專利名稱:導光板、使用該導光板的面狀照明裝置與液晶顯示裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種將從棒狀光源所入射的光沿大致平行于光出射面的 方向擴散后從光出射面射出更加均勻的照明光的透明導光板,以及使用該 導光板的面狀照明裝置與液晶顯示裝置。10背景技術液晶顯示裝置中,使用從液晶面板(LCD)的背面?zhèn)日丈涔鈦韺σ壕?面板進行照射的背光單元現(xiàn)在,大型的液晶電視機的背光單元中,所謂的正下式方式是主流(例 15如參照實開平5—4133號公報)。正下式背光單元,具有在液晶面板的背 面設有多根作為光源的冷陰極管的構成,將設有冷陰極管的筐體的內(nèi)部作 為白色的反射面,照射液晶面板。但是,本方式中為了讓光量分布均勻, 原理上液晶面板的垂直方向的厚度需要大約30mm。近年來,要求液晶顯示裝置的薄型化、低消耗功率化、以及大型化, 20但上述正下式的背光單元中,如果將其厚度設為10mm以下,便會產(chǎn)生光 量不均,由此在薄型化上存在極限。這里,作為可薄型化的背光單元,還有將在照明用光源的側(cè)面設有導 光板的單元排列多個的所謂的縱列式(tandem)的方式(例如參照特開平 11一288611號公報)。該現(xiàn)有方式通過從導光板的側(cè)面使光入射,能夠讓 25背光單元較薄。但是,該現(xiàn)有方式與正下式背光單元相比,光的利用效率 較低,因此為了射出高輝度的光就需要高功率。因而,為了實現(xiàn)液晶顯示裝置的薄型化、低消耗功率化、以及大型化, 提出了各種形狀的導光板(參照特開平9 — 304623號公報、特開平8 — 62426號公報、特開平10—133027號公報、特開平5—249320號公報、特 30開2001—42327號公報、以及特開2002 — 75036號公報)。
圖46為具有特開平9—304623號公報所公開的導光板100的面光源 裝置的概要剖面圖。該圖所示的面光源裝置(背光單元),通過將熒光燈102埋入導光板 100之后,在導光板100的背面設置反射片104,且在導光板100的出射 5面層疊透過光量校準片106、光擴散板108、以及棱鏡片110而形成。導光板100具有略長方形的形狀,使用分散混入有對照明光進行擴散 的微粒的樹脂而形成。另外,還可以讓導光板100的上面變得平坦,分配 為出射面。進而,還可以在導光板100的背面(與出射面相反側(cè)的面)設 置用于埋入熒光燈102的剖面為U字形的溝100a,在導光板100的出射 io面中,避開熒光燈102的正上方,形成有用于促進照明光的出射的光量校 準面100b。這樣,特開平9一304623號公報公開了混入微粒來形成導光板100, 并且通過在除熒光燈102的正上方外的出射面的一部分或全部中形成的光 量校準面100b來促進照明光的出射,由此,能夠使全體的厚度較薄,且15能夠降低出射光的不自然的輝度不均。另外,特開平8 — 62426號公報中,為了得到一種背光裝置的照射量 不減少,且能夠?qū)崿F(xiàn)液晶顯示裝置的小型輕量化、薄型化以及成本/消耗功 率的降低的液晶顯示裝置的背光裝置,公開了一種導光板,其具有長方形 的照射面、在短邊的中央部與長邊平行地切除的用來嵌插光源的矩形剖面20的溝、以及按照夾持該溝且隨著朝向長邊的兩側(cè)方向而板厚逐漸變薄的方 式所形成的背面。另外,特開平10 — 133027號公報中,公開了一種為了得到一種能夠 使液晶顯示裝置的邊緣較窄、厚度較薄、光利用效率較好的明亮的背光單 元,而讓與用來設置光源的凹部的寬度方向平行的剖面形狀,是以深度方 25向為主軸的拋物線形狀的導光體(導光板)。另外,特開平5—249320號公報中,為了保持顯示面板的面內(nèi)輝度均 勻,進行高輝度的照明,而在八字形的高反射層上,順次以折射率增高的 方式層疊多個板狀導光層,通過從該各個光出射面所出射的光來照亮光擴 散層的導光板。這里,用來設置光源的凹部是三角形形狀。 30 另外,特開2001—42327號公報中,為了將液晶背光裝置以用于壁掛
式電視機的大型液晶顯示面進行改良,而將多個導光板并排設置,在導光 板間設置給定數(shù)目的線狀光源,而實現(xiàn)了高輝度高均勻的大型背面照明。另外,特開2002—75036號公報中,公開了一種照明裝置,其具有并 列設置的多個線狀或棒狀的光源、具有用于存放上述光源的多個溝的導光 5板、設置在上述導光板的任一面?zhèn)鹊墓鈹U散反射機構、在上述導光板的與 上述光擴散反射機構相向的面之相反面?zhèn)仍O置的光擴散機構、以及在上述 光源與上述光擴散機構之間設置的半透射反射機構。該照明裝置中,上述 導光板中的與上述光擴散機構相向的面是平坦面,上述導光板中的剖面形 狀構成為包含隨著遠離光源而逐漸變薄的曲線形成的斜面,在相對接近光 io源的位置與相對遠離光源的位置中的導光板表面相對導光板背面的傾斜 角度分別設為9 n2與9 f2的情況下,滿足e n2《6 Q的關系,且上述導 光板中的上述最薄部的上述導光板表面的傾斜角度實質(zhì)上為0度。上述各個文獻中所公開的導光板,是為了實現(xiàn)液晶顯示裝置的薄型 化、小型輕量化、低消耗功率化、低成本化等幾個目的的,均采用在其中 is央部中設置l個或多個溝,并在該溝中容納棒狀光源的構成,較優(yōu)選為, 按照隨著從溝部朝向端面而板厚逐漸變薄的方式形成,實現(xiàn)了薄型化。 專利文獻l:實開平5-4133號公報 專利文獻2:特開平11-288611號公報 專利文獻3:特開平9-304623號公報 20 專利文獻4:特開平8-62426號公報專利文獻5:特開平10-133027號公報 專利文獻6:特開平5-249320號公報 專利文獻7:特開2001-42327號公報 專利文獻8:特開2002-75036號公報 25 但是,特開平9-304623號公報所公開的導光板100中,避開光源(熒光燈)102的正上方,在其出射面表面形成粗面或微棱鏡面等光量校準面 100b,為了促使相對出射面以臨界角以上的角度入射的照明光的出射,如 圖47所示,由實線表示的來自具有光量校準面100b的導光板100的照明 光的輝度N2、相對由虛線表示的來自未具有光量校準面的導光板的照明 30光的輝度Nl而提高效果較少,由此,光量校準面100b所引起的輝度提高 效果不大,光源光的利用效率較低,光源光的擴散不充分,從而存在無法 從出射面射出均勻且高輝度的光這一問題。另外,特開平9-304623號公報中所公開的導光板100中,在剖面形狀 為圓形的溝100a中埋入有光源(熒光燈)102,如圖47所示,由于光源 5 102的輝度峰值仍然存在,因此為了用作面光源裝置,而使用在導光板的 出射側(cè)所設置的透射光量校準片106、光擴散板108、以及棱鏡片110等, 因此,需要去除出射面中的不自然的輝度不均,從而存在面光源裝置的成 本上升這個問題。另外,特開平8-62426號公報中所公開的液晶顯示裝置的背光裝置中, io通過在使導光板的背面傾斜所產(chǎn)生的空隙間設置電路基板上的部件,從而 能夠?qū)崿F(xiàn)低價且消耗功率低、液晶顯示裝置的小型輕量化或薄型化,但對 于從導光板的出射面所出射的照明光的不均則完全沒有考慮。另外,特開平10-133027號公報中所公開的液晶顯示裝置的背光單元 中,設置在導光體(導光板)中的溝上的凹部的剖面形狀采用拋物線形狀, 15通過這樣,能夠進行由導光體中光的擴散變得幾乎均勻的對導光體的光的 入射,提高了光的利用效率,但完全沒有考慮從導光體的出射面所出射的 光的不均。另外,特開平5-249320號公報所公開的導光板中,采用多個板狀光波 導板層疊的復雜構造,與以前相比,輝度的衰減較少,能夠得到均勻的輝 20度,且照明效果優(yōu)異,但存在制造成本增高這一問題。另外,特開2001-42327號公報所公開的導光板中,由于在線狀光源正 上部分中輝度上升,所以必須設置對線狀光源的光源光的透射進行抑制的 透射抑制圖案,并且來自線狀光源的光在導光板的內(nèi)部,隨著在面內(nèi)方向 從一方端部向另一方端部透過而光量逐漸衰減,由此,高輝度化不夠。 25 再有,特開2002-75036號公報所公開的照明裝置的導光板,由于棒狀光源正上方附近的輝度上升,也存在同樣的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第l課題在于,解決上述現(xiàn)有技術的問題點,提供一種薄且30 輕、可從光出射面射出光的利用效率(光出射效率)高、更均勻而沒有不 均的高輝度的照明光的導光板。另外,本發(fā)明的另一課題在于,除上述第l課題外,提供一種能夠得 到更大尺寸的光出射面的導光板。另外,本發(fā)明的第2課題在于,解決上述現(xiàn)有技術的問題點,提供一 5種薄且輕、能以更低成本進行制造的、光的利用效率高、能射出更均勻而 沒有不均的更高輝度的照明光,并且能夠采用大尺寸的照明表面、或能夠 在壁掛電視機等液晶顯示裝置中用作背光裝置的面狀照明裝置。另外,本發(fā)明的第3課題在于,解決上述現(xiàn)有技術的問題點,提供一 種薄且輕、能夠以更低成本進行制造的、光的利用效率高、能夠進行更均 10勻而沒有不均的更高輝度的顯示,并且能夠采用大尺寸的顯示畫面、或能 夠采用為壁掛電視機等壁掛式的液晶顯示裝置。為了解決上述第1課題,本發(fā)明的第1方案的第1形式,是一種導光 板,具有矩形狀光出射面;在其一邊略平行且位于矩形狀光出射面的略 中央部的厚壁部;形成為略平行于上述厚壁部的l對薄壁端部;平行溝, 15在上述厚壁部的略中央且在與上述矩形狀光出射面相反側(cè)以略平行于上 述一邊的方式形成,用來存放棒狀光源;以及l(fā)對傾斜背部,隨著從上述 厚壁部分別朝向位于略垂直于上述一邊的方向的兩側(cè)的上述1對上述薄壁 端部而壁厚變薄,在上述平行溝的兩側(cè)分別形成l對傾斜背面,上述導光 板是透明的導光板,上述平行溝,在上述垂直方向的剖面形狀中,由隨著 20 朝向上述矩形狀光出射面而間隔變窄且在頂點相交的1對輪廓線構成;上 述垂直方向的剖面形狀中的上述平行溝的各個輪廓線,具有相對于與上述 矩形狀光出射面垂直的線的傾斜角度存在變化的部分,按照遠離上述頂點 的平行溝的基端側(cè)一方形成比接近上述頂點的前端側(cè)更小的銳角。也即,本發(fā)明的導光板,是一種將成為入光部的平行溝的剖面形狀形 25成為具有與相對頂部附近的曲線的斜率、進一步增大了斜率的剖面的曲線 的組合的橋式導光板,其特征在于,入光部下部的剖面由具有與錐部的角 度相同角度的線段構成。這里,在成為上述導光板的入光部的平行溝的剖面形狀中,優(yōu)選將錐 部與成為入光部的平行溝之間的接頭部的中間部,與光出射面平行。 30 這里,作為優(yōu)選,在上述平行溝的上述垂直方向的剖面形狀中,上述 平行溝的前端部分由按照以下比率隨著朝向上述矩形狀光出射面而其間 隔變窄的一對輪廓線構成,該比率是上述矩形狀光出射面在相當于上述平 行溝的第1部分中由來自上述平行溝所存放的棒狀光源的出射光所形成的 照度或輝度的峰值、相對在相當于上述1對傾斜背部的第2部分中由上述 5出射光所形成的照度或輝度的平均值之比。另外,優(yōu)選上述l對傾斜背部,相對包含有上述棒狀光源的軸的垂直于上述矩形狀光出射面的面呈對稱;上述垂直方向的剖面形狀中的上述平行溝的l對輪廓線,相對上述平行溝的與上述矩形狀光出射面垂直的中心線呈對稱;上述平行溝的前端部分,在上述平行溝的上述垂直方向的剖面 10形狀中,相對上述平行溝的與上述矩形狀光出射面垂直的中心線,隨著朝 向上述矩形狀光出射面而其間隔對稱地變窄。另外,優(yōu)選上述平行溝的前端部分的1對輪廓線,其間隔按照上述矩 形狀光出射面的上述第1部分的照度(相對照度)或輝度(相對輝度)的 峰值為上述第2部分的照度(相對照度)或輝度(相對輝度)的平均值的 15 3倍以下的方式變窄。另外,優(yōu)選上述矩形狀光出射面的上述第1部分的照度(相對照度) 或輝度(相對輝度)的峰值,為上述第2部分的照度(相對照度)或輝度 (相對輝度)的平均值的2倍以下。另外,優(yōu)選上述1對傾斜背部分別在上述平行溝附近具有平行于上述 20 矩形狀光出射面的部分。另外,優(yōu)選上述矩形狀光出射面與上述1對傾斜背部的至少一方中, 形成有多個微小的棱鏡。另外,優(yōu)選上述l對傾斜背部中形成有多個微小的棱鏡。另外,優(yōu)選形成在上述l對傾斜背部中的棱鏡,對應于上述垂直方向25中的位置而具有不同的形狀。另外,優(yōu)選形成在上述l對傾斜背部中的棱鏡,具有相對垂直于其底 面且從其頂點通過的面不對稱的形狀。另外,優(yōu)選讓形成在上述l對傾斜背部中的棱鏡,具有相對從其頂點 通過且與沒有棱鏡時的上述傾斜背部垂直的面呈不對稱的形狀。30 另外,優(yōu)選形成在上述l對傾斜背部中的棱鏡,在上述垂直方向的剖 面形狀中,具有相對垂直于連接與相鄰棱鏡之間的接點的線,且從其頂點 通過的線呈不對稱的形狀。另外,優(yōu)選形成在上述l對傾斜背部中的棱鏡,在上述垂直方向的剖 面形狀中,具有用于連結其頂點與上述平行溝側(cè)的端部的輪廓線的長度、 5與用于連結其頂點與上述薄壁端部側(cè)的端部的輪廓線的長度不同的形狀。另外,優(yōu)選形成在上述1對傾斜背部中的棱鏡,其頂角的角度為70 度以上140度以下。另外,優(yōu)選形成在上述l對傾斜背部中的棱鏡,垂直于其底面且通過 其頂點的面、與上述平行溝側(cè)的表面所形成的角度為0度以上70度以下, io垂直于其底面且通過其頂點的面、與上述薄壁端部側(cè)的表面所形成的角度 為45度以上70度以下。另外,優(yōu)選形成在上述l對傾斜背部中的棱鏡,垂直于其底面且通過 其頂點的面、與上述平行溝側(cè)的表面所形成的角度為30度以上70度以下。另外,優(yōu)選形成在上述l對傾斜背部中的棱鏡,在上述垂直方向中的 15 底邊的長度為0.1mm以下。另外,優(yōu)選上述平行溝的剖面形狀中,上述前端部分是上述1對輪廓 線所形成的角度為90度以內(nèi)的部分。另外,優(yōu)選上述平行溝的剖面形狀中,上述前端部分是上述1對輪廓 線所形成的角度為60度以內(nèi)的部分。 20 另外,優(yōu)選上述平行溝的至少上述前端部分的1對輪廓線,具有相互相交的尖銳的1個交點,由相對上述中心線對稱的2個直線或曲線的一部 分構成。另外,優(yōu)選上述平行溝的至少上述前端部分的成為1對輪廓線的上述 兩個曲線,朝向上述平行溝的中心而凸出或凹進。 25 另外,優(yōu)選上述平行溝的至少上述前端部分的形成剖面形狀的上述兩個曲線,能夠以10次函數(shù)近似,且朝向上述平行溝的中心而凸出或凹進。 另外,優(yōu)選上述平行溝的至少上述前端部分的l對輪廓線,或上述平 行溝的成為l對輪廓線的上述2個曲線,是朝向上述平行溝的中心凸出或 凹進的圓、橢圓、拋物線、或雙曲線的一部分。 30 另外,優(yōu)選上述平行溝的至少上述前端部分的剖面形狀,或上述平行 溝的剖面形狀是三角形。另外,優(yōu)選上述平行溝的上述前端部分的頂部的剖面形狀,是由上述 對稱的2個直線或曲線相交之前相互相對上述中心線對稱的直線或曲線相 連結的形狀。5 另外,優(yōu)選上述平行溝的上述前端部分的上述頂部的剖面形狀,是具有上述尖銳的1個交點被倒角后與上述矩形狀光出射面平行的部分的形 狀。另外,優(yōu)選上述平行溝的至少上述前端部分的剖面形狀、或上述平行 溝的剖面形狀是三角形,上述平行溝的上述前端部分的上述頂部的剖面形 10 狀,是相對上述中心線呈對稱的梯形。另外,優(yōu)選上述平行溝的上述前端部分的上述頂部的剖面形狀,是相 對上述矩形狀光出射面凸出或凹入的、相對上述中心線對稱的曲線狀。另外,優(yōu)選上述平行溝的上述前端部分的上述頂部的剖面形狀,是相 對上述中心線對稱的、上述尖銳的1個交點被圓化后的圓形狀、橢圓形狀、 15 拋物線形狀、或雙曲線形狀。另外,優(yōu)選上述平行溝的至少上述前端部分的l對輪廓線,分別為橢 圓形或雙曲線的一部分。另外,上述平行溝的上述前端部分的上述頂部,優(yōu)選是磨砂面。另外,優(yōu)選上述矩形狀光出射面的相當于上述平行溝的上述前端部分 20 的上述頂部的部分中,具有網(wǎng)點。另外,為了解決除上述第l課題外的其他課題,本發(fā)明的第l方案的 第2形式,提供一種導光板,其中將上述第1形式的任一個導光板作為1 個導光板塊,由多個導光板塊構成,且上述厚壁端面互相連結。這里,優(yōu)選互相連結的2個上述導光板塊的上述薄壁端面的上述傾斜 25背面,分別在連結部分中具有以相互平緩方式傾斜的部分。這里,第1形式與第2形式的導光板,都優(yōu)選由透明樹脂中至少混合 有可塑劑的材料構成。另外,為了解決上述第2課題,本發(fā)明的第2方案,提供一種面狀照 明裝置,具有上述第1方案的任一個的導光板;存放在上述導光板的上 30 述平行溝中的棒狀光源;按照塞住上述平行溝的方式將上述棒狀光源設置
在其背后的反射器;安裝在上述導光板的上述厚壁部的兩側(cè)的上述傾斜背 部的上述傾斜背面中的反射片;以及設置在上述導光板的上述矩形狀光出 射面上的擴散片。這里,本發(fā)明的第2方案是上述面狀照明裝置,優(yōu)選還具有在上述 5導光板的上述矩形狀光出射面與上述擴散片之間所設置的棱鏡片。另外,優(yōu)選上述導光板的上述矩形狀光出射面的上述第1部分的相對 照度或相對輝度的峰值、與上述第2部分的相對照度或相對輝度的平均值 之比,對應于上述導光板的上述矩形狀光出射面與上述擴散片之間的允許 間隔,或上述面狀照明裝置的允許厚度而設定。 io 另外,為了解決上述第3課題,本發(fā)明的第3方案,提供一種液晶顯示裝置,具有由上述第2方式的任一個面狀照明裝置所構成的背光單元、 在該背光單元的光出射面?zhèn)人O置的液晶顯示面板、以及用于驅(qū)動上述背 光單元與上述液晶顯示面板的驅(qū)動單元。根據(jù)本發(fā)明的第l方案,能夠讓導光板薄型化且輕量化,能夠從其光15出射面出射光的利用效率(光出射效率)高、更加均勻、不均較少且更高輝度的照明光。另外,根據(jù)本發(fā)明的第l方案的第l形式,通過根據(jù)在相當于平行溝 的光出射面的第1部分中、來自存放在平行溝中的棒狀光源的出射光的照 度或輝度的峰值相對除此之外部分的照度或輝度的平均值之比,將平行溝20的剖面形狀向著面向光出射面的前端部分變細,能夠降低照度和輝度的峰值而使光出射面中的照度或輝度更加均勻化,讓輝度分布更加近似為平 坦,同時,通過將平行溝的基端部分的剖面形狀的傾斜大于前端部分,例 如更陡峭,能夠提高光的利用效率(光出射效率),實現(xiàn)光出射面所要求 的高均勻度與高光出射效率。25 另外,根據(jù)本發(fā)明的第1方案的理想實施方式,按照光出射面的第l部分的照度或輝度的峰值為除此之外的部分的照度或輝度的平均值的3倍 以下的方式,將平行溝的剖面形狀向著面向光出射面的前端部分變細,通 過這樣,能夠降低照度或輝度的峰值,使得光出射面中的照度或輝度進一 步均勻化。30 另外,1對傾斜背部中具有平行于光出射面的部分的導光板中,還能
夠進一步提高光的利用效率(光出射效率)。另外,在將矩形狀光出射面與上述1對傾斜背部的至少一方中形成有 多個微小的棱鏡的導光板用作背光裝置時,可以不需要棱鏡片,能夠提高 作為背光的光利用效率(光出射效率),讓背光裝置的結構緊湊化,實現(xiàn) 5 成本降低。另外,根據(jù)本發(fā)明的第1方案的第2形式,通過將上述第l形式的導 光板的薄壁端部互相連結,能夠使得導光板的光出射面的尺寸更大。另外,根據(jù)本發(fā)明的第2方案,通過使用上述第1方案的導光板,能 夠薄且輕、以更加低成本進行制造,能夠出射高的光利用效率的、更加均 10勻、不均較少、且更高輝度的照明光,另外,能夠?qū)⒄彰鞅砻嫘纬蔀榇蟪?寸,從而能夠提供一種可適用于壁掛式電視機等的液晶顯示裝置的面狀照 明裝置。另外,根據(jù)本發(fā)明的第3方案,通過使用上述第3方案的面狀照明裝置,能夠薄且輕、以更加低成本進行制造,能夠進行光的利用效率高、更15加均勻、不均較少且更高輝度的顯示,另外,能夠?qū)⒄彰鞅砻嫘纬蔀榇蟪叽纾瑥亩軌蛱峁┮环N可作為壁掛電視機等壁掛式的液晶照明裝置。
圖1為將本發(fā)明的導光板多個并排設置的情況下的概要結構剖面圖。20 圖2A與圖2B分別為使用具有本發(fā)明的導光板的背光單元的液晶顯示裝置的概要立體圖與概要剖面圖。圖3A為表示在反射片與導光板的斜面之間設置有棱鏡片的情形的概 要剖面圖,圖3B為從導光板側(cè)看到的在反射片與導光板的斜面之間所設 置的棱鏡片的概要平面圖,圖3C為棱鏡片的概要橫剖面圖。25 圖4A為平行溝的1對前端面的長度方向的垂直剖面形狀為雙曲線的導光板的平行溝周邊的概要剖面圖;圖4B為平行溝的1對前端面的長度 方向的垂直剖面形狀為橢圓的導光板的平行溝周邊的概要剖面圖;圖4C 為平行溝的1對前端面的長度方向的垂直剖面形狀、由相對從平行溝的中 心通過且垂直于導光板的光出射面的中心線對稱的2個圓弧曲線的一部分30所形成的導光板的平行溝周邊的概要剖面圖;圖4D為平行溝的1對前端
面的長度方向的垂直剖面形狀、由相對從平行溝的中心通過且垂直于導光 板的光出射面的中心線對稱的2個拋物線的一部分所形成的導光板的平行溝周邊的概要剖面圖。圖5A為平行溝的1對前端面的長度方向的垂直剖面形狀、由向著平 5 行溝的中心凸出的兩個曲線所形成的導光板的平行溝周邊的概要剖面圖;圖5B為平行溝的1對前端面的長度方向的垂直剖面形狀、由向著平行溝的中心凸出的曲線與凹進的曲線組合而成的曲線所形成的導光板的平行 溝周邊的概要剖面圖。圖6A為平行溝的1對基端面的長度方向的垂直剖面形狀、由比1對 10前端面更小的銳角線段所形成的導光板的平行溝周邊的概要剖面圖;圖6B 為平行溝的1對基端面的長度方向的垂直剖面形狀、由向著平行溝的中心 凹進的曲線所形成的導光板的平行溝周邊的概要剖面圖。 圖7為表示本發(fā)明的導光板的另一例的概要剖面圖。 圖8為形成在導光板的光出射面的網(wǎng)點圖案的例子。 15 圖9A為平行溝的1對前端面的剖面形狀為斜邊、平行溝的1對基端面的剖面形狀由垂直于光出射面的線段所形成的導光板的平行溝周邊的 概要剖面圖;圖9B為平行溝的1對前端面的剖面形狀為斜邊、平行溝的 1對基端面的剖面形狀由與1對前端面相同傾斜的線段所形成的導光板的 平行溝周邊的概要剖面圖;圖9C為平行溝的1對前端面的剖面形狀為斜 20 邊、平行溝的1對基端面的剖面形狀由比1對前端面更傾斜的線段所形成 的導光板的平行溝周邊的概要剖面圖;圖9D為1對前端面與1對基端面 的連接部比圖9A形成得更靠近平行部側(cè)的導光板的平行溝周邊的概要剖 面圖;圖9E為平行溝的1對前端面的剖面形狀為斜邊、平行溝的1對基 端面的剖面形狀由向著平行溝的中心凹進的曲線所形成的導光板的平行 25 溝周邊的概要剖面圖。圖10A 圖10D分別為表示從圖9A、圖9C、圖9D、圖9E所示的導 光板的光出射面所射出的光的輝度分布的曲線圖。圖11A 圖11C分別為沒有設置圖9A、圖9C、圖9D所示的導光板 的平行面的情況下的導光板的平行溝周邊的概要結構圖。 30 圖12A 圖12C分別為表示從圖IIA、圖IIB、圖IIC所示的導光板 的光出射面所射出的光的輝度分布的曲線圖。圖13A為平行溝的1對前端面的剖面形狀為雙曲線、平行溝的1對基端面的剖面形狀由垂直于光出射面的線段所形成的導光板的平行溝周邊的概要剖面圖;圖13B為平行溝的1對前端面的剖面形狀為雙曲線、平行 5溝的1對基端面的剖面形狀由與1對前端面相同的雙曲線所形成的導光板 的平行溝周邊的概要剖面圖;圖13C為平行溝的1對前端面的剖面形狀為 雙曲線、平行溝的1對基端面的剖面形狀由比1對前端面更傾斜的雙曲線 所形成的導光板的平行溝周邊的概要剖面圖;圖13D為平行溝的1對前端 面的剖面形狀為雙曲線、平行溝的1對基端面的剖面形狀由向著平行溝的 io中心凹進的曲線所形成的導光板的平行溝周邊的概要剖面圖。圖14A 圖14C分別為表示從圖13A、圖13C、圖13D所示的導光板 的光出射面所射出的光的輝度分布的曲線圖。圖15A與圖15B分別為沒有設置圖13A與圖13C所示的導光板的平 行面的情況下的導光板的平行溝周邊的概要結構圖。 15 圖16A與圖16B分別為表示從圖15A與圖15B所示的導光板的光出射面所射出的光的輝度分布的曲線圖。圖17為本發(fā)明的導光板并排設置時的另一例的概要剖面圖。 圖18A為本發(fā)明的導光板的側(cè)面設有反射板的結構例,圖18B為本 發(fā)明的導光板排列設置時在導光板的側(cè)面設有反射板的結構例。 20 圖19A為表示導光板的斜面中形成有棱鏡的情形的概要剖面圖,圖19B為從光出射面?zhèn)人吹降男纬捎欣忡R的導光板的斜面的概要平面圖與 概要橫剖面圖。圖20為表示在導光板的斜面與光出射面形成有棱鏡的情形的概要剖 面圖。25 圖21A與圖21B為存放背光單元的筐體的概要立體圖。圖22為存放背光單元與液晶顯示面板的筐體的示意立體圖。 圖23為存放背光單元與液晶顯示面板的筐體的示意剖面圖。 圖24為圖23所示的筐體的兩端部的示意放大剖面圖。 圖25A為表示本發(fā)明的背光單元所使用的光源之一例的概要剖面圖,30圖25B為表示光源的定位機構之一例的概要立體圖,圖25C與圖25D為 200680004307.2說明書第13/56頁圖25A與圖25B所示的光源的概要剖面圖。圖26A為本發(fā)明的導光板的另一例的概要剖面圖,圖26B為圖26A 中所示的導光板的底面圖。圖27A與圖27B分別為示意表示反射片與含有光源的導光板一體化 5后的結構的平面圖與剖面圖,圖27C為圖27A的C—C向視圖,圖27D 為圖27A的D—D向視圖,是用來對反射片與含有光源的導光板一體化后 的結構進行說明的圖。圖28是由網(wǎng)點所形成的網(wǎng)點片按照將相連結的多個導光板的光出射 面覆蓋的方式設置的情形的示意圖。 10 圖29A為本發(fā)明在導光板的光源長邊方向的側(cè)面設有反射板的結構例,圖29B為圖29A的剖面圖。圖30A為表示本發(fā)明的導光板的另一例的概要立體圖,圖30B為圖 30A的B—B線剖面圖,圖30C為圖30A的C—C線剖面圖,圖30D為圖 30A的D—D線剖面圖。 15 圖31A與圖31B分別為表示寬度相同的導光板與寬度不同的導光板多個連結所形成的導光板之另一例的概要剖面圖。圖32為表示光出射面具有R形狀的導光板之一例的概要剖面圖。圖33A為表示光源的長邊方向中的導光板的端部具有傾斜的形狀之 一例的概要剖面圖,圖33B為表示平行于光出射面,且在垂直于光源的長 20邊方向的方向上的導光板的端部有傾斜的形狀之一例的概要立體圖,圖 33C為圖33B的C—C線剖面圖。圖34A為表示光出射面在光源的長邊方向的剖面形狀變?yōu)榍€的平 緩的曲面形狀的導光板之一例的概要立體圖,圖34B為光出射面上具有沿 與光源的長邊方向正交的方向延伸的微小高度肋條的導光板之一例的概 25 要立體圖。圖35為從背面?zhèn)人^察到的背光單元的概要立體圖。圖36A為表示導光板的平行面與斜面的示意圖,圖36B為放大表示 平行面中所刻制的棱鏡的示意圖,圖36C為放大表示斜面中所刻制的棱鏡 的示意圖,圖36D 圖36F分別為表示斜面中所刻制的棱鏡之另一例的示 30 意圖。
圖37A為表示導光板的平行面與斜面的示意圖,圖37B為表示平行 面中所刻制的棱鏡的示意圖,圖37C為表示斜面的A區(qū)域中所刻制的棱 鏡的示意圖,圖37D為表示斜面的B區(qū)域中所刻制的棱鏡的示意圖,圖 37E為表示斜面的C區(qū)域中所刻制的棱鏡的示意圖。 5 圖38為表示刻制在導光板的斜面中的棱鏡相對垂直方向分割為多個, 并對應于其位置通過不同的形狀來刻制的情況下的另一例的示意圖。圖39為在導光板的光出射面上設置網(wǎng)點片、且在其上由凸部支持網(wǎng) 點板而設置的結構例。圖40為表示本發(fā)明的面狀照明裝置的一實施方式從光出射面所看到 io的外觀的概要立體圖。圖41A、圖41B、圖41C以及圖41D分別為圖1中所示的面狀照明裝 置的主視圖、長邊方向的側(cè)視圖、短邊方向的側(cè)視圖、以及后視圖。圖42為圖1所示的面狀照明裝置的一實施方式的部分剖面圖。圖43A為圖3所示的面狀照明裝置所使用的導光板的概要立體圖,圖 15 43B為圖4所示的面狀照明裝置主體的l個單位導光板的剖面形狀的線圖。圖44A為圖2所示的面狀照明裝置所使用的線狀光源的驅(qū)動裝置的一 實施方式的布線圖,圖44B為圖44A所示的線狀光源的驅(qū)動裝置的方框 圖。圖45為表示本發(fā)明的面狀照明裝置的另一實施方式的概要結構圖。 20 圖46為表示具有以前的導光板的面光源裝置的概要剖面圖。圖47為圖46的面光源裝置的導光板的出射面中的輝度的曲線圖。 圖中2…背光單元,4…液晶顯示單元,6...驅(qū)動單元,IO...液晶顯 示裝置,12...光源,14...擴散片,16、 17、 19…棱鏡片,18...導光板,18a、 52...光出射面,18b…厚壁部,18c.,.薄壁端部,18d.,.斜面,18e、 80...傾 25 斜底面部,18f…平行溝,18g…平行面,18h、 18h' 、 40... 1對前端面, 18i、 18i,、 70、 72、 76...1對基端面,20…反射器,22...反射片,24...反 射板,25、 26…棱鏡,54a、 54b…圓弧曲線,56...交點,64a、 64b…拋物 線,72a、 72b、 82a、 82b、 84a、 84b...曲線,74、 78…側(cè)面,92...網(wǎng)點圖 案。30
具體實施方式
下面根據(jù)附圖中所示的優(yōu)選方式,對本發(fā)明的導光板、使用該導光板 的面狀照明裝置以及液晶顯示裝置進行詳細說明。圖1中示出了將本發(fā)明的第1方案的導光板18并排多個而構成的本 5發(fā)明的第2方案的面狀照明裝置2(以下也稱作背光單元)的概要剖面圖。 這樣的面狀照明裝置2用作本發(fā)明的第3方案的液晶顯示裝置的背光單 元。圖2A與2B中示出了圖1所示的背光單元2的1個導光板18的部分、 與使用該背光單元2的液晶顯示裝置10的概要部分立體圖與概要部分剖 面圖。如圖2A與2B所示,液晶顯示裝置IO基本上具有背光單元2、io在背光單元2的光出射面?zhèn)仍O置的液晶顯示面板4、以及用來對它們進行 驅(qū)動的驅(qū)動單元6。導光板單元2具有冷陰極管12、擴散片14、棱鏡片 16與17、導光板18、反射器20、以及反射板22。圖2A與2B所示的液晶顯示裝置中,液晶顯示面板4中,例如能夠 使用按照GH、 PC、 TN、 STN、 ECB、 PDLC、 IPS (In-Plane Switching)、15 VA (Vertical Aligned)方式的各種(MVA、 PVA、 EVA) 、 OCB、鐵電 液晶、反鐵電液晶等液晶顯示模式的液晶顯示面板。另外,液晶顯示面板 4的驅(qū)動方式也沒有特別的限制,可以使用單純矩陣方式、有源矩陣方式 等已知的驅(qū)動方式。背光單元2是用來從液晶顯示面板4的背后向液晶顯示面板4的全表20面照射均勻光的面狀照明裝置,具有與液晶顯示面板4的像素顯示面大致 同樣大小的光出射面(發(fā)光面)。如圖2所示,背光單元2基本上具有 光源12、擴散片14、 2張棱鏡片16與17、導光板18、反射器20、以及 反射片22。該背光單元2的驅(qū)動方法并沒有特別的限制,例如可以按照對周圍的 25 環(huán)境進行監(jiān)視且進行輝度調(diào)制的方式進行驅(qū)動。例如,通過設置外光傳感 器來檢測出周圍的輝度,或設置溫度傳感器來檢測出周圍的溫度,對應于 輝度或溫度而使輝度調(diào)制也可。另外,背光單元2的驅(qū)動方式也沒有特別 的限制,例如可以使用R (紅)、G (綠)、B (藍)各色光源(例如LED 光源),并且通過將該各個光源與液晶顯示面板4的顯示對應地順次點亮 30的場序制(field sequential)方式來驅(qū)動;或通過與液晶的掃描顯示對應地、
順次或同時發(fā)光或熄滅的間歇亮滅方式來驅(qū)動也可。如果使用場序制方式來驅(qū)動背光單元2,就能夠去掉R、 G、 B的各個彩色濾光片,因此能夠消 除彩色濾光片所引起的光量損失。另外,如果按照間歇亮滅方式將光源短 時間點亮,則可通過動畫的顯示功能。 5 另外,用于構成背光單元2的上述結構部件,如圖21A與圖21B所示,設置在篋體280內(nèi),通過從背光單元2的背面?zhèn)裙潭?,以一體化方式 構成也可。這里,圖21A是從光出射面?zhèn)缺硎颈彻鈫卧?的概要立體圖, 圖21B是從背面?zhèn)?與光出射面?zhèn)认喾吹拿?表示背光單元2的概要立體 圖。io 筐體280如圖21A所示,具有一面打開的箱狀構造,在背光單元的光出射面所在之側(cè),形成有矩形狀開口。這樣的筐體280例如可以列舉出由樹脂或金屬形成的箱狀構造的筐 體、由金屬形成骨架構造的框架、由金屬之外的剛性較強的樹脂所形成的 箱狀構造的筐體、或者骨骼構造的框架由金屬與剛性較強的樹脂形成,并15具有沿著與導光板18的平行溝平行的方向延伸的肋條的筐體等。在將背光單元2的構成部件組裝到樹脂所形成的筐體280中的情況 下,如圖21B所示,還可以將用于夾持背光單元的卡爪部281設置在筐體 280中,通過該卡爪部281也能夠夾持背光單元2的反射片22等。圖21A與圖21B中,示出了將用于構成背光單元2的構成部件設置20 在筐體280內(nèi)的結構,但也可以采用將背光單元與液晶顯示面板設置在1 個筐體內(nèi)的結構。圖22 圖24中示出了存放背光單元與液晶顯示面板的 筐體的結構例。圖22為存放有背光單元(未圖示)與液晶顯示面板4的 筐體290的示意立體圖,圖23為存放有背光單元2與液晶顯示面板的筐 體290的示意剖面圖。另外,圖24為圖23所示的筐體290的兩端部的示25 意放大剖面圖。用于存放背光單元與液晶顯示面板的筐體,可以采用將背光單元由專 用筐體存放后,將該該背光單元用筐體中所存放的背光單元與液晶顯示面 板進行收容的結構也可,或采用不將背光單元存放在背光單元用筐體中, 而是將背光單元本體與液晶顯示裝置面板固定存放的結構也可。30 光源12是細直徑的棒狀冷陰極管,用來對液晶顯示面板4進行照明。光源12設置在導光板18上所形成的平行溝18f內(nèi),與驅(qū)動單元6相連接。 這里,作為光源12使用冷陰極管,但本發(fā)明并不僅限于此,只要是棒狀 光源就可以。光源12例如可以使用通常的熒光管、冷陰極管、熱陰極管、 外部電極管、發(fā)光二極管(LED)、半導體激光器等光源,特別是優(yōu)選使 5用冷陰極管、外部電極管或發(fā)光二極管。
另外,使用具有與導光板18的平行溝18f同等長度的圓柱狀或棱柱狀 透明導光體的、且在該導光體的上面與底面設有LED的LED光源,也可 以用來代替光源12。這樣的LED光源能夠從導光體的上面與底面將LED 的光入射后從導光體的側(cè)面射出LED的光。
io 另外,光源還可以使用如圖25A所示的孔眼型燈。
本發(fā)明中,孔眼型燈是指在除希望出射的角度外的部分中設置高反射率的部件、也就是在不 射出光的部分中設置反射率高的部件,而使從給定角度射出的光的光量增 加的棒狀光源。圖25C中示出了孔眼型燈的剖面圖。圖25C中,區(qū)域320 是光出射區(qū)域。通過使用孔眼型燈,更能夠提高光的利用效率。
另外,光15源的背面?zhèn)人O置的反射片(反射器)不一定要設置,由此能夠使裝置結 構進一步簡化,也能夠防止反射片的安裝誤差所引起的輝度不均的發(fā)生。 這里,高反射率的部件可以使用金屬、非金屬的各種材料,特別是優(yōu) 選使用非金屬的材料。通過使用非金屬的材料作為反射率高的部件,能夠 降低泄漏電流。
20 進而,在使用孔眼型燈的情況下,優(yōu)選在至少l處設置定位機構。
定位機構例如圖25B所示,可以采用在燈的端部設置彎曲部322并在用于支 持燈的支持部件324中形成溝326且讓彎曲部322嵌入支持部件324的溝 326中而使燈固定的方法等。另外,燈的端部所設置的彎曲部322的角度 只要是相對導光板的平行溝可規(guī)定的、任何角度即可,特別優(yōu)選如圖25D25所示,以孔眼型燈的光出射區(qū)域320可被二等分的方式設置彎曲部322。 另外,彎曲部的形狀只要是能夠使燈的配置位置及相對平行溝反射率高的 部件的設置方向固定的、且不妨礙對平行溝的設置的、任何形狀即可。
這樣,通過設置定位機構,能夠容易地進行光源的開口部中心與導光 板的平行溝的中心之間的位置對準,從而能夠高效地使光入射到導光板。
30 圖26A為表示本發(fā)明的導光板的另一例的概要剖面圖,圖26B為圖
26A所示的導光板的仰視圖。本發(fā)明中,如圖26A與圖26B所示,在導光板18的平行溝18f中設 有光源時,為了不讓光源12與形成在導光板18中的平行溝18f直接接觸, 可以在導光板18的平行溝18f中部分地設置肋條330等,將光源12設置 5在導光板18f的平行溝18內(nèi)也可。通過采用這樣的結構,抑制了光源12所產(chǎn)生的熱直接傳遞到導光板 18,抑制了導光板18的溫度過度上升,且避免了光源即冷陰極管被部分 冷卻。這樣的肋條330例如以寬度為lmm以下且高度為0.5mm程度的凸 起形狀形成。另外,肋條330優(yōu)選部分地設置在導光板的平行溝18f的中 io 心線方向上。另外,作為優(yōu)選采用以下結構,即在相當于導光板18的平行溝的中 心線方向的延長線上的背光單元的側(cè)面,設置幵口部,通過該開口部能夠 更換光源12。通過這樣,在光源12到了壽命或發(fā)生故障時,能夠容易地 更換光源,同時,還不需要為了更換光源12而另行設置導軌部件。15 為了規(guī)定限制光源12相對反射片22的位置,優(yōu)選采用反射片22由具有剛性的金屬材料或樹脂材料形成,且反射片22與含有光源12的導光 板18被一體化的結構。此時,如圖27A 圖27D所示,在導光板18與反 射片22中的、 一方中設置凹部而另一方中設置凸部后進行嵌合、或通過 螺絲固定而使導光板18與反射片22 —體化也可。20 這里,為了針對背光單元的薄型化而確保足夠的剛性,在由金屬材料形成反射片22的情況下,金屬材料與冷陰極管的組合會產(chǎn)生懸浮電容, 這是公知的。與此相對,通過在與冷陰極管對抗的反射片的部分中設置細 長的孔穴部,能夠?qū)崿F(xiàn)懸浮電容的降低。圖2中,擴散片14用來對從導光板18的光出射面18a所出射的光進25行擴散且使之均勻化,例如通過給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)、苯甲基異 丁烯酸酯或MS樹脂、其他丙烯酸系樹脂、或COP (環(huán)烯聚合物)之類的 光學透明的樹脂所構成的平板狀部件賦予光擴散性而形成。該方法并沒有 特別的限制,例如可以給上述平板狀部件的表面實施細微凹凸加工或研磨30使其表面粗化(以后將實施了該處理的面稱作"磨砂面")而賦予擴散性, 或?qū)Ρ砻嫱坎际构馍⑸涞亩趸琛⒀趸伝蜓趸\等顏料,或與粘合劑 一起涂布樹脂、玻璃、氧化鋯等碎粒類,而在上述樹脂中將使光散射的上 述顏料、碎粒類混合來形成。本發(fā)明中,擴散片14可以使用磨砂型或涂 覆型的擴散片。5 本發(fā)明中,作為擴散片14使用上述材料,且優(yōu)選使用賦予了光擴散性的厚500pm以下的薄膜狀部件。擴散片14優(yōu)選按照從導光板18的光出射面18a離開給定的距離的方 式進行設置,該距離能夠隨著導光板18的光出射面18a的光量分布而適 當變更。通過如此這般將擴散片14從導光板18的光出射面18a隔開給定 io 間隔,而使從導光板18的光出射面18a所射出的光在光出射面18a與擴 散片14之間進一步混合。由此,能夠讓透過擴散片14照射液晶顯示面板 4的光的輝度更加均勻化。讓擴散片14與導光板18的光出射面18a隔開 給定間隔的方法,例如可以采用在擴散片14與導光板18之間設置分隔器 的方法。15 特別是在背光單元2的厚度可以稍厚的情況下,不需要通過導光板18的平行溝18f的剖面形狀,來充分降低相當于平行溝18f的導光板18的光 出射面18a中的輝度的峰值,可以對其進行部分降低,同時在擴散片14 與導光板18的光出射面18a之間設置間隙,讓從擴散片14所出射的照明 光的輝度分布均勻。另外,導光板18的平行溝18f的剖面形狀的改良(平20行溝的前端部分的逐漸變細)存在極限,在相當于平行溝18f的導光板18 的光出射面18a中的輝度的峰值無法完全降低的情況下、或無法充分降低 的情況下,可以在擴散片14與導光板18的光出射面18a之間設置間隙, 使得從擴散片14所出射的照明光的輝度分布均勻也可。棱鏡片16與17是通過將多個棱鏡平行排列而形成的透明片材,能夠25提高從導光板18的光出射面18a所出射的光的聚光性,由此改善輝度。 棱鏡片16與17中的一方,按照其棱鏡列延伸的方向與導光板18的平行 溝18f平行的方式配置,另一方按照垂直的方式配置。也即,棱鏡片16 與17按照棱鏡列的延伸方向互相垂直的方式配置。另外,棱鏡片16被設 置得其棱鏡的頂角與導光板18的光出射面18a相向。這里,棱鏡片16與3017的配置順序可以是在導光板上設置具有沿平行于導光板的平行溝的方
向延伸的棱鏡的棱鏡片16,在該棱鏡片16上設置具有沿垂直于導光板的平行溝的方向延伸的棱鏡的棱鏡片17,或者也可以反過來設置。另外,圖示的例子中,使用棱鏡片,但也可以代替棱鏡片,使用將類 似于棱鏡的光學器件規(guī)則地設置后的片材。另外,代替棱鏡片還可以使用5將具有棱鏡效果的器件例如雙凸透鏡、凹透鏡、凸透鏡、金字塔型等光學元件規(guī)則地配置后的片材。本發(fā)明中,如圖3A、圖3B、以及圖3C所示,更優(yōu)選在反射片22與 導光板18的光出射面18a的相反側(cè)的斜面18d之間,設置棱鏡片19。圖 3A為表示在反射片22與導光板18的斜面之間設有棱鏡片19的情形的概io要剖面圖,圖3B為從導光板側(cè)所看到的在反射片22與導光板18的斜面 之間所設置的棱鏡片19的概要平面圖,圖3C為棱鏡片的概要橫剖面圖。 在反射片22與導光板18的斜面18d之間設置的棱鏡片19,優(yōu)選按照棱鏡 19a的延伸方向垂直于導光板18的平行溝18f的方式配置,并且按照棱鏡 19a的頂角與導光板18的斜面18d相向的方式配置。15 這里使用了棱鏡片,但也可以使用具有與棱鏡片相同效果的光學元件,或使用將具有透鏡效果的光學元件例如雙凸透鏡、凹透鏡、凸透鏡、 金字塔型等光學元件規(guī)則地設置后的片材。另外,圖示的例子中,使用棱鏡片16與17,更優(yōu)選使用棱鏡片19, 但在通過導光板18的平行溝18f而使光出射面18a中的輝度被更加均勻化20的情況下,當然不需要棱鏡片19,還可以不使用棱鏡片16與17中的任一 方或雙方。通過減少高價的棱鏡片的使用片數(shù),或者放棄使用棱鏡片,能 夠降低裝置成本。圖2A與圖2B中,反射片22用來對從導光板18的背面(圖中下面) 所泄漏的光進行反射而使其再次入射到導光板18,由此能夠提高光的利用 25 效率。反射片22按照覆蓋住導光板18的下面(斜面)的方式形成。反射 器20設置在光源12的背后,以塞住導光板18的平行溝18f。反射器20 能夠?qū)碜怨庠?2的下面的光進行反射,并使光從導光板18的平行溝18f 的側(cè)壁面入射。 、反射片22只要能夠?qū)膶Ч獍?8的背面(圖中下面)所泄漏的光進 30行反射的、由任何材料形成即可,例如可以是通過在PET或PP (聚丙稀)
等中將填充物混合后進行延伸來形成空腔而使反射率提高的樹脂片、在透 明或上述白色樹脂片的表面通過鋁蒸鍍等而形成有鏡面的薄片、鋁等金屬 箔或置放有金屬箔的樹脂片、或通過表面具有足夠反射性的金屬板來形 成。5 另外,反射片可以直接粘貼在與導光板的光出射面相向一側(cè)面的除平行溝外的部分、例如斜面。另外,并不僅限于將反射片直接粘貼在導光板 上,還可以將具有與反射片同樣的功能的涂料直接涂布在導光板上。這樣,通過直接粘貼反射片或直接涂布涂料,能夠提高出射效率,另 夕卜,還能夠防止因反射片的安裝誤差所引起的輝度不均。io 另外,本發(fā)明中的背光單元并不僅限于圖2A與圖2B中所示的結構,例如為了提高從導光板18所射出的光的輝度,還可以設置反射型偏振光 膜、膽甾(〕U7亍< 、乂夕)型偏振光膜、散射型偏振光膜等輝度增強片。 這樣的輝度增強片,在圖2A與圖2B中,優(yōu)選設置在導光板18與液晶顯 示面板4 (下面偏振光板)之間,特別優(yōu)選設置在液晶顯示面板4 (下面15偏振光板)的光入射側(cè)的面。反射型偏振光片例如可以采用特開平6 — 331824號公報中所記載那樣 的雙折射性材料,該雙折射性材料至少相對1個偏振波面具有比在導光板 的光出射面上導光板的折射率更高的折射率、相對與該偏轉(zhuǎn)波面垂直的偏 轉(zhuǎn)波面具有比導光板的平均折射率低的折射率。20 另外,還可以使用特幵平11一281975號公報中所記載那樣的、延伸膜。這里,在使用延伸膜的情況下,如特開平11一281975號公報中所述 那樣,可以經(jīng)由黏合劑層或粘接劑層而粘貼在導光板的單面上。另外,還可以使用特開平7—49496號公報中所述那樣的、將相對折 射率較大的透明介質(zhì)與相對折射率較小的透明介質(zhì)交替層疊所形成的多25層結構體,或在面狀透明支持體的至少一面中,優(yōu)選將具有1000nm以下 厚度的電介質(zhì)膜至少成膜一層以上的結構體,或?qū)⒄凵渎什煌亩喾N透明 性聚合物進行層疊的結構體。另外,還可以使用特開平7 — 72475號公報中所述的偏振光分離器, 該偏振光分離器是在剖面為略W字狀的透明支持體狀上至少設有一層以30上的、具有與可見光波長同等以下的厚度的電介質(zhì)膜而構成的分離器,對
于給定入射方向附近的光線,讓P偏振光成分透過而對S偏振光成分的至 少一部分進行反射。另外,還可以使用特開2004_78234號公報中所述的折轉(zhuǎn)反射偏振光 器,該偏振光器具有并列設置的本質(zhì)上為直角二等邊的系數(shù)的棱鏡的直線 5排列所構成的結構化表面,由關于對該結構表面相反的平滑表面的接面形 成約45度的角度的垂直系數(shù)的面的第1材料、本質(zhì)上與第1材料相同的 第2材料、以及至少位于1個材料的結構化平面上由所選擇的光學厚度的 高折射率材料與低折射率材料交互重疊而成的層所構成的至少1個光學堆 積構成;第1材料與第2材料完全光學粘合,形成單一單元,該單一單元 io中,第1與第2材料的折射率以及上述光學堆積的多個層的上述折射率與 光學厚度,全部按照所偏轉(zhuǎn)后的光產(chǎn)生選擇性反射的方式進行選擇,上述 光學堆積的一部分的內(nèi)部,混合過的偏振光的入射光線被分離成s-偏振光 與p-偏振光,上述s-偏振光成分,被上述光學堆積的其他部分所反射,在 該部分中被反射為與入射光學平行,逆著入射光方向行進,上述p-偏振光 15成分,相對入射光線平行地透過。另外,還可以使用特開昭61—262705號公報中所述的偏振光器件, 該偏振光器件在交互設置A型凸條與V型溝而形成有三角波形面的透明 材料上,設置了具有偏振光過濾功能與相位差板功能的電介質(zhì)多層膜。 另外,還可以使用美國專利第3610729號公報的說明書中所記載的、 20將具有雙折射性質(zhì)的材料以厚度為各種波長的1/4的層連續(xù)層疊而構成的 偏振光膜。另外,還可以使用美國專利第5867316號說明書中所述的、由包括具 有雙折射性質(zhì)的連續(xù)相和連續(xù)相的內(nèi)部少量的分散相的聚合物所形成的 光學膜。25 另外,還可以使用特開2003—295183號公報中所述的、將表面等離子體子的金屬薄膜由低折射率的透明介質(zhì)夾持的結構的偏振光分離膜。進而,除了采用了只讓平行于入射面的P偏振光成分透過、反射垂直 于入射面的S偏振光成分的表面等離子體子的偏振光分離膜的配置之外, 還能夠通過將用于變更光的偏振方向的、例如具有在垂直的偏振光成分之30間在光學厚度中僅產(chǎn)生X/4差的雙折射性質(zhì)的A74相位膜或擴散膜等偏振
光方向變更膜、與導光板一體構成,來進一步提高輝度。散射型偏振光膜,例如可以使用特開平8-76114號公報中所述的、將液晶與高分子的復合體延伸形成的各向異性散射體。另外,還可以使用特開2001-343612號公報中所述的、根據(jù)直線偏振 5光的振動方向而巴特斯(Bates)值不同的巴特斯各向異性層。這種情況下, 優(yōu)選進一步在導光板的光出射面的相反面中粘帖第1相位差板,且在導光 板與反射板之間設置第2相位差板。另外,還可以使用特開平9-274108號公報中所述的、在透明的高分子 膜中均勻分散與其不同的材料所構成的微小區(qū)域、與高分子膜與微小區(qū)域 io垂直的、相對直線偏振光的一方的折射率幾乎相同而相對該直線偏振光的 另一方的折射率不同的偏振光元件。膽甾型偏振光元件,例如可以使用特開平6-281814號公報中所述的、 分子螺旋的軸以膜橫切后延伸的方式取向、而使膜中的分子螺旋的間距以 最大間距與最小間距的差至少為100nm的方式變化的、偏振光膜。 15 上述實施方式中,對采用具有偏振光分離功能的輝度增強膜的結構進行了說明,但本發(fā)明并不僅限于此,如特開2001-201746號公報、特開 2001-228474號公報中所述那樣,在導光板的光出射面中形成具有偏振光 分離功能的細微凹凸部,也能夠提高從光出射面所出射的光的輝度。另外,如特開平9-134607號公報中所述,在導光板與反射部件(反射 20板)之間,設置具有實質(zhì)上為導光板折射率以上的第1折射率與小于導光 板的折射率的第2折射率,且將第1偏振光狀態(tài)的大致全部從垂直于第1 偏振光狀態(tài)的第2偏振光狀態(tài)中分離的各向異性層,也能夠提高輝度。另外,如特開2004-363062號公報中所述,在導光板的傾斜背面中形 成由細微凸起所構成的具有偏振光分離功能的粗糙面圖案,也能夠提高輝25 度。另外,如特表平10-508151號公報中所述,在光波導(導光板)中, 設置填充了與光波導材料不同的材料的凹部,這兩個材料的一方采用折射 率為np的各向同性材料,另一方材料采用折射率為no與ne的各向異性 材料。這里,關于折射率,設定nc)或ne與np相等或事實上相等。由此, 30在各向同性材料與各向異性材料間的界面中,能夠分離偏振光,將光源所
照射的光的大部分,變更成在從光導波路出去之前具有同一個偏振光方向的光。這樣,通過將特表平10-508151號公報中所述的結構應用于本發(fā)明, 也能夠提高輝度。另外,如特開平9-292530號公報中所述,導光板由具有導光功能的2 5層以上的層構成,第1層或第2層中的至少一方采用具有雙折射性質(zhì)的材 料,在第l層與第2層之間設置界面,而使光被界面所散射或折射或衍射 后的光從導光板的表面出射,由此也能夠提高輝度。另外,本發(fā)明中還能夠設置用于擴大視角的光學補償膜。光學補償膜 例如可以采取使用盤型(discotic)液晶或向列型(nematic)液晶的光學補 io償膜,或使用準直膜的光學補償膜等。光學補償膜在圖2A與圖2B中, 優(yōu)選以粘貼在液晶顯示面板4的上面與下面的方式設置。另外,還可以將具有擴散、聚光、散射或衍射等功能的光學部件,設 置在圖2A與圖2B中的導光板18的光出射側(cè),例如設置在導光板18的 光出射面或?qū)Ч獍?8與液晶顯示面板4之間。作為這樣的光學部件,將 15具有上述任一功能的光學部件設置一個也可,將功能相同或不同的多個光 學部件組合后進行配置也可。在多個光學部件組合后進行使用的情況下, 這些多個光學部件的設置順序是任意的,可以對應于所希望的光學特性, 適當調(diào)整設置的順序。上述擴散膜、棱鏡片、輝度增強片等光學部件可以分別一個一個地使 20用,也可以使用多個。另外,也可以將這樣的光學部件互相粘貼起來使用。 另外,還能夠直接粘貼在導光板上,或粘貼在液晶顯示面板的光入射側(cè)的 面中。另外,棱鏡片的設置也沒有特別的限制,例如在將光出射方向設為 向上方向時,既可以將棱鏡向上設置又可以向下設置,還可以使2片棱鏡 片重疊后進行使用。25 另外,圖2A與圖2B中,在導光板18與液晶顯示面板4之間如上所述那樣設有擴散片14、棱鏡片16、 17等光學部件,但這些光學部件的構 成并不局限于這樣的結構例,例如還可以采用以下所示的結構。例如,在 導光板的光出射面?zhèn)?,順次設置通過印刷形成有用于抑制譜線(line)發(fā) 生的網(wǎng)點的擴散片、棱鏡片、以及上述輝度增強片的結構。這種情況下,30擴散片的光入射側(cè)的面也即與導光板的光出射面相向的面中,優(yōu)選形成有
網(wǎng)點,且棱鏡片優(yōu)選在光出射側(cè)設置棱鏡列。另外,作為其他結構例,還可以采用在導光板的光出射面?zhèn)仍O置有通 過印刷形成有網(wǎng)點的擴散片、以及輝度增強片的結構。這種情況下,與上 述一樣,優(yōu)選在擴散片的光入射側(cè)的面中形成有網(wǎng)點。另外,作為另一結 5構例,可以采用通過印刷在導光板的光出射面上形成網(wǎng)點,并順次在該導 光板的光出射面?zhèn)仍O置有擴散片與輝度增強片的結構。這種情況下,由于 在導光板的光出射面上形成有網(wǎng)點,所以可使用未形成網(wǎng)點的擴散片。進而,還可以采用通過印刷在導光板的光出射面?zhèn)刃纬删W(wǎng)點,并在該 導光板的光出射面?zhèn)软槾卧O置具有相同或不同特性的2片擴散片與1片輝 10度增強片的結構。另外,還可以是在導光板的光出射面?zhèn)软槾卧O置2片擴 散片與l片輝度增強片的結構。這種情況下,作為優(yōu)選,在導光板的光出 射面未形成網(wǎng)點,而是在位于接近導光板一側(cè)的擴散片的、與導光板的光 出射面相向的面中通過印刷來形成網(wǎng)點。上述結構例中,從部件數(shù)目減少且能夠降低制造成本的觀點來看,優(yōu) 15 選采用在導光板的光出射面通過印刷而形成網(wǎng)點,并在該導光板的光出射 面?zhèn)软槾卧O置擴散片與輝度增強片的結構。圖2B中,導光板18具有矩形狀光出射面18a;在其一邊平行的厚壁部18b;在該厚壁部18b的兩側(cè)以平行于上述一邊的方式形成的一對薄壁端部18c; —對傾斜背部18e,隨著從厚壁部18b沿與上述一邊直行(平20 行)的方向分別朝向兩側(cè)的薄壁端部18C而壁厚變薄,且形成斜面18d;以及平行溝18f,在厚壁部18b中以平行于上述一邊方式形成,用于存放 光源12。也即,導光板18其表面的外形形狀是矩形狀平板,通過透明樹脂形 成。導光板18其一方的面平坦而構成光出射面18a,另一方的面按照從厚 25壁部18b向兩側(cè)隨著朝向一方的邊而板厚逐漸變薄的方式構成相對一方的 面傾斜的一對斜面18d。這里,斜面18d形成為平面,但也可以是曲面。另外,本實施方式的導光板18中,另一方的面中在斜面18d與基端 面18i之間形成有平行于光出射面18a的平行面18g。也即,該導光板18 的厚壁部18b中設置有從斜面18d延伸的平行面18g。本發(fā)明中,不一定 30要設置這樣的平行面18g,但由于能夠提高光的利用效率,因此優(yōu)選進行設置。導光板18例如可以使用將加熱后的原料樹脂以擠壓成形或注射模塑 成形來進行成形的方法,以及使用在模具中使單體、低聚體聚合而進行成 形的澆鑄聚合法等來進行制造。導光板18的材料例如可以使用PET (聚5 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)、苯甲基異丁烯酸酯或MS樹脂、其他丙烯酸樹脂、或 COP (環(huán)烯聚合物)等透明樹脂。透明樹脂中可以混入用于使光散射的微 粒。由此,能夠進一步提高來自光出射面18a的光出射效率。在透明樹脂 中混入有用于使光散射的微粒的情況下,該微粒可以各向同性,也可以各 io向異性。另外,還能夠在導光板中混入色調(diào)校準劑,對出射光的色調(diào)進行調(diào)節(jié)。 另外,代替在導光板中混入色調(diào)校準劑,還可以設置用于對入射到液晶顯 示面板中的光的色調(diào)進行校準的顏色校準濾光器。進而,還可以同時使用 混入有色調(diào)校準劑的導光板與用來校準色調(diào)的顏色校準濾光器。 15 這里,導光板中所使用的透明部件中,優(yōu)選使用藍色容易透過的材料。例如,在光源是冷陰極管之類的棒狀光源的情況下,因透過部分的分光特 性,液晶顯示面板的光出射面的色溫減低得比光源的色溫低。因此,需要 預先將光源的色溫設置得較高。但是如果將光源的色溫設置得較高,輝度 效率便會降低。通過導光板中所使用的透明部件中采用容易透過藍色的材20 料,能夠讓光源的色溫與液晶顯示面的色溫相同。由此,能夠讓從光源所射出的高輝度的光從液晶顯示面板出射,而不會使色溫降低。其結果,能 夠進一步降低消耗功率,另外還能夠進一步延長光源的壽命,減少光源的 數(shù)目與逆變器的數(shù)目,由此降低成本。另外,可以在導光板的光出射面?zhèn)韧坎伎轨o電材料或?qū)щ姴牧?。由此?5 能夠讓背光裝置內(nèi)部很難因靜電而堆積灰塵。這里,本發(fā)明的導光板可以在上述透明樹脂中混入可塑劑來制作。這 樣,用混合有透明材料與可塑劑的材料來制作導光板,能夠讓導光板有撓 性,也即能夠獲得具有柔軟性的導光板,導光板能以各種形狀進行變形。 因而,能夠?qū)Ч獍宓谋砻嫘纬蔀楦鞣N曲面。30 由此,例如在將導光板或采用該導光板的面狀照明裝置用作燈飾(照
明)關系的顯示板的情況下,在具有曲率的墻壁上也可安裝,從而能夠在 更多種類、更大的使用范圍內(nèi)的燈飾或POP (POP廣告)燈中使用導光板。 在這里,作為增塑劑,可列舉鄰苯二甲酸酯,具體是鄰苯二甲酸二甲酉旨(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、 5 鄰苯二甲酸二一2—乙基己酯(DOP (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 C11) (610P、 711P等)、鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)。另夕卜,除了鄰苯二甲酸酯還可列 舉己二酸二辛酯(DOA)、己二酸二異壬酯(DINA)、己二酸二正垸基io 酯(C6、 8、 10) (610A)、己二酸二烷基酯(C7、 9) (79A)、壬二酸 二辛酯(DOZ)、癸二酸二丁酯(DBS)、癸二酸二辛酯(DOS)、磷酸 三甲苯酯(TCP)、乙酰檸檬酸三丁酯(ATBC)、環(huán)氧化大豆油(ESBO)、 偏苯三酸三辛酯(TOTM)、聚酯系、氯化石蠟等。導光板18的厚壁部18b的與光出射面?zhèn)?8a相反側(cè)中,在長邊方向15延伸形成有用于存放光源12的平行溝18f。平行溝18f的深度優(yōu)選決定為 不會讓光源12的一部分從導光板18的下面露出來,并優(yōu)選考慮到光源12 的尺寸、導光板18的機械強度、經(jīng)時變化等再決定。另外,導光板18的 厚壁部18b與薄壁部18c的厚度,可以根據(jù)光源12的尺寸而任意變更。 這里,導光板18的平行溝18f可以沿垂直于導光板18的長邊方向的方向20 而形成,但為了提高來自存放于平行溝18f中的光源12的光利用效率,優(yōu) 選形成在長邊方向上。本實施方式中,平行溝18f由用于構成其前端部分的1對前端面18h 與用于構成基端部分的1對基端面18i形成,基端面18i相對光出射面18a 的傾斜比前端面18h的傾斜更陡。也就是,基端面18i的接面與光出射面25 18a所形成的角度(傾斜角)4>n比前端面18h的接面與光出射面18a所 形成的角度的最大值即最大傾斜角cj)m更大。具有圖2B所示的構造的導光板18中,由其平行溝18f內(nèi)所設置的光 源12所射出的光中的、從形成平行溝18的側(cè)面入射到導光板18內(nèi)部的 光,被導光板18的斜面18d反射之后,從光出射面18a出射。此時,一30部分光從導光板18的下面泄漏出來,但該泄漏了的光被形成在導光板18
的斜面?zhèn)?8d中的反射片22所反射,再次入射到導光板18的內(nèi)部后從光 出射面18a出射。這樣,從導光板18的光出射面18a射出均勻的光。另外,本發(fā)明中,為了將光出射面18a所射出的光均勻化,而對斜面 18d的角度(錐度)進行限制,以使相對光射出面18a為直角,且沿平行 5發(fā)行(逆行進方向)有效地傳輸光束。也即,將斜面18d的角度(錐度) 設為可使光源12所射出的入射到導光板18中的光束的一部分由光出射面 18a (背面)全反射的角度。圖2B中,導光板18的平行溝18f在垂直于平行溝18f的長邊方向的 剖面形狀中,其前端部分呈三角形,基端部分呈矩形,整體形成為向光出io 射面18a側(cè)凸出的本壘(homebase)形狀。因此,平行溝18f的一對前端 面18h,各自的一方的端部相互相交,相對垂直于光出射面18a且從光源 的中心通過的垂直面以給定的角度傾斜呈對稱,其剖面形狀由形成三角形 的1個頂點的具有給定角度的傾斜的兩個線段(斜邊)形成。導光板18 的平行溝18f的1對基端面18i,其各自的一方端部與1對前端面18h各15自的另一方端部相連,且關于上述垂直面平行對稱,其剖面形狀由與三角 形剩下的兩個頂點分別相連結的、且分別與導光板18的平行面18g相連 的垂直于光出射面18a的線段形成。這里,平行溝18f的剖面形狀形成為前端部分呈三角形、基端部分呈 矩形的本壘(home base)形狀,但本發(fā)明并不僅限于此,只要前端部分傾20斜相交,且與前端部分相連的基端部分的傾斜比前端部分的傾斜更陡峭, 則不管是什么形狀都可以。也即,平行溝18f的剖面形狀由前端部分中隨 著朝向光出射面18a而其間隔變窄、且在頂點相交的1對輪廓線構成,只 要各個輪廓線中具有相對于與光出射面18a垂直的線的傾斜角度存在變化 的部分,且為遠離頂點的平行溝的基端側(cè)(基端面18i) —方形成比接近25 頂點的前端側(cè)(前端面18h)更小的銳角的形狀即可。換而言之,平行溝 18f的剖面形狀中,只要為遠離頂點的平行溝基端側(cè)(基端面18i)的輪廓 線與光出射面18a所形成的傾斜角(傾斜角cl)n) —方比接近頂點的前端 側(cè)(前端面18h)的輪廓線與光出射面18a所形成的傾斜角(最大傾斜角 cJ)m)更大的形狀即可。例如圖4A所示,可以將平行溝18f的1對前端面3040形成為雙曲線形狀,如圖4B所示,可以將平行溝18f的l對前端面40
形成為橢圓形狀,或可以將平行溝18f的1對前端面40為懸垂線形狀。另外,本發(fā)明中,在平行溝的剖面形狀中將平行溝的頂點即最深部(用 于形成平行溝的側(cè)壁的連接部)形成為尖點的形狀也可。也就是,平行溝 的l對前端面的剖面形狀,具有互相相交的尖銳的l個交點,由相對從平 5行溝的中心通過且垂直于導光板的光出射面的中心線呈對稱的2個曲線或直線的一部分形成。本發(fā)明中,導光板的平行溝的剖面形狀只要是上述任 一個形狀,從導光板的光出射面就能夠出射均勻的光。圖4C中示出了平行溝的1對前端面50的剖面形狀具有互相相交的尖 銳的1個交點、由相對從平行溝18f的中心通過且垂直于導光板的光出射io 面的中心線呈對稱的2個曲線的一部分形成時的一例。圖4C所示的導光 板18是相對從平行溝18f的中心通過且垂直于導光板18的光出射面18a 的中心線X呈對稱的、成為1對前端面50的、2個曲線51a、 51b為圓弧 的情況。這種情況下,如圖4C所示,被形成為用于形成平行溝18f的 一方側(cè)壁所對應的圓弧51a的中心位置與另一方側(cè)壁所對應的圓弧51b的15 中心位置不同。由此,圓弧狀的兩側(cè)壁相交的部分52成為如圖4C所示那 樣的尖銳的形狀。另外,圖4D中示出了平行溝的1對前端面53的剖面形狀具有互相相 交的尖銳的1個交點、由相對從平行溝的中心通過且垂直于導光板的光出 射面的中心線呈對稱的2個曲線的一部分形成的情況下的另一例。圖4D20所示的導光板18是相對從平行溝18f的中心通過且垂直于導光板18的光 出射面18a的中心線X呈對稱的、成為1對前端面53的、2個曲線54a、 54b為拋物線的情況。圖4D中,平行溝18f的l對前端面53被形成為 平行溝18f的一方側(cè)壁所對應的拋物線54a的焦點與另一方側(cè)壁所對應的 拋物線54b的焦點不同。25 如圖4D所示,在平行溝18f的l對前端面53的剖面形狀由在交點56相交的2個曲線54a與54b形成的情況下,平行溝18f的一方側(cè)壁所對應 的曲線54a在交點(尖點)56的接線、與平行溝18f的另一方側(cè)壁所對應 的曲線54b在交點56的接線相互所形成的角度e優(yōu)選為90度以下,更優(yōu) 選為60度以下。30 圖1 圖4D中,例示了在平行溝的剖面形狀中用于形成平行溝的1
對前端面的曲線朝向平行溝的中心呈凹狀的導光板的例子,而圖5A與圖5B中示出了與此不同的本發(fā)明的導光板的另一方式。圖5A為平行溝18f 的l對前端面60的剖面形狀由朝向平行溝18f的中心凸出的兩個曲線61a 與61b形成的導光板的示例;圖5B為平行溝18f的l對前端面63的剖面 5 形狀由朝向平行溝18f的中心凸出的曲線64a與64b和朝向平行溝18f的 中心凹進的曲線66a與66b組合后的曲線所形成的導光板的例子。具有圖 5A與圖5B所示的剖面形狀的平行溝的導光板,也能夠不僅抑制譜線的發(fā) 生并且從光出射面出射足夠輝度的光。另外,圖1 圖5B中,在平行溝的剖面形狀中,平行溝的前端部分io的1對基端面形成為與前端面18h及與平行面18g相接的、相對光出射面 18a平行對稱的垂直線段,而平行溝18f的剖面形狀由隨著朝向光出射面 18a而其間隔變窄、且在頂點相交的1對輪廓線構成,各個輪廓線只要具 有相對于與光出射面18a垂直的線的傾斜角度存在變化的部分、按照遠離 頂點的平行溝的基端側(cè)(基端面) 一方形成比接近頂點的前端側(cè)(前端面)15 更小的銳角即可,例如在平行溝的1對前端面的剖面形狀為三角形的情況 下(參照圖2),如圖6A所示,平行溝的l對基端面70的剖面形狀由具 有以與垂直于光出射面18a且從光源的中心通過的線所形成的角度比前端 面18h的角度更小的這種給定傾斜的線段(斜邊)形成。另夕卜,平行溝的 各個基端面的剖面形狀并不僅限于直線,還可以使用曲線,如圖6B所示,20 可以將平行溝18f的1對基端面72的剖面形狀形成為朝向平行溝18f的中 心凹進的曲線。這里,曲線可以采用雙曲線形狀、橢圓形狀、拋物線形狀 等平行溝的1對前端面中所采用的各種曲線。平行溝的形狀并不僅限于此,還可以采用上述1對前端面的形狀與1 對基端面的形狀進行了各種組合后的形狀等的各種形狀。另外,平行溝的251對前端面與1對基端面的大小只要能夠在平行溝的內(nèi)部設置光源就可 以,1對前端面與1對基端面的邊界位置(接觸位置)并沒有特別的限定。 這里,平行溝的l對前端面與l對基端面的接頭(連接部分),以及 平行溝的1對基端面與平行面的接頭以及平行面與斜面的接頭,優(yōu)選為 RX).01[mm]的平滑的形狀。通過將接頭形成為平滑的形狀,能夠防止接頭30中的光的散射,防止譜線的發(fā)生、輝度不均的發(fā)生。
進而,可以在除平行溝的側(cè)面(1對前端面與1對基端面)外的導光 板的表面,例如在光出射面及/或斜面形成多個其棱平行于棒狀光源的軸的 給定形狀的微小的棱鏡。通過在除平行溝的側(cè)面(1對前端面與1對基端 面)外的導光板表面形成多個給定形狀的微小棱鏡,在構成背光燈等面狀 5照明裝置的情況下,可以不需要棱鏡片,由此提高作為面狀照明裝置的光 利用效率,實現(xiàn)裝置的小型化乃至成本的降低。另外,多個給定形狀的微 小棱鏡優(yōu)選形成在斜面與出射面的任一個中,更優(yōu)選在斜面與光出射面雙 方中形成這樣的棱鏡。這里,形成在斜面中的棱鏡其頂角ep,優(yōu)選為ioo?!秂pl《i4o° 。另io外,形成在光出射面中的棱鏡其頂角0p2更優(yōu)選為40?!秂p2《70° 。另外,圖1 圖6B所示的導光板中,在1對斜面與平行溝的1對基 端面之間分別設有1對平行面,但本發(fā)明中不一定要設置平行面,也可以 如圖7所示,采用不設置平行面而讓斜面80與平行溝18f的基端面18i直 接連接的構造。15 本發(fā)明的導光板中,如圖8所示,可以在導光板18的光出射面18a中例如通過印刷形成網(wǎng)點圖案92,該網(wǎng)點圖案92在某中心線X中網(wǎng)點的 密度較高、隨著從該中心線X朝向兩側(cè)(相對中心線的垂直方向)而網(wǎng)點 密度逐漸變低。通過在導光板18的光出射面18a中按照網(wǎng)點圖案的中心 線X與導光板18的平行溝的中心線所對應的位置相一致的方式形成這樣20的網(wǎng)點圖案92,能夠抑制導光板18的光出射面18a中的譜線的發(fā)生和不 均。另外,代替將網(wǎng)點圖案92印刷在導光板18上,將形成有網(wǎng)點圖案的 薄片層疊在光出射面上也可。網(wǎng)點的形狀可以是矩形、圓形、橢圓形等任 意的形狀,網(wǎng)點的密度可以對應于譜線的強度或?qū)挾葋磉m當選擇。另外, 代替通過印刷形成這樣的網(wǎng)點圖案,可以讓網(wǎng)點圖案所對應的部分粗化為25磨砂面。這樣的磨砂面可以形成在導光板的平行溝的最深部或側(cè)壁中。這里,從光出射面所出射的光的輝度分布,很大程度上依賴于導光板 的平行溝的前端部分的形狀,因此僅通過將導光板的平行溝的形狀設計為 上述本發(fā)明所示的形狀,就能夠?qū)Ч獍宓墓獬錾涿嬷械妮x度調(diào)整到最 佳,實現(xiàn)均勻化。30 作為一例,在導光板的平行溝的剖面形狀為雙曲線的情況下,平行溝所對應部分中的相對輝度的峰值,變?yōu)橛蓙碜詢A斜背部的出射光所形成的 相對輝度的平均值的io倍以下,來自光出射面的輝度變得大體均勻。另 夕卜,在平行溝的剖面形狀為半圓形或拋物線形的以前的導光板中,平行溝 的中心部分即光源的正上方的位置中相對輝度變高,產(chǎn)生了譜線。也即, 5在以前的平行溝的剖面形狀為半圓形或拋物線形的導光板中,光出射面中 的輝度不均勻。另外,在平行溝的剖面形狀為三角形的導光板中,由于中心部分的相 對輝度變低,因此通過將頂點以給定的幅度變得平坦,或變?yōu)榍拾霃捷^ 小的曲面,能夠讓光出射面中的輝度均勻化。 10 這里,在將平行溝的頂點以給定的幅度平坦化的情況下,導光板的平行溝所對應的部分中的相對輝度隨著平坦部分的長度而變化。因此,本發(fā) 明中通過將平行溝的最深處的平坦部分增長就能夠提高輝度,但如果過長 則存在變?yōu)樽V線之虞,因此平坦部分的長度優(yōu)選為冷陰極管直徑的20%以下,更優(yōu)選為10%以下。15 另外,導光板的表面中,輝度與照度能以大體一樣的方式處理。本發(fā)明中,推測在照度中也有同樣的傾向。因此,通過將導光板的平行溝的形 狀設計為本發(fā)明所示的形狀,可認為能夠?qū)Ч獍宓墓獬錾涿嬷械恼斩纫?均勻化。另外,平行溝的前端部分的頂部(最深部)的剖面形狀,并非僅為相 20對平行溝的中心線呈對稱的尖銳的1個交點中被倒角后的平坦狀狀、或被 圓化后的圓形,當然為橢圓形、拋物線形、或雙曲線形也可。進而,除此 之外,如上所述那樣,通過將平行溝的前端部分的頂部(最深部)形成為 磨砂面,來降低照度或輝度的峰值也可。如上所述,本發(fā)明的導光板中,按照以下比率將導光板18的平行溝2518f的前端形狀進行尖細化,該比率是導光板18的光出射面18a在相當于 平行溝18f的部分(第1部分)中所形成的譜線的峰值(輝度的峰值)、 相對導光板18的光出射面18a在除平行溝18外即相當于斜面18d的部分 (第2部分)中所形成的輝度的平均值之比,也就是,按照該比率之值對 導光板18的平行溝18f的前端形狀的尖細化程度進行控制。另外,這種情30況下,如后述的第2方式的情況那樣,該比率優(yōu)選為3以下,更優(yōu)選為2以下。另外,優(yōu)選根據(jù)背光單元2的厚度(導光板18的光出射面18a與擴 散片14之間的距離)、或背光單元2中所使用的擴散片14的擴散效率或 張數(shù)、棱鏡片16、 17與19的擴散效率或使用張數(shù)等來設定該比率。也即, 5在背光單元2的厚度(導光板18的光出射面18a與擴散片14之間的距離) 能夠增厚(大)至某程度的情況下、或在背光單元2中所使用的擴散片14 的擴散效率高、能夠增多使用張數(shù)的情況下、或棱鏡片16、 17以及19的 擴散效率高、能夠增多使用張數(shù)的情況下,能夠充分進行從導光板18的 光出射面18a所出射的照明光的擴散(混合等),因此雖然成本升高,但 io能夠?qū)Ч獍?8的光出射面18a的第1部分的輝度的峰值、相對導光板 18的光出射面18a的第2部分的輝度的平均值之比設為某個程度的大小。 但在不是這樣的情況下,雖然可低成本化,但需要將該比率之值設定得較 小。另一方面,本發(fā)明的導光板中,按照導光板18的光出射面18a的第115部分的輝度的峰值為導光板18的光出射面18a的第2部分的輝度的平均 值的3倍以下、更優(yōu)選為2倍以下的方式,進行導光板18的平行溝18f 的前端形狀的尖細化。這里,將導光板18的光出射面18a的第1部分的 輝度峰值形成為導光板18的光出射面18a的第2部分的輝度的平均值的3 倍以下,是因為可使從導光板18的光出射面18a所射出的照明光的輝度20分布比以前更加均勻化,其結果,從導光板18的光出射面18a所射出的 照明光的擴散(混合等)不需要如此充分的進行,由此能夠使用擴散效率 不太高的低成本的擴散片14且減少使用張數(shù),另外,可以停止高價棱鏡 片16、 17、 19自身的使用,或可使用擴散效率不太高的低成本的棱鏡片 16、 17、 19,或減少使用張數(shù)。25 另外,本發(fā)明的導光板中,在導光板18的平行溝18f的剖面形狀中,平行溝18f的尖銳化實施的前端部分優(yōu)選為相對從棒狀光源12的中心朝向 光出射面18a的垂線(X)的角度在兩側(cè)為90度以內(nèi)的部分,更優(yōu)選為 60度以內(nèi)的部分。也即,本發(fā)明中,為了降低導光板18的光出射面18a 中相當于平行溝18f的第1部分的輝度的峰值,平行溝18f的尖銳化實施30部分,可以是平行溝18f全體,但也可以是給定的前端部分,只要能夠降 低峰值就可以。進而,本發(fā)明中,導光板的平行溝的形狀由隨著朝向光出射面其間隔 變窄的、在頂點相交的1對輪廓線構成,各個輪廓線具有相對于與光出射 面垂直的線的傾斜角度存在變化的部分,且為遠離頂點的平行溝的基端側(cè) 5 (1對各基端面) 一方形成比接近頂點的前端側(cè)(1對各前端面)更小的 銳角的形狀,從而能夠進一步減少輝度不均,提高出射效率。也即,通過 將平行溝的剖面形狀形成為相對其他雙曲線、拋物線、其他曲面的傾斜線段的最大傾斜角4)m具有其他傾斜角4)n (>4>m)的曲線的組合,由此能 夠進一步降低輝度不均,提高出射效率。io 接下來,對在導光板的平行溝的剖面形狀變更為各種形狀時從導光板的光出射面所出射的光的輝度分布進行模擬并調(diào)查。首先,作為本發(fā)明的導光板的例子,對圖9A所示的導光板18的光出 射面所出射的光的輝度分布進行調(diào)査。這里,圖9A所示的導光板18的平 行溝18f,其前端面18h的剖面形狀由相對于與光出射面18a垂直且從光15 源12的中心通過的線具有給定角度的傾斜的線段(斜邊)形成,基端面 18i的剖面形狀由與前端面18h以及平行面18g相接的、垂直于光出射面 18a的線段形成,頂部由曲面形狀形成。另外,平行面18g設置在平行溝 18的前端面18h的線段的延長線、與平行于光出射面且從導光板的下端通 過的線的交點、與平行溝的1對基端面的下端之間。20 這里,圖9A所示的導光板18,其光源12的直徑為3mm,前端面18h相對垂直于光出射面18a且從光源12的中心通過的線的傾斜角為30度, 頂部的曲面形狀為R=0.25mm,前端面18h與基端面18i的接頭為R= 15mm。另外,為了進行比較,對圖9B所示的平行溝18f的剖面形狀為略三 25角形的導光板18也調(diào)査了從光出射面18a所出射的光的輝度分布。這里, 圖9B所示的導光板18除平行溝18f的側(cè)面74外、也即除了 1對前端面 與1對基端面的剖面形狀是僅通過斜邊形成的形狀之外,是與圖9A所示 的導光板相同的形狀。圖10A中示出了圖9A所示的導光板與圖9B中所示的導光板的光出 30射側(cè)之面的輝度分布。圖IOA中,縱軸表示輝度[cd/m2],橫軸表示距導光
板中心(平行溝的中心部分)的距離[mm]。另外,圖9A中所示的導光板 的光出射面中的輝度分布通過實線表示,圖9B中所示的形狀的導光板的 光出射面中的輝度分布通過虛線來表示。從圖IOA可以得知,圖9A中所示的導光板的光出射面中的輝度的最 5大值與最小值的差,小于圖9B中所示的導光板的光出射面中的輝度的最 大值與最小值的差。也即,圖9A所示的導光板能夠出射比圖9B所示的 導光板更加降低了輝度不均的光。也即,能夠讓光出射面中的輝度更加均 勻化。另外,根據(jù)所計算出的輝度分布計算導光板的出射效率的結果是圖 io9A所示形狀的導光板的出射效率為65.4y。,圖9B所示形狀的導光板的出 射效率為59.7%。另外,圖9A所示形狀的導光板的入射效率為84.0%, 圖9B所示形狀的導光板的入射效率為95.5%。這樣,圖9A所示的導光板 能夠讓出射效率與入射效率都比圖9B所示的導光板高。另外,作為本發(fā)明的導光板的另一例,對如圖9C所示那樣的、除平 15行溝的1對基端面70為具有前端面的傾斜的一半的、也即相對垂直于光 出射面18a且從光源的中心通過的線傾斜15度的線段(斜邊)外而與圖 9A的導光板相同形狀的導光板,調(diào)查了從光出射面所出射的光的輝度分 布。圖10B中示出了圖9C所示的導光板的光出射側(cè)之面的輝度分布。圖 20IOB中,縱軸表示輝度[cd/m2],橫軸表示距導光板中心(平行溝的中心部 分)的距離[mm]。另外,圖9C中所示的導光板的光出射面中的輝度分布 通過實線表示,為了進行比較,圖9B中所示的形狀的導光板的光出射面 中的輝度分布通過虛線來表示。從圖10B可以得知,圖9C中所示的導光板的光出射面中的輝度的最 25大值與最小值的差,小于圖9B中所示的導光板的光出射面中的輝度的最 大值與最小值的差。也即,圖9C所示的導光板能夠出射比圖9B所示的導 光板更加降低了輝度不均的光。也即,能夠讓光出射面中的輝度更加均勻 化。另外,根據(jù)所計算出的輝度分布計算導光板的出射效率的結果是圖 309C中所示的形狀的導光板的出射效率為65.5。/。。這樣,圖9C中所示的導
光板其出射效率可比圖9B所示的導光板更高。另外,作為本發(fā)明的導光板的另一例,對如圖9D所示那樣的、除平 行溝18f的1對前端面18h,與基端面18i,的連接部設置得比圖9A所示的 導光板更加靠近平行部18g側(cè)之外而與圖9A的導光板相同形狀的導光板, 5調(diào)查了從光出射面所出射的光的輝度分布。圖10C中示出了圖9D所示的導光板的光出射側(cè)的面中的輝度分布。 圖IOC中,縱軸表示輝度[cd/m2],橫軸表示距導光板中心(平行溝的中心 部分)的距離[mm]。另外,圖9D中所示的導光板的光出射面中的輝度分 布通過實線表示,為了進行比較,圖9B中所示的形狀的導光板的光出射 io 面中的輝度分布通過虛線來表示。從圖IOC可以得知,圖9D中所示的導光板的光出射面中的輝度的最 大值與最小值的差,與圖9B中所示的導光板的光出射面中的輝度的最大 值與最小值的差大體相同。也即,圖9C所示的導光板能夠出射與圖9B 所示的導光板等同的降低了輝度不均的光。 15 另外,根據(jù)所計算出的輝度分布計算導光板的出射效率的結果是,圖90中所示的形狀的導光板的出射效率為65.5%。這樣,圖9D中所示的導 光板其出射效率比圖9B所示的導光板更高。另外,作為本發(fā)明的導光板的另一例,對如圖9E所示那樣的、除平 行溝18f的l對基端面72的剖面形狀為朝向平行溝18f的中心凹進的曲線 20之外而與圖9A的導光板相同形狀的導光板,調(diào)查了從光出射面所出射的 光的輝度分布。圖10D中示出了圖9E所示的導光板的光出射側(cè)的面中的輝度分布。 圖IOD中,縱軸表示輝度[cd/m2],橫軸表示距導光板中心(平行溝的中心 部分)的距離[mm]。另外,圖9E中所示的導光板的光出射面中的輝度分 25布通過實線表示,為了進行比較,圖9B中所示的形狀的導光板的光出射 面中的輝度分布通過虛線來表示。從圖10D可以得知,圖9E中所示的導光板的光出射面中的輝度的最 大值與最小值的差,小于圖9B中所示的導光板的光出射面中的輝度的最 大值與最小值的差。也即,圖9E所示的導光板,能夠出射比圖9B所示的 30導光板更加降低了輝度不均的光。也即,能夠讓光出射面中的輝度更加均勻化。另外,根據(jù)所計算出的輝度分布計算導光板的出射效率的結果是,圖9E中所示的形狀的導光板的出射效率為70.9。/。。這樣,圖9E中所示的導 光板其出射效率比圖9B所示的導光板更高。 5 以上,由圖10A 圖IOD可知,通過將導光板的平行溝形成為本發(fā)明的形狀,能夠獲得平行溝的形狀采用與以前相比能夠更加降低輝度不均的 三角形的情況下相同的輝度不均,甚至進一步降低輝度不均,且提高出射 效率。接下來,對如圖11A 圖IIC所示的平行溝18f的基端面18i與斜面 io80直接接觸、沒有設置平行面的各種形狀的導光板,調(diào)查了從光出射面所 出射的光的輝度分布。這里,圖11A中所示的導光板,除沒有設置平行面而變更斜面80的 傾斜角后使平行溝18f的基端面18i與斜面80直接連接之外,為與圖9A 所示的導光板相同的形狀。另外,圖11B與圖11C中所示的導光板,除沒 15 有設置平行面而變更斜面80的傾斜角后使平行溝18f的1對基端面70或 18i與斜面80直接連接之外,為分別與圖9C、圖9D所示的導光板相同的 形狀。圖12A 12C中分別示出了圖11A 圖IIC所示的導光板的光出射側(cè) 的面中的輝度分布。圖12A 12C中,縱軸表示輝度[cd/m2],橫軸表示距20導光板中心(平行溝的中心部分)的距離[mm]。另外,圖12A 12C中, 分別將圖11A 11C中所示的導光板的光出射面中的輝度分布通過實線表 示,為了進行比較,圖9B中所示的形狀的導光板的光出射面中的輝度分 布通過虛線來表示。如圖12A 圖12C所示,任一個導光板的情況下,都能夠獲得與圖25 9B中所示的導光板一樣的、甚至更加降低的輝度不均。另外,根據(jù)所計 算出的輝度分布計算導光板的出射效率的結果是,圖11A中所示的導光板 的出射效率為61.5%,圖11B中所示的導光板的出射效率為61.6%,圖11C 中所示的導光板的出射效率為62.0%。由此,可知任一個導光板能夠讓其 出射效率增高至高于圖9B所示的導光板。30 以上,由圖12A 圖12C可知,通過將導光板的平行溝形成為本發(fā)明
的形狀,能夠獲得平行溝的形狀釆用與以前相比能夠更加降低輝度不均的 三角形的情況下相同的輝度不均,甚至進一步降低輝度不均,且提高出射 效率。
接下來,對如圖13A 圖13D所示的導光板的平行溝的1對前端面 540的剖面形狀為雙曲線形狀的導光板的、從光出射面所出射的光的輝度分 布進行了調(diào)查。
這里,圖13A中所示的導光板18,除平行溝18f的l對前端面40的 剖面形狀為雙曲線之外為與圖9A所示的導光板相同的形狀。另外,為了 進行比較,對圖13B所示的平行溝18f的側(cè)面78的剖面形狀僅由雙曲線10形狀形成的導光板18也調(diào)查了從光出射面18a所出射的光的輝度分布。 這里,圖13B中所示的導光板18,除平行溝18f的一方側(cè)面78也即前端 面與基端面的剖面形狀分別是由1個雙曲線所形成的形狀這一點之外,為 與圖13A所示的導光板相同的形狀。
圖14A中示出了圖13A所示的導光板與圖13B中所示的導光板的光15出射側(cè)的面中的輝度分布。圖14A中,縱軸表示輝度[cd/m2],橫軸表示距 導光板中心(平行溝的中心部分)的距離[mm]。另外,圖13A中所示的 導光板的光出射面中的輝度分布通過實線表示,圖13B中所示的形狀的導 光板的光出射面中的輝度分布通過虛線來表示。
從圖14A可以得知,圖13A中所示的導光板的光出射面中的輝度的20最大值與最小值的差,小于圖13B中所示的導光板的光出射面中的輝度的 最大值與最小值的差。也即,圖13A所示的導光板,能夠出射比圖13B 所示的導光板更加降低了輝度不均的光。也即,能夠讓光出射面中的輝度 更加均勻化。
另外,根據(jù)所計算出的輝度分布計算導光板的出射效率的結果是,圖 2513A中所示的形狀的導光板的出射效率為63.1%,圖13B中所示的形狀的 導光板的出射效率為56.6%。這樣,圖13A中所示的導光板能夠?qū)⑵涑錾?效率增高至高于圖13B所示的導光板。
另外,作為本發(fā)明的導光板的另一例,對如圖13C所示的那樣的、除 平行溝18f的1對基端面76的剖面形狀為前端面40的雙曲線的一半斜率 30的雙曲線、也即是與垂直于光出射面18a且從光源的中心通過的線所形成
的角度比前端面40的雙曲線的更小的雙曲線這一點之外,為與圖13A的 導光板相同形狀的導光板,調(diào)査了從光出射面所出射的光的輝度分布。圖14B中示出了圖13C所示的導光板的光出射側(cè)的面中的輝度分布。 圖14B中,縱軸表示輝度[cd/m2],橫軸表示距導光板中心(平行溝的中心 5部分)的距離[mm]。另外,圖13C中所示的導光板的光出射面中的輝度 分布通過實線表示,為了進行比較,圖13B中所示的形狀的導光板的光出 射面中的輝度分布通過虛線來表示。從圖14B可以得知,圖13C中所示的導光板的光出射面中的輝度的最 大值與最小值的差,與圖13B中所示的導光板的光出射面中的輝度的最大 io值與最小值的差大體相同。也即,圖13C所示的導光板能夠出射與圖13B 所示的導光板一樣降低了輝度不均的光。另外,根據(jù)所計算出的輝度分布計算導光板的出射效率的結果是,圖 13(:中所示的形狀的導光板的出射效率為59.1%。這樣,圖13C中所示的 導光板能夠?qū)⑵涑錾湫试龈咧粮哂趫D13B所示的導光板。 15 另外,作為本發(fā)明的導光板的另一例,對如圖13D所示那樣的、除平行溝的1對基端面的剖面形狀為朝向平行溝的中心凹進的曲線這一點之外 為與圖13A的導光板相同形狀的導光板,調(diào)查了從光出射面所出射的光的 輝度分布。圖14C中示出了圖13D所示的導光板的光出射側(cè)的面中的輝度分布。 20圖14D中,縱軸表示輝度[cd/m2],橫軸表示距導光板中心(平行溝的中心 部分)的距離[mm]。另外,圖13D中所示的導光板的光出射面中的輝度 分布通過實線表示,為了進行比較,圖13B中所示的形狀的導光板的光出 射面中的輝度分布通過虛線來表示。從圖14C可以得知,圖13D中所示的導光板的光出射面中的輝度的 25最大值與最小值的差,小于圖13B中所示的導光板的光出射面中的輝度的 最大值與最小值的差。也即,圖13D所示的導光板,能夠出射比圖13B 所示的導光板更加降低了輝度不均的光。也即,能夠讓光出射面中的輝度 更加均勻化。另外,根據(jù)所計算出的輝度分布計算導光板的出射效率的結果是,圖 3013D中所示的形狀的導光板的出射效率為67.8%。這樣,圖13D中所示的
導光板能夠?qū)⑵涑錾湫试龈咧粮哂趫D13B所示的導光板。以上,由根據(jù)圖14A 圖14C可知,通過將導光板的平行溝形成為本 發(fā)明的形狀,能夠獲得平行溝的形狀采用與以前相比能夠更加降低輝度不 均的雙曲線形狀的情況下相同的輝度不均,甚至進一步降低輝度不均,且5提高出射效率。接下來,對圖15A與圖15B中所示的平行溝的1對基端面與斜面分 別直接接觸的沒有設置平行面的各種形狀的導光板,調(diào)查了從光出射面所 出射的光的輝度分布。這里,圖15A中所示的導光板,除沒有設置平行面而變更斜面的傾斜io角后使平行溝的1對基端面與斜面分別直接連接這一點之外,為與圖13A 所示的導光板相同的形狀。另外,圖15B中所示的導光板,除沒有設置平 行面而變更斜面的傾斜角后使平行溝的1對基端面與斜面分別直接連接這 一點之外,為與圖13C所示的導光板相同的形狀。圖16A與圖16B中分別示出了圖15A與圖15B所示的導光板的光出15 射側(cè)的面中的輝度分布。圖16A與圖16B中,縱軸表示輝度[cd/m2],橫 軸表示距導光板中心(平行溝的中心部分)的距離[mm]。另外,圖16A 與圖16B中,分別將圖15A與圖15B中所示的導光板的光出射面中的輝 度分布通過實線表示,為了進行比較,通過虛線來表示圖13B中所示的形 狀的導光板的光出射面中的輝度分布。20 在如16A與圖16B所示的、任一個導光板的情況下,都能夠與圖13B中所示的導光板一樣甚至更加降低輝度不均。另外,根據(jù)所計算出的輝度 分布計算導光板的出射效率的結果是,圖15A中所示的導光板的出射效率 為63.9%,圖15B中所示的導光板的出射效率為58.9%。由此可知,任一 個導光板均能夠?qū)⑵涑錾湫试龈咧粮哂趫D13B所示的導光板。25 以上,由16A與圖16B可知,通過將導光板的平行溝形成為本發(fā)明的形狀,能夠獲得平行溝的形狀采用與以前相比能夠更加降低輝度不均的 三角形的情況下相同的輝度不均,甚至進一步降低輝度不均,且提高出射 效率。根據(jù)以上,導光板的平行溝的形狀由隨著朝向光出射面而其間隔變窄 30的、在頂點相交的1對輪廓線構成,各個輪廓線具有相對于與光出射面垂 直的線的傾斜角度存在變化的部分,為遠離頂點的平行溝的基端側(cè)(l對 各基端面) 一方形成比接近頂點的前端側(cè)(1對各前端面)更小的銳角的 形狀,由此能夠出射更加均勻的光,進一步提高出射效率。另外,在光出射面中設置網(wǎng)點圖案的情況下,也能夠減小網(wǎng)點密度的 5動態(tài)范圍,而使網(wǎng)點圖案更加易于設計。由此,能夠使用具有各種透過率 的墨水作為用于形成網(wǎng)點圖案的墨水,增加網(wǎng)點用墨水材料的選擇范圍。 也即,能夠擴大基于墨水種類的透過率。另外,由于能夠減小網(wǎng)點的輝度調(diào)整控制范圍,因此能夠提高網(wǎng)點膜 自身的透過率。也就是,由于能夠從光出射面出射均勻的光,因此能夠減 10小要調(diào)整的輝度的范圍。即,能夠降低網(wǎng)點的配置密度,提高網(wǎng)點圖案的 透過率。由此,即使在設置了網(wǎng)點圖案的情況下,也能夠抑制從光出射面 出射的光的輝度的降低,也就是能夠既維持高輝度,又出射更均勻的光。另外,通過在平行溝與斜面之間設置平行于光出射面的面(平行面), 能夠進一步提高出射效率。這里,平行面的大小沒有特別的限定,但優(yōu)選 15設置在平行溝的1對前端面的剖面線的延長線、與從導光板的下端通過且 平行于光出射面的線的交點、與平行溝的l對基端面的下端之間。以上,對本發(fā)明的導光板和具有該導光板的面狀照明裝置以及液晶顯 示裝置進行了詳細說明,但本發(fā)明并不僅限于上述實施方式,還可以在不 脫離本發(fā)明的要點的范圍內(nèi),進行各種改良與變更。20 . 例如,本發(fā)明中,在按照導光板18的光出射面18a都形成同一平面 的方式將多個導光板18排列設置而構成大型的導光板的情況下,如圖17 所示,能夠?qū)Ч獍?8的斜面18d的傾角進行調(diào)整,使得一方導光板18 的斜面18d和與其相連接的另一方導光板18'的斜面18d之間的接點中的 接線不會交叉,也即各個斜面的連接部分中形成平滑的平面或曲面。另外,25 圖17所示的導光板中,導光板18與18'各自的斜面18d與18d'所形成的 面成為弓形。通過使用這樣的具有大尺寸的光出射面的導光板,能夠獲得具有大尺 寸的光照射面的背光單元,因此能夠適用于具有大尺寸的顯示畫面的液晶 顯示裝置,特別適用于壁掛電視機等壁掛式的液晶顯示裝置。 30 這里,在導光板18排列多個后構成的情況下,優(yōu)選將斜面的形狀、
傾斜角形成為使光不從1塊出射而分為多塊份后出射的、可將從光出射面 所出射的光的輝度分布更加均勻的形狀。這樣,通過將入射到相鄰的導光板中的光也從光出射面出射,能夠出 射更加均勻的光,進一步提高出射效率。 5 如上所述,為了將多個本發(fā)明的導光板連結起來形成大型的導光板,可以將分別成形的本發(fā)明的導光板以薄壁部相接的方式設置、或粘合而形 成,但為了提高出射光的均勻性,優(yōu)選將2個以上的本發(fā)明的導光板以連 結后的形狀成形為一體。從制造效率的觀點看,優(yōu)選將形成相當于必需的畫面尺寸的導光板所 10 需的數(shù)目的本發(fā)明的導光板一體成形。另外,上述實施方式中,多個連結后的導光板的光出射面被構成為平 坦的、也即構成為平面,但各個導光板的光出射面不一定要構成為平坦的, 也可以多個連結后的導光板的光出射面被構成為全面是同一個曲面,或按 照導光板的光出射面的一部分面成為曲面的方式構成也可?;蛘?,也可以15將各個導光板構成為在多個相連結后的導光板的光出射面的全表面以一 定的周期起伏。另外,還可以在光出射面的全面或一部分中,形成磨砂面 或波紋,或多個微小的凸起物,或通過印刷形成多個散射體。通過這樣的磨砂面或波紋(dimple)、凸起物、散射體,能夠抑制導光板的光出射面 中的譜線的發(fā)生。20 另外,如圖28所示,在通過連結多個導光板18而構成大尺寸的背光單元的情況下,優(yōu)選將形成有用來抑制相連結的導光板18的光出射面中 的輝度不均的發(fā)生的網(wǎng)點的1張網(wǎng)點片350,設置得將相連結的多個導光 板的光出射面覆蓋住。這樣的網(wǎng)點片350能夠?qū)谙噙B結的導光板的數(shù) 目而采用各種大小,并將網(wǎng)點片18的網(wǎng)點設置在導光板18的光出射面的25 譜線發(fā)生位置中。這樣的網(wǎng)點片350的材料,從抑制熱變化的影響的觀點出發(fā),優(yōu)選使 用與導光板18相同的材料、或熱膨脹率大致相等且透過率與擴散效果高 的材料。通過使用這樣的材料來構成網(wǎng)點片,能夠抑制因伴隨著制造環(huán)境 或使用環(huán)境的溫度濕度變化而網(wǎng)點片的網(wǎng)點位置與導光板的光出射面的30譜線發(fā)生位置錯開,抑制從導光板單元的光出射面所出射的光的照度分布
中的變化。另外,導光板在如圖2B所示的導光板18中,可以具有沿著用于設置 光源的平行溝的中心線被分割的構造。在使用具有這樣的構造的導光板的 情況下,由于在圖2B所示的構造的導光板18的相當于平行溝18f的部分 5中導光板互相連結,因此優(yōu)選按照該連結部分與網(wǎng)點片中的網(wǎng)點密度最高 的部分相一致的方式來設置網(wǎng)點片。進而,在連結多個導光板的情況下, 當一部分導光板通過沿著平行溝的中心線被分割的構造來構成而除此之 外的導光板通過如圖2B所示的構造來構成時,優(yōu)選按照連結部分以外的 導光板的平行溝的中心線所對應的位置中的網(wǎng)點的密度較高的方式,來形 io 成網(wǎng)點片的網(wǎng)點圖案。通過形成這樣的網(wǎng)點圖案,在將多個導光板連結起來制造大尺寸的背 光單元的情況下,能夠抑制多個導光板的連結部分中的譜線的發(fā)生或不 均。這樣的網(wǎng)點片通過在背面層疊粘接劑而能夠與導光板相粘合。另外,在將這樣的網(wǎng)點片設置在多個連結而成的導光板的光出射面上 15 時,為了讓網(wǎng)點片中所形成的網(wǎng)點圖案的位置與導光板的平行溝的中心線 所對應的位置準確且可靠地一致,例如優(yōu)選在不會用作導光板的光出射面 的光出射區(qū)域的區(qū)域的任意位置、與對應該位置的網(wǎng)點片的位置中,形成 定位用孔。通過讓銷釘?shù)裙潭ㄆ骶邚脑摱ㄎ挥每字型ㄟ^,能夠準確且可靠 地定位導光板的譜線發(fā)生位置與網(wǎng)點片的網(wǎng)點的位置。定位用孔的形成位 20置并沒有特別的限定,只要是不用作光出射區(qū)域就可以,但為了降低因溫 度濕度變化的影響等所引起的網(wǎng)點圖案與導光板的平行溝的中心線所對 應的位置之間的偏差,優(yōu)選在導光板的平行溝的長邊方向的端部側(cè)、且與 導光板的平行溝的中心線垂直的方向的光出射面的大致中央,形成孔。另外,網(wǎng)點片優(yōu)選在所結合的導光板的中央部附近進行位置限制,且25將外周部以厚度持有間隙的方式進行嵌合。另外,本發(fā)明的導光板中,考慮到側(cè)面的面積,如圖18A所示,在導 光板18的側(cè)面設置反射板24。在設有多個導光板18的情況下,如圖18B 所示,只有在被設置在最外側(cè)的導光板18的側(cè)面設置反射板24即可。通 過在側(cè)面設置這樣的反射板24,能夠防止光從導光板24的側(cè)面泄漏,進 30—步提高光利用效率。反射板24可以使用與前述反射片或反射器相同的
材料形成。進而,如圖29A與29B所示,可以在導光板18的光源12的長邊方 向的側(cè)面,設置與上述反射片22或反射器相同的材料的反射板362。由此, 能夠進一步提高出射效率,進而,還能夠降低光源12的長邊方向中的導 5光板18的端部中的輝度不均。另外,光源的長邊方向中,在光源的輝度分布為不平坦的情況下,有 一種根據(jù)光源的長邊方向中的位置來調(diào)整導光板的平行溝的形狀,特別是 前端部分的角度的方法。例如,在光源的長邊方向中,隨著從端部朝向中 央部而光源的輝度增高的情況下,如圖30A 圖30D所示,可以采用在光 io 源12的長邊方向中隨著從導光板的端部(參照圖30B與圖30D)朝向中 央部(參照圖30C)而導光板18的平行溝18f的前端部分的角度增大的形 狀。另外,在平行于導光板的光出射面且垂直于光源的長邊方向的方向 中,光源的輝度分布不平坦且從導光板的光出射面所出射的光的輝度不平15 坦等情況下,可以變更多個光源的設置間隔。也即,可以根據(jù)設置位置來 調(diào)整各個導光板的寬度。例如,在平行于光出射面且垂直于光源的長邊方 向的方向中,隨著從導光板的端部朝向中央部而輝度增高的情況下,可以 不如圖31A那樣等間隔設置光源,而如圖31B所示那樣采用在平行于導 光板18的光出射面18a且垂直于光源12的長邊方向的方向中,越遠離導20光板18的中央而光源12的設置間隔就變得越窄的形狀。另外,還可以將導光板的光出射面形成為在與光源的長邊方向垂直的 面中的剖面形狀為曲線的曲面形狀,而使在平行于光出射面且垂直于光源 的長邊方向的方向中的、光源的輝度分布或從導光板的光出射面所出射的 光的輝度分布平坦。例如,在平行于光出射面且垂直于光源的長邊方向的25 方向中,隨著從導光板的端部朝向中央部而輝度增高的情況下,如圖32 所示,可以將導光板18形成為在與光源12的長邊方向垂直的面中的剖面 形狀為向光源12側(cè)凸出的R形狀的曲面,為在平行于導光板18的光出射 面且垂直于光源的長邊方向的方向中,隨著從導光板的端部朝向中央部而 設置在各個導光板中的光源與液晶顯示面板4之間的距離逐漸離開的形狀30 也可。
另外,在光源的長邊方向的端部附近的輝度分布與其他部分不同的情況下,如圖33A所示,光源12的長邊方向的導光板18的端部402,可以 具有從垂直于導光板18的光出射面的方向傾斜給定的角度的形狀。另外, 在平行于光出射面且垂直于光源的長邊方向的方向中的導光板端部附近 5的輝度分布與其他部分不同的情況下,如圖33B與圖33C所示,在平行于 光出射面且垂直于光源的長邊方向的方向中的導光板的端部,可以具有從 垂直于導光板18的光出射面的方向傾斜給定的角度的形狀。這樣,通過對應于光源來調(diào)整導光板的形狀,能夠從光出射面出射均 勻的光。io 進而,在能夠增大背光單元的厚度等情況下,可以如圖34A所示那樣將導光板18的光出射面形成為光源12的長邊方向的剖面形狀變?yōu)榍€的 平緩的曲面形狀,或者如圖34B所示,在導光板19的光出射面上設置沿 垂直于光源12的長邊方向的方向延伸的微小高度的肋條412。由此,能夠 防止光源的長邊方向與垂直方向中的導光板的彎曲。進而,肋條412還起15到在導光板18與擴散片等構成背光單元的片狀部件之間形成給定的空隙 的分隔器的功能,能夠讓照明液晶顯示面板的光的照度更加均勻化。另外,還可以如圖35所示,在導光板18的斜面中粘帖反射片,并讓 反射片延長到導光板的平行溝,由此將光源的位置進行限制,或進行暫時 固定。20 通過限制光源的位置,能夠讓光源相對導光板的位置一定,降低輝度不均。另外,通過暫時固定光源,能夠提高背光單元的組裝性。另外,如圖35所示,在使用冷陰極管作為光源的情況下,可以將包 圍冷陰極管的彈性部件,例如透明的0環(huán)420設置的冷陰極管的端部以及 中央部。通過設置這樣的彈性部件,由于彈性部件起到緩沖材料的作用, 25因此在導光板的平行溝中設置冷陰極管時,能夠防止冷陰極管與平行溝碰 撞而使得冷陰極管破損。另外,通過將彈性部件固定在冷陰極管中,提高 了組裝以及制造工序中的處理。另外,通過由海綿等電極覆蓋物422來保持冷陰極管的長邊方向的端部,并將導光板的平行溝的長邊方向的側(cè)面部分封閉起來,能夠防止灰塵 30從外部侵入到導光板的平行溝內(nèi),同時還能夠防止冷陰極管被部分冷卻。
另外,圖1 圖3所示的實施方式中,在導光板的光出射面?zhèn)?、? 或?qū)Ч獍宓男泵媾c反射片之間,設置有棱鏡片,但本發(fā)明并不僅限于此, 還可以在除了平行溝的側(cè)面(1對前端面與1對基端面)外的導光板的表 面例如光出射面及/或斜面中,直接刻制其溝與棒狀光源的軸平行的棱鏡。
5 例如圖19A與圖19B所示,可以在導光板18的斜面18d中直接形成棱鏡25,或如圖20所示,在導光板18的光出射面18a中形成棱鏡26, 在斜面18d中形成棱鏡25。進而,在平行面18g中也可以形成棱鏡。
這樣,通過在除平行溝的側(cè)面(1對前端面與1對基端面)外的導光 板表面中直接形成棱鏡,能夠得到與設有棱鏡片的情況下相同的效果。進io 而,由于不需要設置棱鏡片,還能夠消除因設置棱鏡片而形成的間隙所引 起的光的衰減(輝度降低)。其結果,能夠?qū)⒆鳛槊鏍钫彰餮b置的光利用 效率也即光的出射效率增高至高于設置棱鏡片的情況。進而,由于不需要 設置棱鏡片,也能夠使裝置更加小型化(薄型化)。
這里,本發(fā)明中,采用由隨著朝向光出射面而其間隔變窄的在頂點相交的1對輪廓線構成的、各個輪廓線具有相對于與光出射面垂直的線的傾 斜角度存在變化的部分、且具有遠離頂點的平行溝的基端側(cè)(l對各基端 面) 一方形成比接近頂點的前端側(cè)(1對各前端面)更小的銳角的形狀的 導光板,但并不僅限于此,即使在使用平行溝具有例如圖9B所示的三角 形、及
如圖13B所示那樣的雙曲線等相對前端面的傾斜而基端面的傾斜并不陡峭的形狀,或只有光出射面?zhèn)鹊那岸诵螤畋患怃J化了的形狀的導光板的情況下通過在除了平行溝的側(cè)面(l對前端面與l對基端面)的導光 板的表面中形成棱鏡,能夠得到與上述相同的效果。
這里,刻制在斜面中的棱鏡,其頂角epi優(yōu)選為70°《9pl《140° 。 另外,形成在光出射面中的棱鏡其頂角ep2優(yōu)選為40?!?p2《7O° 。通過
25 將所形成的棱鏡的頂角6p,與0pi處于上述范圍,能夠更好地提高作為面狀 照明裝置的出射效率。
圖36A 圖36C中,示出了在斜面與平行面中刻制有棱鏡的導光板之 一例。圖36A為表示導光板18的平行面與斜面的示意圖,圖36B為放大 表示刻制在平行面18g中的棱鏡27的示意圖,
圖36C為放大表示刻制在斜面18d中的棱鏡25的示意圖。另外,圖36A中省略了棱鏡25與棱鏡
27的凹凸形狀的圖示,棱鏡部分也通過直線來表示。如圖36A所示,導光板18在斜面18d中刻有棱鏡25,在平行面18g 中刻有棱鏡27。如圖36B所示,刻制在平行面18g中的棱鏡27,具有頂 角為82度的等邊三角形形狀,如圖36C所示,刻制在斜面18d中的棱鏡 525,具有頂角為120度的等邊三角形形狀。這樣,通過在斜面中刻制滿足上述范圍的棱鏡,能夠提高出射效率。 另外,通過在平行面中也形成棱鏡,能夠進一步提高出射效率。這里,上述導光板中,形成在斜面18d中的棱鏡25,為關于垂直于其 底面且從其頂點通過的面呈對稱的形狀,也即,形成在斜面中的棱鏡25, io為垂直于其底面且從其頂點通過的面與棱鏡25的表面所形成的角度為60 度的形狀,但本發(fā)明中形成在斜面與平行面中的棱鏡,更優(yōu)選為關于垂直 于其底面且從其頂點通過的面呈不對稱的形狀?!熠?,更優(yōu)選的形狀是關 于從其頂點通過且垂直于沒有棱鏡時的上述傾斜背部的面呈不對稱的形 狀,也就是在上述垂直方向的剖面形狀中,相對與相鄰的棱鏡的接點相連 15 結的線垂直的、且從其頂點通過的線呈不對稱的形狀,換而言之,在上述 垂直方向的剖面形狀中,為連結其頂點與上述平行溝側(cè)的端部的輪廓線的 長度、與連結其頂點與上述薄壁端部側(cè)的端部的輪廓線的長度不同的形這里,棱鏡的底面是指成為與棱鏡的頂角相向的面的假想面,也即連 20 結棱鏡與相鄰的棱鏡之間的接點的假想面,即連結棱鏡的平行溝側(cè)的端部 與薄壁端部側(cè)的端部的假想面。通過將形成在斜面與平行面中的棱鏡的形狀構成為關于垂直于其底 面且從其頂點通過的面呈不對稱的形狀,能夠?qū)墓獬錾涿娉錾涞墓獾慕?度分布特性均勻,進一步提高正面輝度。25 這里,角度分布特性是指來自背光單元的出射光相對視角的輝度分布特性,通過讓導光板的任意點中的角度分布特性變得均勻,能夠抑制相對 視角的輝度不均。另外,刻制在斜面與平行面中的棱鏡,優(yōu)選讓垂直于其底面且從其頂點通過的面、與平行溝側(cè)的表面所形成的角度(ei)為0度以上70度以 30下,也即0°《01《70° ,讓垂直于其底面且從其頂點通過的面、與薄壁
端部側(cè)的表面所形成的角度(02)為45度以上70度以下,也即45°《01 《70。。另外,如果01為30度以上70度以下,也即30°《01《70° , 則更優(yōu)選。作為一例,有以下幾種形狀如圖36D所示,形成在斜面18d中的棱 5鏡25,垂直于其底面(圖36D中(3線)且從其頂點通過的面(圖36D中 a線)與平行溝側(cè)的表面所形成的角度(以下稱作ei)為60度,垂直于 其底面(p線)且從其頂點通過的面(a線)與薄壁端部側(cè)的表面所形成 的角度(以下稱作02)為55度,或如圖36E所示,ei為6O度而02為50 度,或如圖36F所示,ei為6O度而02為45度。 io 這樣,通過將刻制在斜面中的棱鏡設為滿足上述范圍的形狀,能夠讓從光出射面出射的光的角度分布特性均勻,進一步提高正面輝度。進而,通過將ei設為30?!秂i《70° ,而使棱鏡的頂角0pi變?yōu)?o度以上,能夠進一步提高作為面狀照明裝置的出射效率。這里,上述實施方式中,形成在斜面中的所有棱鏡都是關于垂直于其15 底面且從其頂點通過的面呈不對稱的形狀,但并不僅限于此,通過將斜面及/或平行面的一部分設為關于垂直于其底面且從其頂點通過的面呈不對 稱的形狀,能夠讓從光出射面出射的光的角度分布特性均勻,提高正面輝 度。進而,作為刻制在斜面與平行面中的棱鏡的導光板的另一例,圖37A 20圖37E中,示出了刻制在斜面中的棱鏡對應于在垂直于平行溝的方向中的 斜面的位置而以不同的形狀進行刻制時的例子。這里,圖37A為表示導光 板18的平行面與斜面的示意圖。圖37A中所示的導光板18中,平行面18g中刻有棱鏡27。另外,圖 37A所示的導光板18中,從斜面18d的與平行面18g相接的部分到與相 25 鄰的導光板的斜面相連結的部分之間的A區(qū)域、B區(qū)域、以及C區(qū)域這3 個區(qū)域中,分別形成有不同形狀的棱鏡。也即,平行面?zhèn)鹊腁區(qū)域中刻有 棱鏡25a,比A區(qū)域更靠近薄壁端部側(cè)的B區(qū)域中刻有棱鏡25b,比B區(qū) 域更靠近薄壁端部側(cè)的C區(qū)域中刻有棱鏡25c。圖37A 圖37D中分別示出了形成在導光板18的平行面A區(qū)域、B 30區(qū)域、C區(qū)域中的各個棱鏡的形狀。圖37B為刻在平行面中的棱鏡27的 示意圖,圖37C為在斜面18d的A區(qū)域中所刻制的棱鏡25a的示意圖,圖 37D為在斜面18d的B區(qū)域中所刻制的棱鏡25b的示意圖,圖37E為在斜 面18d的C區(qū)域中所刻制的棱鏡25c的示意圖。如圖37B所示,棱鏡27具有頂角為82度的等邊三角形形狀,即左右 5對稱的形狀。另外,如圖37C所示,棱鏡25a具有ei為60度而62為45 度的三角形形狀,棱鏡25b具有01為60度而02為40度的三角形形狀, 棱鏡25c具有01為60度而02為60度的三角形形狀。圖38中,示出了在斜面與平行面中所刻制的棱鏡,對應于在垂直于 平行溝的方向中的斜面的位置而以不同的形狀進行刻制的情況下的另一 io 例。導光板的平行面中,與上例一樣,刻有頂角為82度的等邊三角形形 狀的棱鏡27。另外,從斜面18d的與平行面18g相接的部分到與相鄰的導 光板的斜面相連結的部分之間的A'區(qū)域、B'區(qū)域、C'區(qū)域、D'區(qū)域、及E' 區(qū)域這5個區(qū)域中,分別刻有棱鏡25a,、 25b,、 25c,、 25d,、 25e,。這 15 里,棱鏡25a,通過01為60度而02為55度的三角形形狀刻制,棱鏡25b, 通過ei為60度而92為50度的三角形形狀刻制,棱鏡25c,通過61為60 度而02為60度的三角形形狀刻制,棱鏡25d,通過01為60度而02為50 度的三角形形狀刻制,棱鏡25e'通過ei為60度而02為60度的三角形形 狀刻制。20 這樣,通過刻制對應于與平行溝垂直的方向中的斜面的位置而不同形狀的棱鏡,能夠使得從光出射面所出射的光的角度分布特性更加均勻,進 一步提高正面輝度。另外,棱鏡優(yōu)選將垂直于平行溝的方向中的底邊的長度設為O.lmm以下。25 通過將棱鏡的底邊長度設為O.lmm以下,能夠使得棱鏡構造的可見性幾乎可以忽略。這里,形成在斜面與平行面中的棱鏡的區(qū)域的數(shù)目、寬度、比率并沒 有特別的限定,可以設為任意的數(shù)目、寬度、比率。另外,上述實施方式 中,形成在平行面中的棱鏡為關于垂直于其底面且從其頂點通過的面呈對 30稱的形狀,但當然也可以采用不對稱的形狀。
另外,如圖37與圖38所示,棱鏡的設置圖案沒有特別的限制,可以 根據(jù)需要采用各種設置圖案。另外,本實施例中,按每個區(qū)域劃分所刻制 的棱鏡,但本發(fā)明并不僅限于此,例如可以交替形成01為60度而02為 50度的三角形形狀的棱鏡、與ei為60度而02為50度的三角形形狀的棱5鏡。另外,刻在斜面與平行面中的棱鏡,優(yōu)選按照關于垂直于其底面且從 其頂點通過的面呈對稱的方式,刻制(形成)在l對斜面與平行面中。另外,棱鏡的形成方法并沒有特別的限定,可以切削斜面而形成,可 以附設棱鏡,另外在通過擠壓成形或注射模塑成形來制作導光板的情況 10下,還可以使用形成有棱鏡的模具,制造形成有棱鏡的導光板。這里,導光板18的光出射面18a中優(yōu)選形成有凸部。作為一例,將 橢圓被切斷一半后上部帶有圓的形狀的凸部,在平行于平行溝的方向上, 以一定的高度與寬度設置在與相鄰的導光板之間的邊界部分中。這里,凸 部的高度并沒有特別的限定,只要是導光板18的光出射面18a中的輝度15不均能夠通過設置在其上的膜材料來充分降低的這種高度就可以。另外, 凸部的形狀也沒有特別的限定,凸部的剖面形狀例如可以是矩形、梯形、 半圓、或三角形。另外,形成在導光板18的光出射面18a中的凸部的位 置也沒有特別的限定,可以設置在任意的位置中。另外,凸部的個數(shù)也沒 有特別的限定,例如可以對導光板形成3個以上的凸部。20 形成在導光板的光出射面中的凸部,可以在導光板的制造時與導光板一體形成,也可以在制造了具有平坦的光出射面的導光板之后,在平坦的 光出射面中設置成為凸部的部件。從制造的容易程度的觀點出發(fā),優(yōu)選與 導光板一體形成。這樣,形成在光出射面中的凸部,能夠用作用于確保構成背光單元的 25光學部件與光出射面之間的空間的分隔器。也即,能夠用作用于讓設置在 光出射面上的棱鏡片或擴散片等膜狀的光學部件離開光出射面的平坦部 給定的距離的分隔器。也即,通過在光出射面中形成凸部,能夠降低輝度 不均。另外,通過與導光板一體設置,如上所述,制造變得容易,另外,在 30 組裝時不需要調(diào)整導光板與凸部之間的排列布置。
這里,圖39中作為理想結構,示出了在導光板18的光出射面中設置 網(wǎng)點片32、并在其上由凸部18p支持網(wǎng)點片39、進而在網(wǎng)點片39上設有 輝度增強膜38的構成。圖39中,示出了形成在光出射面18a中的凸部18p,是不與導光板 518 —體形成的獨立部件,具有矩形的剖面形狀。這里,圖39的導光板18, 與圖36—樣,在斜面與平行面中刻有棱鏡。
進而,在如圖39所示,當采用在從導光板18的光出射面18a所出射 的光的光路上設有2個網(wǎng)點圖案的結構時,優(yōu)選讓設置在接近導光板18 的光出射面18 —側(cè)的網(wǎng)點片32的網(wǎng)點圖案,由用來抑制高頻的輝度不均 io 的圖案構成,距光出射面18a隔開凸部18p的高度距離的網(wǎng)點片39的網(wǎng) 點圖案,由用來抑制低頻的輝度不均的圖案構成。通過采用這樣的構成, 能夠有效地抑制照明光的輝度不均的發(fā)生。
這里,高頻的輝度不均,是指在導光板的光出射面上的任意點xl與 x2的距離設為dx[mm],點xl中的輝度Bl[cd/m"與點x2中的輝度B2[cd/m2] 15之間的差分設為dB,且將輝度不均定義為dB/dx的情況下,2點間的距 離dx為0.1mirKdx〈3mm時成為5叫dB/dxl的輝度不均。另夕卜,低頻的輝度 不均,是指在2點間的距離dx為3mm《dx時成為ldB/dxl《5的輝度不均。
這里,圖39中,網(wǎng)點片39的光出射面?zhèn)鹊拿嫔希辉O有輝度增強膜 39,但優(yōu)選設置上述擴散片、光學補償膜、棱鏡片等,能夠進一步讓光擴 20 散及/或提高輝度。這里,上述實施方式中,對將面狀照明裝置用作液晶顯示裝置的背光 單元的情況下進行了說明,但本發(fā)明并不僅限于此,還可以用作對室內(nèi)外 進行照明面狀照明裝置、廣告面板或廣告塔、招牌等背光的面狀照明裝置。
下面對用作室內(nèi)照明裝置、招牌等照明裝置的面狀照明裝置的一例, 25連同具體實施例進行說明。圖40為表示本發(fā)明的面狀照明裝置的一實施方式從光出射面?zhèn)人?到的外觀的概要立體圖。圖41A、圖41B、圖41C、圖41D分別為圖40 中所示的面狀照明裝置的主視圖、仰視圖、側(cè)視圖、以及后視圖。圖42 為圖40中所示的面狀照明裝置的一實施方式的部分剖面圖。另外,也包 30括這些圖,在以下的圖中,為了容易理解而在面狀照明裝置的厚度方向上
進行放大顯示。如圖40以及圖41A 圖41D所示,面狀照明裝置500具有從矩形 狀光出射面514a射出均勻的光的照明裝置本體514、內(nèi)部存放照明裝置本 體514且在光出射面514a側(cè)(表面?zhèn)?形成有矩形狀開口部516a的筐體 5 516、安裝在筐體516的光出射面?zhèn)鹊南喾磦?cè)(背面?zhèn)?且用于存放分別 用來對照明裝置主體514中包括的多個線狀光源512進行點亮的多個逆變 器單元518的逆變器存放部520、以及與存放在逆變器存放部520中的多 個逆變器單元518相連接的、分別用來點亮多個線狀光源512的電源538 (參照圖44) pio 照明裝置主體514如圖42及圖43A所示那樣具有多個光源12、擴散片14、棱鏡片16、 17、連結導光板522、反射器20、以及反射板22。 這里,照明裝置本體514除多個導光板523連結而成的連結導光板522外 的部分,是與圖1以及圖2中所示的面狀照明裝置2相同的構成,因此省 略其說明。15 連結導光板522如圖43A所示,連結有多個導光板523。該連結導光板522在連結有多個導光板522的狀態(tài)下一體成形。連結導光板522具有 在垂直于平行溝522b的方向上相鄰的導光板523彼此通過各個薄壁端部 523c相連結的構造,薄壁端部523c的連結部分形成連結導光板522的最 薄部522。另外,多個導光板523的光出射面523a連結成l個面,由此在20導光板522中形成均勻平面的光出射面522a。另外,1個導光板523的形狀如圖43B所示,除了斜面23d的薄壁端 部23c側(cè)為曲面形狀之外,是與上述導光板18相同的形狀,因此省略其 詳細說明。圖43A所示的實施例中,形成將多個導光板523在相連結的狀態(tài)下一 25 體成形后的l個連結導光板,但考慮到低成本化、成品率的提高、以及制 造的容易性,代替連結導光板,還能夠采用將多個導光板523 —體成形后 的連結導光板連結多個而形成的具有大面積的光出射面22a的導光板連結 體。這種情況下,導光板連結體可以將相鄰的連結導光板523的薄壁端部 523c彼此連結起來,在垂直于平行溝522b的方向上連結,實現(xiàn)大型化與 30光出射面522a的大面積化也可;相鄰的連結導光板的薄壁端部523c與垂
直的端部彼此連結,在平行于平行溝522b的方向上連結,實現(xiàn)大型化與 光出射面522a的大面積化也可;與此同時,在平行于平行溝522b的方向 上與垂直于平行溝522b的方向上連結,進一步實現(xiàn)大型化與光出射面522a 的大面積化也可。另外,當然,此時多個連結導光板的均勻平面狀的光出 5射面是連結成1個面,導光板連結體中形成有均勻平面的光出射面。這里,作為導光板連結體,具體例示了將垂直于光源12的長邊方 向的方向中的導光板523的光出射面523a的長度為28mm而平行于光源 12的長邊方向的方向中的光出射面522a的長度為560mm的導光板連結7 個后一體成形,制作出3個垂直于光源12的長邊方向的方向中的導光板 io 523的光出射面522a的長度為196mm而平行于光源12的長邊方向的方向 中的光出射面522a的長度為560mm的連結導光板522,在垂直于平行溝 522b的方向上使這3個連結導光板522連結的、垂直于光源12的長邊方 向的方向中的導光板523的光出射面的長度為588mm而平行于光源12的 長邊方向的方向中的光出射面的長度為560mm的光出射面的導光板連結15 體。另外,還可以使用將連結有不同數(shù)目的導光板的連結導光板以多個連 結后的導光板連結體。具體的說,將垂直于光源12的長邊方向的方向中的導光板523的光 出射面523a的長度為28mm而平行于光源12的長邊方向的方向中的光出20 射面522a的長度為715mm的導光板、連結12個后一體成形,制作出2 個垂直于光源12的長邊方向的方向中的導光板523的光出射面522a的長 度為336mm而平行于光源12的長邊方向的方向中的光出射面522a的長 度為715mm的連結導光板522,進而,將垂直于光源12的長邊方向的方 向中的導光板523的光出射面523a的長度為28mm而平行于光源12的長25 邊方向的方向中的光出射面522a的長度為715mm的導光板、連結13個 后一體成形,制作出1個垂直于光源12的長邊方向的方向中的導光板523 的光出射面522a的長度為364mm而平行于光源12的長邊方向的方向中 的光出射面522a的長度為715mm的連結導光板522,在垂直于平行溝522b 的方向上將這3個連結導光板52力連結的、垂直于光源12的長邊方向的30方向中的光出射面的長度為715mm而平行于光源12的長邊方向的方向中
的光出射面的長度為1036mm的光出射面的導光板連結體。另外,在連結導光板的情況下,為了匹配所希望的大小,可以進行切 削傾斜背部、在空隙中填埋PMMA復合材料等處理??痼w516如圖42所示,將照明裝置本體514進行存放并支持,且從 5 其光出射面514a側(cè)與反射器20以及反射片22側(cè)進行夾持固定,該筐體 具有上面打開,從上方將照明裝置本體514存放后進行支持的、同時覆 蓋其四方的側(cè)面的下部筐體530;比照明裝置本體514的矩形的光出射面 514a小,且上面形成有成為開口部16a的矩形的開口,下面打開,按照將 照明裝置本體514以及存放它的下部筐體530的四方的側(cè)面覆蓋起來的方io 式,從其上方罩起來的上部筐體532;在下部筐體530的側(cè)壁與上部筐體 532的側(cè)壁之間嵌插入的凹(U字)形的折疊部件534;以及設置在下部 筐體530的底部,隔著反射片22對連結導光板522的背面522d進行支持, 還對照明裝置本體514進行支持的導光板支持部件536。另外,圖42中雖 然沒有圖示,但下部筐體530的背面,安裝有存放多個逆變器單元518的15逆變器存放部520 (參照圖41)。這里,下部筐體530與折疊部件534的粘結方法、折疊部件534與上 部筐體532的粘結方法,可以采用使用螺栓與螺釘?shù)鹊姆椒?,使用粘合?的方法等各種公知的方法。上部筐體532比下部筐體530大,至少在與照明裝置主體514的連結20導光板522的平行溝522b或存放于其中的線狀光源12平行的下部筐體 530的兩端的外側(cè)壁面、以及與其相向的上部筐體532的兩側(cè)壁面的各個 空隙中,需要設置折疊部件534,折疊部件534在筐體516的四方的側(cè)面 中,設置在下部筐體530的側(cè)壁與上部筐體532的側(cè)壁之間也可。另外, 優(yōu)選還安裝對凹狀的折疊部件534的凹部進行加強的加強部件。25 通過像這樣設置折疊部件534,能夠提高筐體516的剛性,并且將光均勻且高效地射出。具體的說,即使是因平行溝522b的存在而容易發(fā)生 翹曲的連結導光板522,也能夠矯正翹曲,或能防止連結導光板522中發(fā) 生翹曲,不會發(fā)生輝度不均等,能夠得到良好的光學特性。另外,通過安 裝對折疊部件534的凹部進行加強的加強部件,能夠進一步提高筐體51630的剛性,更好地防止連結導光板522中發(fā)生翹曲。由此,能夠得到更好的
光學特性。另外,為了變換色溫,還可以使用市售的色溫變換過濾器。另外,導光板支持部536通過聚碳酸酯等樹脂形成,圖示的例子中, 是具有將連結導光板522的最薄部522c部分的背面522d的形狀、即相連 結的2個導光板523的斜面523d所形成的形狀反轉(zhuǎn)了之后的形狀的凸狀 5部件,在下部筐體530的底部,沿著連結導光板522的背面522d,按每連 結導光板522的最薄部522c隔開給定的間隔進行配置,但本發(fā)明并不僅 限于此,還可以是將具有連結導光板522的背面522d的形狀反轉(zhuǎn)之后的 形狀的凸狀的部分,以給定的間隔設置的連續(xù)部件。另外,筐體516中,還可以設置用于粘結其4個角部的L字狀金屬零 io件等的金屬卡零件,在面狀的裝置本體514的擴散片14與上部筐體530 的開口部514a的周邊部之間,設置橡膠等彈性材料所形成的彈性部件、 以及對面狀裝置本體514的擴散片14的上面全體進行保護的保護部件等。筐體516基本上如上構成。接下來,對面狀裝置本體514的連結導光板522的平行溝522b中所 15存放的多個線狀光源12的驅(qū)動裝置進行說明。圖44A與圖44B中所示的驅(qū)動裝置537,驅(qū)動多個CCFL等線狀光源 12,也即進行點亮與熄滅,進行面狀照明裝置500的照明的驅(qū)動,該驅(qū)動 裝置具有與多個CCFL等線狀光源12分別相連結的多個逆變器單元518、 以及與該多個逆變器單元518相連結的電源538。另外,圖44B中,為了 20示出逆變器單元518的詳細結構,而作為用來點亮1個CCFL等線狀光源 12的驅(qū)動裝置537,示出了其方框圖。電源538是輸出直流電壓例如DC24V的直流電壓的直流電源。該直 流電壓分別提供給與電源538相連結的多個逆變器單元518。逆變器單元518具有從電源538所提供的直流電壓中生成給定電壓 25 (例如650Vp-p)的給定頻率的1次側(cè)交流信號的驅(qū)動電路518a;與線狀 光源12相連結,將驅(qū)動電路518a中所生成的1次側(cè)交流信號升壓成為了 點亮CCFL等線狀光源12所必需的高壓的2次側(cè)交流信號(例如 6500Vp-p,腦0 2權Vms)的變壓器518b;與CCFL等線狀光源12相 連結,用于檢測出其管電流的管電流檢測電路518c;以及對管電流檢測電 30路518c所輸出的管電流進行反饋,對應于所反饋的管電流,振蕩出用來
在驅(qū)動電路518a中生成1次側(cè)交流信號的給定頻率的時鐘(基波)的電 壓振蕩控制電路518d。
本發(fā)明中,線狀光源12的驅(qū)動裝置537通過采用這樣的構成,能夠 高效、穩(wěn)定、且安全地將多個線狀光源12同時均勻地點亮,以均勻的輝 5度進行發(fā)光。
另外,本發(fā)明中,將多個線狀光源12同時點亮,但也可以只通過逆 變器單元518點亮其中一部分,或進行切換。
線狀光源的驅(qū)動裝置以及面狀照明裝置,基本上如上構成。
這里,通過如本實施方式所述,將逆變器518設置在筐體516的背面, io能夠減小筐體516的邊緣部的面積。
上述實施方式的面狀照明裝置500,在筐體516的背面設有逆變器存 放部520,存放多個逆變器單元518,但本發(fā)明的面狀照明裝置并不僅限 于此,還可以像圖45中所示的面狀照明裝置501那樣,在垂直于線狀光 源12 —側(cè)的筐體516的開口部516a的周邊部中,在下部筐體530與上部 15 筐體532之間設置空間,作為逆變器存放部520,存放多個逆變器單元518。 通過這樣,能夠使得面狀照明裝置501的背面也即筐體516的背面平坦, 進而能夠容易地在天井或墻壁等中安裝。另外還能夠?qū)崿F(xiàn)面狀照明裝置的 薄型化。
另外,上述各種方式(導光板的形狀、面狀照明裝置的形式等),平 20行溝可以適用于特開2005-234397號公報中所記載的各種形狀的導光板, 特別適用于平行溝的形狀為雙曲線的導光板。
權利要求
1.一種導光板,具有矩形狀光出射面;厚壁部,在其一邊大致平行且位于矩形狀光出射面的大致中央部;1對薄壁端部,以大致平行于上述厚壁部的方式形成;平行溝,在上述厚壁部的大致中央且在與上述矩形狀光出射面相反側(cè)以大致平行于上述一邊的方式形成,用來存放棒狀光源;以及1對傾斜背部,隨著從上述厚壁部分別朝向位于大致垂直于上述一邊的方向的兩側(cè)的上述1對上述薄壁端部而壁厚變薄,在上述平行溝的兩側(cè)分別形成1對傾斜背面,上述導光板是透明的導光板,上述平行溝,在上述垂直方向的剖面形狀中,由隨著朝向上述矩形狀光出射面而其間隔變窄且在頂點相交的1對輪廓線構成;上述垂直方向的剖面形狀中的上述平行溝的各個輪廓線,具有相對于與上述矩形狀光出射面垂直的線的傾斜角度存在變化的部分,按照遠離上述頂點的上述平行溝的基端側(cè)一方形成比接近上述頂點的前端側(cè)更小的銳角。
2. 根據(jù)權利要求1所述的導光板,其特征在于 在上述平行溝的上述垂直方向的剖面形狀中,上述平行溝的前端部分由按照以下比率隨著朝向上述矩形狀光出射面而其間隔變窄的一對輪廓 線構成,該比率是上述矩形狀光出射面在相當于上述平行溝的第1部分中 由來自上述平行溝所存放的棒狀光源的出射光所形成的照度或輝度的峰值、相對在相當于上述1對傾斜背部的第2部分中由上述出射光所形成的 照度或輝度的平均值之比。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的導光板,其特征在于上述1對傾斜背部,相對包含有上述棒狀光源的軸的垂直于上述矩形 狀光出射面的面呈對稱;上述垂直方向的剖面形狀中的上述平行溝的1對輪廓線,相對上述平 行溝的與上述矩形狀光出射面垂直的中心線呈對稱;上述平行溝的前端部分,在上述平行溝的上述正交方向的剖面形狀 中,相對上述平行溝的與上述矩形狀光出射面垂直的中心線,隨著朝向上 述矩形狀光出射面而其間隔對稱地變窄。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的導光板,其特征在于上述平行溝的前端部分的1對輪廓線,其間隔按照上述矩形狀光出射面的上述第1部分的照度或輝度的峰值為上述第2部分的照度或輝度的平 均值的3倍以下的方式變窄。
5. 根據(jù)權利要求1 4任一項所述的導光板,其特征在于-上述1對傾斜背部分別在上述平行溝附近具有平行于上述矩形狀光出 io 射面的部分。
6. 根據(jù)權利要求1 5任一項所述的導光板,其特征在于 上述矩形狀光出射面上形成有多個微小的棱鏡。
7. 根據(jù)權利要求1 6任一項所述的導光板,其特征在于-上述1對傾斜背部中形成有多個微小的棱鏡。
8.根據(jù)權利要求7所述的導光板,其特征在于-形成在上述1對傾斜背部中的棱鏡,對應于上述正交方向中的位置而 具有不同的形狀。
9. 根據(jù)權利要求7或8所述的導光板,其特征在于 形成在上述1對傾斜背部中的棱鏡,具有相對從其頂點通過且與沒有棱鏡時的上述傾斜背部垂直的面呈不對稱的形狀。
10. 根據(jù)權利要求7 9任一項所述的導光板,其特征在于 形成在上述1對傾斜背部中的棱鏡,其頂角的角度為70度以上140度以下。
11. 根據(jù)權利要求7 10任一項所述的導光板,其特征在于 形成在上述l對傾斜背部中的棱鏡,垂直于其底面且通過其頂點的面、與上述平行溝側(cè)的表面所形成的角度為0度以上70度以下,垂直于其底 面且通過其頂點的面、與上述薄壁端部側(cè)的表面所形成的角度為45度以 上70度以下。
12. 根據(jù)權利要求7 11任一項所述的導光板,其特征在于 形成在上述1對傾斜背部中的棱鏡,在上述垂直方向中的底邊的長度 為0.1mm以下。
13.根據(jù)權利要求1 12任一項所述的導光板,其特征在于上述平行溝的剖面形狀中,上述前端部分是上述1對輪廓線所形成的角度為90度以內(nèi)的部分。
14.根據(jù)權利要求1 13任一項所述的導光板,其特征在于上述平行溝的至少上述前端部分的1對輪廓線,具有相互相交的尖銳的1個交點,由相對上述中心線對稱的2個直線或曲線的一部分構成。
15. 根據(jù)權利要求14所述的導光板,其特征在于-上述平行溝的至少上述前端部分的成為1對輪廓線的上述兩個曲線, 向著上述平行溝的中心凸出或凹進。
16. 根據(jù)權利要求14或15所述的導光板,其特征在于 上述平行溝的至少上述前端部分的1對輪廓線,或上述平行溝的成為1對輪廓線的上述2個曲線,是朝向上述平行溝的中心凸出或凹進的圓、 橢圓、拋物線、或雙曲線的一部分。
17.根據(jù)權利要求1 14任一項所述的導光板,其特征在于上述平行溝的至少上述前端部分的剖面形狀、或上述平行溝的剖面形 狀是三角形。
18. 根據(jù)權利要求14 17任一項所述的導光板,其特征在于 上述平行溝的上述前端部分的頂部的剖面形狀,是由上述對稱的2個 直線或曲線相交之前相互相對上述中心線對稱的直線或曲線相連接的形狀。
19. 根據(jù)權利要求18所述的導光板,其特征在于上述平行溝的上述前端部分的上述頂部的剖面形狀,是具有上述尖銳 的1個交點被倒角后與上述矩形狀光出射面平行的部分的形狀。
20.根據(jù)權利要求18所述的導光板,其特征在于上述平行溝的上述前端部分的上述頂部的剖面形狀,是相對上述中心 線對稱的、上述尖銳的l個交點被圓化后的圓形狀、橢圓形狀、拋物線形 狀、或雙曲線形狀。
21.根據(jù)權利要求1 12任一項所述的導光板,其特征在于 30 上述平行溝的至少上述前端部分的1對輪廓線,分別為橢圓形或雙曲 線的一部分。
22. —種導光板,其特征在于以權利要求1 21任一項所述的導光板作為1個導光板塊,由多個導光板塊構成,且上述薄壁端面互相連結。
23.根據(jù)權利要求22所述的導光板,其特征在于-互相連結的2個上述導光板塊的上述薄壁端面的上述傾斜背面,分別 在連接部分具有以相互平緩方式傾斜的部分。
24.根據(jù)權利要求1 23任一項所述的導光板,其特征在于 由透明樹脂中至少混合有可塑劑的材料構成。
25. —種面狀照明裝置,具有權利要求1 24任一項所述的導光板; 存放在上述導光板的上述平行溝中的棒狀光源; 按照塞住上述平行溝的方式將上述棒狀光源設置在其背后的反射器; 安裝在上述導光板的上述厚壁部的兩側(cè)的上述傾斜背部的上述傾斜背面中的反射片;以及設置在上述導光板的上述矩形狀光出射面上的擴散片。
26.根據(jù)權利要求25所述的面狀照明裝置,其特征在于 還具有在上述導光板的上述矩形狀光出射面與上述擴散片之間所設 置的棱鏡片。
27. —種液晶顯示裝置,具有由權利要求25或26所述的面狀照明裝置構成的背光單元;設置在該背光單元的光出射面?zhèn)鹊囊壕э@示面板、以及用于驅(qū)動上述 背光單元與上述液晶顯示面板的驅(qū)動單元。
全文摘要
導光板的用于存放光源的平行溝在垂直方向的剖面形狀中由隨著朝向光出射面而其間隔變窄、且在頂點相交的1對輪廓線構成,各個輪廓線中具有相對于與光出射面垂直的線的傾斜角度存在變化的部分,且為遠離頂點的基端側(cè)一方形成比接近頂點的前端側(cè)更小的銳角的形狀。
文檔編號G02B6/00GK101128696SQ20068000430
公開日2008年2月20日 申請日期2006年2月7日 優(yōu)先權日2005年2月8日
發(fā)明者奧村高充, 巖崎修, 松下元彥, 遠藤俊明 申請人:富士膠片株式會社