CN102588766A - 发光装置和图像显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光装置和图像显示设备。该发光装置包括：导光构件；多个发光元件；以及反射构件。该导光构件的光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部向内反射从该发光元件发射光。假设L是发光元件之间的距离，t是导光构件的厚度，光在光反射/出射表面上的入射角φ是通过投影从发光元件到光反射/出射表面的光路获得的线段和从发光元件的中心点到光反射/出射表面的中心延伸的线段之间的夹角，并且θ是反射光的最大角度范围，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)的增加而减小。

Description

发光装置和图像显示设备
技术领域
本发明涉及发光装置和图像显示设备，更具体地，涉及能够以由形成在导光构件的光出射表面的多个凸部形成的凹凸图案满足预定条件的方式而改善亮度均匀性以减少亮度不均并减少漏光的发光装置和图像显示设备。
背景技术
存在利用诸如发光二极管(LED)的光源进行照明的发光装置。例如，该发光装置通过采用光源的直接照明而用作照明装置，或者通过采用光源作为背光照明用于诸如电视接收机或个人计算机的图像显示设备。
图像显示设备的示例包括液晶显示设备，其中液晶面板用作显示图像的显示面板。
在液晶设备中，因为液晶面板不是自发光显示器，所以设置包括光源的发光装置，该光源从后表面侧向液晶面板发光。从而，发光装置用作背光装置，其从后表面侧朝着液晶面板发光。
作为用作背光装置的发光装置，具有所谓的边缘型发光装置，其包括导光构件，并且其中光源设置在导光构件的侧面，从光源发射的光由导光构件在预定的方向上引导，以朝着显示面板发射。此外，作为用作背光装置的发光装置，具有所谓的直下型发光装置，其中光源设置在显示面板的后表面侧，并且从光源发射的光朝着显示面板发射。
在侧边缘型发光装置中，因为多个光源设置在导光构件的侧面，所示图像显示设备可制作得很薄。
在侧边缘型发光装置中，优选在光从多个光源的每一个发射时，光在导光构件的每个光源中事先预定的区域中，也就是在每个光源的侧面所在的区域，不朝着相邻的区域出射且***漏。特别是，在各条状区域依次发射光且改善图像分辨率的、称为所谓扫描背光的发光装置中，非常必要减少光泄漏到相邻区域。
通过减少光泄漏，能够抑制光利用效率的下降或亮度的部分下降。
有一种根据现有技术的发光装置，其中多个槽部以预定的间隔形成在导光构件的表面上(例如，日本特开2009-199926号公报)。
日本特开2009-199926号公报中公开的发光装置试图由槽部抑制光朝着相邻区域传播，并且减少光泄漏到相邻区域。
发明内容
在日本特开2009-199926号公报中公开的发光装置中，由槽部减少光泄漏到相邻区域。然而，可能引起这样的问题，其中靠近发光元件的部分中发射的光量与其它部分的显著不同，从而亮度不均匀恶化。
相反，当减少槽部的数量以防止亮度不均匀恶化时，可能引起光泄漏到相邻区域增加的问题。
所希望的是提供能够通过减少亮度不均匀而改善亮度均匀性且减少光泄漏的发光装置和图像显示设备。
根据本发明的实施例，所提供的发光装置包括：板状导光构件，该导光构件的在该导光构件的厚度方向上的一个表面形成为光反射/出射表面，该光反射/出射表面向内反射光且将该光出射，该导光构件的在垂直于该厚度方向的方向上彼此面对的两个侧表面分别形成为该光入射的光入射表面；多个发光元件，彼此面对地设置在该导光构件的该光入射表面上，并且在垂直于该厚度方向的第一方向上隔开；以及反射构件，设置为面对该导光构件的该光反射/出射表面的相反侧的表面，并且反射从该光反射/出射表面向内反射且透过该导光构件的光，且使该光从该相反侧的表面入射到该导光构件。该导光构件的该光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部在该第一方向上连续地形成在该导光构件的该光反射/出射表面上，沿垂直于该厚度方向和该第一方向的第二方向延伸，并且向内反射从该发光元件发射的光。假设L是该发光元件之间的距离，t是该导光构件的厚度，该光在该光反射/出射表面上的入射角φ是通过将从该发光元件到该光反射/出射表面的光路投影在平行于该光入射表面的表面上获得的线段和在该厚度方向上从该发光元件的中心点到该光反射/出射表面的线段之间的夹角，θ是以该入射角φ入射的光从该光反射/出射表面向内反射时反射光的最大角度范围，在该角度范围θ中相对于沿该厚度方向延伸的线段靠近和远离发射该光的该发光元件的范围分别为负值范围和正值范围，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且该角度范围θ涵盖该正值范围和负值范围这两个范围。
从而，在发光装置中，在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内，光以入射角φ入射在光反射/出射表面上且向内反射时，角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
在发光装置中，假设在平行于该光入射表面的截面形状中，X轴是连接该凸部的该第一方向上的两个端部的线段，Y轴是通过该凸部的该两个端部中点且沿该厚度方向延伸的线段，并且a是该凸部的最大高度，该凸部的外形满足方程Y＝-X2/4a+a。
当凸部的外形满足方程Y＝-X2/4a+a时，通过凸部的焦点且向内反射的光在导光构件的厚度方向上传播。
根据本发明的另一个实施例，所提供的发光装置包括：板状导光构件，该导光构件的在该导光构件的厚度方向上的一个表面形成为向内反射光且将该光出射的光反射/出射表面，并且该导光构件在垂直于该厚度方向的方向上彼此面对的两个侧表面分别形成为该光入射的光入射表面；多个发光元件，彼此面对地设置在该导光构件的该光入射表面上，并且在垂直于该厚度方向的第一方向上隔开；以及反射构件，设置为面对该导光构件的该光反射/出射表面的相反侧的表面，并且反射从该光反射/出射表面向内反射且透过该导光构件的光，并且使该光从该相反侧的表面入射到该导光构件。该导光构件的该光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部在该第一方向上连续地形成在该导光构件的该光反射/出射表面上，沿垂直于该厚度方向和该第一方向的第二方向延伸，并且向内反射从该发光元件发射的光。假设L是该发光元件之间的距离，t是该导光构件的厚度，该光在该光反射/出射表面上的入射角φ是通过将从该发光元件到该光反射/出射表面的光路投影在平行于该光入射表面的表面上获得的线段和在该厚度方向上从该发光元件的中心点到该光反射/出射表面的线段之间的夹角，θ是以该入射角φ入射的光从该光反射/出射表面向内反射时反射光的最大角度范围，在该角度范围θ中相对于沿该厚度方向延伸的线段靠近和远离发射该光的该发光元件的范围分别为负值范围和正值范围，在该第二方向上从该导光构件的两个侧表面直到距离L2的范围内，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且该角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围，而与在第二方向上从导光构件的该两个侧表面到距离L2相比更远的范围内，该角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且在φ＝tan-1(L/t)的情况下该角度范围θ仅涵盖该负值范围，其中假设n为该导光构件的折射系数时，L2＞L/[tan{sin-1(1/n)}]。
从而，在根据本发明另一个实施例的发光装置中，在0＜φ＜tan-1(L/t)范围内，当光以入射角φ入射在光反射/出射表面上并且向内反射时，角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
在根据本发明另一个实施例的发光装置中，假设在平行于该光入射表面的截面形状中，X轴是连接该凸部的该第一方向上的两端的线段，Y轴是通过该凸部的该两个端部的中点且沿该厚度方向延伸的线段，并且a是该凸部的最大高度，该凸部的外形满足方程Y＝-X2/4a+a。
当凸部的外形满足方程Y＝-X2/4a+a时，通过凸部的焦点且向内反射的光在导光构件的厚度方向上传播。
根据本发明的再一个实施例，所提供的图像显示设备包括：显示面板，用于显示图像；板状导光构件，设置于该显示面板的显示表面的相反侧，该导光构件的在该导光构件的厚度方向上的一个表面形成为向内反射光且将该光出射的光反射/出射表面，并且该导光构件的在垂直于该厚度方向的方向上彼此面对的两个侧表面分别形成为该光入射的光入射表面；多个发光元件，彼此面对地设置在该导光构件的该光入射表面上，并且在垂直于该厚度方向的第一方向上隔开；以及反射构件，设置为面对该导光构件的该光反射/出射表面的相反侧的表面，并且反射从该光反射/出射表面向内反射且透过该导光构件的光，并且使该光从该相反侧的表面入射到该导光构件。该导光构件的该光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部在该第一方向上连续形成在该导光构件的该光反射/出射表面上，沿垂直于该厚度方向和该第一方向的第二方向延伸，并且向内反射从该发光元件发射的光。假设L是该发光元件之间的距离，t是该导光构件的厚度，该光在该光反射/出射表面上的入射角φ是通过将从该发光元件到该光反射/出射表面的光路投影在平行于该光入射表面的表面上获得的线段和在该厚度方向上从该发光元件的中心点到该光反射/出射表面的线段之间的夹角，θ是以该入射角φ入射的光从该光反射/出射表面向内反射时反射光的最大角度范围，在该角度范围θ中相对于沿该厚度方向延伸的线段靠近和远离发射该光的该发光元件的范围分别为负值范围和正值范围，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且该角度范围θ涵盖该正值范围和负值范围这两个范围。
从而，在图像显示设备中，在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内，当光以入射角φ入射在光反射/出射表面上且向内反射时，角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
根据本发明的又一个实施例，所提供的图像显示设备包括：显示面板，用于显示图像；板状导光构件，设置于该显示面板的显示表面的相反侧，该导光构件的在该导光构件的厚度方向上的一个表面形成为向内反射光且将该光出射的光反射/出射表面，并且该导光构件在垂直于该厚度方向的方向上彼此面对的两个侧表面分别形成为该光入射的光入射表面；多个发光元件，彼此面对地设置在该导光构件的该光入射表面上，并且在垂直于该厚度方向的第一方向上隔开；以及反射构件，设置为面对该导光构件的该光反射/出射表面的相反侧的表面，并且反射从该光反射/出射表面向内反射且透过该导光构件的光，并且使该光从该相反侧的表面入射到该导光构件。该导光构件的该光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部在该第一方向上连续地形成在该导光构件的该光反射/出射表面上，沿垂直于该厚度方向和该第一方向的第二方向延伸，并且向内反射从该发光元件发射的光。假设L是该发光元件之间的距离，t是该导光构件的厚度，该光在该光反射/出射表面上的入射角φ是通过将从该发光元件到该光反射/出射表面的光路投影在平行于该光入射表面的表面上获得的线段和在该厚度方向上从该发光元件的中心点到该光反射/出射表面的线段之间的夹角，θ是以该入射角φ入射的光从该光反射/出射表面向内反射时反射光的最大角度范围，在该角度范围θ中相对于沿该厚度方向延伸的线段靠近和远离发射该光的该发光元件的范围分别为负值范围和正值范围，在该第二方向上从该导光构件的两个侧表面直到距离L2的范围内，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且该角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围，而与在第二方向上从导光构件的该两个侧表面到距离L2相比更远的范围内，该角度范围θ的值随着入射角φ在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且在φ＝tan-1(L/t)的情况下该角度范围θ仅涵盖该负值范围，其中假设n为该导光构件的折射系数时，L2＞L/[tan{sin-1(1/n)}]。
从而，在根据本发明又一个实施例的图像显示设备中，在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内，当光以入射角φ入射在光反射/出射表面上且向内反射时，角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
该发光装置包括：板状导光构件，该导光构件的在该导光构件的厚度方向上的一个表面形成为向内反射光且将该光出射的光反射/出射表面，并且该导光构件的在垂直于该厚度方向的方向上彼此面对的两个侧表面分别形成为该光入射的光入射表面；多个发光元件，彼此面对地设置在该导光构件的该光入射表面上，并且在垂直于该厚度方向的第一方向上隔开；以及反射构件，设置为面对该导光构件的该光反射/出射表面的相反侧的表面，并且反射从该光反射/出射表面向内反射且透过该导光构件的光，并且使该光从该相反侧的表面入射到该导光构件。导光构件的光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部在该第一方向上连续地形成在该导光构件的该光反射/出射表面上，沿垂直于该厚度方向和该第一方向的第二方向延伸，并且向内反射从该发光元件发射的光。假设L是该发光元件之间的距离，t是该导光构件的厚度，该光在该光反射/出射表面上的入射角φ是通过将从该发光元件到该光反射/出射表面的光路投影在平行于该光入射表面的表面上获得的线段和在该厚度方向上从该发光元件的中心点到该光反射/出射表面的线段之间的夹角，θ是以该入射角φ入射的光从该光反射/出射表面向内反射时反射光的最大角度范围，在该角度范围θ中相对于沿该厚度方向延伸的线段靠近和远离发射该光的该发光元件的范围分别为负值范围和正值范围，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
从而，在导光构件中减少了亮度不均匀，并且改善亮度均匀性。此外，减少了在其它分区中的泄漏光。
在根据本发明实施例的发光装置中，假设在平行于该光入射表面的截面形状中，X轴是连接该凸部的该第一方向上的两个端部的线段，Y轴是通过该凸部的该两个端部的中点且沿该厚度方向延伸的线段，并且a是该凸部的最大高度，该凸部的外形满足方程Y＝-X2/4a+a。
从而，进一步减小亮度不均匀，并且进一步减小在其它分区中的泄漏光。
根据本发明另一个实施例的发光装置包括：板状导光构件，该导光构件的在该导光构件的厚度方向上的一个表面形成为向内反射光且将该光出射的光反射/出射表面，并且该导光构件的在垂直于该厚度方向的方向上彼此面对的两个侧表面分别形成为该光入射的光入射表面；多个发光元件，彼此面对地设置在该导光构件的该光入射表面上，并且在垂直于该厚度方向的第一方向上隔开；以及反射构件，设置为面对该导光构件的该光反射/出射表面的相反侧的表面，并且反射从该光反射/出射表面向内反射且透过该导光构件的光，并且使该光从该相反侧的表面入射到该导光构件。该导光构件的该光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部在该第一方向上连续地形成在该导光构件的该光反射/出射表面上，沿垂直于该厚度方向和该第一方向的第二方向延伸，并且向内反射从该发光元件发射的光。假设L是该发光元件之间的距离，t是该导光构件的厚度，该光在该光反射/出射表面上的入射角φ是通过将从该发光元件到该光反射/出射表面的光路投影在平行于该光入射表面的表面上获得的线段和在该厚度方向上从该发光元件的中心点到该光反射/出射表面的线段之间的夹角，θ是以该入射角φ入射的光从该光反射/出射表面向内反射时反射光的最大角度范围，在该角度范围θ中相对于沿该厚度方向延伸的线段靠近和远离发射该光的该发光元件的范围分别为负值范围和正值范围，在该第二方向上从该导光构件的两个侧表面直到距离L2的范围内，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且该角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围，而与在第二方向上从导光构件的该两个侧表面到距离L2相比更远的范围内，该角度范围θ的值随着入射角φ在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且在φ＝tan-1(L/t)的情况下该角度范围θ仅涵盖该负值范围，其中假设n为该导光构件的折射系数时，L2＞L/[tan{sin-1(1/n)}]。
从而，甚至在凹凸图案的形状改变时，导光构件中也减少亮度不均匀，并且改善亮度均匀性。此外，减少了在其它分区中的泄漏光。此外，改善了凹凸图案的设计自由度。
在根据另一个实施例的发光装置中，假设在平行于该光入射表面的截面形状中，X轴是连接该凸部的该第一方向上的两端的线段，Y轴是通过该凸部的该两个端部的中点且沿该厚度方向延伸的线段，并且a是该凸部的最大高度，该凸部的外形满足方程Y＝-X2/4a+a。
从而，进一步减少亮度不均匀，并且进一步减少在其它分区中的泄漏光。
根据本发明再一个实施例的图像显示设备包括：显示面板，用于显示图像；板状导光构件，设置在该显示面板的显示表面的相反侧，该导光构件的在该导光构件的厚度方向上的一个表面形成为向内反射光且将该光出射的光反射/出射表面，并且该导光构件的在垂直于该厚度方向的方向上彼此面对的两个侧表面分别形成为该光入射的光入射表面；多个发光元件，彼此面对地设置在该导光构件的该光入射表面上，并且在垂直于该厚度方向的第一方向上隔开；以及反射构件，设置为面对该导光构件的该光反射/出射表面的相反侧的表面，并且反射从该光反射/出射表面向内反射且透过该导光构件的光，并且使该光从该相反侧的表面入射到该导光构件。该导光构件的该光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部在该第一方向上连续地形成在该导光构件的该光反射/出射表面上，沿垂直于该厚度方向和该第一方向的第二方向延伸，并且向内反射从该发光元件发射的光。假设L是该发光元件之间的距离，t是该导光构件的厚度，该光在该光反射/出射表面上的入射角φ是通过将从该发光元件到该光反射/出射表面的光路投影在平行于该光入射表面的表面上获得的线段和在该厚度方向上从该发光元件的中心点到该光反射/出射表面的线段之间的夹角，θ是以该入射角φ入射的光从该光反射/出射表面向内反射时反射光的最大角度范围，在该角度范围θ中相对于沿该厚度方向延伸的线段靠近和远离发射该光的该发光元件的范围分别为负值范围和正值范围，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且该角度范围θ涵盖该正值范围和负值范围这两个范围。
从而，进一步减少亮度不均匀，并且进一步减少在其它分区中的泄漏光。
根据本发明又一个实施例的图像显示设备包括：显示面板，用于显示图像；板状导光构件，设置在该显示面板的显示表面的相反侧，该导光构件的在该导光构件的厚度方向上的一个表面形成为向内反射光且将该光出射的光反射/出射表面，并且该导光构件的在垂直于该厚度方向的方向上彼此面对的两个侧表面分别形成为该光入射的光入射表面；多个发光元件，彼此面对地设置在该导光构件的该光入射表面上，并且在垂直于该厚度方向的第一方向上隔开；以及反射构件，设置为面对该导光构件的该光反射/出射表面的相反侧的表面，并且反射从该光反射/出射表面向内反射且透过该导光构件的光，并且使该光从该相反侧的表面入射到该导光构件。该导光构件的该光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部在第一方向上连续地形成在该导光构件的该光反射/出射表面上的，沿垂直于该厚度方向和该第一方向的第二方向延伸，并且向内反射从该发光元件发射的光。假设L是该发光元件之间的距离，t是该导光构件的厚度，该光在该光反射/出射表面上的入射角φ是通过将从该发光元件到该光反射/出射表面的光路投影在平行于该光入射表面的表面上获得的线段和在该厚度方向上从该发光元件的中心点到该光反射/出射表面的线段之间的夹角，θ是以该入射角φ入射的光从该光反射/出射表面向内反射时反射光的最大角度范围，在该角度范围θ中相对于沿该厚度方向延伸的线段靠近和远离发射该光的该发光元件的范围分别为负值范围和正值范围，在该第二方向上从该导光构件的两个侧表面直到距离L2的范围内，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且该角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围，而与在第二方向上从导光构件的该两个侧表面到距离L2相比更远的范围内，该角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且在φ＝tan-1(L/t)的情况下该角度范围θ仅涵盖该负值范围，其中假设n为该导光构件的折射系数时，L2＞L/[tan{sin-1(1/n)}]。
从而，甚至在凹凸图案的形状改变时，导光构件中也减少了亮度不均匀，并且改善亮度均匀性。此外，减少在其它分区中的泄漏光。此外，改善了凹凸图案的设计自由度。
附图说明
图1是示出图像显示设备实施例的分解透视图；
图2是示出导光构件和光源单元的前视图；
图3是示出光在导光构件和光源单元中的一个分区域中出射状态的前视图；
图4是示出一部分发光装置的放大透视图；
图5是示出凹凸图案形状的概念图；
图6是示出发光元件、导光构件和反射构件的侧视图；
图7与图8至图10一起是示出从发光元件出射的光从凸部向内反射时光路中入射角不同的情况的示意图，并且图7是示出入射角为0°时光路的概念图；
图8是示出入射角大于图7的入射角时光路的概念图；
图9是示出入射角大于图8的入射角时光路的概念图；
图10是示出入射角大于图9的入射角时光路的概念图；
图11是示出透过凸部焦点的光向内反射时光路的概念图；
图12与图13一起是示出在根据第一修改示例的凹凸图案中从发光元件出射的光在凸部中向内反射时光路中入射角不同的情况的示意图，并且图12是示出入射角小时光路的概念图；
图13是示出入射角大于图12的入射角时光路的概念图；
图14与图15一起是示出在根据第二修改示例的凹凸图案中从发光元件出射的光在凸部中向内反射时光路中入射角不同的情况的示意图，并且图14是示出入射角小时光路的概念图；
图15是示出入射角大于图14的入射角时光路的概念图；
图16与图17一起是示出在根据第一比较示例的凹凸图案中从发光元件出射的光在凸部中向内反射时光路中入射角不同的情况的示意图，并且图16是示出入射角小时光路的概念图；
图17是示出入射角大于图16的入射角时光路的概念图；
图18与图19一起是示出在根据第二比较示例的凹凸图案中从发光元件出射的光在凸部中向内反射时光路中入射角不同的情况的示意图，并且图18是示出入射角小时光路的概念图；
图19是示出入射角大于图18的入射角时光路的概念图；
图20与图21一起是示出在根据第三比较示例的凹凸图案中从发光元件出射的光在凸部中向内反射时光路中入射角不同的情况的示意图，并且图20是示出入射角小时光路的概念图；
图21是示出入射角大于图20的入射角时光路的概念图；
图22与图23一起是示出在根据第四比较示例的凹凸图案中从发光元件出射的光在凸部中向内反射时光路中入射角不同的情况的示意图，并且图22是示出入射角小时光路的概念图；
图23是示出入射角大于图22的入射角时光路的概念图；
图24与图25一起是示出在根据第四比较示例的凹凸图案中从发光元件出射的光在凸部中向内反射时光路中入射角不同的情况的示意图，并且图24是示出入射角小时光路的概念图；
图25是示出入射角大于图24的入射角时光路的概念图；
图26是示出根据第三修改示例的凹凸图案的概念图；
图27是示出通过测量在第二方向上距导光构件的光入射表面距离为10.5mm的位置处的亮度获得的数据图线；
图28是示出通过测量在第二方向上距导光构件的光入射表面距离为8.5mm的位置处的亮度获得的数据图线；
图29是示出通过测量在第二方向上距导光构件的光入射表面距离为12.5mm的位置处的亮度获得的数据图线；
图30是示出光从对应于导光构件中一个分区设置的发光元件发射时通过测量所有分区的亮度获得的数据图线；
图31是图30的图线中放大亮度比率的较低部分的图线；
图32是示出光从对应于导光构件中一个分区设置的发光元件发射时通过测量所有分区的亮度获得的数据图线；
图33是示出通过测量第二方向上距导光构件的光入射表面距离为5mm的位置处的亮度获得的数据图线；
图34是示出通过测量第二方向上距导光构件的光入射表面距离为7mm的位置处的亮度获得的数据图线；以及
图35是示出通过测量第二方向上距导光构件的光入射表面距离为9mm的位置处的亮度获得的数据图线。
具体实施方式
在下文，将参考附图描述根据本发明优选实施例的发光装置和图像显示设备。
在下面描述的优选实施例中，图像显示设备应用于在液晶面板上显示图像的电视接收机。发光装置应用于该电视接收中包括的发光设备。
本发明的申请范围不限于包括液晶面板的电视接收机和该电视接收机中包括的发光装置，而是可广泛地应用于各种类型的电视接收机、个人计算机所用的图像显示设备以及电视接收机和图像显示设备所用的各种类型的发光装置。
图像显示设备的构造
图像显示设备(电视接收机)1包括在外壳(未示出)内的必要单元(见图1)。
外壳具有水平扁平的箱状形状，在前面的方向上开口，并且显示图像的显示面板(液晶面板)2设置在从内侧闭塞开口的位置处。例如，显示面板2例如包括透射式彩色液晶面板，夹设在前侧和后侧的两个偏光片之间，并且以有源矩阵驱动方法显示全彩图像。
发光装置的构造
发光装置3设置在外壳内(见图1至4)。发光装置3包括反射构件4、导光构件5、光学片6和光源单元7。反射构件4、导光构件5和光学片6从后侧开始依次设置。光学片6设置为面对显示面板2。光源单元7设置在导光构件5的侧面，以面对导光构件5的右侧和左侧表面二者。
反射构件4形成板状，例如用白色或银色着色的树脂或金属形成。反射构件4形成为使其前表面用作反射表面4a。
导光构件5例如形成矩形薄板形状，并且设置在反射构件4和光学片6之间。导光构件5例如由诸如丙烯酸、聚碳酸酯、聚苯乙烯或玻璃的透明材料形成。
导光构件5具有在预定方向上引导从光源单元7入射的光的功能，以使光入射在光学片6上，并且允许从光学片6发射到显示面板2的光通量均匀。
在导光构件5中，前表面，即厚度方向上的一个表面，形成为光反射/出射表面5a，其向内反射光，并且出射光，右侧和左侧表面二者形成为光入射表面5b，从各光源单元7出射的光入射在光入射表面5b上。导光构件5的后表面，即厚度方向上的另一个表面用作光控制表面5c，其透射光，并且向内反射光。对导光构件5的光控制表面5c进行预定的处理或加工，以向内反射光，从而一些光向内反射，并且没有反射的光朝着后侧通过。从光控制表面5c朝着后侧通过的光从反射构件4的反射表面4a反射，并且再一次从光控制表面5c入射在导光构件5内。
在与导光构件5的厚度方向(前后方向)上正交的两个方向中，假设垂直方向为第一方向，并且假设水平方向为第二方向。
凹凸图案8形成在导光构件5的光反射/出射表面5a上。在凹凸图案8中，朝着前侧突出且沿作为第二方向的水平方向延伸的凸部9连续形成在作为第一方向的垂直方向上。凹凸图案8通过向内反射从光源单元7出射且入射在导光构件5上的光而具有朝着反射构件4引导光的功能。
在凸部9中，其平行于光入射表面5b的截面表面例如形成抛物线形状(见图5)。就是说，连接凸部9的该第一方向上的两端9a的线段假设为第一方向上的X轴，并且通过凸部9的两端9a的中点9b且沿厚度方向延伸的线段假设为Y轴。假设a是凸部9的最大高度(距X轴的高度)，凸部9的外部形状满足方程″Y＝-X2/4a+a″。
光学片6设置在导光构件5和显示面板2之间，并且例如具有散射从导光构件5的光反射/出射表面5a出射的光的功能。关于光学片6，足够的散射率是必要的，以解决从导光构件5出射的光的指向性(directivity)，并且光的吸收必须低。
多个光源单元7分别以各种状态设置在导光构件5的光入射表面5b中，并且设置在第一方向上(见图2和3)。
光源单元7由基板10和安装在基板10上的多个发光元件11形成。发光元件11安装为在第一方向上隔开(见图4)。例如，发光二极管(LED)或者电致发光元件用作发光元件11。
例如，八个光源单元7分别设置在导光构件5的两侧(见图2和3)。光源单元7由驱动电路(未示出)独立控制。当所有的光源单元7导通时，光在导光构件5的整个区域中朝着显示面板2出射(见图2)。光源单元7被控制为在设置方向(第一方向)上依次导通，并且光在导光构件5的各条状分区(分区1至分区8)中朝着显示面板2出射(见图3)，从而发光装置3用作所谓的扫描式背光。根据像素线依次重新写入显示面板2中的时序，当光源单元7依次导通时，实现了扫描式背光的功能。
图3示出了导光构件5在第一方向上分成八个区域的示例，以从上侧开始依次形成分区1至8，从上侧开始位于第三区域的光源单元7控制为导通，并且光从上侧开始的第三分区3出射。
发光装置中的光路
在具有上述构造的发光装置3中光从光源单元7的发光元件11出射时，出射光从光入射表面5b入射在导光构件5上，沿第二方向引导到导光构件5内，并且在导光构件5的凹凸图案8中向内反射。凹凸图案8中向内反射的光透过导光构件5的光控制表面5c，或者由导光构件5的光控制表面5c向内反射。
通过导光构件5的光控制表面5c的光从反射构件4的反射表面4a反射，再一次从光控制表面5c入射在导光构件5上，并且从光反射/出射表面5a出射。从导光构件5的光控制表面5c向内反射的光从光反射/出射表面5a出射。
从导光构件5的光反射/出射表面5a出射的光由光学片6散射，朝着显示面板2传播以作为背光发射到显示面板2，并且从显示面板2出射为视频光。
导光构件的光控制
在下文，将描述发光装置3的导光构件5的光控制(见图6至11)。
图6是示出发光元件11、导光构件5和反射构件4从导光构件5的光入射表面5b侧看的状态的概念图。假设L是发光元件11的中点之间的距离，并且t是导光构件5的厚度。此外，假设从发光元件11出射的光在光反射/出射表面5a上的入射角φ是线段P和线段Q之间的夹角，线段P通过将从发光元件11到光反射/出射表面5a的光路投影在平行于光入射表面5b的表面上获得，线段Q在厚度方向上从发光元件11的中心点延伸到光反射/出射表面5a。此外，假设θ是以入射角φ入射的光从光反射/出射表面5a向内反射时反射光的最大角度范围。在角度范围θ中，以通过从光反射/出射表面5a反射光的反射点R且沿厚度方向延伸的线段S为基准，靠近和远离发射光的发光元件11的范围分别为负值范围和正值范围。
在发光装置3中，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。此外，角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。由凹凸图案8的凸部9的预定形状实现光控制。
图7至10示出了从发光元件11出射的光在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内从凸部9向内反射时光路中入射角φ不同的情况。在每个附图中，虚线表示光从发光元件11到凸部9的光路，而实线表示光从凸部9向内反射的光路。
图7示出了入射角φ为0°时的光路。图8示出了入射角φ大于图7的入射角φ时的光路。图9示出了入射角φ大于图8的入射角φ时的光路。图10示出了入射角φ大于图9的入射角φ时的光路。
如图7至10所示，可理解的是，在发光装置3的凹凸图案8中，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。此外，可理解的是，角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
凸部9构造为满足方程″Y＝-X2/4a+a″。如图11所示，通过凸部9的焦点V且从凸部9向内反射的所有光在导光构件5的厚度方向上传播。
第一修改示例
接下来，将描述根据第一修改示例的凹凸图案8A(见图12和13)。
在凹凸图案8A中，朝着前侧突出且沿作为第二方向的水平方向延伸的凸部9A连续地形成在作为第一方向的垂直方向上。凹凸图案8A通过向内反射从光源单元7出射且入射在导光构件5上的光而具有朝着反射构件4引导光的功能。
在凸部9A中，平行于光入射表面5b的截面的外部形状例如构造为连续形成的两个圆弧的形状，并且第一方向上的中心点位于最前侧。
与凹凸图案8一样，在凹凸图案8A中，角度范围θ的值也随着入射角φ在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。此外，角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
图12和13示出了从发光元件11出射的光从凸部9A在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内向内反射时光路中入射角不同的情况。在每个附图中，虚线表示光从发光元件11到凸部9A的光路，并且实线表示光从凸部9A向内反射的光路。
图12示出了入射角φ较小时的光路。图13表示入射角φ大于图12的入射角φ时的光路。
如图12和13所示，可理解的是，在发光装置3的凹凸图案8A中，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。此外，可理解的是，角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
第二修改示例
接下来，将描述根据第二修改示例的凹凸图案8B(见图14和15)。
在凹凸图案8B中，朝着前侧突出且沿作为第二方向的水平方向延伸的凸部9B连续地形成在作为第一方向的垂直方向上。凹凸图案8B通过向内反射从光源单元7出射的光且入射在导光构件5上而具有朝着反射构件4引导光的功能。
在凸部9B中，平行于光入射表面5b的截面外形例如构造为连续形成的两个圆弧的形状，并且微小的凹陷部分形成在第一方向上的中心点。凸部9B的圆弧的曲率半径小于根据第一修改示例的凹凸图案8A的凸部9A圆弧的曲率半径。
与凹凸图案8和8A一样，在凹凸图案8B中，角度范围θ的值也随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。此外，角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
图14和15示出了从发光元件11出射的光从凸部9B在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内向内反射时光路中入射角不同的情况。在每个附图中，虚线表示光从发光元件11到凸部9B的光路，而实线表示光从凸部9B向内反射的光路。
图14示出了入射角φ较小时的光路。图15示出了入射角φ大于图14的入射角φ时的光路。
如图14和15所示，可理解的是，在发光装置3的凹凸图案8B中，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。此外，可理解的是，角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
比较示例
接下来，将根据比较示例(相关技术)描述导光构件的表面形状(凹凸图案)(见图16至25)。
在根据第一比较示例的形状50A中，光入射表面形成平面形状(见图16和17)。
图16和17示出了从发光元件发射的光从形状50A在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内向内反射时光路中入射角不同的情况。在每个附图中，虚线表示光从发光元件到形状50A的光路，并且实线表示光从形状50A向内反射的光路。
图16示出了入射角φ较小时的光路。图17示出了入射角φ大于图16的入射角φ时的光路。
如图16和17所示，可理解的是，在形状50A中，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而增加。此外，可理解的是，角度范围θ没有涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
在根据第二比较示例的凹凸图案50B中，朝着前侧突出且沿作为第二方形的水平方向延伸的凸部51B连续地形成在作为第一方向的垂直方向上(见图18和19)。
在凸部51B中，平行于光入射表面的截面外形形成为三角形形状。
图18和19示出了从发光元件出射的光从凸部51B在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内向内反射时光路中入射角不同的情况。在每个附图中，虚线表示光从发光元件到凸部51B的光路，而实线表示光从凸部51B向内反射的光路。
图18示出了入射角φ较小时的光路。图19示出了入射角φ大于图18的入射角φ时的光路。
如图18和19所示，可理解的是，在凹凸图案50B中，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。然而，可理解的是，角度范围θ没有涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
在根据第三比较示例的凹凸图案50C中，朝着前侧突出且沿作为第二方向的水平方向延伸的凸部51C连续地形成在作为第一方向的垂直方向上(见图20和21)。
在凸部51C中，平行于光入射表面的截面外形形成为在前侧的凸起弧形。
图20和21示出了从发光元件发射的光从凸部51C在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内向内反射时光路中入射角不同的情况。在每个附图中，虚线表示光从发光元件到凸部51C的光路，而实线表示光从凸部51C向内反射的光路。
图20示出了入射角φ较小时的光路。图21示出了入射角φ大于图20的入射角φ时的光路。
如图20和21所示，可理解的是，在凹凸图案50C中，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。然而，可理解的是，角度范围θ没有涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
在根据第四比较示例的凹凸图案50D中，朝着前侧突出且沿作为第二方向的水平方向延伸的凸部51D连续地形成在作为第一方向的垂直方向上(见图22和23)。
在凸部51D中，平行于光入射表面的截面外形形成为前侧上的凸起弧形。凸部51D的弧形的曲率半径小于根据第三比较示例的凹凸图案50C的凸部51C的弧形的曲率半径。
图22和23示出了从发光元件出射的光从凸部51D在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内向内反射时光路中入射角不同的情况。在每个附图中，虚线表示光从发光元件到凸部51D的光路，而实线表示光从凸部51D向内反射的光路。
图22示出了入射角φ较小时的光路。图23示出了入射角φ大于图22的入射角φ时的光路。
如图22和23所示，可理解的是，在凹凸图案50D中，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。然而，可理解的是，角度范围θ没有涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
在根据第五比较示例的凹凸图案50E中，沿作为第二方向的水平方向延伸的凹部51E连续地形成在作为第一方向的垂直方向上(见图24和25)。
在凹部51E中，平行于光入射表面的截面外形形成前侧上的凹陷弧形形状。
图24和25示出了从发光元件出射的光从凹部51E在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内向内反射时光路中入射角不同的情况。在每个附图中，虚线表示光从发光元件到凹部51E的光路，而实线表示光从凹部51E向内反射的光路。
图24示出了入射角φ较小时的光路。图25示出了入射角φ大于图24的入射角φ时的光路。
如图24和25所示，可理解的是，在凹凸图案50E中，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。然而，可理解的是，当入射角φ的值增加时，角度范围θ没有涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
第三修改示例
接下来，将描述根据第三修改示例的凹凸图案8C(见图26)。
在凹凸图案8C中，朝着前侧突出且沿作为第二方向的水平方向延伸的凸部9C连续地形成在作为第一方向的垂直方向上。凹凸图案8C通过向内反射从光源单元7出射且入射在导光构件5上的光而具有朝着反射构件4引导光的功能。
在凸部9C中，平行于光入射表面5b的截面外形例如形成为抛物线形状。就是说，与凸部9一样，凸部9C满足方程″Y＝-X2/4a+a″。
在凹凸图案8C中，在第二方向上从导光构件5的光入射表面5b直到距离L2处，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。此外，角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
此外，在凹凸图案8C中，与在第二方向上从导光构件5的光入射表面5b到距离L2相比更远时，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。此外，当φ＝tan-1(L/t)时，角度范围θ仅涵盖负值范围。
在此情况下，假设L是发光元件11的中心点之间的距离，并且n是导光构件5的折射系数，则满足关系″L2＞L/[tan{sin-1(1/n)}]。
例如，距离L2为50mm。凸部9C在从光入射表面5b直到距离L2处的范围内与凸部9具有相同的形状，而在比距离L2更远的范围内凸部9C具有与凹凸图案50B或凹凸图案50D相同的形状。
如上所述，凸部9C满足方程″Y＝-X2/4a+a″。因此，通过凸部9C的焦点V且从凸部9C向内反射的所有光在导光构件5的厚度方向上传播。
比较数据
在下文，将描述通过测量凹凸图案8、8A、8B和8C以及测量根据比较示例的形状50A与凹凸图案50B、50C和50D获得的数据(见图27至35)。
图27是示出通过测量在第二方向上距导光构件5的光入射表面5b距离为10.5mm的位置处的亮度获得的数据图线。假设间隔L为14.64mm，并且光从第一方向上隔开的五个发光元件11发射时，执行图27中数据的测量。
水平轴表示关于发光元件11在第一方向上的位置，并且五个发光元件11当中的第三发光元件11的发光点假设为″0″。垂直轴表示亮度比率。凹凸图案8中位置0处的亮度假设为基准亮度″1″。
如图27所示，可理解的是，凹凸图案8、8A、8B和8C中很少发生亮度不均匀，而形状50A以及凹凸图案50B、50C和50D的最大值和最小值之差大，并且发生大的亮度不均匀。
图28是示出通过测量在第二方向上从导光构件5的光入射表面5b的距离为8.5mm的位置处的亮度获得的数据图线。假设间隔L为14.64mm，并且光从第一方向上隔开的五个发光元件11发射时，执行图28中数据的测量，与图27中的测量一样。
水平轴表示关于发光元件11在第一方向上的位置，并且五个发光元件11当中的第三发光元件11的发光点假设为″0″。垂直轴表示亮度比率。凹凸图案8中位置0处的亮度假设为基准亮度″1″。
例如，图28示出了通过测量凹凸图案8以及测量根据比较示例的形状50A与凹凸图案50B、50C和50D获得的数据。
如图28所示，可理解的是，凹凸图案8的最大值和最小值之差小，并且亮度不均匀性小，而形状50A和凹凸图案50B、50C和50D的最大值和最小值之差大，并且发生大的亮度不均匀性。特别是，在形状50A和凹凸图案50C中亮度不均匀性很大。
图29是示出通过测量在第二方向上从导光构件5的光入射表面5b的距离为12.5mm的位置处的亮度获得的数据图线。假设间隔L为14.64mm，并且光从在第一方向上隔开的五个发光元件11发射时，执行图29中数据的测量，与图27和28的测量一样。
水平轴表示关于发光元件11在第一方向上的位置，并且五个发光元件11当中的第三发光元件11的发光点假设为″0″。垂直轴表示亮度比率。凹凸图案8中位置0处的亮度假设为基准亮度″1″。
例如，图29示出了通过测量凹凸图案8以及测量根据比较示例的形状50A与凹凸图案50B、50C和50D获得的数据。
如图29所示，可理解的是，凹凸图案8中很少发生亮度不均匀，而形状50A和凹凸图案50B和50D的最大值和最小值之差大，并且发生大的亮度不均匀。
图30是示出光从对应于导光构件5中的分区1设置的光源单元7的发光元件发射时通过测量分区1至分区8的亮度获得的数据图线。水平轴表示分区，而垂直轴表示亮度比率。凹凸图案8的分区1中的最大亮度假设为基准亮度″1″。
图31是在图30的图线中放大亮度比率的较低部分的图线。
例如，图30和31示出了通过测量凹凸图案8以及测量根据比较示例的形状50A与凹凸图案50B、50C和50D获得的数据。
如图30和31所示，可理解的是，在凹凸图案8中分区1之外的区域中光泄漏量小，而在形状50A和凹凸图案50C中分区1之外的区域中光泄漏量大。
图32是示出光从对应于导光构件5中分区1设置的光源单元7的发光元件11发射时通过测量分区1至分区8的亮度获得的数据图线。
例如，图32示出了通过测量第二方向上导光构件5的中间位置和靠近光入射表面5b位置的凹凸图案8和8C获得的数据。水平轴表示分区，而垂直轴表示亮度比率。凹凸图案8的分区1中的最大亮度假设为基准亮度″1″。
如图32所示，可理解的是，凹凸图案8C中导光构件5的中间位置的亮度和靠近光入射表面5b的位置的亮度之差小于凹凸图案8。
图33是示出通过测量第二方向上从导光构件5的光入射表面5b距离为5mm的位置处的亮度获得的数据图线。图34是示出通过测量第二方向上从导光构件5的光入射表面5b的距离为7mm位置处的亮度获得的数据图线。图35是示出通过测量第二方向上从导光构件5的光入射表面5b的距离为9mm的位置处的亮度获得的数据图线。
例如，图33至35示出了通过测量凹凸图案8以及测量根据比较示例的形状50A与凹凸图案50B获得的数据。光从第一方向上隔开的五个发光元件11发射时执行图33至35中数据的测量。
水平轴表示关于发光元件11在第一方向上的位置，且五个发光元件11当中的第三发光元件11的发光点假设为″0″。垂直轴表示亮度。
如图33至35所示，随着凹凸图案8中从光入射表面5b的距离的增加，亮度不均匀显著减小。然而，在凹凸图案50B中，尽管从光入射表面5b的距离增加，还是倾向于易于发生亮度不均匀。特别是，在凹凸图案50B中，尽管从光入射表面5b的距离增加，还是发生大的亮度不均匀。
结论
在发光装置3中，如上所述，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小。此外，角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。
在导光构件5中，入射角φ的值在发光元件11附近的区域中减小。因此，角度范围θ的值随着入射角φ的值的增加而减小。从而，强光可被反射朝向第一方向上的广泛区域，其包括导光构件5中的发光元件11之间光难以到达的部分。此外，入射角φ的值在导光构件5中发光元件11之间的区域中大。因此，角度范围θ的值随着入射角φ的值的增加而减小。从而，弱光可被有效地反射朝向导光构件5中发光元件11之间的部分。
另一方面，当角度范围θ仅覆盖正值范围时，泄漏光在其它分区中增加。当角度范围θ仅涵盖负值范围时，泄漏光在其它分区中减少。然而，难于使光到达导光构件5的光入射表面5b附近的发光元件11之间的区域。
从而，发光装置构造为使角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。对于这样的构造，减小了导光构件5中亮度的不均匀，以改善亮度均匀性，并且可减少在其它分区中的泄漏光。
因为凸部9和9C的外形形成为满足方程″Y＝-X2/4a+a″，所以通过凸部9和9C的焦点V且向内反射的光在导光构件5的厚度方向上传播。
从而，进一步减小亮度的不均匀，并且进一步减少在其它分区中的泄漏光。
此外，在凹凸图案8C中，在第二方向上从光入射表面5b直到距离L2的范围内，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且角度范围θ涵盖正值范围和负值范围这两个范围。此外，与在第二方向上从导光构件5的光入射表面5b到距离L2相比更远的范围内，角度范围θ的值随着入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且在φ＝tan-1(L/t)的情况下，角度范围θ仅涵盖负值范围。
在此情况下，假设L是发光元件11的中心点之间的距离，n是导光构件5的折射系数，则L2＞L/[tan{sin-1(1/n)}]。
从而，甚至在凹凸图案的形状改变时，导光构件5中也减少亮度不均匀，并且改善亮度均匀性。此外，减少在其它分区中的泄漏光。此外，改善凹凸图案设计上的自由度。
本申请包含2010年10月7日提交日本专利局的日本优先权专利申请JP2010-227410中公开的相关主题，其全部内容通过引用结合于此。
本领域的技术人员应当理解的是，在权利要求或其等同方案的范围内，根据设计需要和其他因素，可以进行各种修改、结合、部分结合和替换。

Claims (6)

1.一种发光装置，包括：
板状导光构件，该导光构件的在该导光构件的厚度方向上的一个表面形成为光反射/出射表面，该光反射/出射表面向内反射光且将该光出射，该导光构件的在垂直于该厚度方向的方向上彼此面对的两个侧表面分别形成为该光入射的光入射表面；
多个发光元件，彼此面对地设置在该导光构件的该光入射表面上，并且在垂直于该厚度方向的第一方向上隔开；以及
反射构件，设置为面对该导光构件的该光反射/出射表面的相反侧的表面，并且反射从该光反射/出射表面向内反射且透过该导光构件的光，使该光从该相反侧的表面入射到该导光构件，
其中该导光构件的该光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部在该第一方向上连续地形成在该导光构件的该光反射/出射表面上，沿垂直于该厚度方向和该第一方向的第二方向延伸，并且向内反射从该发光元件发射的光，并且
其中，假设L是该发光元件之间的距离，t是该导光构件的厚度，该光在该光反射/出射表面上的入射角φ是通过将从该发光元件到该光反射/出射表面的光路投影在平行于该光入射表面的表面上获得的线段和在该厚度方向上从该发光元件的中心点到该光反射/出射表面延伸的线段之间的夹角，θ是以该入射角φ入射的光从该光反射/出射表面向内反射时反射光的最大角度范围，在该角度范围θ中相对于沿该厚度方向延伸的线段靠近和远离发射该光的该发光元件的范围分别为负值范围和正值范围，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且该角度范围θ涵盖该正值范围和该负值范围这两个范围。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，假设在平行于该光入射表面的截面形状中，X轴是连接该凸部的该第一方向上的两个端部的线段，Y轴是通过该凸部的该两个端部的中点且沿该厚度方向延伸的线段，并且a是该凸部的最大高度，该凸部的外形满足方程Y＝-X2/4a+a。
3.一种发光装置，包括：
板状导光构件，该导光构件的在该导光构件的厚度方向上的一个表面形成为向内反射光且将该光出射的光反射/出射表面，并且该导光构件在垂直于该厚度方向的方向上彼此面对的两个侧表面分别形成为该光入射的光入射表面；
多个发光元件，彼此面对地设置在该导光构件的该光入射表面上，并且在垂直于该厚度方向的第一方向上隔开；以及
反射构件，设置为面对该导光构件的该光反射/出射表面的相反侧的表面，并且反射从该光反射/出射表面向内反射且透过该导光构件的光，并且使该光从该相反侧的表面入射到该导光构件，
其中该导光构件的该光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部在该第一方向上连续地形成在该导光构件的该光反射/出射表面上，沿垂直于该厚度方向和该第一方向的第二方向延伸，并且向内反射从该发光元件发射的光，并且
其中，假设L是该发光元件之间的距离，t是该导光构件的厚度，该光在该光反射/出射表面上的入射角φ是通过将从该发光元件到该光反射/出射表面的光路投影在平行于该光入射表面的表面上获得的线段和在该厚度方向上从该发光元件的中心点到该光反射/出射表面延伸的线段之间的夹角，θ是以该入射角φ入射的光从该光反射/出射表面向内反射时反射光的最大角度范围，在该角度范围θ中相对于沿该厚度方向延伸的线段靠近和远离发射该光的该发光元件的范围分别为负值范围和正值范围，在该第二方向上从该导光构件的该两个侧表面到距离L2的范围内，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且该角度范围θ涵盖该正值范围和该负值范围这两个范围，而与在该第二方向上从该导光构件的该两个侧表面到距离L2相比更远的范围内，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且在φ＝tan-1(L/t)的情况下该角度范围θ仅涵盖该负值范围，其中假设n为该导光构件的折射系数时，L2＞L/[tan{sin-1(1/n)}]。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其中，假设在平行于该光入射表面的截面形状中，X轴是连接该凸部的该第一方向上的两个端部的线段，Y轴是通过该凸部的该两个端部的中点且沿该厚度方向延伸的线段，并且a是该凸部的最大高度，该凸部的外形满足方程Y＝-X2/4a+a。
5.一种图像显示设备，包括：
显示面板，用于显示图像；
板状导光构件，设置于该显示面板的显示表面的相反侧，该导光构件的在该导光构件的厚度方向上的一个表面形成为光反射/出射表面，该光反射/出射表面向内反射光且将该光出射，该导光构件的在垂直于该厚度方向的方向上彼此面对的两个侧表面分别形成为该光入射的光入射表面；
多个发光元件，彼此面对地设置在该导光构件的该光入射表面上，并且在垂直于该厚度方向的第一方向上隔开；以及
反射构件，设置为面对该导光构件的该光反射/出射表面的相反侧的表面，并且反射从该光反射/出射表面向内反射且透过该导光构件的光，使该光从该相反侧的表面入射到该导光构件，
其中该导光构件的该光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部在该第一方向上连续地形成在该导光构件的该光反射/出射表面上，沿垂直于该厚度方向和该第一方向的第二方向延伸，并且向内反射从该发光元件发射的光，并且
其中，假设L是该发光元件之间的距离，t是该导光构件的厚度，该光在该光反射/出射表面上的入射角φ是通过将从该发光元件到该光反射/出射表面的光路投影在平行于该光入射表面的表面上获得的线段和在该厚度方向上从该发光元件的中心点到该光反射/出射表面延伸的线段之间的夹角，θ是以该入射角φ入射的光从该光反射/出射表面向内反射时反射光的最大角度范围，在该角度范围θ中相对于沿该厚度方向延伸的线段靠近和远离发射该光的该发光元件的范围分别为负值范围和正值范围，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且该角度范围θ涵盖该正值范围和该负值范围这两个范围。
6.一种图像显示设备，包括：
显示面板，用于显示图像；
板状导光构件，设置于该显示面板的显示表面的相反侧，该导光构件的在该导光构件的厚度方向上的一个表面形成为向内反射光且将该光出射的光反射/出射表面，并且该导光构件在垂直于该厚度方向的方向上彼此面对的两个侧表面分别形成为该光入射的光入射表面；
多个发光元件，彼此面对地设置在该导光构件的该光入射表面上，并且在垂直于该厚度方向的第一方向上隔开；以及
反射构件，设置为面对该导光构件的该光反射/出射表面的相反侧的表面，并且反射从该光反射/出射表面向内反射且透过该导光构件的光，并且使该光从该相反侧的表面入射到该导光构件，
其中该导光构件的该光反射/出射表面具有包括多个凸部的凹凸图案，该多个凸部在该第一方向上连续地形成在该导光构件的该光反射/出射表面上，沿垂直于该厚度方向和该第一方向的第二方向延伸，并且向内反射从该发光元件发射的光，并且
其中，假设L是该发光元件之间的距离，t是该导光构件的厚度，该光在该光反射/出射表面上的入射角φ是通过将从该发光元件到该光反射/出射表面的光路投影在平行于该光入射表面的表面上获得的线段和在该厚度方向上从该发光元件的中心点到该光反射/出射表面延伸的线段之间的夹角，θ是以该入射角φ入射的光从该光反射/出射表面向内反射时反射光的最大角度范围，在该角度范围θ中相对于沿该厚度方向延伸的线段靠近和远离发射该光的该发光元件的范围分别为负值范围和正值范围，在该第二方向上从该导光构件的该两个侧表面到距离L2的范围内，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且该角度范围θ涵盖该正值范围和该负值范围这两个范围，而与在该第二方向上从该导光构件的该两个侧表面到距离L2相比更远的范围内，该角度范围θ的值随着该入射角φ的值在范围0＜φ＜tan-1(L/t)内的增加而减小，并且在φ＝tan-1(L/t)的情况下该角度范围θ仅涵盖该负值范围，其中假设n为该导光构件的折射系数时，L2＞L/[tan{sin-1(1/n)}]。
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