專利名稱：面光源和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有面光源和顯示面板的顯示裝置，其中，該面光源 具有導(dǎo)光板并對顯示面板的背面進行照射。
背景技術(shù)：
目前，作為用于對液晶顯示面板的背面進行照射的背光燈等面光源，
己知有具備LED等光源和導(dǎo)光板的面光源，光源發(fā)出的光射入導(dǎo)光板的 入射端面，并被擴散之后出射。此外，具有該面光源的液晶顯示裝置亦被 人周知。近年來，隨著液晶顯示裝置的大型化，要求實現(xiàn)面光源的大型化 和薄型化以及液晶顯示面板的用于包圍畫面的邊框部分的窄邊框化。
專利文獻l (日本國專利申請公開特開2007-294191號公報，
公開日
2007年11月8日)揭示了一種具有導(dǎo)光板和LED陣列的面光源，該LED 陣列是用于照射該導(dǎo)光板的端面的光源。
導(dǎo)光板具有矩形形狀且平坦的出射面、入射端面以及傾斜的背面。 該入射端面是在導(dǎo)光板的長度方向上，上下相對的一對端面。該背面被反 射構(gòu)件所覆蓋。另外，與入射端面對置地設(shè)置有LED陣列。
由此，LED陣列的出射光通過入射端面射入導(dǎo)光板后，被導(dǎo)光板內(nèi)所 包含的散射粒子散射，通過導(dǎo)光板內(nèi)部，直接從出射面出射或者被背面反 射后從出射面出射。
此外，專利文獻2 (日本國專利申請公開特開2007-121597號公報，
公開日2007年5月17日)揭示了一種具有導(dǎo)光板、光源和一對反射板 的面光源。該光源被設(shè)置于該導(dǎo)光板的上部且以垂直于面的方向進行光照 射。該一對反射板使光向?qū)Ч獍鍍?nèi)擴散。
導(dǎo)光板具有出射面和背面。出射面平坦，而背面為越靠近端部其厚度 越薄的彎曲形狀。另外，在一對反射板中， 一方的反射板覆蓋位于背面的 彎曲面，而另一方的反射板沿著光源被設(shè)置在出射面?zhèn)?。光源設(shè)置在出射面?zhèn)鹊亩瞬?，使得光由出射面?zhèn)瘸环降姆瓷浒逡源怪庇诔錾涿娴姆较蛉?射。
由此，從光源發(fā)出的出射光射入導(dǎo)光板，通過被一方的反射板和另一 方的反射板所反射后，從出射面出射。
在此，由于周圍溫度的變化導(dǎo)致引起導(dǎo)光板膨脹或收縮，從而導(dǎo)致尺 寸發(fā)生變化。此現(xiàn)象的發(fā)生對于大型的導(dǎo)光板尤為顯著。例如，當周圍溫
度變化20度時，導(dǎo)光板每1米出現(xiàn)1.4毫米程度的尺寸變化。
因此，在專利文獻l所揭示的面光源中，為了消除尺寸變化的影響，
需要在其入射端面和LED陣列之間設(shè)置間隙。
但是，存在如下問題，即，此間隙的尺寸隨溫度變化而變動，與此連 動地，導(dǎo)致在入射端面和LED陣列之間的光結(jié)合效率發(fā)生變化。另外， 為了在較大溫度范圍有效地消除尺寸變化的影響，不得不采用較大的間隙 尺寸，從而，導(dǎo)致發(fā)生結(jié)合效率低下的問題。進而，為了抑制LED陣列 的溫度上升而需要實施散熱處理，但是由于LED陣列呈長條形，通過該 形狀難以獲得充分的散熱面積。
另外，專利文獻2所揭示的面光源具有如下結(jié)構(gòu)，即，光源被安裝在 撓性基板上，并且光源被夾設(shè)于該撓性基板和導(dǎo)光板之間?；谠摻Y(jié)構(gòu)， 難以充分地進行散熱。此外，在專利文獻2中，還未揭示在光源和撓性基 板之間或者在光源和導(dǎo)光板之間的用于吸收由周圍溫度變化所導(dǎo)致的尺 寸變化的裝置等。
上述諸問題使得難以實現(xiàn)面光源的大型化、薄型化以及顯示裝置的窄 邊框化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而進行開發(fā)的，其目的在于提供在散熱設(shè)計上 自由度高的且有利于實現(xiàn)大型化、薄型化的面光源以及窄邊框化的顯示裝 置。
為了達成上述目的，本發(fā)明的面光源包括導(dǎo)光板和光源，其中，上述 導(dǎo)光板在主要區(qū)域具有出射面以及與該出射面相對的背面，上述光源設(shè)置 在上述導(dǎo)光板的端部區(qū)域的背面?zhèn)?，上述光源發(fā)出的光從上述出射面出射，該面光源的特征在于，包括沿著端部形成在上述端部區(qū)域的上述出 射面?zhèn)鹊膬A斜面，該傾斜面越靠近上述端部其厚度越??；覆蓋上述傾斜面 的反射構(gòu)件；以及沿著上述端部連續(xù)形成在上述端部區(qū)域的上述背面?zhèn)鹊?br> 入射端面，對上述入射端面垂直入射的光在被上述傾斜面或反射構(gòu)件反射 之后，被上述入射端面全反射。
本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點在以下的描述中會變得十分明了。以 下，參照附圖來明確本發(fā)明的優(yōu)點。


圖l (a)以及圖l (b)是表示發(fā)光裝置以及陣列光源的形狀的圖。
圖2是表示面光源的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示導(dǎo)光板的端部區(qū)域的剖面形狀的圖。
圖4是液晶顯示裝置的剖面圖。
圖5 (a)至圖5 (d)是表示面光源的端部區(qū)域附近的圖。 圖6 (a)以及圖6 (b)是表示在大氣和導(dǎo)光板的界面的、入射角和 反射角之間的關(guān)系的圖。
具體實施例方式
(實施方式1)
以下參照圖l (a)至圖3說明本發(fā)明的實施方式。 (發(fā)光裝置)
圖l (a)是表示發(fā)光裝置的形狀的圖。作為光源的發(fā)光裝置100，具 有所謂的樹脂模制型的封裝(package)形狀。發(fā)光裝置100包括基板11 和在該基板11上貼裝的芯片12以及樹脂13，其中，樹脂13覆蓋基板11 和芯片12，且在樹脂13內(nèi)預(yù)先分散有熒光體14。
芯片12是用于發(fā)出一次光的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中，該一次 光是發(fā)光峰值波長為450nm的藍色光。
為了迅速釋放出在驅(qū)動芯片12時所生成的熱量，基板11優(yōu)選由熱傳 導(dǎo)性高的材質(zhì)制成，例如陶瓷等高散熱材料。另外，預(yù)先形成用于給芯片 12供電的配線等。
6樹脂13優(yōu)選是相對于一次光和二次光具有高耐久性的硅樹脂等。在
樹脂13內(nèi)，預(yù)先分散有熒光體14，該熒光體14在吸收一次光后，發(fā)出波
長與一次光波長相異的二次光。
作為熒光體14，可以使用黃色熒光體，黃色熒光體吸收一次光后發(fā)出 二次光，該二次光為峰值波長大約是560nm的黃色光。
另外，取代于上述黃色熒光體，也可使用在吸收一次光后發(fā)出紅色二 次光以及綠色二次光的紅色熒光體以及綠色熒光體。
形成發(fā)光裝置100，使得發(fā)出由一次光和二次光混合而得到的白色的 出射光，其中，芯片發(fā)出一次光，該一次光的一部分通過樹脂13時被分 散于樹脂13中的熒光體14吸收后發(fā)出二次光。
另外，取代于發(fā)出藍色光的芯片12，可以組合使用發(fā)出UV光即一次 光的芯片和在吸收一次光后發(fā)出紅色、綠色、以及藍色的二次光的熒光體。
如此，通過在樹脂13內(nèi)形成分散有至少2種以上的熒光體的結(jié)構(gòu)， 從而，能夠使得出射光的光譜分布中充分含有紅色光成分。由此，較之于 僅利用黃色熒光體的情況而言，能夠提高顯色性(演色性)。
發(fā)光裝置100的發(fā)光強度具有與cos e成比例關(guān)系的角度依存性，被 稱之為朗伯分布(，yz《一、:/:ry分布lumbertain distribution),其中， e為出射光與出射面的垂直方向即光軸之間形成的角度。根據(jù)此分布可 知發(fā)光裝置100的發(fā)光強度在光軸方向上最強，且在光軸方向之外的方 向上隨著角度增大逐漸減弱。
除了在基板11的面和封裝的外輪廓面上發(fā)生全反射之外，發(fā)光裝置 100不具備用于包圍芯片12的反射器等的反射構(gòu)件。此時，雖然出射光的 指向性相對變廣，但是降低了光由于多重反射所引起的在封裝內(nèi)的衰減， 所以，提高了光的取出效率。
圖1 (b)是表示陣列光源的形狀的圖。陣列光源200具有安裝基板 21以及在上述基板21上線狀地設(shè)置的多個發(fā)光裝置100。另外，陣列光 源200被設(shè)計為陣列光源200沿著導(dǎo)光板(后述)的一邊設(shè)置且陣列光 源200的出射光被導(dǎo)入導(dǎo)光板，其形狀為長條形。
為了迅速釋放出發(fā)光裝置100的發(fā)熱，安裝基板21優(yōu)選由熱傳導(dǎo)性 高的材料形成，例如使用鋁等高散熱材料。另外，預(yù)先形成有用于給發(fā)光裝置ioo供電的配線等。
另外，發(fā)光裝置100的結(jié)構(gòu)也可以是將分別出射藍色光、綠色光、 紅色光的3種以上的芯片一體化地封裝，使得經(jīng)混色之后出射白色光。另 外，還可以是發(fā)光裝置100分別出射藍色光、綠色光、紅色光中的某一
種，通過組合發(fā)光裝置100構(gòu)成陣列光源200。此外，作為陣列光源，也
可以使用冷陰極管。即使是以上任何一種結(jié)構(gòu)，由于發(fā)光裝置的出射光在 通過導(dǎo)光板內(nèi)時被實施了混色，從而進一步降低色不均勻。 (導(dǎo)光板)
圖2是表示面光源的結(jié)構(gòu)的圖。面光源300所具有的導(dǎo)光板30是一 種這樣的構(gòu)件，即，在接收陣列光源200的出射光之后、并使其擴散進而 出射的構(gòu)件。導(dǎo)光板30優(yōu)選使用透明度高的聚碳酸酯和丙烯等。
另外，以提高出射光的取出效率和發(fā)光強度的面內(nèi)均一化為目的，在 導(dǎo)光板30的內(nèi)部分散有用于使導(dǎo)光板30內(nèi)的光發(fā)生散射的諸如硅石或聚 合體等的散射粒子(未圖示)。
以下，分別對主要區(qū)域33和端部區(qū)域34進行說明，主要區(qū)域33包 括導(dǎo)光板30長度方向上中心線附近的區(qū)域，端部區(qū)域34是沿著上述主要 區(qū)域33的上下部分連續(xù)形成的區(qū)域。
導(dǎo)光板30的主要區(qū)域33具有光出射側(cè)的出射面31、與出射面31 相對的背面32以及側(cè)端面39。側(cè)端面39與導(dǎo)光板30的端部34a垂直， 且側(cè)端面39是在導(dǎo)光板30的、左右方向上相對的一對端面。
圖3是表示導(dǎo)光板的端部區(qū)域的剖面形狀的圖。導(dǎo)光板30在主要區(qū) 域33中具有平坦的出射面31。另一方面，導(dǎo)光板30在其端部區(qū)域34具 有沿著端部34a連續(xù)形成的傾斜面38，傾斜面38隨著靠近導(dǎo)光板30的上 下各自的端部34a其厚度越薄。通過該傾斜面38使得從第1入射端面35a (后述)入射的光被反射。
在傾斜面38上具有覆蓋該傾斜面38的反射構(gòu)件36。通過鏡面反射來 提高光的利用效率。傾斜面38優(yōu)選對全部的光的成分進行全反射。但是， 在使導(dǎo)光板30的薄型化時，不能滿足全反射條件的光成分增大，從而導(dǎo) 致光利用效率低下。因此，具備反射構(gòu)件36時，不僅能夠抑制光利用效 率低下，還能實現(xiàn)導(dǎo)光板30的薄型化。反射構(gòu)件36優(yōu)選至少覆蓋不能滿
8足全反射條件的區(qū)域。
傾斜面38的形狀并不僅限定于平坦的傾斜面，也可以是曲面。另外，
傾斜面38的形狀，也可以是能實現(xiàn)全反射的形狀，在這種情況下，并不 是必需要有反射構(gòu)件36。
背面32呈傾斜狀，使得導(dǎo)光板30的厚度在其中心線附近最厚，隨著 靠近導(dǎo)光板30的上下各自的端部34a其厚度越薄。由此，除了入射端面 35 (后述)的部分等之外，導(dǎo)光板30的縱剖面大致為楔形。
在端部區(qū)域34的背面32，較之于該背面32的假想延長面更凹向出射 面31側(cè)且沿著端部34a呈直線狀地連續(xù)形成有切口部，該切口部的表面 為入射端面35。切口部的剖面形狀在導(dǎo)光板30的中心線側(cè)為具有折曲部 的L字形狀，入射端面35包括與主要區(qū)域33的出射面31平行的第1 入射端面35a以及垂直于第1入射端面35a的第2入射端面35b。與該切 口部鄰接地設(shè)置有發(fā)光裝置100。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，從第1入射端面35a入射的光在被傾斜面38本身或 者反射構(gòu)件36反射后被第1入射端面35a全反射，由此，光被導(dǎo)入導(dǎo)光 板30的主要區(qū)域33。
艮P，第l入射端面35a不僅是用于導(dǎo)入光源的光的面，而且還具有作 為使導(dǎo)光板內(nèi)的光進行全反射的反射面而發(fā)揮作用。
關(guān)于導(dǎo)光板30的制造方法，例如有下述方法，即預(yù)先通過擠壓模塑 成形來制成剖面為扁平5角形的板材，然后形成入射端面35。作為入射端 面35的形成方法，例如有利用激光加工來切割形成的方法。
作為其他方法，還可使用具有淺盤狀凹部的雌模來壓縮成形的制造方 法，其中，導(dǎo)光板30的形狀為淺盤狀。
此外，本發(fā)明的主要特征在于，在入射端面35的附近具有上述特有 結(jié)構(gòu)，因此，導(dǎo)光板30的形狀并不僅限定于上述的形狀。例如，導(dǎo)光板 30的背面32可具有傾斜面，使得導(dǎo)光板30的厚度在其中心線附近最薄， 隨著靠近導(dǎo)光板30的上下各自的端部，其厚度越厚。另外，導(dǎo)光板30的 結(jié)構(gòu)還可以是，具有傾斜面，使得導(dǎo)光板30的厚度隨著靠近其上下某一 方的端部而單調(diào)地減小，陣列光源200 (后述)被設(shè)置于某一方的端部。 此外，其結(jié)構(gòu)還可以為出射面31和背面32相互平行，即，導(dǎo)光板30的厚度一定。
另外，以提高出射光的取出效率和發(fā)光強度的面內(nèi)均一化為目的，還
可以在導(dǎo)光板30的背面32上形成點狀圖案或皺紋圖案以取代上述散射粒 子。此外，以提高出射光的取出效率為目的，還可以與背面32鄰接地設(shè) 置反射片。
(面光源)
如圖2所示，面光源300具有邊框部41、設(shè)置在邊框部41的陣列 光源200、接收陣列光源200的出射光并使之擴散后出射的導(dǎo)光板30等。
在邊框部41的表面，沿著導(dǎo)光板30的上下各自的端部41a設(shè)置有陣 列光源200。接著，設(shè)置導(dǎo)光板30，使得陣列光源200被容納在導(dǎo)光板30 的切口部。此時，發(fā)光裝置100的出射面與導(dǎo)光板30的第l入射端面35a 相對，使得光大致垂直地入射至該入射端面35a。另外，入射端面35和發(fā) 光裝置IOO之間設(shè)置有間隙，通過該間隙部分，能夠吸收周圍溫度變化所 導(dǎo)致的導(dǎo)光板30的尺寸變化。
在導(dǎo)光板30的上下各自的端部區(qū)域34，設(shè)置有反射構(gòu)件36，使之覆 蓋傾斜面38以及發(fā)光裝置100的側(cè)面。
另外，為了支撐陣列光源200和導(dǎo)光板30等且抑制面光源300的溫 度上升，優(yōu)選以機械強度高且散熱性高的金屬等來形成邊框部41。
此外，優(yōu)選在邊框部41的背面形成凹凸狀的肋部43。由此，能夠增 加散熱的表面積，且增強機械強度，從而能實現(xiàn)邊框部41的薄型化。另 外，通過將肋部43的設(shè)置方向設(shè)為縱方向，即，導(dǎo)光板30的上下方向， 由此，利用從邊框部41的下部朝上部的對流來進行散熱時，其效果更佳。
另外，借助于沿著邊框部41的上下各自的端部41a分別所設(shè)置的夾 持部42來按押導(dǎo)光板30的端部，從而可寬松地安裝導(dǎo)光板30。由此，面 光源300能夠吸收周圍溫度變化所導(dǎo)致的導(dǎo)光板30的尺寸變化和沖擊。
接著，對面光源300的作用進行說明。發(fā)光裝置100的出射光，直接 入射至入射端面35或者被發(fā)光裝置100附近的反射構(gòu)件36反射之后入射 至入射端面35。如圖3所示，從第l入射端面35a入射的光成分，被傾斜 面38反射后，再被第l入射端面35a全反射，進而被導(dǎo)入導(dǎo)光板30的主 要區(qū)域33。另外，從第2入射端面35b入射的光成分，被直接導(dǎo)入導(dǎo)光板30的主要區(qū)域33。
如此，發(fā)光裝置100的出射光射入導(dǎo)光板30后，被導(dǎo)光板30的內(nèi)部 所包含的散射粒子(不圖示)散射，通過導(dǎo)光板30的內(nèi)部，直接從導(dǎo)光 板30的出射面31出射或者被背面32反射之后從導(dǎo)光板30的出射面31 出射。
另外，在本發(fā)明的面光源中，發(fā)光裝置100的發(fā)光強度的角度依存性 是朗伯分布，發(fā)光裝置100的光軸和第1入射端面35a的垂直線大致相同。 因此，通過第1入射端面35a導(dǎo)入導(dǎo)光板30的光的比例高于通過第2入 射端面35b導(dǎo)入的光的比例。
接下來，對面光源300具有的效果進行說明。效果之一在于能夠抑 制由于周圍溫度變化所導(dǎo)致的、第l入射端面35a和陣列光源200之間的 光結(jié)合效率的變化。如上所述，導(dǎo)光板30的尺寸隨著周圍溫度變化而變 化。但是，在面光源300中，發(fā)光裝置100的出射面和第1入射端面35a 之間的間隙的尺寸只因?qū)Ч獍?0的厚度方向的尺寸變化而變化。從而， 由于導(dǎo)光板30在厚度方向的尺寸變化遠小于長度方向的尺寸變化，因此， 能夠使得結(jié)合效率的變化較小。此效果在導(dǎo)光板30的尺寸較大的情況下 更為顯著。
另外，本發(fā)明的面光源的另一個效果在于面光源300在散熱設(shè)計上 自由度高。根據(jù)本發(fā)明的面光源的結(jié)構(gòu)，例如，在邊框部41通過設(shè)置肋 部43，可使其兼具散熱功能，因此，可易于獲取大的散熱面積。另外，由 于面光源300的結(jié)構(gòu)為陣列光源200的安裝基板21被直接設(shè)置在邊框 部41，因此，陣列光源200所發(fā)出的熱量主要傳遞給邊框部41，并通過 邊框部41向外部釋放。如上所述，由于用以傳導(dǎo)陣列光源200發(fā)出的熱 量的途徑的面積大，并且到散熱的距離短，因此，在進行高散熱的設(shè)計上， 能夠提高設(shè)計的自由度。而且，散熱裝置簡便，有利于實現(xiàn)輕量化。
另外，本發(fā)明的面光源的其他效果在于由于陣列光源200被導(dǎo)光板 30的端部區(qū)域34的切口部所容納，因此，有利于實現(xiàn)薄型化。
此外，在發(fā)光裝置100的光軸方向的出射光被導(dǎo)入導(dǎo)光板30的主要 區(qū)域33的途徑由于反復(fù)反射而相對較長。從而，有利于促進發(fā)光裝置100 的出射光的混合，從而能抑制色不均勻和發(fā)光強度不均勻。
ii另外，在本發(fā)明的面光源的制造中，只需將導(dǎo)光板30載置于指定位 置即可，因此易于安裝。
此外，如上所述，能夠搭載其光取出效率高的、樹脂模制型的發(fā)光裝 置，有利于實現(xiàn)低功耗化。 (實施方式2)
以下參照圖4說明本發(fā)明的其他實施方式。 圖4是液晶顯示裝置的剖面圖。
液晶顯示裝置400具有面光源300和液晶顯示面板51，面光源300 從背面對該液晶顯示面板51進行照射。在面光源300的直上方，且在該 液晶顯示面板51與面光源300之間設(shè)置有聚光片或擴散片等光學(xué)部件(未 圖示)。
液晶顯示面板51包括具有像素的有效顯示區(qū)域、以及包圍上述有 效顯示區(qū)域但不直接對圖像顯示發(fā)生作用的周邊部。其中，從出射面31 出射的光至少照射該有效顯示區(qū)域。另外，具有反射構(gòu)件36等的端部區(qū) 域34優(yōu)選被容納于上述周邊部，即，邊框部分的背面。
由此，通過配置面光源300，能夠?qū)崿F(xiàn)薄型且輕量的液晶顯示裝置400 的結(jié)構(gòu)。另外，由于是窄邊框型，較為美觀。 (實施方式3)
以下參照圖5 (a)至圖6 (c)說明本發(fā)明的其他實施方式。 圖5 (a)是表示本實施方式的面光源的端部區(qū)域附近的圖。本實施方 式的面光源310的特征在于，導(dǎo)光板30通過間隙部被分為包括其中心線 的導(dǎo)光板30a和具有第2入射端面35c的導(dǎo)光板30b。此外，第2入射端 面35c沿著導(dǎo)光板30b的端部34a而形成，入射切平面37為第2入射端 面35c的切平面，在入射切平面37上形成有具有多個連續(xù)凹部的第2入 射端面35c。也就是說，在第2入射端面35c，形成有多個連續(xù)的凹部， 其剖面形狀為三角形。另外，三角形的間距和在陣列光源200上所安裝的 發(fā)光裝置100的間距等同，其中，陣列光源200與第2入射端面35c相對 地設(shè)置。另外，優(yōu)選設(shè)置有反射構(gòu)件36，使其覆蓋間隙部。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，發(fā)光裝置100的出射光的照射方向被導(dǎo)光板30b改變， 通過間隙部，直接入射導(dǎo)光板30a的端面或被反射構(gòu)件36反射之后入射
12導(dǎo)光板30a的端面。另外，第2入射端面35c具有三角形的剖面形狀，因 此，能夠抑制亮線(BrightLine)、明部以及暗部的發(fā)生。
另外，如后所述，適宜地設(shè)定第2入射端面35c和入射切平面37所 構(gòu)成的傾斜角a ，能夠使得通過導(dǎo)光板30內(nèi)部的光在側(cè)端面39發(fā)生全反 射，因此，能夠提高光的利用效率。
此外，發(fā)光裝置100的發(fā)光強度的角度依存性是朗伯分布，雖然通過 第2入射端面35c導(dǎo)入導(dǎo)光板30的光的比例小于通過第1入射端面35a 導(dǎo)入的光的比例，但是，由于具備上述結(jié)構(gòu)，能夠進一步抑制亮線的發(fā)生。
以下，就第2入射端面35c的作用進行說明。圖6 (a)以及圖6 (b) 是表示大氣和導(dǎo)光板的界面的、入射角和反射角之間的關(guān)系的圖。在入射 端面35，設(shè)定光相對于導(dǎo)光板30的入射角為e i，其出射角為e r。根
據(jù)斯涅爾定律，在使e i從o度增大到90度的情況下，隨著e i的增大， e r也增大；e i為90度時，e r達到上限即臨界角ec。設(shè)導(dǎo)光板30
的折射率為n時，臨界角9c可以表示為，ec=arcsin (l/n)。
例如，如圖6 (a)所示，如果導(dǎo)光板30的折射率是n4.49，那么e c-42.1度。另外，在e i從0度增大到60度的情況下，e r從O度增大 到35.5度，可知9 i每增大l度，9 r增大0.59度。同樣，在e i從 60度增大到90度的情況下，9 r從35.5度增大到42.1度，可知e i每 增大1度，e r增大0.22度。
由此，e r的增大量，最初呈直線型，但隨著e i的增大而漸漸變小。
即，隨著e r靠近8c，光的密度變高，因此，其出射角大致為9c的光將 生成亮線。
接著，對優(yōu)選的第2入射端面35c的傾斜角a進行說明。圖5 (b)至 圖5 (d)是用于說明面光源的端部區(qū)域附近的光的軌跡的圖。
在光從平坦的入射端面入射的情況下，根據(jù)上述理由，如圖5 (d)所 示，將發(fā)生亮線、明部和暗部。另一方面，如圖5 (b)所示，設(shè)置剖面形 狀為三角形的入射端面35c，在光從入射端面35c入射的情況下，其入射 角將被減小傾斜角a的程度，所以，能夠抑制亮線的發(fā)生。
另外，當逐漸增大傾斜角a時，射入導(dǎo)光板30內(nèi)的光將相對于側(cè)端 面39以逐漸接近直角的角度入射，到達某一個點而不再滿足側(cè)端面39上
13的全反射條件時，光將向大氣中泄漏。因此，通過設(shè)定傾斜角a使得光在 側(cè)端面39發(fā)生全反射，能夠提高光的利用效率。具體而言，優(yōu)選傾斜角 a為(90—2 ec)度以下，艮卩，(90—2arcsin (1/n))度以下。以下說明其理 由。
在圖5 (b)中，由第2入射端面35c和入射切平面37所構(gòu)成的傾斜 角為a。另外，在求取側(cè)端面39上的全反射條件的情況下，只需考慮其 中以最接近垂直的角度所入射至側(cè)端面39的光的軌跡即可，因此，設(shè)定 第2入射端面35c和入射切平面37的交點為入射點P，只需考察入射至入 射點P的光的軌跡即可。
在入射點P，以最大的入射角入射的光，相對于入射切平面37的垂線 以(a + eC)度的角度射入導(dǎo)光板30內(nèi)，進而以(90— (a + 9c))度的 入射角度到達側(cè)端面39。
射入導(dǎo)光板30內(nèi)的光在側(cè)端面39發(fā)生全反射的條件是，此入射角大 于臨界角9c，因此，需滿足90- ( a + 9c) 〉6c[度]，通過整理可知需 滿足(90-2 6 c) >a [度]。
另外，以最大的入射角入射至入射點P的光是沿著第2入射端面35c 的表面入射的光，但是，在實際的面光源中，發(fā)光點L與第2入射端面 35c之間分開有距離，因此，a的值可略大于上述值。
如此，從第2入射端面35c入射的光被三角形狀擴散后到達側(cè)端面39， 被全反射之后再次返射回導(dǎo)光板內(nèi)。因此，光的利用效率高。另外，由于 入射點P被分散于整個范圍，因此，明部和暗部的發(fā)光強度的差得以減小。
另外，根據(jù)圖5 (a)，發(fā)光裝置100的設(shè)置間距和第2入射端面35c 的三角形的形成間距相一致，且一一對應(yīng)，但本發(fā)明并不限定于此。例如， 發(fā)光裝置100的位置也可以和第2入射端面35c的三角形的中心線位置錯 位。在這種情況下，雖然光的軌跡左右不對稱，也能夠抑制亮線和明暗部 的發(fā)生。
此外，導(dǎo)光板30分為導(dǎo)光板30a和30b的結(jié)構(gòu)以及第2入射端面35c 的剖面形狀呈三角形的結(jié)構(gòu)兩者可以同時實施，也可以任選其一。
另外，如圖5 (c)所示，通過將第2入射端面35c制成凹狀圓弧形狀 或粗糙面，也能夠抑制亮線和明暗部的發(fā)生。此外，在第2入射端面35c制成凹狀圓弧形狀的情況下，基于與上述相同的理由，在凹狀圓弧和入射
切平面37的交點，凹狀圓弧的切平面和入射切平面37所構(gòu)成的角度優(yōu)選 為(90-2 6 c )度以下。
此外，在導(dǎo)光板30b中不含散射粒子時，能夠提高光的利用效率。形 成傾斜角a ，使得從第2入射端面35c入射的光滿足在側(cè)端面39發(fā)生全 反射的條件。雖然散射粒子具有使導(dǎo)光板內(nèi)的光發(fā)生散射以提高出射光取 出效率的作用，但是當一部分的光不能滿足在側(cè)端面39發(fā)生全反射的條 件時，將導(dǎo)致向大氣漏光。因此，有時導(dǎo)光板30b優(yōu)選為不含散射粒子的 結(jié)構(gòu)。
另外，在導(dǎo)光板30的制造中，導(dǎo)光板30b具有形狀復(fù)雜的入射端面 35，由于使導(dǎo)光板30b和形狀相對簡單的導(dǎo)光板30a相互分離，所以，制 造簡單。例如，將尺寸小且具有復(fù)雜剖面形狀的導(dǎo)光板30b與導(dǎo)光板30a 分開來制造時，有利于提高加工精度和制造成品率。 (實施方式的總括)
本發(fā)明不限定于上述的實施方式，可以在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)進行各 種變更。g卩，通過組合在權(quán)利要求所示范圍之內(nèi)適宜變更的技術(shù)手段所獲 得的實施方式也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
如上所述，本實施方式的面光源包括導(dǎo)光板和光源，其中，上述導(dǎo)光 板在主要區(qū)域具有出射面以及與該出射面相對的背面，上述光源設(shè)置在上 述導(dǎo)光板的端部區(qū)域的背面?zhèn)?，上述光源發(fā)出的光從上述出射面出射，該 面光源的特征在于，包括沿著端部形成在上述端部區(qū)域的上述出射面?zhèn)?的傾斜面，該傾斜面越靠近上述端部其厚度越薄；覆蓋上述傾斜面的反射 構(gòu)件；以及沿著上述端部連續(xù)形成在上述端部區(qū)域的上述背面?zhèn)鹊娜肷涠?面，對上述入射端面垂直入射的光在被上述傾斜面或反射構(gòu)件反射之后， 被上述入射端面全反射。
本實施方式的面光源優(yōu)選在上述導(dǎo)光板的端部區(qū)域，借助于沿著上 述背面的端部連續(xù)形成的切口部形成有第1入射端面和第2入射端面，其 中，上述切口部較之于上述背面的假想延長面更凹向出射面?zhèn)?，上述? 入射端面位于上述光源和上述傾斜面之間，上述第2入射端面大致垂直于 上述第1入射端面。在本實施方式的面光源中，優(yōu)選上述第2入射端面具有多個凹部，上
述導(dǎo)光板的折射率為n，上述多個凹部形成的面和上述第2入射端面的切平面所構(gòu)成的角度小于或等于(90-2arcsin (1/n))度。
在本實施方式的面光源中，上述凹部優(yōu)選為近似圓弧狀。在本實施方式的面光源中，上述凹部優(yōu)選為三角形狀。本實施方式的液晶顯示裝置包括面光源和液晶顯示面板，由上述面光源照射上述液晶顯示面板的背面，其中，上述面光源包括導(dǎo)光板和光源，上述導(dǎo)光板在主要區(qū)域具有出射面以及與該出射面相對的背面，上述光源設(shè)置在上述導(dǎo)光板的端部區(qū)域的背面?zhèn)?，上述光源發(fā)出的光從上述出射面出射；上述面光源還包括沿著端部形成在上述端部區(qū)域的上述出射面?zhèn)鹊膬A斜面，該傾斜面越靠近上述端部其厚度越?。桓采w上述傾斜面的反射構(gòu)件；以及沿著上述端部連續(xù)形成在上述端部區(qū)域的上述背面?zhèn)鹊娜肷涠嗣妫徊⑶?，在上述面光源中，對上述入射端面垂直入射的光在被上述傾斜面或反射構(gòu)件反射之后，被上述入射端面全反射。
由此，具有本實施方式所示的結(jié)構(gòu)的面光源以及具有該面光源的液晶顯示裝置在散熱設(shè)計上自由度高，有利于實現(xiàn)面光源的大型化，薄型化以及顯示裝置的窄邊框化。
以上，對本發(fā)明進行了詳細的說明，上述具體實施方式
或?qū)嵤├齼H僅是揭示本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容的示例，本發(fā)明并不限于上述具體示例，不應(yīng)對本發(fā)明進行狹義的解釋，可在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的范圍內(nèi)進行各種變更來實施之。
1權(quán)利要求
1. 一種面光源，包括導(dǎo)光板和光源，其中，上述導(dǎo)光板在主要區(qū)域具有出射面以及與該出射面相對的背面，上述光源設(shè)置在上述導(dǎo)光板的端部區(qū)域的背面?zhèn)?，上述光源發(fā)出的光從上述出射面出射，該面光源包括沿著端部形成在上述端部區(qū)域的上述出射面?zhèn)鹊膬A斜面，該傾斜面越靠近上述端部其厚度越薄；覆蓋上述傾斜面的反射構(gòu)件；以及沿著上述端部連續(xù)形成在上述端部區(qū)域的上述背面?zhèn)鹊娜肷涠嗣妫瑢ι鲜鋈肷涠嗣娲怪比肷涞墓庠诒簧鲜鰞A斜面或反射構(gòu)件反射之后，被上述入射端面全反射。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面光源，其特征在于在上述導(dǎo)光板的端部區(qū)域，借助于沿著上述背面的端部連續(xù)形成的切 口部形成有第l入射端面和第2入射端面，其中，上述切口部較之于上述 背面的假想延長面更凹向出射面?zhèn)?，上述?入射端面位于上述光源和上 述傾斜面之間，上述第2入射端面大致垂直于上述第1入射端面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的面光源，其特征在于 上述第2入射端面具有多個凹部，上述導(dǎo)光板的折射率為n，上述多個凹部形成的面和上述第2入射端 面的切平面所構(gòu)成的角度小于或等于(90-2arcsin (1/n))度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的面光源，其特征在于 . 上述凹部為近似圓弧狀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的面光源，其特征在于 上述凹部為三角形狀。
6. —種液晶顯示裝置，包括面光源和液晶顯示面板，由上述面光源照射上述液晶顯示面板的 背面，其中，上述面光源包括導(dǎo)光板和光源，上述導(dǎo)光板在主要區(qū)域具有出 射面以及與該出射面相對的背面，上述光源設(shè)置在上述導(dǎo)光板的端部區(qū)域 的背面?zhèn)?，上述光源發(fā)出的光從上述出射面出射；上述面光源還包括沿著端部形成在上述端部區(qū)域的上述出射面?zhèn)鹊?傾斜面，該傾斜面越靠近上述端部其厚度越??；覆蓋上述傾斜面的反射構(gòu) 件；以及沿著上述端部連續(xù)形成在上述端部區(qū)域的上述背面?zhèn)鹊娜肷涠?面；并且，在上述面光源中，對上述入射端面垂直入射的光在被上述傾斜 面或反射構(gòu)件反射之后，被上述入射端面全反射。
全文摘要
本發(fā)明的面光源包括導(dǎo)光板和光源，其中，上述導(dǎo)光板在主要區(qū)域具有出射面以及與該出射面相對的背面，上述光源設(shè)置在上述導(dǎo)光板的端部區(qū)域的背面?zhèn)龋鲜龉庠窗l(fā)出的光從上述出射面出射，該面光源還包括沿著端部形成在上述端部區(qū)域的上述出射面?zhèn)鹊膬A斜面，該傾斜面越靠近上述端部其厚度越?。桓采w上述傾斜面的反射構(gòu)件；以及沿著上述端部連續(xù)形成在上述端部區(qū)域的上述背面?zhèn)鹊娜肷涠嗣妫瑢ι鲜鋈肷涠嗣娲怪比肷涞墓庠诒簧鲜鰞A斜面或反射構(gòu)件反射之后，被上述入射端面全反射。由此，可實現(xiàn)面光源的大型化，薄型化以及顯示裝置的窄邊框化。
文檔編號F21S2/00GK101487569SQ20091000189
公開日2009年7月22日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月15日
發(fā)明者伊藤晉, 岡田豐 申請人:夏普株式會社