面光源装置和使用于该装置的导光体制造方法及图纸

一种板状导光体（４），具有使来自点状一次光源的光入射的光入射端面（４１）和使入射了的光出射的光出射面（４３），其中，在所述光入射端面的至少一部分上，形成从光出射面向其相反侧的面方向相互大致平行地延伸的多个棱镜列（４２）。该棱镜列（４２）的剖面形状是由至少两条不同的曲线的组合构成的非对称形状。利用与该光线入射端面（４１）相对配置的一次光源及与光出射面（４３）相对配置的光偏转元件的组合，即使是在以比较少的点状光源作为一次光源使用的情况下，也能够提供没有辉度不均匀的均匀度高的高品位面光源装置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用于笔记本电脑和液晶电视机等的液晶显示装置、以及作为移动电话、便携式信息终端、便携式游戏机等便携式电子设备的显示器、作为各种电气·电子设备的指示器使用的LED等用大致为点状的一次光源的比较小型的液晶显示装置适用的面光源装置及使用于该装置的导光体，更详细地说，涉及能够提供辉度均匀度高的高品位照明的面光源装置。
技术介绍
近年来，液晶显示装置作为便携式笔记本电脑等的监视器、或作为液晶电视和视频一体型液晶电视机等的显示部，而且在其他各种领域都广泛使用。液晶显示装置基本上由背照灯部与液晶显示元件部构成。背照灯部从液晶显示装置的结构紧凑要求出发，多使用边缘光方式的构件。向来背照灯广泛使用将矩形板状的导光体的至少一个端面作为光入射端面使用，沿着该光入射端面配置直管型荧光灯等线状或棒状的一次光源，将该一次光源发出的光线从导光体的光入射端面引入导光体内部，从作为导光体的两个主面中的一个的光出射面出射的构件。另一方面，近年来，对于移动电话机、便携式信息终端和便携式游戏机等便携式电子设备或各种电气·电子设备的指示器等的比较小画面尺寸的液晶显示装置，提出了小型化和耗电低的要求。因此为了减少电力消耗，作为背照灯的一次光源使用点状光源的发光二极管(LED)。以LED作为一次光源使用的背照灯，例如日本专利公开特开平7-270624号公报所述，为了发挥与使用线状一次光源的构件相同的功能，将多个LED沿着导光体的光入射端面一维排列成一次光源使用。这样通过使用由多个LED一维排列构成的一次光源，能够得到所需要的光量和在整个画面均匀分布的辉度。而且，在小型液晶显示装置的情况下，要求进一步降低电力消耗，为了适应这一要求必须减少使用的LED的数目。但是，如果减少LED的数目，发光点之间的距离变长，因此与相邻发光点之间的区域对应的导光体的区域扩大，从该导光体区域向所要的方向发射的光的强度降低。这造成面光源装置的发光面上的观察方向的辉度分布不均匀(也就是辉度均匀度不好)。又，在日本专利特公平7-27137号公报中公开了这样一种方案，即使用光出射面由粗面构成的导光体，将排列有多个棱镜列的棱镜片配置于导光体的光出射面上，使得形成该棱镜列的面成为导光体侧，为了抑制背照灯的消耗电力，同时为了尽量不牺牲辉度，使出射光的分布狭窄化。这样的背照灯，虽然能得到低电力消耗和高辉度，但是如果使用的LED的数目少，来自导光体的出射光的辉度分布不均匀性容易通过棱镜片被观察到。这些辉度分布不均匀的原因是，配置于导光体的光入射面上的各LED发出的光具有方向性，而且，射入导光体时的折射作用导致向导光体入射的光的扩展比较小。也就是说，如图13所示，多个LED 2发出的光线从与液晶显示元件的显示部对应的导光体4的有效发光区域100的大部分出射，形成明亮的部分101，但是，在两端的LED 2的外侧发生暗部102。特别是，为了谋求降低电耗，或减少使用的LED的个数，或使LED接近导光体配置的情况下，暗部的发生显著。又，在日本公开特开平10-293202号公报中，揭示了这样的技术，为了减少对应多个点光源间的区域形成于导光体上的暗部造成的辉度不均匀，在导光体的光入射端面形成导光体厚度方向的多个槽。但是，这种槽是剖面为对称形状的槽，能够使光线均匀地向两侧分散，因此不能充分消除在导光体的特定区域、例如角落部形成的暗部。这样，在使用点状光源作为一次光源的已有的背照灯的情况下，难以兼顾降低电耗与维持辉度均匀性这两个要求。又，在使用冷阴极管等线状光源作为一次光源的背照灯中，也存在靠近线状或棒状的一次光源的两端部的导光体角落部和靠近导光体的光入射面的侧端面附近的区域没有足够的光量到达、这些部分和区域的辉度容易偏低的问题。作为消除这样的光入射端面附近部分的暗部等的方法，在例如日本专利特开平10-153778号公报中揭示了使导光体的入射面近旁部分的表面粗化的方法，但是，在使用LED等点状光源作为一次光源的背照灯的情况下，这样的方法不能够充分消除如上所述的暗部。又，在日本专利特开平8-254618号公报和特开平10-153778号公报中揭示了在使用冷阴极管等线状的一次光源的面光源装置中，为了提高亮度或特别是消除导光体的光入射端面的两端近旁的辉度低下的情况，在导光体的光入射端面上形成沿着导光体厚度方向的多个槽的方案。但是，这种槽是剖面为三角形或圆弧形状等的对称形状的槽，使光向两侧均匀分散。因此，在应用于使用LED等点状一次光源的面光源装置的情况下，不能够充分消除形成于导光体角落部的暗部。又，在日本特开平9-113907号公报中揭示了在使用冷阴极管作为一次光源的面光源装置中，为了消除冷阴极管的电极附近辉度低下的情况，在导光体的光入射面上形成剖面形状为半圆形或三角形的非对称形状的、在导光体的厚度方向上延伸的多个构造。但是，该构造使光只向一侧扩散，实际上不使光向另一侧扩散。因此，将这样的构造应用于采用少量LED等点状光源的面光源装置的情况下，对应于相邻的LED之间的区域的导光体的区域容易形成暗部。
技术实现思路
本专利技术目的在于，提供能够消除为了谋求降低如上所述的面光源装置的电力消耗而使用数量少的点状的一次光源所造成的辉度不均匀的，高品位的面光源装置。也就是说，本专利技术的面光源装置用导光体，是具有使来自大致为点状的一次光源的光线入射的光入射端面和使从该入射端面入射的光线出射的光出射面的板状的导光体，其特征在于，在所述光入射端面的至少一部分上，形成从所述光出射面向其相反侧的面一方相互大致平行地延伸的多个棱镜列，该棱镜列的剖面形状是由至少两条不同的曲线的组合构成非对称形状。而且，本专利技术的面光源装置，其特征在于，具备如上所述的导光体、配置为与该导光体的所述光入射端面相对的一次光源、以及配置为与所述导光体的光出射面相对的光偏转元件。采用如上所述的本专利技术，则即使是以较少数目的点状光源作为一次光源使用的情况下，也能够提供给没有辉度不均匀的均匀度高的高品位面光源装置。附图说明图1是本专利技术的面光源装置的分解立体图。图2是本专利技术的导光体的光入射端面的放大立体图。图3是本专利技术的导光体的光入射端面的放大立体图。图4是本专利技术的导光体的光入射端面的放大立体图。图5是表示一次光源相对于本专利技术的导光体的位置的说明图。图6是本专利技术的面光源装置的立体图。图7是本专利技术的面光源装置的立体图。图8A是本专利技术的面光源装置的平面图。图8B是图8A的面光源装置的剖面图。图9是本专利技术的面光源装置的平面图。图10是表示本专利技术的导光体的光入射端面上形成的透镜列形状的剖面图。图11是表示本专利技术的导光体的光入射端面上形成的透镜列形状的剖面图。图12是表示本专利技术的导光体的光入射端面上形成的透镜列形状的剖面图。图13是表示已有的面光源装置的导光体中的光的扩展方法的说明图。具体实施例方式以下参照附图对本专利技术的实施形态进行详细说明。图1是表示本专利技术的面光源装置的一个实施形态的分解立体图。如图1所示，本专利技术的面光源装置具备大致为点状的作为一次光源的LED 2、使该LED 2发出的光从光入射端面41入射，经过导光使其从光出射面43出射的XY面内的大致呈矩形的板状导光体4、与该导光体4邻接配置的光偏转元件6以及光反射元件8。导光体4具有上下两个主面及将该主面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面光源装置用导光体，是具有使来自大致为点状的一次光源的光入射的光入射端面和使从该入射端面入射的光出射的光出射面的板状的导光体，其特征在于，在所述光入射端面的至少一部分上，形成从所述光出射面向其相反侧的面的方向相互大致平行地延伸的多个透镜列，该透镜列的剖面形状是由至少两条不同的曲线的组合构成非对称形状。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山下友义，小野雅江，
申请(专利权)人：三菱丽阳株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]