TWI396015B - 導光構件及具備此導光構件之面光源裝置以及使用該面光源裝置之顯示裝置 - Google Patents

導光構件及具備此導光構件之面光源裝置以及使用該面光源裝置之顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI396015B
TWI396015B TW095143574A TW95143574A TWI396015B TW I396015 B TWI396015 B TW I396015B TW 095143574 A TW095143574 A TW 095143574A TW 95143574 A TW95143574 A TW 95143574A TW I396015 B TWI396015 B TW I396015B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
emitting element
guiding member
light guiding
source device
Prior art date
Application number
TW095143574A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200732788A (en
Inventor
Koji Tokita
Takeo Watanabe
Shuichi Naijo
Shuji Gomi
Original Assignee
Showa Denko Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko Kk filed Critical Showa Denko Kk
Publication of TW200732788A publication Critical patent/TW200732788A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI396015B publication Critical patent/TWI396015B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055Reflecting element, sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • G02B6/0021Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces for housing at least a part of the light source, e.g. by forming holes or recesses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133603Direct backlight with LEDs
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133605Direct backlight including specially adapted reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133611Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)

Description

導光構件及具備此導光構件之面光源裝置以及使用該面光源裝置之顯示裝置
本發明係關於一種導光構件、面光源裝置以及使用該面光源裝置之顯示裝置。更加詳細地說,關於一種例如可以使用作為廣告燈、照明、液晶背光用之光源而能夠將來自發光元件之光呈均勻地擴散.導光至上方的導光構件及具備此導光構件之面光源裝置以及使用該面光源裝置之顯示裝置、例如液晶顯示裝置等之顯示裝置。
[背景技術]
在近年來,例如正如液晶顯示器等,將用以由面板之背面或側面等來照射光之面光源裝置(背光)予以使用之顯示裝置呈廣泛地採用。向來,此種液晶顯示器用之背面光源係進行薄型化、低消耗電力化,因此,作為光源而將冷陰極管配置在框體之端面之所謂邊光型係成為主流。
作為此種邊光型之背光光源係使用第24圖所示之構造。
也就是說,此邊光型之背光光源100係在框體102之端部,配置冷陰極管104。接著,在此冷陰極管104之側方,呈面狀地配置導光構件106,在此導光構件106之上面,層積擴散薄片108,構成背光光源100。
此外,在導光構件106之下面,形成例如由微小凹凸或點狀之反射油墨等之所構成之反射部116。
接著,藉由在此背光光源100之擴散薄片108之上面,層積液晶面板110,而構成液晶顯示裝置112。
藉由在此邊光型之背光光源100,發光冷陰極管104,而使得來自冷陰極管104照射之光,由導光構件106之側部開始入射。
接著,入射至導光構件106之光係在設置於導光構件106之下面、例如由微小凹凸或點形狀之反射油墨等之所構成之反射部116和導光構件106之上面118之間,重複地進行反射,同時,進行擴散,均勻地導光至導光構件106之上面118之上方。
藉此而均勻地擴散於擴散薄片108,減低液晶面板110之亮度不均。
但是,液晶顯示器係在近年來,大型化之要求變高,在此種邊光型之背光光源100,在達到亮度之提升及均一化,有限度存在。
因此,在大型之液晶顯示器用,檢討正下方型光之採用。
但是,在使用此種冷陰極管來作為正下方型光之狀態下,冷陰極管係比較大型,因此,液晶顯示器之厚度變厚,並且,冷陰極管係有色再現性及應答性並非良好、產生殘像現象等之問題發生。
在近年來,發光元件係顯著地提高發光效率,進行對於照明之應用。特別是在使用發光二極體(在以下,稱為「LED」。)來作為液晶顯示器用之背光光源(面光源)之狀態下,期待能夠實現良好之色再現性及高速應答性,達成高品位之畫質。
因此,提議在習知之液晶面板之下方,以一定之間隔,來配置複數個之LED之正下方型之背光光源。
作為此正下方型之背光光源係提議第25圖所示之構造者。
也就是說,此正下方型之背光光源200係在框體202之底面204,以一定之間隔分離而呈縱橫及陣列狀地配置複數個之LED燈206。
接著,在此框體202之上面,以一定之間隔,分離於這些LED燈206,配置擴散薄片208,在此擴散薄片208之上面,層積稜鏡薄片210,構成背光光源200。
此外,框體202之底面204和側面212係例如藉由反射薄片等而形成反射部214。
在像這樣構成之正下方型之背光光源200,藉由發光LED燈206而使得來自LED燈206射出之光,朝向至擴散薄片208,還直接地反射於框體202之底面204和側面212之反射部214,來朝向及進行至擴散薄片208。
接著,入射至擴散薄片208之光係藉由擴散薄片208而進行亂反射,藉由通過擴散薄片208之上面之稜鏡薄片210而使得光線傾斜於垂直方向,入射至配置於稜鏡薄片210上面之並未圖示之液晶面板。
此外,由LED燈206射出之光係藉由相互地混合在和擴散薄片208間之空間,並且,亂反射於擴散薄片208之內,而促進混合,藉此而使得亮度和色度呈均勻化。
此外,一般而言,相當於LED燈206之正上方之部分之亮度係變高,因此,可以藉由提高擴散薄片208之LED燈206之正上方部分之擴散度而更加提高亮度之均一化。
但是,在習知之正下方型之背光光源200,正如前面之敘述,使得亮度和色度呈均一化,因此,設置擴散薄片208,並且,分離LED燈206和擴散薄片208間之距離,達到亮度之均一化,但是,即使是這個,也不充分於解決所謂在LED燈206之正上方部分之亮度變高之問題。
特別是在最近,並非單色之LED,也使用由紅、綠、藍之三原色之LED所構成之複數色(RGB)之LED燈而進行混色,但是,在該狀態下,混色並非充分而看見顏色不均。
因此,為了減低亮度不均和顏色不均,所以,正如前面之敘述,提高擴散薄片208之LED燈206之正上方部分之擴散度。
此外,在專利文獻1(日本特開2001-42782號公報)等,進行將具有光半透過性之灰色印刷層等之所謂「書寫.窗簾」,設置在LED燈之正上方部,降低正上方部之亮度等。
但是,在這些手段,怎麼也降低光之利用效率。
此外,如果更加增大LED燈206和擴散薄片208間之距離的話,則能夠減低亮度不均和顏色不均,但是,導致背光厚度之增大,例如對於平面板顯示器,變得不適合。
因此,在專利文獻2(日本特開平10-82915號公報),提議第26圖所示之面光源裝置300。
也就是說,此面光源裝置300係在構裝LED燈302之發光元件構裝用基板308之上面,在對應於LED燈302之部位,至少在前端部,層積形成LED燈收納凹部304之導光構件306而越進入至深處,來使得幅寬變得越窄。
此外,在此導光構件306之下面310,在除了此LED燈收納凹部304以外之部分,形成反射薄片等之反射部312。
藉此而正如第26圖所示,由LED燈302射出之光B1係在和形成於導光構件306之上面314及下面310之反射部312之間,正如箭號B2所示,重複地進行反射,同時,進行擴散,均勻地導光至導光構件306之上面314之上方。
可以藉此而均勻地擴散於並未圖示之設置於導光構件306上面之擴散薄片,防止亮度不均之產生,導光構件306之光射出面之亮度分布呈均勻。
因此,如果藉由此專利文獻2之面光源裝置300的話,則可以比起習知,還更加成為薄型,並無顏色不均,提升亮度。
[專利文獻1]日本特開2001-42782號公報[專利文獻2]日本特開平10-82915號公報
[發明之揭示]
但是,在記載於專利文獻2之面光源裝置300,達到亮度之均一化,但是,正如第26圖所示,在此面光源裝置300,即使是在LED燈302之周圍附近,也藉由反射部312而正如箭號B所示,反射來自LED燈302之光,導光由導光構件306之上面314開始射出至上方。
結果,由導光構件306之LED燈206之正上方部分之上面314開始射出之光量係變大,正如第4圖之圖形之一點鏈線所示,在解決所謂LED燈206之正上方部分之亮度變高之問題,還變得不充分。
本發明係有鑑於此種現狀,其一個目的係提供一種層積在構裝LED等之發光元件之發光元件構裝用基板之上面之導光構件而能夠減低位處於發光元件之正上方部之部分之亮度來使得導光構件之光射出面之亮度分布呈均勻而可以減低亮度之不均和顏色之不均並且光之利用效率變高、成為高亮度而且即使是使用此導光構件之面光源裝置也能夠成為薄型及小型化之導光構件。
此外,本發明之一個目的係提供一種能夠減低該亮度之不均和顏色之不均、光之利用效率變高而成為高亮度、能夠進行薄型及小型化的面光源裝置以及使用此面光源裝置之顯示裝置。
本發明人們係為了解決前述之課題,因此,發現本發明之導光構件及具備此導光構件之面光源裝置以及使用該面光源裝置之顯示裝置。
也就是說,本發明係包含例如以下之(1)~(16)之形態。
(1)一種導光構件,係配置在構裝發光元件之發光元件構裝用基板之上面而用以擴散來自發光元件之光來導光至上方的導光構件,其特徵為:在並非前述發光元件之周圍附近之前述導光構件之下面,設置光反射部,在前述發光元件之周圍附近之前述導光構件之下面,具有並無設置光反射部之部分。
(2)前述(1)記載之導光構件,其特徵為:在對應於前述導光構件之發光元件之位置,具有發光元件用凹部,在前述發光元件用凹部之凹面之某一部分,設置光半透過部。
(3)前述(2)記載之導光構件,其特徵為:前述凹面之光半透過部係設置在前述發光元件之上方。
(4)前述(1)至(3)中任何一項所記載之導光構件,其特徵為:前述發光元件之周圍附近區域係由發光元件開始至均勻之距離為止之區域。
(5)前述(1)至(4)中任何一項所記載之導光構件,其特徵為:構成在前述發光元件之周圍附近區域,形成點形狀之光反射部,越加接近發光元件而使得點密度越加變低。
(6)前述(1)記載之導光構件,其特徵為:在對應於前述導光構件之上面之發光元件之位置,設置光半透過部。
(7)前述(6)記載之導光構件,其特徵為:前述之光半透過部係形成在前述導光構件之上面之發光元件之正上方之位置。
(8)前述(7)記載之導光構件,其特徵為:前述之光半透過部係在前述導光構件之上面,由發光元件開始至均勻之距離為止而設置在發光元件之周圍附近。
(9)前述(1)至(8)中任何一項所記載之導光構件,其特徵為:構裝於前述發光元件構裝用基板之發光元件係離開而設置複數個,在對應於這個之複數個之前述導光構件之下面位置,具有並無設置前述光反射部之發光元件之周圍附近區域。
(10)前述(9)記載之導光構件,其特徵為:在前述複數個發光元件之所鄰接之發光元件之離開間隔成為D而由一直到並無設置前述光反射部之發光元件之周圍附近區域外圍端部為止之發光元件開始之均勻之距離成為d之時,成為D/4≧d。
(11)前述(1)至(10)中任何一項所記載之導光構件,其特徵為:構裝於前述發光元件構裝用基板之發光元件係由組合不同之發光色之複數種類之發光元件之單位發光元件而構成,對應於前述之單位發光元件而具有並無設置前述光反射部之發光元件之周圍附近區域。
(12)前述(2)至(5)中任何一項所記載之導光構件,其特徵為:構裝於前述發光元件構裝用基板之發光元件係由組合不同之發光色之複數種類之發光元件之單位發光元件而構成,對應於前述之單位發光元件而形成發光元件用凹部。
(13)一種面光源裝置,其特徵為:在構裝發光元件之發光元件構裝用基板之上面,配置前述(1)至(12)中任何一項所記載之導光構件。
(14)前述(13)記載之面光源裝置,其特徵為:前述之發光元件係發光二極體。
(15)一種顯示裝置,其特徵為:在前述(13)或(14)中任何一項所記載之面光源裝置之上面,配置顯示部。
(16)前述(15)記載之顯示裝置,其特徵為:前述之顯示部係液晶面板。
如果藉由本發明之導光構件的話,則藉由在並非發光元件之周圍附近之前述導光構件之下面,設置光反射部,在前述發光元件之周圍附近之前述導光構件之下面,具有並無設置光反射部之部分,而構成導光構件之發光元件周圍附近之導光構件下面之朝向於上方之擴散強度,更加小於具有其外圍側部分之光反射部之導光構件下面之朝向於上方之擴散強度,因此,能夠使得位處於發光元件之正上方部之部分之亮度變低,導光構件之光射出面之亮度分布呈均勻,可以減低亮度之不均和顏色之不均,光之利用效率也變高而成為高亮度。
此外,如果藉由本發明之某一實施形態的話,則在對應於導光構件上面之發光元件之位置,設置光半透過部,或者是在導光構件,設置發光元件用凹部,在該發光元件用凹部之凹面,將具有反射及擴散光之作用之光半透過部予以設置,因此,藉由該光半透過部而擴散及反射來自發光元件之光,能夠抑制位處於發光元件之正上方部之部分之亮度變高,可以使得導光構件之光射出面之亮度分布呈均勻,可以減低亮度之不均和顏色之不均,光之利用效率也變高而成為高亮度。
並且,在使用該導光構件來作為面光源裝置之狀態下,可以使得亮度分布呈均勻,能夠減低亮度之不均和顏色之不均,光之利用效率也變高而成為高亮度,並且,可以進行薄型及小型化。
此外,如果藉由使用此種導光構件之面光源裝置的話,則降低發光元件之正上方部之亮度,因此,涵蓋面光源裝置之整個面而使得亮度呈均勻,成為高亮度,也並無產生顏色之不均,色度變得均勻。
因此,如果以此種面光源裝置作為顯示裝置、特別是作為液晶顯示器之背光而使用本發明之面光源裝置的話,則能夠得到薄型且高畫質之顯示裝置。
[發明之最佳實施形態]
在以下,根據圖式而更加詳細地說明本發明之實施形態。
第1圖係顯示適用本實施形態之液晶顯示裝置之某一例子之整體構造之圖。適用本實施形態之液晶顯示裝置係具備:作為正下方型之面光源裝置(背光)50而收納發光部之背光幀框(框體)51以及配列複數個之作為發光源之成為固體發光元件之發光二極體(LED)53而作為基板之LED基板(構裝基板)52。此外,背光裝置50係在LED基板(構裝基板)52之上,具備收納於背光幀框(框體)51內之成為本發明特徵之導光構件(板、薄片)54。
和第25圖所示之習知之正下方型背光裝置之不同係在發光二極體和擴散構件(板)之空間來介在導光構件之方面,並無增加背光之厚度,寧可能夠縮小發光二極體和擴散構件(板)之間隔。在導光構件之上,具備:作為光學補償薄片之層積體來進行散亂.擴散光而用以使得面整體成為均勻之明亮度之擴散構件(板、薄片)55以及成為具有集光至前方之集光效果之繞射格子薄膜之稜鏡薄片56、57。此外,作為液晶顯示模組60係具備:藉由2片之玻璃基板而夾住液晶之液晶面板61以及層積於此液晶面板61之各個玻璃基板而用以限制光波之振動於某方向之偏光板(偏光濾光片)62、63。此外,在液晶顯示裝置,配置並未圖示之驅動用LSI等之周邊構件。
此液晶面板61係包含並未圖示之各種構成要素而構成。例如在2片之玻璃基板,具備並未圖示之顯示電極、薄膜電晶體(TFT:Thin Film Transistor)等之主動元件、液晶、間隔件、密封劑、配向膜、共通電極、保護膜、彩色濾光片等。
此外,背光裝置50之構成單位係任意地選擇。例如也可以有藉由僅具有LED基板52之背光幀框51之單位而稱為「背光裝置(背光)」、不包含擴散構件53或稜鏡薄片54、55等之光學補償薄片之層積體之流通形態。
背光幀框51係形成例如藉由鋁或鎂、鐵或者是這些之金屬合金等之所生成之框體構造。接著,在該框體構造之內側,貼附例如具有白色高反射之性能之聚酯薄膜等,具備作為反射鏡之功能。作為此框體構造係具備:對應於液晶顯示模組60之大小而設置之背面部以及包圍此背面部之四個角落之側面部。此外,有在此背面部或側面部,由於需要而形成由散熱用之冷卻扇等之所構成之散熱片構造之狀態發生。
第2圖係顯示適用本發明之導光構件之本發明之面光源裝置之第1實施形態之俯視圖,第3圖係在第2圖之A-A線之部分擴大剖面圖。
在第2圖及第3圖,圖號10係表示在整體之本發明之面光源裝置。
本發明之面光源裝置10係正如第3圖所示,具備發光元件構裝用基板12,在此發光元件構裝用基板12之上面,例如構裝由LED等之所構成之發光元件14。
此發光元件14係在發光元件構裝用基板12之上面,正如第2圖所示,以一定之間隔分離而呈縱橫及陣列狀地配置複數個之發光元件14。
接著,在此發光元件構裝用基板12之上面,配置由透明樹脂等之所構成之導光構件16。在此導光構件16,正如第3圖所示,在導光構件16之下面18,在對應於發光元件14之位置,形成發光元件收納用凹部20,在此發光元件收納用凹部20內,收納發光元件14。
此外,作為此發光元件收納用凹部20之形狀係可以適度地變化成為圓頂形狀、半球狀、圓錐形狀等。
此外,並無圖示,但是,在此發光元件構裝用基板12,例如形成銅等之配線圖案,藉此而控制發光元件14之發光。
此外,構成導光構件16係藉由將在並非發光元件14之周圍附近之導光構件16之下面設置光反射部22、在前述發光元件14之周圍附近之前述導光構件16之下面並無設置光反射部22之部分予以具有,而使得朝向於發光元件14周圍附近之導光構件16下面之上方之擴散強度,還更加小於朝向至具有該外圍側部分之光反射部22之導光構件16下面之上方之擴散強度。
也就是說,在此實施形態,正如第2圖及第3圖所示,在導光構件16之下面18,在除了發光元件14之周圍附近以外之概略整個面,例如設置由白色塗料等之所構成之光反射部22。
也就是說,正如第26圖所示,在習知之面光源裝置300,即使是在LED燈302之周圍附近,也藉由反射部312,而正如箭號B所示,反射來自LED燈302之光,導光由導光構件306之上面314開始擴散及反射至上方。
結果,正如第4圖之圖形之一點鏈線所示,在習知之面光源裝置300,由導光構件306之LED燈302之正上方部分之上面314射出之光量係變大,LED燈302之正上方部分之亮度變高。
相對於這個,如果藉由此實施形態之面光源裝置10的話,則在發光元件14之周圍附近,並無設置光反射部22,因此,正如第3圖之箭號C所示,來自發光元件14之光係在發光元件14之周圍附近,藉由導光構件16之下面18而進行正反射(全反射),僅導光於導光構件16之上面26和下面18之間,由導光構件16之上面26開始,並無擴散及反射於上方而進行導光。
接著,正如第3圖之箭號C所示,到達至光反射部22之光係藉由進行擴散及反射而朝向至導光構件16之上方,來進行擴散及反射。
藉此而正如前面之敘述,構成朝向於發光元件14周圍附近之導光構件16下面之上方之擴散強度係更加小於朝向至該外圍側部分之導光構件16下面之上方之擴散強度。
藉此而正如第4圖之圖形之點線所示,發光元件14之正上方附近之亮度係更加減少於習知之背光光源,其外部之亮度係更加增加於習知之背光光源,達到亮度之均一化。
在此狀態下,並無設置光反射部22之發光元件14周圍附近區域之形狀係正如此實施形態,由發光元件14開始至均一之距離為止、也就是成為圓形狀,但是,並非限定於此形狀,正如第5圖所示,可以成為橢圓形狀(第5(A)圖)、矩形狀(第5(B)圖)、三角形狀(第5(C)圖)、拱形狀(第5(D)圖)、多角形狀等之其他形狀。
此外,作為並無設置光反射部22之發光元件14之周圍附近區域24、也就是正如第3圖所示、由發光元件14之中心開始至周圍附近區域24之外圍端部為止之距離d1係可以配合於發光元件14之種類、亮度、導光構件16之種類、厚度、光反射部22之種類、膜厚等而正如第4圖之實線之圖形所示,設定成為幾乎均勻之亮度,並無特別限制。
例如在發光元件14成為LED、導光構件16成為透明樹脂板、厚度3mm、光反射部22成為白色塗裝、厚度5 μm~100 μm之狀態下,由發光元件14開始至周圍附近之外圍端部為止之距離d1係可以成為40mm程度。
此外,正如第2圖所示,在複數個之發光元件14相鄰接之發光元件之離開間隔成為D而由發光元件14之中心開始至周圍附近區域24之外圍端部為止之均一之距離成為d1之時,最好是D/4≧d1。
作為發光元件14係並無特別限定,但是,例如作為液晶顯示器之背光光源用係LED能夠實現良好之色再現性和高速應答性,可以達成高品位之畫質,因此,變得理想。
此外,作為LED係可以使用單色之LED,但是,可以使用組合不同發光色之複數種類之發光元件14之單位發光元件、例如紅、綠、藍之三原色之LED晶片、也就是發光於紅色之LED晶片R、發光於綠色之LED晶片G、發光於藍色之LED晶片B,適度地使用藉由這些之混色而而發光白色之所謂三合一形式之封裝。
此外,作為發光元件14係也可以使用藉由模鑄樹脂而對於LED進行樹脂密封之模鑄封裝品或者是在LED之上面具備半球狀之透鏡者。
正如三合一形式,也在組合及使用不同發光色之複數種類之發光元件14之狀態下,正如第6圖所示,發光元件14之周圍附近區域24係可以配合於這些LED晶片之配置形狀而正如第2圖之實施形態所示,除了圓形狀以外,還成為橢圓形狀(第6(A)圖)、矩形狀(第6(B)圖)、三角形狀(第6(C)圖)、拱形狀(第6(D)圖)之多角形狀等之其他形狀。
此外,在此狀態下,並無圖示,但是,作為單位發光元件係正如前面之敘述,也除了藉由R、G、B之分別各1個而成為1單位以外,例如藉由R1個、G2個、B1個而成為1單位者、藉由R2個、G2個、B1個而成為1單位者等,特別是其組合係並無限定。
此外,作為單位發光元件係正如前面之敘述,並無限定在藍、綠、紅之3色,例如也可以將黃、橙、藍綠等之所謂中間色之LED晶片,設置在同一基板上,成為4色、5色等。
此外,作為導光構件16係如果是傳播光的話,則並無特別限定,例如可以使用丙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、液晶聚合物、聚苯乙烯樹脂等。可以藉由單獨或層積厚度比較厚之板狀或者是比較薄之薄片狀者而適度地使用。
此外,發光元件收納用凹部20之形狀係也並無特別限定,例如可以採用圓錐、角錐、圓柱、角柱、半球狀等。
此外,作為光反射部22係並無特別限定,可以使用例如鋁箔等之金屬箔、鋁、金、銀、白金等之金屬薄膜、白色油墨等。
在此狀態下,在鋁箔等之金屬箔之狀態,可以藉由透明接著劑而進行貼附。此外,在鋁、金、銀、白金等之金屬薄膜之狀態下,可以藉由例如蒸鍍、濺鍍、無電解電鍍等之方法而形成。此外,作為白色油墨係可以使用例如含二氧化鈦之丙烯樹脂等,可以藉由分配器、噴射塗裝、粉體塗裝、滾壓塗敷器、帷簾流動塗敷器、毛刷塗敷等之方法而進行塗敷。
即使是在這些當中,使用白色油墨之塗敷者係如果是考慮操作性等的話,則最好是簡便。
在此狀態下,作為白色油墨之厚度係如果是考慮光反射效果的話,則最好是5 μm~100 μm。
此外,也可以在白色油墨,混入樹脂顆粒、玻璃顆粒等之光擴散劑而提高光擴散率。
此外,正如第7圖所示之第2實施形態,為了取代在導光構件16之側設置發光元件收納用凹部20,因此,也可以在發光元件構裝用基板12之側,設置發光元件收納用凹部28,在發光元件構裝用基板12和導光構件16之間,透過絕緣層21而設置反射鏡30。
此外,在此實施形態,在發光元件構裝用基板12之上面,以一定之間隔分離而呈縱橫及陣列狀地配置複數個之發光元件14,但是,此發光元件14之數目(當然也可以是1個)、其配置形狀係並無特別限定,可以適度地變化例如配置成為同心圓狀、千鳥狀等。
像這樣構成之本發明之面光源裝置10係使用作為廣告燈、照明、液晶背光用之光源等,例如可以在使用作為液晶用背光之狀態下,正如第1圖所示,在導光構件16之上面,透過擴散薄片、稜鏡薄片等而配置液晶面板,來成為液晶顯示裝置。
第8圖係顯示適用本發明之其他實施形態之導光構件之本發明之面光源裝置之第3實施形態之俯視圖,第9圖係在第8圖之A-A線之部分擴大剖面圖。
此實施形態之面光源裝置10係在基本上,相同於第2圖及第3圖所示之面光源裝置10之同樣構造,在相同之構成構件,附加相同之參考圖號,省略其詳細說明。
在此實施形態之面光源裝置10,正如第8圖及第9圖所示,還在對應於導光構件16上面之發光元件14之位置、也就是在包含呈正上方地投影發光元件14之正上方之區域,具有圓形狀之光半透過部32。
在此狀態下,作為光半透過部32之形狀係並無特別限定,正如此實施形態,成為圓形狀而由發光元件14開始至均一之距離為止,成為光半透過部32,並無限定在此形狀,並無圖示,但是,相同於發光元件14之周圍附近區域24之形狀,可以成為橢圓形狀、矩形狀、三角形狀、拱形狀、多角形狀等之其他形狀。
此外,作為光半透過部、也就是正如第9圖所示、由發光元件14開始至光半透過部32之外圍端部為止之距離d2係可以配合於發光元件14之種類、亮度、導光構件16之種類、厚度、光反射部22之種類、膜厚、由發光元件14開始至發光元件14之周圍附近區域24之外圍端部為止之距離d1等而正如第4圖之實線之圖形所示,設定成為幾乎均勻之亮度,並無特別限制。
例如在發光元件14成為LED、導光構件16成為透明樹脂板、厚度3mm、光反射部22成為白色塗裝、厚度5 μm~100 μm之狀態下,在由發光元件14開始至發光元件14之周圍附近區域24之外圍端部為止之距離d1成為40mm之狀態,作為由發光元件開始之距離d2係最好是2mm~30mm。
此外,作為光半透過部32係衰減來自發光元件14之光而進行透過,作為其光反射率係最好是50%~95%、更加理想是80%~95%。
此外,作為光半透過部32係並無特別限定,但是,例如可以使用鋁、金、銀、白金等之金屬薄膜、白色油墨等。
在此狀態下,在金、銀、白金等之金屬薄膜之狀態,例如可以藉由蒸鍍、濺鍍、無電解電鍍等之方法而形成。此外,作為白色油墨係可以使用例如含二氧化鈦之丙烯樹脂等,能夠藉由分配器或印刷之方法而塗敷這個。
即使是在這些當中,使用白色油墨之塗敷者係如果是考慮操作性等的話,則最好是簡便。
可以在一起藉由相同之白色油墨而形成光半透過部32及光反射部22之狀態下,在光半透過部32,調整成為透過光之一部分之稀薄之膜厚,並且,在光反射部22,調整成為並無透過光之厚實之膜厚。
藉由像這樣構成而正如在第9圖之箭號D所示,使得由發光元件14開始直接地導光至發光元件14之正上方之導光構件16上面之光,通過此光半透過部32,來進行衰減,減少在此部分之亮度。
藉此而正如第4圖之圖形之實線所示,發光元件14之正上方附近之亮度係比起習知之背光光源、第2圖及第3圖所示之實施形態之面光源裝置10,還更加減少,並且,得到均一之亮度。
第10圖係顯示適用本發明之另外其他實施形態之導光構件之本發明之面光源裝置之第4實施形態之俯視圖。
此實施形態之面光源裝置10係在基本上,相同於第2圖及第3圖所示之面光源裝置10之同樣構造,在相同之構成構件,附加相同之參考圖號,省略其詳細說明。
在此實施形態之面光源裝置10,正如第10圖所示,在導光構件16之下面18之發光元件14之周圍附近區域24內,形成光散亂用點圖案。
接著,形成光散亂用點圖案而使得點形狀之光反射部之點密度,越接近於發光元件而越加成為低密度。
可以藉由像這樣,在導光構件16之下面18之發光元件14之周圍附近區域24內,形成點圖案,而緩和在發光元件14之周圍附近區域24及光反射部22之境界之擴散強度之間隙。
作為點印刷圖案係並無特別限定,但是,成為以發光元件14之正上方部之位置作為中心之圓形之圖案,朝向於導光構件16之上方之擴散強度係點圖案之中心最低,成為越加進行至周邊而越大之圖案。
此外,此種光散亂點係可以藉由對於散亂性油墨,進行點印刷,或者是一體成模於導光構件16而形成。
作為此種散亂性油墨係並無特別限定,但是,例如可以將含有樹脂顆粒或玻璃顆粒之油墨、或者是前述之白色油墨等予以使用。
即使是此種構造之面光源裝置10,也減少發光元件14之正上方附近之亮度,得到均勻之亮度。
此外,正如第11圖所示之第5實施形態,也在此狀態下,正如第8圖及第9圖之實施形態之面光源裝置10,在對應於導光構件16上面之發光元件14之位置、也就是在發光元件14之正上方之位置,在此實施形態,也可以設置圓形狀之光半透過部32。
此外,在此實施形態,在導光構件16之下面18之發光元件14之周圍附近區域24內,形成光散亂用點圖案,但是,也可以在導光構件16之下面18之本身,形成微小之凹凸,來取代點形狀而控制擴散之強度。
第12圖係顯示適用本發明之另外其他之實施形態之導光構件之本發明之面光源裝置之第6實施形態之俯視圖,第13圖係在第12圖之A-A線之部分擴大剖面圖。
此實施形態之面光源裝置10係在基本上,相同於第2圖及第3圖所示之面光源裝置10之同樣構造,在相同之構成構件,附加相同之參考圖號。
在第12圖及第13圖,圖號10係以整體而顯示本發明之面光源裝置。
本發明之面光源裝置10係正如第13圖所示,具備發光元件構裝用基板12,在此發光元件構裝用基板12之上面,構裝例如由LED等之所構成之發光元件14。
此發光元件14係在發光元件構裝用基板12之上面,正如第12圖所示,以一定之間隔分離而呈縱橫及陣列狀地配置複數個之發光元件14。
接著,在此發光元件構裝用基板12之上面,配置由透明之樹脂等之所構成之導光構件16。在此導光構件16,正如第13圖所示,在導光構件16之下面18,在對應於發光元件14之位置,形成發光元件收納用凹部20,在此發光元件收納用凹部20內,收納發光元件14。
此外,作為此發光元件收納用凹部20之形狀係可以適度地變化成為圓頂形狀、半球狀、圓錐形狀等。
此外,並無圖示,但是,在此發光元件構裝用基板12,例如形成銅等之配線圖案,藉由利用此配線,來供應既定之電流至發光元件,而控制發光元件14之發光。
此外,構成導光構件16係使得朝向於發光元件14周圍附近之導光構件16下面之上方之擴散強度,還更加小於朝向至具有該外圍側部分之光反射部22之導光構件16下面之上方之擴散光之強度。
也就是說,在此實施形態,正如第12圖及第13圖所示,在除了發光元件14之周圍附近以外之導光構件16之下面18,將具有反射光而擴散之作用之光反射部22予以具備。
此外,正如第13圖所示,在發光元件收納用凹部20凹面之發光元件14上方之部分,將具有反射光而擴散之作用並且透過一部分之光(光透過率:10~50%程度)之光半透過部11予以設置。
在此,所謂「上方之位置」係表示對向之發光元件14(在具有透鏡13之狀態、包含透鏡)投影於正上方之區域、也就是包含發光元件14之正上方之至少一部分之區域。第13圖係相當於概略相等於發光元件收納用凹部20凹面之發光元件14(透鏡13)之正上方全區域之區域來設置光半透過部11之狀態。
但是,此光半透過部11係可以位處在對應於導光構件16之發光元件收納用凹部20凹面之發光元件14之位置。也就是說,正如前面之敘述,不僅是位處於發光元件14之正上方(不需要一定具備於正上方之整個面)之位置之狀態,發光元件14之光以及藉由光半透過部11而進行擴散及反射之光係可以形成在射出至發光元件收納用凹部20之外方之範圍內、在包含發光元件14之正上方之更加寬之區域。
作為設置光半透過部11之範圍、也就是正如第13圖所示、由發光元件14開始至光半透過部11之外圍端部為止之距離d3係可以配合於發光元件14之種類、亮度、導光構件16之種類、厚度、光反射部22之種類、膜厚、由發光元件14開始至發光元件14之周圍附近區域24之外圍端部為止之距離d1、發光元件收納用凹部20之形狀等而正如第4圖之實線之圖形所示,設定成為幾乎均勻之亮度,並無特別限制。
在發光元件14,在其上部,在嵌合於發光元件收納用凹部20內之部分,設置透鏡13。但是,當然也可以不設置透鏡13。
正如第26圖所示,在習知之面光源裝置300,即使是LED燈302之周圍附近,也藉由反射部312而正如箭號B所示,反射來自LED燈302之光,由導光構件306之上面314開始至上方,進行導光而進行擴散及反射。
結果,正如第4圖之圖形之一點鏈線所示,在習知之面光源裝置300,使得由導光構件306之LED燈302之正上方部分之上面314開始射出之光量變大,提高LED燈302之正上方部分之亮度。
相對於此,如果藉由此實施形態之面光源裝置10的話,則在導光構件16之發光元件用凹部20之凹面,設置光半透過部11。因此,正如第13(B)圖所示,由發光元件14射出之光E1係由並無存在光半透過部11之部分開始,正如箭號E2所示,在藉由導光構件16之上面26而進行反射後,在導光構件16之上面26和下面18之間,重複地進行反射,正如在第13(A)圖之箭號E3所示,到達至光反射部22,正如在第13(A)圖之箭號C1~C3所示,藉由進行擴散及反射而朝向至導光構件之上方,進行擴散及反射。
此外,由發光元件14開始射出至正上方之方向之光D係藉由光半透過部11而減低射出至正上方之光,結果,減低來自導光構件16之上面之射出光。
因此,抑制在導光構件16之發光元件14之正上方之亮度。
此外,在發光元件14周圍附近之導光構件之下面,並無設置光反射部22,因此,正如第13圖之箭號E1所示,來自發光元件14之光係在發光元件14之周圍附近,正如箭號E2所示,藉由導光構件16之下面18而進行正反射(全反射)之光係僅導光於導光構件16之上面26和下面18之間,由導光構件16之上面26開始,並無擴散及反射於上方而進行導光。
接著,正如第13圖之箭號E3所示,到達至光反射部22之光係正如在箭號C1~C3所示,藉由進行擴散及反射而朝向於導光構件之上方,進行擴散及反射。
藉此而正如前面之敘述,構成朝向於發光元件14周圍附近之導光構件16下面之上方之擴散光之強度係更加小於朝向至具有其外圍側部分之光反射部22之導光構件下面之上方之擴散光之強度。
藉此而正如第4圖之圖形之點線所示,發光元件14之正上方附近之亮度係更加減少於習知之背光光源,相對取代地增加在其外方之亮度,達到亮度之均一化。
在此狀態下,並無具有光反射部22之發光元件14之周圍附近區域24之形狀係正如此實施形態,成為由發光元件14開始至均一之距離為止之圓形狀,但是,並非限定於此形狀,正如第14圖所示,可以成為橢圓形狀(第14(A)圖)、矩形狀(第14(B)圖)、三角形狀(第14(C)圖)、拱形狀(第14(D)圖)、多角形狀等之其他形狀。
此外,作為並無具有光反射部22之發光元件14之周圍附近區域24、也就是正如第13圖所示、由發光元件14開始至周圍附近區域24之外圍端部為止之距離d1係可以配合於發光元件14之種類、亮度、導光構件16之種類、厚度、光反射部22之種類、膜厚等而正如第4圖之實線之圖形所示,設定成為幾乎均勻之亮度,並無特別限定。
例如在發光元件14成為LED、導光構件16成為透明樹脂板、厚度3mm、光反射部22成為白色塗裝、厚度5 μm~100 μm之狀態下,由發光元件14開始至周圍附近區域24之外圍端部為止之距離d1係可以成為40mm程度。
此外,在複數個之發光元件14相鄰接之發光元件之中心間之離開間隔成為D而由形成周圍附近區域24之發光元件14之中心開始之均一距離成為d之時,最好是D/4≧d1。
作為發光元件14係並無特別限定,但是,例如作為液晶顯示器之背光光源用係LED能夠實現良好之色再現性和高速應答性,可以達成高品位之畫質,因此,變得理想。
作為LED係可以使用單色之LED,但是,可以使用組合不同發光色之複數種類之發光元件14之單位發光元件、例如紅、綠、藍之三原色之LED晶片、也就是發光於紅色之LED晶片R、發光於綠色之LED晶片G、發光於藍色之LED晶片B,適度地使用藉由這些之混色而而發光白色之所謂三合一形式之封裝。
正如三合一形式,也在組合及使用不同發光色之複數種類之發光元件14之狀態下,正如第15圖所示,周圍附近區域24係可以配合於這些LED晶片之配置形狀而除了第12圖之實施形態之圓形狀以外,還成為橢圓形狀(第15(A)圖)、矩形狀(第15(B)圖)、三角形狀(第15(C)圖)、拱形狀(第15(D)圖)之多角形狀等之其他形狀。
此外,並無圖示,但是,作為單位發光元件係正如前面之敘述,也除了藉由R、G、B之分別各1個而成為1單位以外,例如藉由R1個、G2個、B1個而成為1單位者、藉由R2個、G2個、B1個而成為1單位者等,特別是其組合係並無限定。
此外,作為單位發光元件係正如前面之敘述,並無限定在藍、綠、紅之3色,例如也可以將黃、橙、藍綠等之所謂中間色之LED晶片,設置在同一基板上,成為4色、5色等。
此外,作為導光構件16係如果是傳播光的話,則並無特別限定,例如可以使用丙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、液晶聚合物、聚苯乙烯樹脂等。
此外,作為光半透過部11係如果是具有反射光而擴散之作用並且透過一部分之光(光透過率:10~50%程度)的話,則並無特別限定,但是,可以使用例如鋁箔等之金屬箔、鋁、金、銀、白金等之金屬薄膜、白色油墨等。
此外,作為光反射部22係如果是具有反射光而擴散之作用的話,則並無特別限定,但是,可以使用例如白色油墨等。
此外,可以藉由將混練由二氧化鈦等之所構成之擴散物質之橡膠狀成形體,貼合在發光元件收納用凹部20之內表面,或者是印刷於發光元件收納用凹部20之內表面,或者是進行噴砂處理等而形成。
在此狀態下,在鋁箔等之金屬箔之狀態,可以藉由透明接著劑而進行貼附。此外,在鋁、金、銀、白金等之金屬薄膜之狀態下,可以藉由例如蒸鍍、濺鍍、無電解電鍍等之方法而形成。此外,作為白色油墨係可以使用例如含二氧化鈦之丙烯樹脂等,可以藉由分配器或印刷之方法而塗敷這個。
即使是在這些當中,使用白色油墨之塗敷者係如果是考慮操作性等的話,則最好是簡便。
可以在一起藉由相同之白色油墨而形成光半透過部11及光反射部22之狀態下,在光半透過部11,調整成為透過光之一部分之稀薄之膜厚,並且,在光反射部22,調整成為並無透過光之厚實之膜厚。
此外,也可以在白色油墨,混入樹脂顆粒、玻璃顆粒等之光擴散劑而提高光擴散率。
此外,發光元件收納用凹部20之形狀係並無特別限定,例如可以採用圓錐、角錐、圓柱、角柱、半球狀等。
在發光元件14具備透鏡13之狀態下,如果是透明且表面具有既定之曲率之構造的話,則並無特別限定,例如可以由矽酮樹脂、環氧樹脂等之材料而構成。
此外,正如第16圖所示之第7實施形態,也可以在發光元件構裝用基板12之側,設置發光元件收納用凹部28,在發光元件構裝用基板12和導光構件16之間,透過絕緣層21而設置反射鏡30。
此外,在此實施形態,在發光元件構裝用基板12之上面,以一定之間隔分離而呈縱橫及陣列狀地配置複數個之發光元件14,但是,此發光元件14之數目(當然也可以是1個)、其配置形狀係並無特別限定,可以適度地變化例如配置成為同心圓狀、千鳥狀等。
像這樣構成之本發明之面光源裝置10係使用作為廣告燈、照明、液晶背光用之光源等,例如可以在使用作為液晶用背光之狀態下,正如第1圖所示,在導光構件16之上面,透過擴散薄片、稜鏡薄片等而配置液晶面板,來成為液晶顯示裝置。
第17圖係顯示適用本發明之另外其他實施形態之導光構件之本發明之面光源裝置之第8實施形態之俯視圖。
此實施形態之面光源裝置10係在基本上,相同於第2圖及第3圖所示之面光源裝置10之同樣構造,在相同之構成構件,附加相同之參考圖號,省略其詳細說明。
在此實施例之面光源裝置10,正如第17圖所示,相同於第4實施形態,在導光構件16之下面18之並無具有光反射部22之發光元件14之周圍附近區域24內,具有光散亂用點圖案。
接著,形成光散亂用點圖案而使得點形狀之光反射部之點密度,越接近於發光元件而越加成為低密度。
可以像這樣,即使是藉由形成點圖案,也緩和在發光元件14之周圍附近區域24及光反射部22之間之擴散光之強度之間隙。
作為點印刷圖案係並無特別限定,但是,成為以發光元件14之正上方部之位置作為中心之圓形之圖案,朝向於導光構件16之上方之擴散光之強度係點圖案之中心最低,成為越加進行至周邊而越大之圖案。
此外,此種光散亂點係可以藉由對於散亂性油墨,進行點印刷,或者是一體成模於導光構件16而形成。
作為此種散亂性油墨係並無特別限定,但是,例如可以將含有樹脂顆粒或玻璃顆粒之油墨、或者是前述之白色油墨等予以使用。
即使是此種構造之面光源裝置10,也減少發光元件14之正上方附近之亮度,得到均勻之亮度。
此外,在此實施形態,在導光構件16之下面18之發光元件14之周圍附近區域24內,形成光散亂用點圖案,但是,也可以在導光構件16之下面18之本身,形成微小之凹凸,來取代點形狀而控制擴散光之強度。
[實施例] (實施例1)
在橫寬115mm×縱長135mm之發光元件構裝用基板12之上,作為發光元件14係以1W級之綠、紅、藍之LED晶片之組合,作為單位發光元件,正如第2圖所示,呈縱橫及陣列狀地進行配置。
準備橫寬115mm、縱長135mm、厚度3mm之丙烯樹脂製透明板,來作為導光構件16。
在此導光構件16之下面18,在成為各個發光元件14之中心正上方之位置,設置半球狀(半徑)2.5mm之發光元件收納用凹部20。
此外,在此導光構件16之下面18,藉由噴射塗裝而塗敷及設置由含有50%(僅固態成分)之二氧化鈦之丙烯樹脂之所構成之白色塗料,成為膜厚100 μm,而形成光反射部22。
在此狀態下,除了發光元件14之周圍附近區域24以外而形成此光反射部22。周圍附近區域24係形成以由發光元件14之中心開始至周圍附近區域24之外圍端部為止之距離d1而成為40mm(參考第18圖)。
此外,發光元件14間之距離D係180mm。
接著,層積及固定此丙烯樹脂製透明板而使得發光元件收納用凹部20對向於發光元件14,得到本發明之面光源裝置10(參考第3圖)。
接著,在各個之紅色LED、綠色LED和藍色LED,流動紅色280mA、綠色360mA和藍色120mA之電流。
藉此而由發光元件14正上方之擴散板之上面位置O開始,以0.5mm之距離,在每0.5cm之間隔,沿著橫方向,使用「分光放射亮度計CS-1000A」(柯尼卡美露達股份有限公司製),測定相對亮度。此外,此相對亮度之測定係在本發明之樹脂導光構件之上25mm,配置「擴散板PC9391-50HLW」(帝人股份有限公司製)。
將此結果,顯示在表1及第23圖之圖形。
(實施例2)
除了以下之方面以外,其餘係相同於實施例1,得到第19圖所示之本發明之面光源裝置10。
也就是說,正如第8圖及第9圖所示,還在對應於導光構件16上面之發光元件14之位置、也就是發光元件14之正上方位置,形成圓形狀之光半透過部32。
作為此光半透過部32係在由發光元件14開始至光半透過部32之外圍端部為止之距離d2成為5mm之導光構件之上面區域,藉由噴射塗裝而塗敷及設置由含有50%(僅固態成分)之二氧化鈦之丙烯樹脂之所構成之白色塗料,成為膜厚20 μm,形成光半透過部32。
藉此而由發光元件14正上方之擴散板之上面位置O開始,以0.5mm之距離,在每0.5cm之間隔,沿著橫方向,相同於實施例1,測定相對亮度。
將此結果,顯示在表1及第23圖之圖形。
(實施例3)
除了以下之方面以外,其餘係相同於實施例1,得到第20圖所示之本發明之面光源裝置10。
也就是說,在發光元件收納用凹部20之凹面,形成光半透過部11。
藉由噴射塗裝而塗敷及設置由含有50%之二氧化鈦之丙烯樹脂之所構成之白色塗料,成為膜厚20 μm,形成光半透過層11。
此外,作為設置光半透過部11之範圍、也就是正如第20圖所示、由發光元件14之中心開始至光半透過部11之外圍端部為止之距離d3係成為大約1.8mm而概略隱藏綠、紅、藍之LED晶片。
此外,在此導光構件16之下面18,在概略整個面,藉由噴射塗裝而塗敷及設置由含有50%之二氧化鈦之丙烯樹脂之所構成之白色塗料,成為膜厚200 μm,形成光反射部22。
在此狀態下,除了發光元件14之周圍附近區域24以外而形成此光反射部22。周圍附近區域24係形成以由發光元件14之中心開始至周圍附近區域24之外圍端部為止之距離d1而成為40mm(參考第20圖)。
接著,層積及固定此丙烯樹脂製透明板而使得發光元件收納用凹部20對向於發光元件14,得到本發明之面光源裝置10(參考第13圖)。
接著,在各個之紅色LED、綠色LED和藍色LED,流動紅色280mA、綠色360mA和藍色120mA之電流。
藉此而由發光元件14正上方之擴散板之上面位置O開始,以0.5mm之距離,在每0.5cm之間隔,沿著橫方向,測定相對亮度。
將此結果,顯示在表1及第23圖之圖形。
(比較例1)
除了以下之方面以外,其餘係相同於實施例1,得到第21圖所示之面光源裝置10。
也就是說,正如第21圖所示,在除了導光構件16之發光元件收納用凹部20以外之下面18,在概略整個面,藉由噴射塗裝而塗敷及設置由含有50%(僅固態成分)之二氧化鈦之丙烯樹脂之所構成之白色塗料,成為膜厚100 μm,形成光反射部22。在此狀態下,正如實施例1,僅具有:將無形成圓形狀之光反射部22之發光元件附近區域24予以並無實質設置且對應於發光元件14之大小之所對應之直徑5mm之發光元件收納用凹部20之圓形的小缺口部34。
藉此而由發光元件14正上方之擴散板之上面位置O開始,以0.5mm之距離,在每0.5cm之間隔,沿著橫方向,相同於實施例1,測定相對亮度。
將此結果,顯示在表1及第23圖之圖形。
(比較例2)
除了以下之方面以外,其餘係相同於實施例1,得到第22圖所示之面光源裝置10。
也就是說,正如第22圖所示,在除了導光構件16之發光元件收納用凹部20以外之下面18,在概略整個面,藉由噴射塗裝而塗敷及設置由含有50%(僅固態成分)之二氧化鈦之丙烯樹脂之所構成之白色塗料,成為膜厚100 μm,形成光反射部22。在此狀態下,正如實施例1,僅具有:將無形成圓形狀之光反射部22之發光元件附近區域24予以並無實質設置且對應於發光元件14之大小之所對應之直徑5mm之發光元件收納用凹部20之圓形的小缺口部34。
接著,在由發光元件14開始至光半透過部32之外圍端部為止之距離d2之導光構件之上面區域,藉由噴射塗裝而塗敷及設置由含有50%(僅固態成分)之二氧化鈦之丙烯樹脂之所構成之白色塗料,成為膜厚20 μm,形成光半透過部32。在此狀態下,作為光半透過部32之大小係形成更加小於前述缺口部34之大小,成為直徑4mm之光半透過部32(參考第22圖)。
藉此而由發光元件14正上方之擴散板之上面位置O開始,以0.5mm之距離,在每0.5cm之間隔,沿著橫方向,測定相對亮度。
將此結果,顯示在表1及第23圖之圖形。
由表1及第23圖而明白地得知:在本發明之面光源裝置10(實施例),比較於比較例,還更加增加對於發光元件14之正上方附近之這個以外之相對亮度,達到亮度之均勻化,此外,也改善RGB之混色。
在以上,說明本發明之理想實施形態,但是,本發明係並非限定於這些,例如本發明之導光構件及面光源裝置係有用於構裝不同發光色之複數個之發光元件,但是,也可以構裝不需要混色之白色發光元件等,可以在並無脫離本發明目的之範圍內,進行各種之改變。
B...LED晶片
B1...光
B2...箭號
B3...光
B4...光
B5...光
C...箭號
C1...箭號
C2...箭號
C3...箭號
D...光
d1...距離
d2...距離
d3...距離
E1...光
E2...光
E3...光
G...LED晶片
R...LED晶片
10...面光源裝置
11...光半透過部
12...發光元件構裝用基板
13...透鏡
14...發光元件
16...導光構件
18...下面
20...發光元件收納用凹部
21...絕緣層
22...光反射部
24...周圍附近區域
26...上面
28...收納用凹部
30...反射鏡
32...光半透過部
34...缺口部
50...面光源裝置(背光)
51...背光幀框(框體)
52...LED基板(構裝基板)
53...發光二極體(LED)
54...導光構件(板、薄片)
55...擴散構件(板、薄片)
56...稜鏡薄片
57...稜鏡薄片
60...液晶顯示模組
61...液晶面板
62...偏光板(偏光濾光片)
63...偏光板(偏光濾光片)
100...背光光源
102...框體
104...冷陰極管
106...導光構件
108...擴散薄片
110...液晶面板
112...液晶顯示裝置
116...反射部
118...上面
200...背光光源
202...框體
204...底面
206...LED燈
208...擴散薄片
210...稜鏡薄片
212...側面
214...反射部
300...面光源裝置
302...LED燈
304...LED燈收納凹部
306...導光構件
308...發光元件構裝用基板
310...下面
312...反射部
314...上面
第1圖係顯示適用本發明之實施形態之代表性之液晶顯示裝置之整體構造之圖。
第2圖係顯示適用本發明之導光構件之本發明之面光源裝置之第1實施形態之俯視圖。
第3圖係在第2圖之A-A線之部分擴大剖面圖。
第4圖係顯示由LED開始至橫方向之距離和相對亮度之圖形。
第5圖係呈示意地顯示並無設置本發明之導光構件之光反射部之發光元件附近區域之形狀之俯視圖。
第6圖係呈示意地顯示並無設置本發明之導光構件之光反射部之發光元件附近區域之形狀之俯視圖。
第7圖係顯示本發明之面光源裝置之第2實施形態之概略剖面圖。
第8圖係顯示適用本發明之其他實施形態之導光構件之本發明之第3實施形態之俯視圖。
第9圖係在第8圖之A-A線之部分擴大剖面圖。
第10圖係顯示適用本發明之其他實施形態之導光構件之本發明之面光源裝置之第4實施形態之俯視圖。
第11圖係顯示適用本發明之其他實施形態之導光構件之本發明之面光源裝置之第5實施形態之俯視圖。
第12圖係顯示適用本發明之導光構件之本發明之面光源裝置之第6實施形態之俯視圖。
第13圖係在第12圖之A-A線之部分擴大剖面圖。
第14圖係呈示意地顯示並無設置本發明之導光構件之光反射部之發光元件附近區域之形狀之俯視圖。
第15圖係呈示意地顯示並無設置本發明之導光構件之光反射部之發光元件附近區域之形狀之俯視圖。
第16圖係顯示本發明之面光源裝置之第7實施形態之概略剖面圖。
第17圖係顯示適用本發明之其他實施形態之導光構件之本發明之面光源裝置之第8實施形態之俯視圖。
第18圖係顯示適用本發明之實施例1之導光構件之本發明之面光源裝置之俯視圖。
第19圖係顯示適用本發明之實施例2之導光構件之本發明之面光源裝置之俯視圖。
第20圖係顯示適用本發明之實施例3之導光構件之本發明之面光源裝置之俯視圖。
第21圖係顯示適用本發明之比較例1之導光構件之本發明之面光源裝置之俯視圖。
第22圖係顯示適用本發明之比較例2之導光構件之本發明之面光源裝置之俯視圖。
第23圖係顯示本發明之實施例及比較例之由發光元件14開始至橫方向之距離和相對亮度之圖形。
第24圖係顯示習知之邊光型之背光光源之概略剖面圖。
第25圖係顯示習知之正下方型之背光光源之概略剖面圖。
第26圖係顯示習知之面光源裝置之概略剖面圖。
C...箭號
d1...距離
10...面光源裝置
12...發光元件構裝用基板
14...發光元件
16...導光構件
18...下面
20...發光元件收納用凹部
22...光反射部
24...周圍附近區域
26...上面

Claims (16)

  1. 一種導光構件,係配置在構裝發光元件之發光元件構裝用基板之上面而用以擴散來自發光元件之光來導光至上方的導光構件,其特徵為:前述導光構件,具備:被設在對應於前述發光元件的位置之發光元件用凹部,在前述發光元件的周圍較遠處之前述導光構件之下面的光反射部,以及在前述發光元件之周圍附近之前述導光構件之下面之未設置光反射部之部分;前述導光構件的下面之未設置光反射部之部分,於離開前述發光元件的方向上,超過被形成於前述導光構件的前述發光元件用凹部而擴開。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之導光構件,其中在前述發光元件用凹部之凹面之某一部分,設置光半透過部。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之導光構件,其中,前述凹面之光半透過部係設置在前述發光元件之上方。
  4. 如申請專利範圍第1至2項中任一項所記載之導光構件,其中,前述發光元件之周圍附近區域係由發光元件開始至均勻之距離為止之區域。
  5. 如申請專利範圍第1至2項中任一項所記載之導光構件,其中,構成在前述發光元件之周圍附近區域,形成點形狀之光反射部,越加接近發光元件而使得點密度越加變低。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之導光構件,其中,在對應於前述導光構件之上面之發光元件之位置,設置光半透過部。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之導光構件,其中,前述之光半透過部係形成在前述導光構件之上面之發光元件之正上方之位置。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之導光構件,其中,前述之光半透過部係在前述導光構件之上面,由發光元件開始至均勻之距離為止而設置在發光元件之周圍附近。
  9. 如申請專利範圍第1、2、6、7或8項中任一項所記載之導光構件,其中,構裝於前述發光元件構裝用基板之發光元件係離開而設置複數個,在對應於這個之複數個之前述導光構件之下面位置,具有未設置前述光反射部之發光元件之周圍附近區域;前述發光元件之各部,被配置於形成在前述導光構件的對應的發光元件用凹部之中,未形成前述光反射部之發光元件的周圍附近區域之各個,於離開前述發光元件的方向上,超過被形成於導光構件的凹部而擴開。
  10. 如申請專利範圍第9項所記載之導光構件,其中,在前述複數個發光元件之所鄰接之發光元件之離開間隔成為D而由一直到未設置前述光反射部之發光元件之周圍附近區域外圍端部為止之發光元件開始之均勻之距離成為d之時,成為D/4≧d。
  11. 如申請專利範圍第1、2、6、7或8項中任一項所記載之導光構件,其中,構裝於前述發光元件構裝用基板之發光元件係由組合不同之發光色之複數種類之發光元件之單位發光元件而構成,對應於前述之單位發光元件而具有未設置前述光反射部之發光元件之周圍附近區域。
  12. 如申請專利範圍第1項所記載之導光構件,其中,構裝於前述發光元件構裝用基板之發光元件係由組合不同之發光色之複數種類之發光元件之單位發光元件而構成,對應於前述之單位發光元件而形成發光元件用凹部。
  13. 一種面光源裝置,其特徵為:在構裝發光元件之發光元件構裝用基板之上面,配置如申請專利範圍第1至12項中任一項所記載之導光構件。
  14. 如申請專利範圍第13項所記載之面光源裝置,其中,前述之發光元件係發光二極體。
  15. 一種顯示裝置,其特徵為:在如申請專利範圍第13或14項所記載之面光源裝置之上面,配置顯示部。
  16. 如申請專利範圍第15項所記載之顯示裝置,其中,前述之顯示部係液晶面板。
TW095143574A 2005-11-30 2006-11-24 導光構件及具備此導光構件之面光源裝置以及使用該面光源裝置之顯示裝置 TWI396015B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005345782 2005-11-30
JP2006080377 2006-03-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200732788A TW200732788A (en) 2007-09-01
TWI396015B true TWI396015B (zh) 2013-05-11

Family

ID=39880002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW095143574A TWI396015B (zh) 2005-11-30 2006-11-24 導光構件及具備此導光構件之面光源裝置以及使用該面光源裝置之顯示裝置

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR101026898B1 (zh)
CN (1) CN102003683A (zh)
TW (1) TWI396015B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101410254B1 (ko) * 2012-04-04 2014-07-02 케이에스씨비 주식회사 내장/외장 마감 또는 장식을 위한 건축용 발광 데코 보드
KR101949667B1 (ko) 2012-04-05 2019-02-19 주식회사 쿠라레 조명 장치
JP6388649B2 (ja) 2013-06-27 2018-09-12 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 照明デバイス
CN103439833A (zh) * 2013-08-21 2013-12-11 深圳Tcl新技术有限公司 背光模组及包括该背光模组的显示装置
CN114188464A (zh) 2016-03-31 2022-03-15 索尼公司 发光单元、显示装置以及照明装置
CN109031788A (zh) * 2018-08-31 2018-12-18 青岛海信电器股份有限公司 一种背光模组及显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5249104A (en) * 1990-07-03 1993-09-28 Tatsuji Mizobe Optical display device
TW528912B (en) * 2000-06-06 2003-04-21 Hitachi Ltd Liquid crystal display device and process for producing the same
US6923548B2 (en) * 2000-12-13 2005-08-02 Lg.Philips Lcd Co., Ltd. Backlight unit in liquid crystal display

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3427636B2 (ja) 1996-09-06 2003-07-22 オムロン株式会社 面光源装置及び液晶表示装置
JP2004045645A (ja) 2002-07-10 2004-02-12 Yuka Denshi Co Ltd 面光源装置並びに液晶ディスプレイ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5249104A (en) * 1990-07-03 1993-09-28 Tatsuji Mizobe Optical display device
TW528912B (en) * 2000-06-06 2003-04-21 Hitachi Ltd Liquid crystal display device and process for producing the same
US6923548B2 (en) * 2000-12-13 2005-08-02 Lg.Philips Lcd Co., Ltd. Backlight unit in liquid crystal display

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080077386A (ko) 2008-08-22
TW200732788A (en) 2007-09-01
KR101026898B1 (ko) 2011-04-04
CN102003683A (zh) 2011-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4541346B2 (ja) 面光源装置
JP4790651B2 (ja) 面光源装置およびその面光源装置を用いた表示装置
US8021033B2 (en) Light guide member, planar light source device provided with the light guide member, and display apparatus using the planar light source device
JP5179651B2 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
KR100987545B1 (ko) 리플렉터 프레임, 이 리플렉터 프레임을 구비한 면 광원장치 및 이 면 광원 장치를 사용하는 표시 장치
JP5154695B2 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
JP4816437B2 (ja) 光源装置およびそれを用いた液晶表示装置
JP4509913B2 (ja) 面光源装置および表示装置
JP2010277982A (ja) 面状照明装置およびこれを備えた液晶表示装置
JP5138813B2 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
JP2007180524A (ja) リフレクター枠体およびリフレクター枠体を備えた面光源装置、ならびに、その面光源装置を用いた表示装置
JP4846561B2 (ja) 導光部材および面光源装置ならびに表示装置
TWI396015B (zh) 導光構件及具備此導光構件之面光源裝置以及使用該面光源裝置之顯示裝置
US20090097240A1 (en) Spread illuminating apparatus
JP5108297B2 (ja) 発光素子実装パッケージ、面光源装置および表示装置
JP2008311026A (ja) 面光源装置
JP2006190847A (ja) 発光ダイオードを用いたlcdバックライト
JP2012033310A (ja) サイドエッジ型面状発光装置
JP2007184493A (ja) 光源装置、表示装置
KR101824035B1 (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
KR20130020302A (ko) 백라이트 유닛 및 그를 이용한 디스플레이 장치
WO2012053262A1 (ja) 照明装置およびこれを備える表示装置
JP6700503B1 (ja) バックライト装置
KR20110026904A (ko) 백 라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
JP2024076463A (ja) 照明装置、及び表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees