，嵌插在下部框體22的側(cè)面與上部框體 24的側(cè)面之間，U字形狀的一個平行部的外側(cè)面與下部框體22的側(cè)面部22b 連結(jié)，另一個平行部的外側(cè)面與上部框體24的側(cè)面連結(jié)。在此，作為下部框體22和折返部件26的接合方法、折返部件26和上 部框體24的接合方法，能夠利用使用螺栓和螺母的方法，使用粘結(jié)劑的方 法等各種公知的方法。
通過如上配置折返部件26，能夠提高框體16的剛性，防止導(dǎo)光板翻 轉(zhuǎn)。由此，例如即使在使用亮度不均沒有或較少的、能夠使光高效地射出 的容易產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)的導(dǎo)光板的情況下，也能夠可靠地矯正翻轉(zhuǎn)，或者能夠更 可靠地防止導(dǎo)光板產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)，能夠從光射出面射出沒有或減少了亮度不均 等的光。
另外，框體的上部框體、下部框體或者折返部件能夠使用金屬、樹脂 等各種材料。另外，作為材料優(yōu)選使用質(zhì)量輕、高強度的材料。
本實施方式的面狀照明裝置10還在下部框體22和反射板28之間配置 有導(dǎo)光板支持部30。導(dǎo)光板支持部30由聚碳酸酯等樹脂形成，與下部框體 22和反射板28抵接。
并且，在下部框體22的背面?zhèn)劝惭b有對光源17的電源(未圖示)進 行收納的電源收納部32 (參照圖1)。
面狀照明裝置IO基本上為如上那樣的結(jié)構(gòu)。
面狀照明裝置10為，從配置在導(dǎo)光板18的一端的光源17射出的光入 射到導(dǎo)光板18的光入射面18d，通過導(dǎo)光板18內(nèi)部所含有的散射體而散射 的同時通過導(dǎo)光板18的內(nèi)部，并直接、或在第l傾斜面18b、第2傾斜面 18c和端面18e反射后從光射出面18a出射。此時，從第1傾斜面18b、第 2傾斜面18c和端面18e漏出的一部分光，被反射板28反射并再次入射到 導(dǎo)光板18的內(nèi)部。
如此，從導(dǎo)光板18的光射出面18a射出的光，透射光學(xué)部件單元20， 并從照明裝置主體14的光射出面14a射出，對液晶顯示面板4進行照明。
在液晶顯示面板4中，由驅(qū)動單元6根據(jù)位置來控制透光率，由此在 液晶顯示面板4的表面上顯示文字、圖形、圖像等。
如上，通過使導(dǎo)光板的形狀為如本發(fā)明的導(dǎo)光板18那樣的、最厚的部 分形成在比導(dǎo)光板的中心更接近光入射面的部分上的形狀(在本實施方式 中為L/L2-1/2)，并使光僅從導(dǎo)光板的一端入射，由此在面狀照明裝置中， 能夠整體地提高從光射出面射出的光的亮度，能夠高效地利用從光源射出
20的光，并且能夠從光射出面射出沒有或者減少了亮度不均的光。并且，由 于能夠使從光入射面入射的光到達離光入射面更遠的位置，因此能夠增大 光射出面。
并且，根據(jù)使用上述形狀的導(dǎo)光板的面狀照明裝置，在導(dǎo)光板18中， 在比導(dǎo)光板的中心更接近光入射面的部分形成最厚的部分(接合線a的部 分)，由此在僅使光從導(dǎo)光板的一端入射的情況下，也能夠使從光射出面18a 射出的光的亮度分布成為亮度向中央部逐漸變高的吊鐘型的分布。
由此，能夠使光射出面上的中央部的亮度為最高，即能夠使亮度分布 的峰值在光射出面的中央部，在液晶顯示裝置所顯示的圖像中，能夠使一 般最被集中注意的中央部的圖像更鮮明。并且，在目視下，可見到從光射 出面射出均勻的光。并且，能夠從面狀照明裝置射出能夠適合用于液晶電 視等的亮度分布的光。
并且，通過使導(dǎo)光板的光入射面的面積比端面的面積大，能夠使導(dǎo)光 板的厚度變厚，能夠配置更多或更大型的光源，因此能夠提供一種面狀照 明裝置，其能夠增加入射到光入射面的光，實現(xiàn)薄型化和輕量化，并且能 夠射出大光量。
并且，在本發(fā)明的面狀照明裝置中，通過僅在導(dǎo)光板的一端設(shè)置光入 射面，能夠僅在導(dǎo)光板的單側(cè)設(shè)置光源來實現(xiàn)降低成本。
并且，可以通過將左右對稱形狀的導(dǎo)光板的一端切斷來制造導(dǎo)光板， 也可以利用壓出成型法或射出成型等法來制造圖2、圖3和圖5所示的形狀 的導(dǎo)光板。
以下，通過具體實施例 而更詳細地說明本發(fā)明的面狀照明裝置。 在該具體實施例中，對從本發(fā)明的面狀照明裝置的光射出面射出的光 的亮度分布進行了測定。并且，為了比較，使用具有左右對稱形狀的導(dǎo)光 板的面狀照明裝置，并對從該面狀照明裝置的光射出面射出的光的亮度分 布也進行了測定。
首先，在測定例1中，作為導(dǎo)光板18而使用如下形狀的導(dǎo)光板光軸 方向的長度、即從光入射面18d到端面18e的長度L為480mra，光入射面 18d的與光入射面垂直的方向的長度dl為3mm，端面18e的與光射出面垂 直的方向的長度d2為2mm，接合線a上的從光射出面到背面的長度、即厚度最厚的部分的厚度D為4mm，從光入射面18d到接合線a的距離L,為 160mm，從端面18e到接合線a的距離U為320mm。
并且，混入導(dǎo)光板的散射粒子的重量相對于導(dǎo)光板的重量的比例為 0.07Wt%。
對從具有這種形狀的導(dǎo)光板18的面狀照明裝置的光射出面射出的光 的亮度分布進行了測定。
并且，在測定例2中，作為導(dǎo)光板而使用如下形狀的導(dǎo)光板光軸方 向的長度L為480mm，光入射面的與光入射面垂直的方向的長度dl為2mm， 端面的與光射出面垂直的方向的長度d2為2mm，接合線a上的從光射出面 到背面的長度D為4mm，從導(dǎo)光板的光入射面到接合線a的距離L,為240mm， 從端面到接合線a的距離U為240mm;即，以通過第1傾斜面和第2傾斜 面的接合線、并與光射出面垂直的面作為軸，形成對稱的形狀。
并且，在測定例2中，也使混入導(dǎo)光板的散射粒子的重量相對于導(dǎo)光 板的重量的比例為0. 07Wt%。
如上，在測定例2中，對從具有對稱形狀的導(dǎo)光板的面狀照明裝置的 光射出面射出的光的亮度分布進行了測定。
并且，作為測定例3為，對從如下的面狀照明裝置的光射出面射出的 光的亮度分布進行了測定作為導(dǎo)光板而使用與測定例2相同形狀的導(dǎo)光 板，在導(dǎo)光板的端面上也配置了光源，g口，將導(dǎo)光板的相對置的2個面作 為光入射面。
圖7表示測定例1 測定例3的測定結(jié)果。在圖7中，橫軸是光軸方向 上的離光入射面的距離即導(dǎo)光長度(mm)，縱軸為亮度(cd/m2)。
然后，作為測定例4，除了使混入導(dǎo)光板的散射粒子的重量相對于導(dǎo) 光板的重量的比例為0. 10Wt呢之夕卜，對從與測定例1的面狀照明裝置相同的 結(jié)構(gòu)、形狀的面狀照明裝置的光射出面射出的光的亮度分布迸行了測定。
并且，作為測定例5，除了使混入導(dǎo)光板的散射粒子的重量相對于導(dǎo) 光板的重量的比例為0. 10Wt呢之外，對從與測定例2的面狀照明裝置相同的 結(jié)構(gòu)、形狀的面狀照明裝置的光射出面射出的光的亮度分布進行了測定。
圖8表示測定例4和測定例5的測定結(jié)果。在圖8中，橫軸是光軸方 向上的離光入射面的距離即導(dǎo)光長度(mm)，縱軸為亮度(cd/m2)。并且，作為測定例6，除了使混入導(dǎo)光板的散射粒子的重量相對于導(dǎo)
光板的重量的比例為0. 14Wt。i之外，對從與測定例1的面狀照明裝置相同的 結(jié)構(gòu)、形狀的面狀照明裝置的光射出面射出的光的亮度分布進行了測定。
并且，作為測定例7，除了使混入導(dǎo)光板的散射粒子的重量相對于導(dǎo) 光板的重量的比例為0. 14Wty。之外，對從與測定例2的面狀照明裝置相同的 結(jié)構(gòu)、形狀的面狀照明裝置的光射出面射出的光的亮度分布進行了測定。
圖9表示測定例6和測定例7的測定結(jié)果。在圖9中，橫軸是光軸方 向上的離光入射面的距離即導(dǎo)光長度(mra)，縱軸為亮度(cd/m2)。
根據(jù)圖7~圖9可知，與散射粒子的重量比例無關(guān)，從使用了本發(fā)明的 導(dǎo)光板的面狀照明裝置的光射出面射出的光的亮度分布(測定例1、 4、 6)， 與從使用了對稱形狀的導(dǎo)光板的面狀照明裝置的光射出面射出的光的亮度 分布(測定例2、 5、 7)相比較，前者能夠成為更接近吊鐘型的亮度分布即 亮度隨著向中央部而逐漸變高的亮度分布。并且可知，在使用本發(fā)明的導(dǎo) 光板的情況下，能夠整體提高從光射出面射出的光的亮度。
并且可知，如圖7所示，同與導(dǎo)光板的兩端對置地設(shè)置光源、并從兩 側(cè)入射光的面狀照明裝置(測定例3)相比，使用本發(fā)明的導(dǎo)光板、并僅在 單側(cè)設(shè)置了光源的面狀照明裝置(測定例1)能夠使從光射出面射出的光的 亮度分布更接近吊鐘型的亮度分布。即，能夠使從光射出面的中央部射出 的光的亮度比其他部分高。
根據(jù)以上，本發(fā)明的效果明確。
并且，在設(shè)光入射面的導(dǎo)光板的厚度(入光部厚度)為D1，導(dǎo)光板的 厚度最大的位置的導(dǎo)光板厚度、即本實施方式中接合線a上的導(dǎo)光板的厚 度為D2，端面的導(dǎo)光板的厚度為D3，在導(dǎo)光板的光的入射方向上，從入射 面到接合線a的長度為L,，從端面到接合線a的長度為"時，導(dǎo)光板滿
足如下關(guān)系 DKD2且、
27/100000〈 (D2-Dl) /L,〈5/100 (A) D3<D2且、
27/100000〈 (D2-D3) /L2<5/100 (B)
混入導(dǎo)光板的散射粒子的重量相對于導(dǎo)光板的重量的比例——Npa的
23200880003725.9
說明書第20/25頁
范圍為
0. 04Wt%<Npa〈0. 25Wt%
通過使用滿足上述關(guān)系的形狀的導(dǎo)光板，能夠使出射效率為30%以上。 并且，(A)和(B)的關(guān)系只要滿足任意一個即可，但優(yōu)選滿足(A)和(B) 這兩者的關(guān)系。
或者，導(dǎo)光板優(yōu)選滿足如下關(guān)系
D1<D2且、
66/100000〈 (D2-Dl) /L,〈26/1000 (C) D3<D2且、
66/10000CK (D2-D3) /L2<26/1000 (D)
混入導(dǎo)光板的散射粒子的重量相對于導(dǎo)光板的重量的比例——Npa的 范圍為
0.04Wt%〈Npa<0. 25Wt%
通過使用滿足上述關(guān)系的形狀的導(dǎo)光板，能夠使出射效率為40%以上。 并且，(C)和(D)的關(guān)系只要滿足任意一個即可，但優(yōu)選滿足(C)和(D) 這兩者的關(guān)系。
并且，導(dǎo)光板更優(yōu)選滿足如下關(guān)系
D1<D2且、
1/腦0〈 (D2-D1) /L！〈26/1000 (E) D3<D2且、
1/1000< (D2-D3) /L2〈26/1000 (F)
混入導(dǎo)光板的散射粒子的重量相對于導(dǎo)光板的重量的比例——Npa的 范圍為-
0.04Wt%<Npa<0. 25Wt%。
通過使用滿足上述關(guān)系的形狀的導(dǎo)光板，能夠使出射效率為50%以上。 并且，(E)和(F)的關(guān)系只要滿足任意一個即可，但優(yōu)選滿足(E)和(F) 這兩者的關(guān)系。
并且，在上述實施方式中，作成滿足如下形狀從導(dǎo)光板的光入射面 18d到接合線a的距離U與從端面18e到接合線a的距離U的關(guān)系滿足 "/12=1/2、即L1: L2=l: 2 。但是本發(fā)明不限于此，通過作成至少滿足L<"的形狀，能夠增大光射出面，且能夠使從光射出面射出的光的亮度分布成為吊鐘型。
并且，導(dǎo)光板為了使光射出面更大，且從光射出面射出的光的亮度分布成為更均等的吊鐘型，優(yōu)選作成如下形狀距離L,與距離L2的關(guān)系滿足
l/3《L,/L2《2/3，更優(yōu)選如本實施方式那樣成為L,/U=l/2。
另外，導(dǎo)光板不限于上述形狀，在第1傾斜面18b和第2傾斜面18c上，也可以在與光入射面18d和端面18e平行的方向上形成棱鏡列。并且，也可以代替這種棱鏡列，規(guī)則地形成與棱鏡類似的光學(xué)元件。例如，也可以在導(dǎo)光板的傾斜面上形成雙凸透鏡、凹透鏡、凸透鏡、金字塔型等、具有透鏡效果的光學(xué)元件。
并且，優(yōu)選第1傾斜面和第2傾斜面圓滑地連接。即，優(yōu)選第l傾斜面的接合線a側(cè)的一部分與第2傾斜面的接合線a側(cè)的一部分分別為曲面形狀，具體地說，優(yōu)選成為通過接合線a并以與光射出面正交的面上的任意的點作為中心的R形狀。
并且，更優(yōu)選在這種導(dǎo)光板中，當(dāng)設(shè)第l傾斜面的接合線a側(cè)的R形狀部分和第2傾斜面的接合線a側(cè)的R形狀部分的曲率半徑分別為R,和&時，R和R2的關(guān)系滿足R,〈R2。
圖10表示使第1傾斜面的接合線a側(cè)和第2傾斜面的接合線a側(cè)分別為R形狀時的導(dǎo)光板的一個例子的局部放大截面圖。
圖10所示的導(dǎo)光板58，除了第1傾斜面18b和第2傾斜面18c的接合線a側(cè)的一部分形狀的其他部分，具有與圖2、 3和5所示的導(dǎo)光板18同樣的結(jié)構(gòu)，因此省略詳細的說明，以下對導(dǎo)光板58特有的點進行說明。
導(dǎo)光板58與上述的導(dǎo)光板18系統(tǒng)同樣，具有光射出面、第1傾斜面58b、第2傾斜面58c、光入射面和端面。
第1傾斜面58b的接合線d側(cè)的一部分、即與第2傾斜面58c的連接部分為R形狀。即，在與光射出面和光入射面的接合線(接線)正交的面中，第l傾斜面58b由第l直線90a和第l圓弧90b (R形狀)構(gòu)成。艮卩，在與光射出面和光入射面的接合線(接線)正交的面中，第1傾斜面58b的接合線a側(cè)的一部分為圓弧，其他部分為直線。
當(dāng)設(shè)通過接合線a且與光射出面正交的面為面P時，構(gòu)成該第1傾
25斜面58b的接合線a側(cè)的一部分的曲面為，以該面P上的任意的點為中心的、曲率半徑為R,的R形狀。
第2傾斜面58c的接合線a側(cè)的一部分為R形狀。g卩，在與光射出面和光入射面的接合線(接線)正交的面中，第2傾斜面58c由第2直線90d和第2圓弧90c(R形狀)構(gòu)成。即，在與光射出面和光入射面的接合線(接線)正交的面中，第2傾斜面58c的接合線a側(cè)的一部分為圓弧，其他部分為直線。
構(gòu)成該第2傾斜面58c的接合線ct側(cè)的一部分的曲面為，以面e上的任意的點為中心的、曲率半徑為R2的R形狀。
并且，第1傾斜面58b的第1圓弧90b的曲率半徑&與第2傾斜面58c的第2圓弧90c的曲率半徑R2的關(guān)系，滿足R〈R2。
另夕卜，如圖10所示，第1圓弧90b的中心點和第2圓弧90c的中心點分別位于面P上的不同點上。
如此，通過使第1傾斜面58b的接合線a側(cè)和第2傾斜面58c的接合線a側(cè)分別成為R形狀，由此能夠圓滑地連接第1傾斜面58b和第2傾斜面58c，在導(dǎo)光板的接合線a部分能夠防止產(chǎn)生亮線、暗線等，能夠射出更均勻的光。
并且，通過作成滿足R,〈R2的形狀，能夠提高光射出面的中央的亮度，能夠使從光射出面射出的光的亮度分布更像吊鐘型。即，能夠使從光射出面射出的光的亮度最高的位置在光射出面的中央。
并且，在上述實施方式中，成為使導(dǎo)光板的第2傾斜面相對于光射出面傾斜的形狀，但是例如也可以將在光入射面的端邊形成的第2傾斜面變更為與光射出面平行的、不傾斜的面。圖ll表示使用這種導(dǎo)光板的本發(fā)明的面狀照明裝置的另外一個例子的概略截面圖。
圖11所示的面狀照明裝置60，除了光源67、導(dǎo)光板68、反射板74和導(dǎo)光板支持部70的形狀以外的其他部分的結(jié)構(gòu)，都與圖1和2所示的面狀照明裝置10相同。因此，對二者中相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其詳細說明，以下重點說明面狀照明裝置60特有的點。
面狀照明裝置60具有照明裝置主體62，具有光源67、導(dǎo)光板68、反射板74和光學(xué)部件單元20;和框體16，具備下部框體22、上部框體24、折返部件26、以及配置在下部框體22和反射板74之間的導(dǎo)光板支持部70。導(dǎo)光板68具有光射出面68a、光入射面68d、端面68e、第1背面68b以及第2背面68c。導(dǎo)光板68，除了光入射面68d、第1背面68b以及第2背面68c以外的結(jié)構(gòu)，都與圖2所示的導(dǎo)光板18相同，因此省略其詳細說明。
導(dǎo)光板68的與光射出面68a相反側(cè)的面由第1背面68b和第2背面68c構(gòu)成。
第1背面68b是與導(dǎo)光板18的第1傾斜面18b相同的結(jié)構(gòu)，在與光射出面68a之間的距離隨著遠離端面68e而變大的方向上，傾斜規(guī)定角度。
在與光射出面68a相反側(cè)的面的光入射面68d和第1背面68b之間，與光射出面68a平行地形成有第2背面68c。 gp，導(dǎo)光板68的形狀為，接合線ct上的與光射出面68a垂直的方向上的厚度與光入射面68d的厚度相等。
并且，在導(dǎo)光板68上，從光入射面68d到接合線a的距離與從端面68e到接合線a的距離之比為1: 2。
光源67具有多個LED芯片80和光源支持部81。另外，光源67除了LED芯片80和光源支持部81的大小之外，各結(jié)構(gòu)與上述的光源17相同。
LED芯片80的形狀為，發(fā)光面的與光射出面垂直的方向的長度、即圖11中上下方向的長度，與光入射面68d的短邊方向的長度即圖11中上下方向的長度為相同的長度。
并且，光源支持部81的形狀為，與光射出面垂直的方向上的長度比LED芯片80長。
如上，在導(dǎo)光板68的與光射出面68a相反一側(cè)，與光入射面68d連接形成第2背面68c，該第2背面68c與光射出面68a平行，由此能夠使光入射面68d的面積更大。因此，能夠?qū)?yīng)于該光入射面68d而增大LED芯片的發(fā)光面，因此能夠增多從光源射出的光的量，能夠使從光射出面射出的光的亮度更高。
反射板74由與圖2所示的反射板28相同的材料形成，形成為與導(dǎo)光板68的第1背面68b、第2背面68c以及端面68e相對應(yīng)的形狀，并覆蓋第1背面68b、第2背面68c以及端面68e。并且，在圖11所示的面狀照明裝置60中，導(dǎo)光板支持部70配置在下部框體22和反射板74的覆蓋第1背面68的部分之間。導(dǎo)光板支持部70與圖2所示的導(dǎo)光板支持部30同樣，由聚碳酸酯等樹脂形成，與下部框體22和反射板74的覆蓋第l背面68b的部分抵接。g卩，導(dǎo)光板支持部70配置在下部框體22和反射板74之間，支持導(dǎo)光板68。
為了能夠使從光入射面入射的光到達離光入射面更遠的位置，并能夠使光射出面更大型化，優(yōu)選導(dǎo)光板成為如下形狀，即如圖2、圖3和圖5所示的導(dǎo)光板18那樣，導(dǎo)光板的厚度隨著從光入射面向?qū)Ч獍宓闹行亩黾?，但是也可以使?dǎo)光板為如ll所示那樣的形狀，能夠維持薄型、并且增大光入射面的面積，使足夠的光入射到光入射面，能夠得到大光量。并且，由此能夠使導(dǎo)光板薄型化，且使光射出面大型化。
艮P，能夠使光射出面大型化，且能夠從光射出面射出亮度及/或照度高的光。
并且，在圖ll所示的形狀的導(dǎo)光板中，能夠使光入射面的面積進一步增大，能夠與光入射面相對應(yīng)地增大光源的發(fā)光面，因此能夠增多從光源射出的光的量，并能夠進一步提高從光射出面射出的光的亮度。
另外，在使導(dǎo)光板為上述那種形狀的情況下，也優(yōu)選使光入射的方向上的從導(dǎo)光板的光入射面到端面的長度為L，滿足上述的① Np L Kc為1.1以上8.2以下，且滿足0.005《Kc《0. 1。通過滿足上述范圍，能夠降低照度不均，且能夠從光射出面射出光利用效率高的光。
以上，對本發(fā)明的面狀照明裝置進行了詳細說明，但是本發(fā)明不限于以上的實施方式，在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)，也可以進行各種改良或變更。
例如，在上述的本實施方式中，作為光源的LED芯片，作成了在藍色LED的發(fā)光面上涂敷了 YAG熒光物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，但是不限于此，也可以使用在紅色LED或綠色LED等其他單色LED的發(fā)光面上配置了熒光物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的LED芯片。
并且，作為光源也可以使用將紅色LED、綠色LED、藍色LED這3種LED組合構(gòu)成的LED單元。此時，能夠通過將從3種LED射出的光進行混色而成為白色光。
28并且，也可以代替LED而使用半導(dǎo)體激光器(LD)。
并且，也可以在透明樹脂中混入增塑劑來制作導(dǎo)光板。
如上，通過由混合了透明材料和增塑劑的材料來制作導(dǎo)光板，能夠使
導(dǎo)光板為可彎曲，即作成具有柔軟性的導(dǎo)光板，并能夠使導(dǎo)光板變形為各
種形狀。因此，能夠使導(dǎo)光板的表面形成為各種曲面。
通過把導(dǎo)光板如上作成可彎曲，例如在將導(dǎo)光板或者使用了該導(dǎo)光板
的面狀照明裝置用作電裝飾(燈彩)關(guān)系的顯示板的情況下，能夠安裝到
具有曲率的壁上，能夠?qū)?dǎo)光板利用于更多種類、更大使用范圍的電裝飾
或P0P (POP廣告)等中。
在此，作為增塑劑可例示出鄰苯二甲酸酯，具體為鄰苯二甲酸二甲酯(函P)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(D0P (DEHP))、鄰苯二甲酸二正辛酯(DnOP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二壬酯(DNP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)、鄰苯二甲酸混基酯(C6 d,) (610P、 711P等)、鄰苯二甲酸丁節(jié)酯(BBP)。并且，除了鄰苯二甲酸酯以外還例示出已二酸二異辛酯(D0A)、己二酸二異壬酯(DINA)、已二酸二正烷基(Cu、，。) (610A)酯、己二酸二烷基(Cr、9) (79A)酯、壬二酸二辛酯(DOZ)、癸二酸二丁酯(DBS)、磷酸三甲苯酯(TCP)、乙酰檸檬酸三正丁酯(ATBC)、環(huán)氧大豆油(ESBO)、偏苯三酸三辛酯(T0TM)、聚酯類、氯化垸烴等。
工業(yè)實用性
本發(fā)明的面狀照明裝置能夠用作在液晶顯示器、高架投影儀、廣告用電裝飾信息板、室內(nèi)/室外照明燈中使用的面狀照明裝置(背光燈單元)。
權(quán)利要求
1.一種面狀照明裝置，其特征在于，具有光源，用于射出光；和導(dǎo)光板，與上述光源對置地配置，入射從上述光源射出的光，并射出為面狀的光，上述導(dǎo)光板具備平坦的光射出面，用于射出上述面狀的光；光入射面，與上述光源對置地形成，包括上述光射出面的一個邊；端面，包括上述光射出面的上述一個邊的對邊；以及背面，形成在上述光射出面的相反側(cè)，上述背面包括第1背面，與上述端面接合，且以與上述光射出面的距離隨著遠離上述端面而變大的方式傾斜；以及第2背面，與上述第1背面接合，且與上述光入射面接合，上述導(dǎo)光板的形狀為，上述第1背面和上述第2背面接合而形成接合線，從上述接合線到上述光入射面的距離比從上述接合線到上述端面的距離小，且上述光射出面與上述背面的距離在上述接合線上最大。
2. 如權(quán)利要求1所述的面狀照明裝置，其特征在于， 上述導(dǎo)光板的上述光入射面及上述端面與上述光射出面正交，在與上述光射出面正交的方向上，上述光入射面的長度比上述端面的長度長。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的面狀照明裝置，其特征在于， 當(dāng)設(shè)與上述一個邊正交且與光射出面平行的方向上的、從上述接合線到上述光入射面的長度為L,，從上述接合線到上述端面的長度為L2時，上 述導(dǎo)光板滿足不等式V3《L,/L《2/3。
4. 如權(quán)利要求1 3中任一項所述的面狀照明裝置，其特征在于， 上述導(dǎo)光板的上述第2背面的形狀為，以與上述光射出面的距離從上述光入射面向上述接合線而變大的方式傾斜。
5. 如權(quán)利要求4所述的面狀照明裝置，其特征在于， 在上述導(dǎo)光板中，上述第1背面的上述接合線側(cè)的一部分和上述第2背面的上述接合線側(cè)的一部分，分別為以通過上述接合線并與光射出面正 交的面上的任意點為中心的R形狀，在設(shè)上述第1背面的R形狀的曲率半徑為R'，上述第2背面的R形狀 的曲率半徑為R2時，滿足不等式R,〈R2。
6. 如權(quán)利要求1 3中任一項所述的面狀照明裝置，其特征在于， 上述導(dǎo)光板的上述第2背面形成為與上述光射出面平行。
7. 如權(quán)利要求1 6中任一項所述的面狀照明裝置，其特征在于， 上述導(dǎo)光板在內(nèi)部含有多個散射粒子，當(dāng)設(shè)上述散射粒子的密度為NP，光入射方向上的從上述光入射面到上述端面的距離為L，與上述光射出面垂 直的方向上的上述光入射面的長度為Dl，與上述光射出面垂直的方向上的 上述接合線與上述光入射面之間的距離為D2，與上述光射出面垂直的方向 上的上述端面的長度為D3時，滿足不等式<formula>formula see original document page 0</formula>且<formula>formula see original document page 0</formula>
8. 如權(quán)利要求1~7中任一項所述的面狀照明裝置，其特征在于， 上述導(dǎo)光板在內(nèi)部含有多個散射粒子，當(dāng)設(shè)上述散射粒子的散射截面積為O，上述散射粒子的密度為Np，修正系數(shù)為Kc，光入射方向上的從上 述光入射面到上述端面的長度為L時，滿足不等式<formula>formula see original document page 0</formula>
9. 如權(quán)利要求1 8中任一項所述的面狀照明裝置，其特征在于，上述光源具有多個LED芯片和支持上述LED芯片的支持體，上述LED芯片在上述支持體的與上述光入射面對置的面上配置為列狀。
10. 如權(quán)利要求9所述的面狀照明裝置，其特征在于，當(dāng)設(shè)上述LED芯片在上述導(dǎo)光板的厚度方向的長度為a，與上述導(dǎo)光 板的厚度方向垂直的方向的長度為b時，滿足不等式b〉a。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種面狀照明裝置，薄型、輕量、能夠射出無亮度不均的照明光、且能夠大型化。其具有光源，用于射出光；和導(dǎo)光板，與上述光源對置地配置，入射從上述光源射出的光，并射出為面狀的光，上述導(dǎo)光板具備平坦的光射出面，用于射出上述面狀的光；光入射面，與上述光源對置地形成，包括上述光射出面的一個邊；端面，包括上述光射出面的上述一個邊的對邊；以及背面，形成在上述光射出面的相反側(cè)，上述背面包括第1背面，與上述端面接合，且以與上述光射出面的距離隨著遠離上述端面而變大的方式傾斜；以及第2背面，與上述第1背面接合，且與上述光入射面接合，上述導(dǎo)光板的形狀為，上述第1背面和上述第2背面接合而形成接合線，從上述接合線到上述光入射面的距離比從上述接合線到上述端面的距離小，且上述光射出面與上述背面的距離在上述接合線上最大。
文檔編號F21Y101/02GK101600902SQ20088000372
公開日2009年12月9日 申請日期2008年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者巖崎修, 遠藤俊明 申請人:富士膠片株式會社