TWI489180B - A planar light source device, and a liquid crystal display device - Google Patents

A planar light source device, and a liquid crystal display device Download PDF

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TWI489180B
TWI489180B TW101133243A TW101133243A TWI489180B TW I489180 B TWI489180 B TW I489180B TW 101133243 A TW101133243 A TW 101133243A TW 101133243 A TW101133243 A TW 101133243A TW I489180 B TWI489180 B TW I489180B
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Rena Nishitani
Nami Nakano
Shuichi Kagawa
Muneharu Kuwata
Kuniko Kojima
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

平面光源裝置以及液晶顯示裝置
本發明係有關於光強度分布變換元件、平面光源裝置及液晶顯示裝置，該光強度分布變換元件係在光源具有雷射，並從點狀的雷射光產生強度分布均勻之面狀的光。
液晶顯示裝置所具有之液晶顯示元件係不自行發光。因此，液晶顯示裝置係作為照明液晶顯示元件的光源，在液晶顯示元件的背面具有平面光源裝置。作為平面光源裝置的光源，在以往冷陰極管螢光燈係主流。冷陰極管螢光燈係將螢光體塗布於玻璃管的內壁並得到白色之光的冷陰極管螢光燈(以下稱為CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp))。可是，近年來，隨著發光二極體(以下稱為LED(Light Emitting Diode)的性能飛躍似地提高，在光源使用LED之平面光源裝置的需求急速地高漲。
可是，從CCFL或LED所射出之光的色純度低。因此，在採用這些光源的液晶顯示裝置，色重現範圍窄成為問題。此外，色純度低意指光具有複數種波長，而在單色性差。
因此，在近年來，以提供具有寬之色重現範圍的液晶顯示裝置為目的，提議在其光源使用色純度高的雷射。從雷射所射出之光係在單色性很優異。因此，可提供顏色鮮明的 影像。此外，單色意指波長寬窄，即只有一種顏色而未混有其他的顏色。又，單色光係波長寬窄之單一的光。
可是，另一方面，在將以點光源射出光具有高之指向性的雷射用作平面光源裝置之光源的情況，很難得到具有均勻性之空間光強度分布之面狀的光。
在專利文獻1所記載之平面光源裝置及影像顯示裝置具有由複數個光學元件所構成的光學系。而且，從雷射所射出之光係經由該光學系被整形成所要之形狀的光強度分布。而且，從雷射所射出之光係作為均勻性高之面狀的光，從平面光源裝置所射出。
[先行技術文獻]
[專利文獻1]特開2009-181753號公報
可是，在專利文獻1所記載之平面光源裝置及影像顯示裝置係為了對雷射的光強度分布整形，而需要具有複數個元件之大型化的光學系。近年來，要求液晶顯示裝置小型化、構成簡單化。應用專利文獻1的構成，難實現液晶顯示裝置之小型化、構成簡單化。
本發明係鑑於上述之問題點而開發者，其目的在於提供構成被簡單化的光強度分布變換元件。又，其目的在於提供使用該光強度分布變換元件以簡單化的構成射出均勻性高的空間光強度分布之面狀的光的平面光源裝置及液晶顯示裝置。
本發明之光強度分布變換元件係包括：第1光入射面，係射入具有指向性的第1光線；第1光射出面，係使該第1光線的角度強度分布擴大，並具有相對該第1光線之射出方向凹形狀的曲面部；及全反射面，係接近該曲面部或與其鄰接，相對該第1光線的射出方向傾斜，並對該第1光線進行全反射；以該全反射面所反射之該第1光線係從該曲面部射出。
本發明係作成能以簡單的構成提供色重現範圍寬、均勻性優異之面內亮度分布之面狀的光。
1‧‧‧液晶顯示元件
1a‧‧‧顯示面
1b‧‧‧背面
210、220、230、240‧‧‧平面光源裝置
2、3‧‧‧光學片
4‧‧‧導光板
4a‧‧‧光入射面
4b‧‧‧面
4c‧‧‧表面
4d‧‧‧背面
41‧‧‧光擴散元件
5‧‧‧光反射片
51‧‧‧控制部
52‧‧‧液晶顯示元件驅動部
53、53R、53G、53B、53a、53b‧‧‧光源驅動部
54‧‧‧映像信號
55‧‧‧液晶顯示元件控制信號
56、56a、56b‧‧‧光源控制信號
6、8、10、11‧‧‧光源
12‧‧‧反射構件
12a‧‧‧反射面
6a、8a、10a、11a、6Ra、6Ga、6Ba、6b、10b‧‧‧光線
6R‧‧‧紅色半導體雷射
6G‧‧‧綠色半導體雷射
6B‧‧‧藍色半導體雷射
6c、8c‧‧‧照明光
60a、60b、60c‧‧‧光線之角度強度分布
7、9‧‧‧光強度分布變換元件
7a、9a‧‧‧光入射面
7b、9b‧‧‧光射出面
70‧‧‧光擴散構造
90‧‧‧光擴散構造
70a、70b、70d、70e‧‧‧斜面
70c‧‧‧圓柱面
91‧‧‧導光部
92‧‧‧光路變更部
9c、9d‧‧‧主面
9e、9h‧‧‧反射面
9g、9f‧‧‧面
110、120、130、140‧‧‧液晶顯示裝置
第1圖係以模式表示本發明之第1實施形態的液晶顯示裝置之構成的構成圖。
第2圖係以模式表示本發明之第1實施形態的平面光源裝置之構成的構成圖。
第3圖係以模式表示本發明之第1實施形態的液晶顯示元件及光源之驅動方法的方塊圖。
第4圖係以模式表示本發明之第1實施形態的液晶顯示元件及光源之驅動方法的方塊圖。
第5圖係以模式表示本發明之第1實施形態之光擴散構造的構成圖。
第6圖係以模式表示本發明之第1實施形態的光擴散構造之光線之舉動的圖。
第7圖係以模式表示本發明之第1實施形態的光擴散構造之光線之舉動的圖。
第8圖係以模式表示本發明之第1實施形態的光擴散構造之光線之舉動的圖。
第9圖係表示本發明之第1實施形態的光擴散構造之射出光之在Z-X平面上之角度強度分布的特性圖。
第10圖係以模式表示本發明之第1實施形態的光擴散構造之光線之舉動的圖。
第11圖係以模式表示本發明之第1實施形態之光擴散構造的構成圖。
第12圖係以模式表示本發明之第2實施形態的液晶顯示裝置之構成的構成圖。
第13圖係以模式表示本發明之第2實施形態的平面光源裝置之構成的構成圖。
第14圖係以模式表示本發明之第2實施形態的液晶顯示裝置之構成的構成圖。
第15圖係以模式表示本發明之第2實施形態的液晶顯示裝置之構成的構成圖。
第16圖係以模式表示本發明之第3實施形態的液晶顯示裝置之構成的構成圖。
第17圖係以模式表示本發明之第3實施形態的平面光源裝置之構成的構成圖。
第18圖係以模式表示本發明之第3實施形態的液晶顯示元件及光源之驅動方法的方塊圖。
第19圖係以模式表示本發明之第4實施形態的液晶顯示裝置之構成的構成圖。
第20圖係以模式表示本發明之第4實施形態的平面光源裝置之構成的構成圖。
以下，根據圖面，詳細說明本發明之光強度分布變換元件、平面光源裝置及液晶顯示裝置的實施形態。此外，不是藉本實施形態限定本發明。
第1實施形態
第1圖係以模式表示本發明之第1實施形態的液晶顯示裝置110之構成的構成圖。為了便於說明第1圖，將液晶顯示元件1之短邊方向設為Y軸方向，將長邊方向設為X軸方向，將垂直於X-Y平面的方向設為Z軸方向，將液晶顯示元件1之顯示面1a側設為+Z軸方向。又，將液晶顯示裝置之上方向設為+Y軸方向，將後述之第1光源6的光射出方向設為+X軸方向。在以下的各圖，從正面觀察液晶顯示裝置時左側是+X軸方向。
如第1圖所示，液晶顯示裝置110包括液晶顯示元件1及平面光源裝置210。又，液晶顯示裝置110可包括光學片2、光學片3及光反射片5。這些構成元件1、2、3、210及5係在Z軸方向所排列。液晶顯示元件1具有顯示面1a。顯示面1a係配置成與X-Y平面平行。X-Y平面係包含與Z軸正交的X軸及Y軸的平面。此外，X軸及Y軸係彼此正交。又，光學片2係第1光學片。光學片3係第2光學片。
平面光源裝置210係朝向液晶顯示元件1的背面1b(朝向第1圖中+Z軸方向)放射照明光6c。照明光6c係在第1圖的X-Y平面光強度分布均勻之面狀的光。
該照明光6c係透過第2光學片3與第1光學片2後照射於液晶顯示元件1的背面1b。在此，第1光學片2係具有使從平面光源裝置210所放射的照明光6c朝向對液晶顯示裝置110畫面之法線方向的作用。又，第2光學片3係抑制微細之照明不勻等之光學性影響。
光反射片5配置於平面光源裝置210的正下(-Z軸方向)。從平面光源裝置210放射至其背面側(-Z軸方向)的光被光反射片5反射後，用作照射液晶顯示元件1之背面1b的照明光。作為光反射片5，例如可使用以聚對苯二甲酸乙二醇酯等之樹脂為基材的光反射片。又，作為光反射片5，可使用使金屬蒸鍍於基板之表面的光反射片。
液晶顯示元件1具有液晶層。液晶層配置成與垂直於Z軸方向的X-Y平面平行。液晶顯示元件1的顯示面1a係作成矩形。第1圖所示之X軸方向及Y軸方向係分別沿著該顯示面1a之彼此正交的兩邊之方向。如第3圖所示，液晶顯示元件驅動部52係因應於從控制部51所供給之控制信號(液晶顯示元件控制信號55)按照像素單位改變液晶層的光透過率。各像素係更由3個副像素所構成。該副像素係各自包括僅使紅光透過的彩色濾光片、僅使綠光透過的彩色濾光片及僅使藍光透過的彩色濾光片。液晶顯示元件驅動部52係藉由控制各副像素的光透過率而產生彩色影像。藉此，液晶顯示元件 1係對從平面光源裝置210所放射的照明光6c進行空間性調變，而產生影像光。而且，液晶顯示元件1可從顯示面1a射出光該影像光。此外，影像光係具有影像資訊的光。
平面光源裝置210包括光源6、光強度分布變換元件7及導光板4。此外，光源6是第1光源。第2圖係從- Z軸方向表示平面光源裝置210的構成圖。
光源6係在一維方向(Y軸方向)排列複數個雷射元件。本第1實施形態的光源6係各自包含發出紅色、綠色、藍色之單色光的半導體雷射之雷射元件在Y軸方向規則地排列。從紅色的半導體雷射所射出之光的波長是640nm。從綠色的半導體雷射所射出之光的波長是530nm。從藍色的半導體雷射所射出之光的波長是450nm。藉由將這3色光混合，而產生白色光。此外，從各半導體雷射所射出之光的波長係不是限定如此，而被最佳化成位於所要之顏色重現範圍。又，光之顏色的種類亦不是限定為3色，而被最佳化成位於所要之顏色重現範圍。
從光源6所射出之光線6a係從光入射面7a射入光強度分布變換元件7。光入射面7a係第1光入射面。光線6a係藉由透過光強度分布變換元件7，成為Y軸方向之空間光強度分布均勻的白色光。又，光強度分布變換元件7使光線6a之在Z-X平面的角度強度分布擴大。而且，光線6a係自光強度分布變換元件7之光射出面7b朝向導光板4的入射面4a所射出。光射出面7b係第1光射出面。關於光強度分布變換元件之詳細的形狀及功能將在後面表示。導光板4的入射面4a 係配置成與光射出面7b相對向。又，導光板4的入射面4a係配置成長度方向與Y軸方向平行。
導光板4係由透明材料所構成。又，導光板4係板狀的構件。透明材料係可採用例如丙烯酸樹脂(PMMA)等。又，導光板4係可作成例如厚度3mm的板狀構件。
導光板4係在其背面4d(- Z軸側的面)具有光擴散元件41。光擴散元件41具有將從導光板4之光入射面4a所射入之線狀的光變換成具有面狀之光強度分布的功能。線狀的光具有在一維方向(Y軸方向)均勻的光強度分布。而且，光擴散元件41具有向液晶顯示元件1放射具有該面狀之光強度分布之光的功能。在此，面上之面係與X-Y平面平行的面。
例如，光擴散元件41係作成如第1圖及第2圖所示的凸透鏡形狀。而且，光擴散元件41配置於背面4d。該凸透鏡形狀亦可是凹形狀。又，例如，光擴散元件41亦可是被塗布點狀之白色墨水的構成。那時，凸形狀之大小、凹形狀之大小及點狀之白色墨水的大小係在光入射面4a的附近小，並隨著接近與光入射面相對向之側的面4b而變大。或者，相同大小之凸形狀之光學元件的密度、相同大小之凹形狀之光學元件的密度或相同大小之點狀之白色墨水的密度係在光入射面4a的附近疏，並隨著接近與光入射面相對向之側的面4b而變密。藉此，在X-Y平面之照明光6c之面內的光強度分布變成均勻。
第3圖係表示液晶顯示元件1及光源6之驅動方法的方塊圖。液晶顯示元件驅動部52係根據來自控制部51的 液晶顯示元件控制信號55驅動液晶顯示元件1。光源驅動部53係根據來自控制部51的光源控制信號56驅動是第1光源的光源6。控制部51係控制液晶顯示元件驅動部52與光源驅動部53。
控制部51係對從未圖示之信號源所供給的映像信號54施加影像處理並產生控制信號(液晶顯示元件控制信號55及光源控制信號56)。控制部51係將這些控制信號55、56供給至液晶顯示元件驅動部52及光源驅動部53。光源驅動部53係根據來自控制部51的光源控制信號56，驅動光源6，而從光源6射出光。
例如，如第4圖所示，平面光源裝置210包括分別對應於光源6之紅色半導體雷射6R、綠色半導體雷射6G、藍色半導體雷射6B的光源驅動部53R、53G、53B。依此方式，亦可採用控制部51個別地控制光源驅動部53R、53G、53B的構成。光源驅動部53R、53G、53B係根據來自控制部51的光源控制信號56R、56G、56B，驅動半導體雷射6R、6G、6B。藉此，可調整從各半導體雷射6R、6G、6B所射出之光線6Ra、6Ga、6Ba之各光強度的比例。因此，控制部51可因應於對各映像信號54所需之各色之光強度的比例，調整各光源6R、6G、6B的發光量。藉此，平面光源裝置210可實現低耗電力化。
其次，表示光強度分布變換元件7的構造及功能。
本第1實施形態的平面光源裝置210採用稱為所謂側光方式的方式。側光方式係包括光源與導光板，從光源所 射出之光線從導光板的端面射入後，作為面狀的光射出。從導光板的端面所射入之線狀的光係藉導光板之表面(或背面)所具有的光擴散元件變換成面狀的光。該面狀的光係從導光板的表面放射。在本第1實施形態，從光源6所射出之光線6a係從光入射面4a射入導光板4。光入射面4a係第2光入射面。又，在本第1實施形態，照明光6c係從導光板4的表面4c朝向液晶顯示元件1放射。表面4c係第2光射出面。
在側光方式，為了使從平面光源裝置所放射之照明光的空間光強度分布變成均勻，需要如下之2個要件。第1要件係射入導光板之線狀的光之空間光強度分布是均勻。第2要件是在導光板的厚度方向之光的發散角是廣角。發散角是廣角，這意指發散角大。
射入導光板之線狀的光之空間光強度分布的均勻性係意指射入導光板之光入射面的光在該面上(導光板之光入射面)之任意的空間位置都具有相等的光強度。
又，在射入導光板之線狀光之在導光板之厚度方向的光之發散角的廣角化係意指射入導光板之光入射面的光之在導光板之厚度方向的發散角大。即，在本第1實施形態，在第1圖中之Z-X平面上的發散角大。
本第1實施形態之光源6係點光源，並由指向性高的雷射元件所構成。在此，點光源係意指發光面積相對導光板4之光入射面4a之大小小的光源。因此，從光源6所射出之光射入導光板4時，從平面光源裝置210所射出之照明光6c就在X-Y平面內發生空間光強度分布不均。在此，空間光強 度分布不均係意指在同一面內之相異的空間位置之光的強度發生高低差之狀態。
因此，在本第1實施形態的平面光源裝置，使用光強度分布變換元件7，將從以雷射元件所構成之光源6所射出的光線6a變換成具有滿足第1要件及第2要件之光強度分布的光。
光源6所含的雷射元件係多模式的半導體雷射。多模式的半導體雷射係從其構造與活性層平行之方向的發散角與垂直於活性層之方向的發散角具有相異的值。例如，本第1實施形態的雷射元件係擴散角大的方向(以下稱為快軸方向)之發散角的半值全角都是40度。另一方面，擴散角小的方向(以下稱為慢軸方向)之發散角的半值全角是3度。在本第1實施形態，光源6所含的雷射元件全部將快軸方向設為與雷射元件之排列方向(第1圖中Y軸方向)平行，將慢軸方向設為與導光板之厚度方向(第1圖中Z軸方向)平行。此外，半值全角係意指在光強度之最大值之一半的光強度之角度的全角。
光強度分布變換元件7係由透明材料所構成。又，光強度分布變換元件7係板狀的構件。透明材料係可採用例如丙烯酸樹脂(PMMA)等。又，光強度分布變換元件7係可作成例如厚度2mm的板狀構件。光強度分布變換元件7之在長邊方向(第1圖中Y軸方向)的長度被設定成與導光板4的光入射面4a之在第1圖中Y軸方向的長度相等或比其短。
如第5圖所示，光強度分布變換元件7的光入射面7a係與第5圖中Y-Z平面大致平行的面。又，光入射面 7a配置成與光源6相對向。光強度分布變換元件7的光射出面7b位於與光入射面7a相對向的位置。可是，不是如光入射面7a般的平面，而具有光擴散構造70。光擴散構造70具有2個斜面70a、70b及圓柱面70c。
光強度分布變換元件7係在光射出面7b具有複數個光擴散構造70。光擴散構造70係第1光擴散構造。複數個光擴散構造70係在導光板4的厚度方向(第1圖中Z軸方向)以固定間隔所配置。光擴散構造70係在與光強度分布變換元件7之Z-X平面平行的截面具有與第5圖所示之構造相同的構造。因此，射入光強度分布變換元件7的光線6a係在與Z-X平面平行的面上，具有從第5圖至第8圖所示之光的折射作用。光擴散構造70係在光強度分布變換元件7的光射出面7b上，在具有第5圖所示的截面形狀下，在Y軸方向延伸。即，在X-Y平面剖開光擴散構造70的情況，光射出面7b的截面形狀係成為與Y軸平行的直線。
如第5圖所示，光擴散構造70具有2個斜面70a、70b及圓柱面70c。圓柱面70c配置於斜面70a與斜面70b之間。圓柱面70c係僅在Z-X平面具有曲率。本第1實施形態的光擴散構造70係在Z-X平面上的形狀形成與梯形相似的形狀。梯形的上底(第5圖中+X軸方向)為0.33mm，下底(第5圖中-X軸方向)為0.66mm。梯形的高度係0.50mm。光擴散構造70係在該梯形之上底的中心畫半徑0.165mm之正圓形狀的圓弧，並沿著該圓弧將上底部分作成凹形狀的形狀。該凹形狀係圓柱面70c。即，光擴散構造70具有凹透鏡形狀。連接梯形 之上底與下底的一邊是斜面70a，另一方是斜面70b。光擴散構造70係在Z軸方向以0.66mm的間隔配置3行。即，斜面70a、70b係相對光線6a的射出方向傾斜。又，斜面70a、70b係其間隔從斜面70a、70b之與圓柱面70c相鄰的端部(+X軸方向側的端部)朝向斜面70a、70b之其他的端部(-X軸方向側的端部)變寬。斜面70a、70b之其他的端部(-X軸方向側的端部)係相對圓柱面70c配置於光線6a的入射側(-X軸方向側)。
圓柱面70c係在一方向具有曲率，但是在與其正交之方向不具有曲率的面。即，圓柱面70c係在一方向具有折射力而收歛或發散，並在正交之方向不具有折射力的面。圓柱面70c係在Z軸方向具有曲率，而在Y軸方向不具有曲率的面。即，圓柱面70c係將Z-X平面作為基準平面時，以垂直於基準平面(Z-X平面)上的曲線之柱面形狀的一部分所形成。即，作成在垂直於母線之方向具有開口部的柱面形狀。柱面係相當於柱體之側面的曲面。即，是沿著某平面上的一條曲線，在垂直於該平面的直線一面保持固定方向一面運動時所產生的曲面。圓柱面70c不是上述之某平面(基準平面)上的曲線閉合的曲線。因此，圓柱面70c係作成在一部分之區域欠缺母線之具有開口部的柱面形狀。此外，基準面上的曲線係未限定為圓弧。將該垂直的直線稱為母線。圓柱面70c的母線方向是Y軸方向。又，Z軸方向是連接位於柱面形狀之端的2條母線的直線中垂直於母線之方向之直線的方向。即，Z軸方向是連接位於柱面形狀之端的2條母線的直線中垂直於該2條母線之直線的方向。
又，斜面70a、70b係與圓柱面70c之具有曲率之方向(Z軸方向)的端部相鄰的面。在第5圖，斜面70a、70b係垂直於基準平面(Z-X平面)的平面。此外，在從第5圖至第8圖，斜面70a、70b係以平面表示，但是因為斜面70a、70b係只要是對光線6a進行全反射的全反射面即可，所以亦可是曲面。此外，導光板4係配置成垂直於Z軸方向。又，光線6a的慢軸方向係與Z軸方向平行。慢軸方向係發散角小的方向。此外，在第6圖至第8圖，根據圓柱面70c配置於斜面70a與斜面70b之間的構成說明光線6a的舉動。可是，亦可斜面70a、70b是斜面70a或斜面70b中之任一個。在斜面70a、70b是斜面70a或斜面70b中之任一個的情況，亦可產生一定的效果。
其次，分成X-Y平面與Z-X平面，說明從光源6所射出的光線6a之在光強度分布變換元件7的舉動。
在X-Y平面，要求使在Y軸方向之空間光強度分布均勻化。從各雷射元件所射出之光線6a具有半值全角40度的發散角。即，在X-Y平面，光線6a具有比較大的發散角。因此，如第2圖所示，藉由從各雷射元件所射出之光線6a在光強度分布變換元件7中傳播，而與相鄰之其他的雷射元件的光線6a在空間上重疊。藉此，在光射出面7b之光線6a之在Y軸方向的空間光強度分布不均變成均勻。
各雷射元件所射出之光線的角度強度分布係中心強度高，並隨著遠離中心而強度急速地降低的大致高斯形狀。因此，到達光射出面7b的各雷射元件之在Y軸方向的空間光強度分布具有高斯形狀。因此，為了在光射出面7b得到空間 光強度分布均勻性更高的光線6a，需要將相鄰之雷射元件的間隔(Y軸方向之長度)設為定值以下，或將從光入射面7a至光射出面7b的距離(X軸方向之長度)設為定值以上。即，在光射出面7b的位置，需要相鄰的光線6a以在Y軸方向之光強度分布的最大值之半值以上的值重疊。為了滿足該條件，設定雷射元件之個數或設定光強度分布變換元件7之X軸方向的長度較佳。
在Z-X平面，要求光之發散角大。另一方面，從光源6所射出的光之在Z-X平面的發散角係半值全角3度。即，Z-X平面，光線6a具有比較小的發散角。要使大致平行光的發散角大為變大，這在一般的透鏡形狀係困難。又，作為用以使角度大為變大的構成，有在表面具有隨機之凹凸形狀的擴散板、或使材料中含有微小粒子而使光散射的擴散板等。可是，這種構成具有擴散度與光透過率的權衡關係。因此，在需要低耗電力的平面光源裝置採用係不佳。
因此，在本第1實施形態，將光擴散構造70設置於Z-X平面。若依據光擴散構造70，在抑制光透過率之降低下，亦可使大致平行之光(光線6a)的發散角擴大。
第6圖、第7圖及第8圖係表示在光擴散構造70之光之舉動的圖。第9圖係表示從光射出面7b所射出的光線之在Z-X平面上之角度強度分布的圖形。橫軸表示角度[度]。縱軸表示光強度[a.u.]。在此，單位[a.u.]係任意單位，以相對強度表示。此外，在第9圖的圖形，角度0度係第1圖中的X軸方向。從-Y軸方向觀察，以Y軸為轉軸，將順時針方向當 作負的轉動角，將逆時針方向當作正的轉動角。如第6圖至第8圖所示，射入光擴散構造70的光(光線6a)係經過大致分成3種的光路。第1光路係射入光擴散構造70之斜面70a的光(第6圖)。第2光路係射入斜面70b的光(第7圖)。第3光路係射入圓柱面70c的光(第8圖)。
如第6圖所示，射入斜面70a的光線6a係因折射率而進行全反射，在Z-X平面使行進方向自X軸方向傾斜約-37度。在斜面70a所全反射的光線6a射入圓柱面70c。斜面70a是全反射面。因為圓柱面70c具有正圓形狀，所以光線6a係因透鏡效果而角度強度分布擴大。因此，如第9圖之圖形60a所示，經過第6圖之光路的光線6a係在Z-X平面以從X軸方向傾斜-37度之方向為軸具有半值全角約25度的發散角，並從光射出面7b射出。在第9圖，圖形60a係以實線與●記號表示。
如第7圖所示，射入斜面70b之光線6a係因折射率差而進行全反射，在Z-X平面使行進方向自X軸方向傾斜約+37度。在斜面70b所全反射的光線6a射入圓柱面70c。斜面70b是全反射面。因為圓柱面70c具有正圓形狀，所以光線6a係因透鏡效果而角度強度分布擴大。如第9圖之圖形60b所示，經過第7圖之光路的光線6a係在Z-X平面以從X軸方向傾斜+37度之方向為軸具有半值全角約25度的發散角，並從光射出面7b射出。在第9圖，圖形60b係以實線與▲記號表示。
如第8圖所示，直接射入圓柱面70c之光線6a係 不會變更行進方向，而在X軸方向前進，因為圓柱面70c之正圓形狀所造成的透鏡效果而角度強度分布擴大。因此，如第9圖之圖形60c所示，經過第8圖之光路的光線6a係在Z-X平面以X軸方向為軸具有半值全角約36度的發散角，並從光射出面7b射出。在第9圖，圖形60c係以實線與×記號表示。
自上述，從光射出面7b所射出之光線6b的角度強度分布係成為經過第6圖、第7圖及第8圖之光線的角度強度分布60a、60b、60c的相加，而如第9圖之圖形60所示，成為具有半值全角84度之很大之發散角的光。在第9圖，圖形60係以一點鏈線表示。
從第6圖至第8圖得知，若依據本第1實施形態之光擴散構造70，雖然得到很大的發散角，亦可得到相對光線6a之行進方向被反射至後方(- X軸方向)的光少之高的光透過率。
又，如本第1實施形態所示，藉由在Z軸方向排列複數個光擴散構造70，可使光線6a更微細地擴散。因此，自平面光源裝置210所射出之照明光6c成為更均勻的面內光強度分布。在本實施形態，採用在Z軸方向排列3條光擴散構造70的構成，但是本發明係未限定如此。藉由增加所排列之光擴散構造70的個數，可使光線6a更微細地擴散，而可提高照明光6c之面內光強度分布的均勻性。
在本第1實施形態，提示在說明光擴散構造70的形狀時所使用之梯形之上底、下底及高度的尺寸、以及上底的凹形狀，但是本發明係未限定如此。本發明之光擴散構造70 的特徵為具有以下的3種功能。第1功能係將光線分成經過複數條光路之構成的功能。第2功能係變更經過複數條光路中至少一條光路之光線之行進方向的功能。第3功能係擴大經過複數條光路之全部之光線之角度強度分布的功能。只要滿足之，說明光擴散構造70的形狀時所使用之梯形之下底及上底的尺寸、以及上底之部分的形狀係本發明之範圍，與第1實施形態的形狀無關。
藉由以所配置之光擴散構造70的個數、形成於光擴散構造70之梯形之上底、下底及高度的尺寸、以及上底的形狀為設計參數，可控制所要之光線6b之角度強度分布的形狀。
例如，如第10圖所示，將光擴散構造70之斜面70a或斜面70b在Z-X平面分割成複數個面，並改變各個面的傾斜角度。在第10圖，將斜面70a側分割成斜面70a及斜面70d之2個斜面。又，將斜面70b側分割成斜面70b及斜面70e之2個斜面。藉此，可增加經過相異的光路之光線的條數，而可更微細地控制光線6b之角度強度分布。斜面70a、70b、70d、70e係相對向光線6a的射出方向傾斜。又，斜面70d、70e係與斜面70a、70b一樣是全反射面。又，斜面70d、70e係其間隔從斜面70d、70e之接近圓柱面70c的端部(+ X軸方向側的端部)朝向斜面70d、70e之另一端部(- X軸方向的端部)變寬。斜面70d、70e之另一端部(- X軸方向的端部)係配置於光線6a對圓柱面70c的入射側(- X軸方向側)。
如第10圖所示，斜面70d、70e係經由斜面70d、 70e與圓柱面70c連接。在這種形狀的情況，斜面70d、70e接近圓柱面70c。斜面70a、70b係接近圓柱面70c的端部，並垂直於基準平面(Z-X平面)的平面，例如，亦可將光擴散構造70之圓柱面70c的形狀作成自由曲面。
但，如本第1實施形態所示70由3個面所構成，藉由將相當於在說明光擴散構造70的形狀時所使用之梯形的上底之部分的形狀作成正圓的凹形狀之簡單的形狀，而可提高生產力。
又，考慮模具之製作的容易性及耐久性、零件的成形性等，為了提高生產力，亦可稍微簡化形狀。例如，亦可斜面70a與圓柱面70c之連接部的形狀或斜面70b與圓柱面70c之連接部的形狀採用將在本第1實施形態如第11(A)圖所示是銳角(不連續)者改成如第11(B)圖所示以圓弧(連續地)連接的形狀。藉由依此方式簡化形狀，亦可得到高的光擴散性能。
在斜面70a、70b與圓柱面70c之連接部的形狀是如第11(A)圖所示直接連接之形狀的情況，斜面70a、70b與圓柱面70c鄰接。又，例如，在斜面70a、70b與圓柱面70c之連接部的形狀是如第11(B)圖所示以圓弧(連續地)連接之形狀的情況，斜面70a、70b係接近圓柱面70c。依此方式，斜面70a、70b係可經由與光線6a之反射無關的面和圓柱面70c連接。接近意指位於附近。又，鄰接意指相鄰地連續。
在本發明，將從光源6所射出之光線6a之發散角大的方向(快軸方向)作為雷射元件之排列方向，將發散角小的 方向(慢軸方向)作為導光板之厚度方向。即，光源6係配置成光線6a的慢軸方向與Z軸方向平行。Z軸方向係圓柱面70c之具有曲率的方向。這是來自以下的理由。在本發明的構成，雷射元件之在排列方向(Y軸方向)之光強度分布的均勻性係與複數條光線6a之重疊相依。若將光強度分布變換元件7之X軸方向的長度設為定值，光強度分布的均勻性係與光之發散角及雷射元件的個數相依。X軸方向係光線6a的行進方向。即，光之發散角愈大，愈可提高光強度分布的均勻性。或者，雷射元件之個數愈多，愈可提高光強度分布的均勻性。因此，藉由使雷射光之發散角大的方向與雷射元件之在排列方向(Y軸方向)平行，而可減少雷射元件之個數，並提高Y軸方向之光強度分布的均勻性。
另一方面，藉由使雷射光之發散角小的方向(慢軸方向)與導光板之厚度方向平行，而可使光強度分布變換元件7及導光板4厚度變薄。因為光線6a的發散角小，所以即使使光強度分布變換元件7之厚度變薄，亦可使全部的光線6a射入光強度分布變換元件7。又，因為可使光強度分布變換元件7之厚度變薄，所以光線6b之厚度亦變薄，使導光板4之厚度變薄，亦可使全部的光線6b射入導光板4。又，本第1實施形態的光擴散構造70，只要設置僅對窄範圍之入射角度變換成所要之角度強度分布而光透過率變高的構造即可，設計變得容易。例如，在廣範圍之入射角的光線，在圓柱面70c被全反射，光回到後方(光入射面7a的方向)，而具有光透過率降低等的問題。
自以上，若依據本第1實施形態之具有光強度分布變換元件7的平面光源裝置210，雖然在光源6採用雷射，亦可得到光利用效率高、光強度分布之均勻性高之面狀的照明光6c。具有該平面光源裝置210的液晶顯示裝置110係可提供色重現範圍寬並抑制亮度不均之高品質的影像。
第2實施形態
第12圖係以模式表示本發明之第2實施形態之是透過式顯示裝置的液晶顯示裝置120之構成的圖。本第2實施形態的液晶顯示裝置120係除了平面光源裝置220與平面光源裝置210相異以外，與第1實施形態的液晶顯示裝置110相同。即，液晶顯示元件1、光學片2、3及光反射片5係與第1實施形態的液晶顯示裝置110相同。對與在第1實施形態所說明之液晶顯示裝置110的構成元件相同的構成元件，附加相同的符號，並省略其詳細說明。
本第2實施形態的平面光源裝置220包括光源8、光強度分布變換元件9及導光板4。導光板4係板狀構件並由透明材料所構成，在背面4d(-Z軸側的面)具備光擴散元件41，並具有將線狀的光變換成面狀之光的功能。因為在這些事項係與第1實施形態一樣，所以省略其詳細說明。又，光源8係在一維方向排列複數個雷射元件的構成。光源8所含之雷射元件係光的波長(例如，紅色的波長是640nm、綠色的波長是532nm、藍色的波長是450nm。)與第1實施形態之光源6的雷射元件一樣，因為在多模式的半導體雷射、快軸方向之發散角的半值全角是40度、慢軸方向之發散角的半值全角是3度、 配置成使快軸方向與雷射元件的排列方向(第1圖中Y軸方向)平行、使慢軸方向與導光板的厚度方向(第1圖中Z軸方向)平行之事項等係一樣，所以省略其詳細說明。
光源8的光線8a係朝向第12圖的-X軸方向射出。又，光源8配置於是與導光板4的表面4c相對向之面的背面4d側。
光強度分布變換元件9係由透明材料所構成。透明材料係可採用例如丙烯酸樹脂(PMMA)等。又，光強度分布變換元件9具有板狀的導光部91。導光部91配置成與導光板4之背面4d相對向。又，光強度分布變換元件9具有光路變更部92，而光路變更部92具有2面反射面。光強度分布變換元件9係可作成例如板狀部之厚度為2mm的構件。光強度分布變換元件9之在長邊方向(第12圖中Y軸方向)的長度被設定成與導光板4的光入射面4a之在第1圖中Y軸方向的長度相等或比其短。
如第12圖所示，光強度分布變換元件9的光入射面9a係與第12圖中Y-Z平面大致平行的面。又，光入射面9a配置成與光源8相對向。光強度分布變換元件9的光射出面9b配置成與導光板4的光入射面4相對向。光入射面4a係與第12圖中之Y-Z平面大致平行的面。又，光強度分布變換元件9之導光部91的主面9c、9d都是與第12圖中X-Y平面大致平行。主面9c係+Z軸方向側的面，主面9d是-Z軸方向側的面。光強度分布變換元件9的光路變更部92具有2個反射面9e、9h。反射面9e具有使在光強度分布變換元件9中朝向-X軸方向行進的光線8a朝向+Z軸方向的功能。反射面 9h具有使在光強度分布變換元件9中朝向+ Z軸方向行進的光線8a朝向+ X軸方向的功能。又，連接主面9c與光射出面9b的面9g、及連接反射面9e與9h的面9f係與Y-Z平面大致平行。光強度分布變換元件9係從光入射面9a往導光板4的光入射面4a引導光線8a。
光強度分布變換元件9係在光射出面9b具有複數個光擴散構造70。複數個光擴散構造70係在導光板4的厚度方向(第12圖中Z軸方向)以固定間隔所配置。光擴散構造70與在第1實施形態所示的構成一樣。即，在以下的事項係與第1實施形態一樣。光擴散構造70具有2個斜面70a、70b及圓柱面70c。又，在光強度分布變換元件之與Z-X平面(第12圖)平行的截面，具有與第5圖所示之構造相同的構造。射入光強度分布變換元件9的光線8a係與光線6a一樣，在與Z-X平面平行的面上，具有第5圖至第8圖所示之光的折射作用。又，光擴散構造70係在光強度分布變換元件9之光射出面9b上，在具有第12圖所示的截面形狀下，在Y軸方向延伸。即，在X-Y平面剖開光擴散構造70的情況，光射出面9b的形狀成為與Y軸平行的直線。在這些事項上，本第2實施形態的光擴散構造70係與第1實施形態一樣的構造，省略其詳細說明。
又，本第2實施形態的光強度分布變換元件9係與第1實施形態的光強度分布變換元件7一樣，為了使光源8之在雷射元件之排列方向(Y軸方向)的空間光強度分布均勻化，作成利用本身的發散角使鄰接之雷射元件的光線在空間上 重疊的構成。在這一點，係與第1實施形態一樣，省略其詳細說明。。
本第2實施形態的平面光源裝置220係將光源8配置於導光板4的背面4d側(- Z軸方向)，且，將光強度分布變換元件9的大部分配置於導光板4的背面4d側(- Z軸方向)。近年來，在液晶顯示裝置，要求使在畫面周圍所具備之構造部分(框邊部分)變窄。因此，若依據本第2實施形態，可將在第1實施形態配置於液晶顯示裝置之框邊部分的光源及光強度分布變換元件配置於液晶顯示裝置的厚度方向。因此，可使液晶顯示裝置120的框邊部分變窄。又，在本第2實施形態的構成，可使光強度分布變換元件9之X軸方向的長度變長，而可提高從光源8所射出之光線8a之在Y軸方向之空間光強度分布的均勻性。又，藉由使光強度分布變換元件9之X軸方向的長度變長，亦可減少是使雷射元件之排列方向的空間光強度分布均勻化所需要之雷射元件的個數。
進而，本第2實施形態的光強度分布變換元件9係為了提高雷射元件之排列方向(Y軸方向)之空間光強度分布的均勻性，而具有第2光擴散構造90。第13圖係從- Z軸方向表示平面光源裝置220的構成圖。如第13圖所示，光強度分布變換元件9的光入射面9a具有對光線8a僅在X-Y平面上作用的光擴散構造90。光擴散構造90之與X-Y平面平行的截面係半徑0.02mm、深度0.01mm之正圓的凹形狀在Y軸方向所排列的形狀。即，凹形狀為朝一X軸方向係凹形狀。又，該正圓的中心係在Y軸方向等間隔(0.04mm)地排列。又，因為 在Z軸方向的截面作成該形狀，所以凹形狀的面係以在Z軸方向具有中心軸之圓筒面的一部分所形成。該光擴散構造90係以0.04mm間隔在Y軸方向配置複數個。射入光擴散構造90的光線8a係藉光擴散構造90擴大在X-Y平面的發散角。即，光擴散構造90係使光線8a在Y軸方向擴散。Y軸方向係圓柱面70c之未具有曲率的方向。擴散意指發散角被擴大。藉此，和不設置光擴散構造90的情況相比，可提高在Y軸方向之空間光強度分布的均勻性。因此，可縮小光強度分布變換元件9之在X軸方向的長度，而可使導光部91小型化。或者，可減少光源8所具有之雷射元件的個數。此外，第13圖之右側之畫斜線的部分是在導光部91之+ Z軸方向所配置的光反射片5。
又，如第14圖所示，亦可本第2實施形態的光強度分布變換元件9具有其導光部91之主面9c、9d不是平行的形狀。詳細說明之，在光強度分布變換元件9的導光部91，具有其厚度(在Z-X平面之Z軸方向的尺寸)從光入射面9a往光路變更部92變大的形狀。即，導光部91係作成厚度從光入射面9a朝向光線8a的行進方向變寬的形狀。厚度係在Z-X平面(基準平面)上垂直於光線8a的行進方向(- X軸方向)之方向(Z軸方向)的尺寸。該形狀係所謂的楔形。導光部91係作成楔形形狀。
藉由作成這種楔形形狀，可使射入光強度分布變換元件9之光線8a之在Z-X平面的發散角變小，並變成大致平行的光。藉由將光線8a變換成大致平行的光，易於設計在 光路變更部92的反射面9e、9h反射率高之構成。又，藉由將光線8a變換成大致平行的光，亦可提高在設置於光射出面9b之光擴散構造70的光透過率。依此方式，將光強度分布變換元件9的導光部91之在Z-X平面的形狀作成厚度朝向- X軸方向變厚的楔形係尤其雷射光之在Z-X平面之發散角大的情況有效。
此外，在本第2實施形態，將雷射元件的慢軸方向配置成與導光板的厚度方向(第1圖中Z軸方向)平行。因此，在慢軸方向之發散角比較大的情況，導光部91的楔形係有效。
又，如第15圖所示，亦可光強度分布變換元件9係在導光部91中在- X軸方向傳播的光線8a與在光路變更部92中在+ X軸方向傳播之光線8a的夾角不是垂直(90度)的構成。以光線8a與反射面9e、9h的夾角滿足根據司乃耳定律之全反射條件的方式設計光強度分布變換元件9的形狀。藉此，可提高光線8a在反射面9e、9h的反射率。又，在第15圖的構成，因為在遠離導光板4的方向(- Z軸方向)配置光強度分布變換元件9的光入射面9a，所以在光源8之尺寸大的情況係亦有效。即，在光源8採用大之雷射元件的情況係有效。
自以上，若依據本第2實施形態之具有光強度分布變換元件9的平面光源裝置220，在光源採用雷射下，亦可得到光利用效率高、空間光強度分布之均勻性高的面狀照明光8c。具有該平面光源裝置220的液晶顯示裝置120可提供顏色重現範圍寬並抑制亮度不均之高品質的影像。進而，在本第2 實施形態，藉由在液晶顯示裝置120的厚度方向配置光源8及光強度分布變換元件9的大部分，而可使框邊部分變窄。
第3實施形態
第16圖係以模式表示本發明之第3實施形態之是透過式顯示裝置的液晶顯示裝置130之構成的圖。又，第17圖係平面光源裝置230從一Z軸方向表示的構成圖。本第3實施形態的液晶顯示裝置130係平面光源裝置230為相對第2實施形態的平面光源裝置220，在具有替代第1光源8的光源10，進而在具有第2光源11上相異。即，液晶顯示元件1、光學片2、3、導光板4、光反射片5及光強度分布變換元件9係與第2實施形態的液晶顯示裝置120相同。又，第2實施形態的液晶顯示裝置120係在與第1實施形態之液晶顯示裝置110相同的構成元件上亦相同，對與在第2實施形態所說明之液晶顯示裝置120的構成元件相同的構成元件，附加相同的符號，並省略其詳細說明。
光源10係第1光源。如第17圖所示，光源10係在Y軸方向將複數個雷射元件進行一維排列。光源10所具有之雷射元件發出紅光。該紅光係例如是波長640nm的光。從光源10所射出之光係在發散角大的方向(快軸方向)及與其垂直的方向具有發散角小的方向(慢軸方向)。在本第3實施形態的平面光源裝置230，以快軸方向成為與雷射元件之排列方向(Y軸方向)平行的方式排列雷射元件，並以慢軸方向成為與光強度分布變換元件9之厚度方向(Z軸方向)平行的方式排列雷射元件。
從第1光源10所射出之光線10a係從光射出面9b經由光強度分布變換元件9向導光板4的光入射面4a射出。從光射出面9b所射出之光線是光線10b。光線10a之至成為光線10b之在光強度分布變換元件9中的舉動係與第2實施形態的光線8a之至成為光線8b的舉動一樣，省略其說明。即，光線10a係在光強度分布變換元件9中在- X軸方向行進後，以反射面9e將行進方向改變成+ Z軸方向，然後，以反射面9h將行進方向從+ Z軸方向改變成+ X軸方向。
光源11係第2光源。光源11係在Y軸方向將複數個LED元件進行一維排列。光源11係配置於和與X-Y平面平行之導光板4大致同一平面上。即，光源11係配置成與導光板4的光入射面4a相對向。又，光源11的發光面係朝向+ X軸方向。即，從光源11所射出之光線11a係朝向光入射面4a射出。而且，光線11a係從光入射面4a射入導光板4。
從光源11所射出之光線11a是藍綠色的光，該藍綠色的光係例如在450nm附近與530nm附近具有尖峰值，並在從420nm至580nm的波帶具有連續光譜的光。光源11所具有之LED元件係例如對具有射出藍光之藍色LED晶元的封裝填充吸收該藍光並發出綠光的綠色螢光體，又，光源11所具有之LED元件係例如在激發光源採用LED以下的光源，並藉該激發光源激發綠色螢光體，而發出藍綠光。又，光源11係例如藉發射紫外線區域之波長的光的光源激發發出藍光與綠光之螢光體，而發出藍綠光。又，光源11係例如具有發出藍光的藍色LED元件與綠色LED元件。
光源11係在X-Y平面及Z-X平面，具有半值全角120度之朗伯(Lambert)分布的角度強度分布。光線11a具有比光線10a之發散角更大的發散角。
從光源11朝向+X軸方向所射出之光線11a係透過光強度分布變換元件9的光路變更部92後，從光射出面9b射出，再從光入射面4a射入導光板4。從光源11所射出之光線11a具有很大的發散角。從光源10所射出之光線10a係指向性高，而發散角小。光線11a具有比光線10a之發散角更大的發散角。又，複數個LED元件係在Y軸方向所配置。因此，從導光板4朝向液晶顯示元件所發射之照明光8c所含的藍綠光成為在X-Y平面空間光強度分布均勻的光。
紅光線10b與藍綠色的光線11a係在射入導光板4之前被合成，作為白色之線狀的光，射入導光板4。然後，光線10b與光線11a係作為照明液晶顯示元件1之面狀的白色照明光8c，從導光板4所發射。如上述所示，照明光8c所含之紅光線10b與藍綠色的光線11a係各自在X-Y平面產生空間光強度分布之均勻性高的光。因此，照明光8c成為在X-Y平面空間光強度分布之均勻性高之白色的面狀光。
在本第3實施形態，僅紅色採用在單色性優異的雷射元件。這是由於在最適合用於顯示用途的半導體雷射，目前紅色在量產性上最優異。又，尤其在綠色半導體雷射，當未得到充分的輸出亦是理由之一。此外，為了更高效率地得到綠光，藉其他顏色的光激發綠色螢光體而得到綠光的方法是最佳。
因為用以激發綠色螢光體之近紫外線區域或藍色的半導體雷射或者LED係發光效率比綠色半導體雷射更高。又，綠色螢光體係對該近紫外光或藍光之光吸收率及內部變換效率高。因此，目前利用螢光體之元件的發光效率比綠色之半導體雷射更高。
又，在本第3實施形態，在螢光體的激發光源採用藍色的LED元件。這是由於如本第3實施形態之光源11般，在藉藍色的發光元件激發螢光體而得到其他的顏色光的情況，採用LED比雷射更佳。
這是基於以下的理由。相對低電流驅動、低輸出的LED，雷射係高電流驅動、高輸出。因此，驅動時來自雷射的發熱量很大。又，相對從LED所射出之光具有大的發散角，從雷射所射出之光具有很小的發散角。因此，在雷射的情況，射入螢光體之激發光的強度密度(射入螢光體之每單位積積之光的強度)變成很高。射入螢光體並被吸收的光係一部分被變換成其他的波長後向外部發射，其他的光係主要成為熱能。一般，螢光體的內部變換效率(相對所吸收的光量之被變換成其他波長之光的光量)係約從40%至80%。即，同時所產生之熱能係亦達到所射入之光能的20%至60%。因此，在射入高輸出、光強度密度高之雷射光的情況，螢光體的發熱量變成很高。
若具有螢光體之雷射本身的發熱量增加，則螢光體的溫度上昇。又，螢光體本身的發熱量增加，螢光體的溫度亦上昇。螢光體的溫度上昇時，螢光體之內部變換效率大幅度降低，而引起亮度的降低或耗電力的增加。因此，在本第3實 施形態的光源11採用藍色的LED與藉該藍光所激發而發出綠光之螢光體的藍綠色LED。
紅色係人對色差之靈敏度高的顏色。因此，在紅色之波長帶寬的差係在人的視覺覺得更顯著的差。在此，波長帶寬係色純度的差。以以往之CFFL或LED所產生之白色光係尤其紅光量少，因為波長帶寬寬，所以色純度低。因此，在使用CFFL或LED的液晶顯示裝置，紅色之色重現範圍與耗電力成為權衡關係。即，這是權衡提高白色之CFFL或LED的光量，並使紅光量變多，以確保色重現範圍，或使色重現範圍變窄，以節省耗電力。
另一方面，雷射係因波長帶寬窄，無光損失，而可得到色純度高的光。由於這些理由，藉由將在3原色中尤其紅光作為雷射光，可得到低耗電力化之效果。因為，雷射光係單色性很高且在紅色濾光器的透過率佳，即使不提高光量亦可確保充分之紅光量，而可得到低耗電力化之效果。又，因為單色性高，所以色純度提高，而亦可得到使色重現範圍變寬之效果。由於以上的理由，在本第3實施形態之液晶顯示裝置130，對紅光源，應用雷射。
又，在以往之使用CCFL或LED光源的液晶顯示裝置，紅光的波長帶寬寬。因此，紅光的一部分透過光譜之鄰接的綠色濾光器。藉此，在以往之使用CCFL或LED光源的液晶顯示裝置，亦使綠色之色純度降低。可是，在本第3實施形態的液晶顯示裝置130，因為色純度增加，所以透過綠色濾光器之紅色的光量減少，而可提高綠色的色純度。藉此，可得到 使色重現範圍變寬之效果。
在本第3實施形態，藉射出紅光的雷射元件構成第1光源10。又，藉射出藍綠光的雷射元件構成第2光源11。可是，本發明係未限定如此，若依據上述的理由，例如，亦可藉射出紅光的雷射元件與射出藍光的雷射元件構成第1光源10，並藉射出綠光的雷射元件構成第2光源11。又，例如，亦可射出藍光的雷射元件構成第1光源10，並藉藉射出紅光的LED元件與射出綠光的LED元件構成第2光源11。其中，採用僅紅色之雷射光源可比採用僅藍色之雷射光源更加顯示與以往之液晶顯示裝置之顯著的差，在本第3實施形態的平面光源裝置230，第1光源10係具有雷射元件的光源，第2光源11係具有LED元件的光源，這是最佳的形式。
藉由將第1光源10設為具有發散角小之雷射元件的光源，可抑制光損失。若在光源10具有發散角大之光源的情況，在光強度分布變換元件9之反射面9e及9h的反射率降低。尤其，因為反射面9h需要透過第2光源11的光線11a，所以必須是利用折射率差的反射面，光源10的發散角與反射率相依。此外，關於反射面9e，亦可蒸鍍金屬，而形成鏡。但，因為光強度分布變換元件9的製作步驟變得複雜，所以反射面9e亦是利用折射率差的反射面較佳。
因為第1光源10是具有發散角小之雷射元件的光源，所以難提高雷射元件之排列方向(Y軸方向)的均勻性。可是，本第3實施形態係在液晶顯示裝置130的厚度方向(-Z 軸方向)設置光強度分布變換元件9。因此，要提高雷射元件之排列方向(Y軸方向)的均勻性，不必擴大液晶顯示裝置130的框邊部分，就可充分地設定更充分的光學距離(光強度分布變換元件9之導光部91的長度)。
藉由將第2光源11設為具有發散角大之LED元件的光源，在光源11與導光板4之間不設置光學元件，亦可藉本身的發散角得到空間光強度分布均勻的照明光8c。若在光源11具有發散角小之光源的情況，難得到空間光強度分布均勻的照明光8c。這是由於至光線11a射入導光板4，鄰接之光線11a未充分重疊，不為成為均勻之線狀的光，而發生亮度不均。
在本第3實施形態，光源11係由具有半值全角120度之發散角的LED元件所構成。可是，本發明係未限定如此。例如，亦可藉由在LED元件的發光面具有透鏡，控制發散角。例如，亦可具有僅使在Z-X平面之發散角變小的圓柱透鏡。藉此，可提高光線11a中與導光板4耦合的光量(光耦合效率)。但，如上述所示，使發散角過小時，因為在照明光8c之空間光強度分布的均勻性降低，所以需要在考慮光耦合效率與發散角下使透鏡形狀最佳化。
又，若依據本第3實施形態，藉由個別地控制光源10與光源11的光量，而可降低耗電力。第18圖係表示液晶顯示元件1、光源10及光源11之驅動方法的方塊圖。液晶顯示元件驅動部52驅動液晶顯示元件1。光源驅動部53a驅動是第1光源的光源10。光源驅動部53b驅動是第2光源的光源11。控制部51控制液晶顯示元件驅動部52與光源驅動部53a、 53b。
例如，藉控制部51個別地控制各光源驅動部53a、53b，而可調整從第1光源10所射出之紅光的光量與從第2光源11所射出之藍緣光之光量的比例。控制部51對光源驅動部53a輸出光源控制信號56a。控制部51對光源驅動部53b輸出光源控制信號56b。因此，亦可藉由因應於對各映像信號54所需之各色光強度的比例來調整各光源的發光量，實現低耗電力化。
自以上，若依據本第3實施形態之平面光源裝置230，在光源採用雷射下，亦可得到光利用效率高、空間光強度分布之均勻性高的面狀照明光8c。具有該平面光源裝置230的液晶顯示裝置130可提供顏色重現範圍寬並抑制亮度不均之高品質的影像。在本第3實施形態，藉由在液晶顯示裝置130的厚度方向(Z軸方向)配置光源10及光強度分布變換元件9的大部分，而可使框邊部分變窄。進而，藉由以雷射元件構成紅色，並以LED元件構成藍綠色，而可解決成為以往之液晶顯示裝置的課題之色重現範圍的擴大及低耗電力之雙方。又，可藉簡單的構成提供量產性高的液晶顯示裝置。
第4實施形態
第19圖係以模式表示本發明之第4實施形態之是透過式顯示裝置的液晶顯示裝置140之構成的圖。第20圖係從- Z軸方向表示本第4實施形態之平面光源裝置240的構成圖。本第4實施形態之液晶顯示裝置140所具有的平面光源裝置240係相對本第3實施形態的平面光源裝置230，配置第2 光源11的位置相異，又，在具有反射構件12上相異。即，液晶顯示元件1、光學片2、3、導光板4、光反射片5、光強度分布變換元件9及光源10係與第3實施形態的液晶顯示裝置130相同。又，除了光源11之配置位置以外，係與第3實施形態的液晶顯示裝置130相同。又，第3實施形態的液晶顯示裝置130係在與第1實施形態之液晶顯示裝置110及第2實施形態之液晶顯示裝置120相同的構成元件上亦相同，對與在第3實施形態所說明之液晶顯示裝置130的構成元件相同的構成元件，附加相同的符號，並省略其詳細說明。
如第19圖所示，光源11係自導光板4在背面4d側之方向所配置(- Z軸方向)。即，光源11係相對導光板4在與導光板4之表面4c相反的方向所配置。又，光源11的發光面朝向+ Z軸方向。即，光線11a係在+ Z軸方向所射出。光線11a係藉反射構件12將行進方向變更成+ X軸方向。而且，光線11a係從光入射面4a射入導光板4。
反射構件12配置於光源11與光強度分布變換元件9之間。反射構件12具有反射面12a。反射構件12係例如由丙烯酸樹脂(PMMA)或聚碳酸酯(PC)、或鋁等之金屬所構成。又，反射面12a係可藉由將鋁或金、銀等蒸鍍於該丙烯酸樹脂等而形成。又，亦可藉由對反射構件12採用具有高反射率的樹脂，不蒸鍍金屬，就具有反射面12a。反射面12a配置成與光源11相對向。又，配置成與光強度分布變換元件9的反射面9h及導光板4的光入射面4a相對向。反射面12a配置成與光源11、反射面9h及光入射面4a相對向，係因為配置成 光線11a從光源11射出，並以反射面12a反射後，透過反射面9h，再從光入射面4a射入導光板4。
從光源11所發出之光線11a係朝向+ Z軸方向射出，再藉反射構件12的反射面12a，變更成在+ X軸方向行進之方向的光。以反射面12a所反射之光線11a透過光強度分布變換元件9的反射面9h後，射入導光板4。
反射構件12係在Z-X平面具有曲率，並在Y軸方向延伸。即，反射構件12在與Z-X平面平行的面上具有曲率。在Z-X平面，反射構件12具有切掉橢圓之一部分的形狀。橢圓形狀之一個焦點位於光源11之發光面的中心。又，橢圓形狀之另一個焦點位於導光板4之光入射面4a的中心。光源11是第2光源。即，反射構件12係具有由垂直於Y軸方向之面所構成的截面成為以光源11之發光面的中心與光入射面4a的中心為一對焦點之橢圓之一部分的反射面12a。Y軸方向係圓柱面70c之未具有曲率的方向。藉此，可使從光源11所發出之光高效率地與導光板4耦合。此時，若在考慮在反射構件12與導光板4之間使光強度分布變換元件9透過所造成之光學性影響下設計，可使光線11a更高效率地與導光板4耦合。
在本第4實施形態的平面光源裝置240，在LED具有大之發散角的情況，使其光的一部分不經由反射面12a，而直接引導至導光板4的光入射面4a。藉此，不會降低光源11之光線11a與導光板4耦合的效率，並可使反射構件12小型化。
自以上，若依據本第4實施形態之平面光源裝置 240，在光源10採用雷射下，亦可得到光利用效率高、空間光強度分布之均勻性高的面狀照明光8c。具有該平面光源裝置240的液晶顯示裝置140可提供顏色重現範圍寬並抑制亮度不均之高品質的影像。在本第4實施形態，藉由在液晶顯示裝置140的厚度方向(- Z軸方向)配置光源10及光強度分布變換元件9的大部分，而可使框邊部分變窄。進而，藉由以雷射元件構成紅色，並以LED元件構成藍綠色，而可解決成為以往之液晶顯示裝置的課題之色重現範圍的擴大及低耗電力之雙方。又，可藉簡單的構成提供量產性高的液晶顯示裝置。又，藉反射構件12，可使發散角大之光源11的光線10a以高效率與導光板4耦合，而可抑制耗電力的增加。
此外，在上述的各實施形態，圓柱面70c係由圓柱透鏡所構成。在各實施形態，係凹面形狀的圓柱透鏡。在圓柱面70c，圓柱透鏡之透鏡面的母線方向係Y軸方向。又，連接位於圓柱透鏡之透鏡面的端部之2條母線的直線中，與位於透鏡面之端部的2條母線垂直之直線的方向是Z軸方向。可是，本發明的特徵係藉由以斜面70a、70b所全反射的光線6a從圓柱面70c射出，而可在高持高的光利用效率下，提高空間光強度分布的均勻性。因此，例如，亦想到將第11(A)圖或第11(B)圖所示的光擴散構造70作成使其以圓柱面70c之光軸為中心轉動的形狀，並在光射出面7b上排列的構成。該構成係可得到與上述之實施形態同等之效果。
但，在光射出面7b上排列這種如截圓錐之形狀的構成係難製作。在樹脂成形製作的情況，樹脂的成形亦困難， 其模具的製作亦困難。依此方式思考時，在上述之實施形態所示之將圓柱面70c作成圓柱透鏡的構成係亦在製作光擴散構造70上，在易於製作上優異。
在上述之各實施形態，有大致平行的面、大致平行的光或大致高斯形狀等附加「大致」等之詞的表達的情況。這些都表示包含考慮到製造上之公差或組立上之變動等的範圍。因此，即使是在申請專利範圍中未記載例如「大致」的情況，亦包含考慮到製造上之公差或組立上之變動等的範圍。又，在申請專利範圍中記載「大致」的情況，表示包含考慮到製造上之公差或組立上之變動等的範圍。又，「配置於大致同一平面上」之記載係如上述所示意指「相對向配置」。
此外，如以上所示說明了本發明之實施形態，但是本發明係未限定為這些實施形態。
1‧‧‧液晶顯示元件
1a‧‧‧顯示面
1b‧‧‧背面
210‧‧‧平面光源裝置
2、3‧‧‧光學片
4‧‧‧導光板
4a‧‧‧光入射面
4b‧‧‧面
4c‧‧‧表面
4d‧‧‧背面
41‧‧‧光擴散元件
5‧‧‧光反射片
6‧‧‧光源
6a、6b‧‧‧光線
6c‧‧‧照明光
7‧‧‧光強度分布變換元件
7a‧‧‧光入射面
7b‧‧‧光射出面
110‧‧‧液晶顯示裝置

Claims (11)

  1. 一種平面光源裝置，包括：第1光源，係射出具有指向性的第1光線；光強度分布變換元件，在從第1光入射面至第1光射出面的光路上具有導光部及光路變更部，並將該第1光線從該第1光入射面入射而經由該導光部及該光路變更部導至該第1光出射面；以及導光板，係具有：第2光入射面，係射入從該光強度分布變換元件所射出之該第1光線；及第2光射出面，係射出從該第2光入射面所射入之該第1光線；其中該光強度分布變換元件具有：該第1光射出面，係使該第1光線的發散角擴大，並具有曲面部，該曲面部形成相對該第1光線之射出方向凹形狀的圓柱透鏡；及全反射面，相對該第1光線之從該第1光射出面的射出方向傾斜，並對該第1光線進行全反射；若以平行於該圓柱透鏡之不具曲率的方向之該圓柱透鏡的透鏡面上的線為母線，若將連接位於該曲面部之該圓柱透鏡之透鏡面的端部之2條母線的直線中與該2條母線垂直之直線的方向設為第1方向，並將該些母線方向設為第2方向，則該全反射面係位於該曲面部之該第1方向之端部側的面； 將該全反射面所反射之該第1光線從該曲面部射出；該第2光射出面係射出以該導光板變換成面狀之光的該第1光線；該第2光入射面的長度方向係與該第2方向平行；該第2光入射面係配置成與該第1光入射面相對向；及該第1光源係配置於背面側，該背面側是該導光板之與該第2光射出面相對向之面。
  2. 如申請專利範圍第1項之平面光源裝置，其中夾置該曲面部而位於互為相反側的2個該全反射面的間隔，是離該2條母線愈遠而變得愈寬；該些全反射面的離該2條母線最遠的端部之離該第2光入射面的第一距離，是大於離該2條母線最遠的該曲面部的位置之離該第2光入射面的第二距離。
  3. 如申請專利範圍第1項之平面光源裝置，其中從該第1光源射出的該第1光線，具有發散角大的方向與發散角小的方向；以及該第1光源係配置成該第1光線的該發散角小的方向與該第1方向平行。
  4. 如申請專利範圍第1項之平面光源裝置，其中該第1光入射面係具有光擴散構造；該光擴散構造係使該第1光線在該第2方向擴散。
  5. 如申請專利範圍第1項之平面光源裝置，其中該導光部係 板形狀，並係配置成與該背面相對向，厚度從該第1光入射面往該第1光線的行進方向變厚的楔形形狀。
  6. 如申請專利範圍第1項之平面光源裝置，其中更包括第2光源，該第2光源係射出具有比在從該第1光源射出時之該第1光線的發散角更大之發散角的第2光線；該第2光線係從該第2光入射面射入該導光板。
  7. 如申請專利範圍第6項之平面光源裝置，其中更包括反射該第2光線的反射構件；該第2光源係相對該導光板在該導光板之該背面的方向所配置；該第2光線係藉該反射構件變更行進方向後，從該第2光入射面射入該導光板。
  8. 如申請專利範圍第7項之平面光源裝置，其中該反射構件係具有由垂直於第2方向之面所構成的截面成為以該第2光源之發光面中心與該第2光入射面的中心為一對焦點之橢圓之一部分的反射面。
  9. 如申請專利範圍第3項之平面光源裝置，其中該第1光源係具有雷射元件。
  10. 如申請專利範圍第6項之平面光源裝置，其中該第2光源係具有LED元件。
  11. 一種液晶顯示裝置，具有：液晶顯示元件； 如申請專利範圍第1至10項中任一項之平面光源裝置，將已變換成面狀之光的該第1光線向該液晶顯示元件照射。
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TW101133243A TWI489180B (zh) 2011-09-15 2012-09-12 A planar light source device, and a liquid crystal display device

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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102076992B1 (ko) * 2013-09-03 2020-02-13 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치
JP6548364B2 (ja) * 2014-07-10 2019-07-24 三菱電機株式会社 発光装置、照明ランプおよび照明装置
JP6365184B2 (ja) 2014-09-26 2018-08-01 日亜化学工業株式会社 液晶表示装置用バックライトユニット及びこれを用いた液晶表示装置
JP6184618B2 (ja) * 2015-03-19 2017-08-23 三菱電機株式会社 面光源装置及び液晶表示装置
JP2016184564A (ja) * 2015-03-27 2016-10-20 三菱電機株式会社 面光源装置および液晶表示装置
CN104748013B (zh) 2015-04-02 2018-05-25 深圳市华星光电技术有限公司 背光模组及显示装置
US10326252B2 (en) * 2015-05-06 2019-06-18 Microsoft Technology Licensing, Llc Beam projection for fast axis expansion
KR102336712B1 (ko) * 2015-07-08 2021-12-10 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치
JP2017091984A (ja) * 2015-11-17 2017-05-25 三菱電機株式会社 面光源装置および液晶表示装置
CN205450502U (zh) 2016-03-25 2016-08-10 武汉华星光电技术有限公司 支撑结构及烤炉
JP2017181815A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 液晶表示装置
CN109313287B (zh) 2016-06-09 2021-07-09 3M创新有限公司 显示***和光导
JP2018120793A (ja) * 2017-01-26 2018-08-02 シャープ株式会社 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
WO2018139347A1 (ja) * 2017-01-26 2018-08-02 シャープ株式会社 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
JP2018120792A (ja) * 2017-01-26 2018-08-02 シャープ株式会社 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
CA3070560C (en) * 2017-07-21 2022-05-24 Leia Inc. Multibeam element-based backlight with microlens and display using same
CN111344627B (zh) * 2017-12-05 2022-02-18 松下知识产权经营株式会社 光束变换光学***以及光源装置
CN208156229U (zh) * 2018-05-25 2018-11-27 京东方科技集团股份有限公司 背光源及显示装置
CN209590516U (zh) * 2019-01-18 2019-11-05 中强光电股份有限公司 照明***及投影装置
US11145225B2 (en) * 2019-06-20 2021-10-12 Self Electronics Co., Ltd. Optical element and shelf lamp with the optical element
US10928575B2 (en) * 2019-07-02 2021-02-23 Dell Products L.P. Beveled light guide plate
WO2021053909A1 (ja) * 2019-09-19 2021-03-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 投射光学系およびレーダ装置
JP7163352B2 (ja) * 2020-11-06 2022-10-31 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント 入力デバイス

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000347009A (ja) * 1999-06-08 2000-12-15 Dainippon Printing Co Ltd レンズシート及び透過型スクリーン
TW200743853A (en) * 2006-05-30 2007-12-01 Gigno Technology Co Ltd Light emitting unit
TW200907499A (en) * 2007-05-15 2009-02-16 Yuuichi Suzuki Display apparatus and optical apparatus
JP2009181753A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Panasonic Corp 面発光装置および画像表示装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57207235A (en) * 1981-06-15 1982-12-18 Mitsubishi Rayon Co Ltd Renticular lens for screen
JPH05232582A (ja) * 1992-02-19 1993-09-10 Mitsubishi Rayon Co Ltd スクリーン用レンチキュラーレンズ
US6164789A (en) * 1996-07-12 2000-12-26 Honeywell International Inc. Illumination sources and systems
US6424786B1 (en) * 1996-12-02 2002-07-23 Honeywell International Inc. Illumination assembly
JP3515355B2 (ja) * 1998-02-10 2004-04-05 三洋電機株式会社 液晶表示装置
JP4653326B2 (ja) * 2001-03-05 2011-03-16 オリンパス株式会社 照明装置
JP2003187623A (ja) * 2001-12-18 2003-07-04 Sharp Corp 照明装置及びこれを用いた表示装置
US7460196B2 (en) * 2002-09-25 2008-12-02 Lg Displays Co., Ltd. Backlight device for liquid crystal display and method of fabricating the same
JP4153776B2 (ja) * 2002-11-07 2008-09-24 三菱電機株式会社 面状光源装置および該装置を用いた液晶表示装置
JP4156919B2 (ja) * 2002-12-18 2008-09-24 三菱電機株式会社 面状光源装置、液晶表示装置及び表示装置
EP1970621A1 (en) * 2005-12-27 2008-09-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Planar lighting device and liquid crystal display device
CN101346581B (zh) * 2006-04-19 2010-05-19 夏普株式会社 背光源装置和使用该背光源装置的显示装置
JP4585481B2 (ja) * 2006-04-28 2010-11-24 株式会社 日立ディスプレイズ Ｌｅｄバックライト及びそれを用いた液晶表示装置
US7660509B2 (en) * 2006-05-24 2010-02-09 3M Innovative Properties Company Backlight asymmetric light input wedge
KR20080020312A (ko) * 2006-08-31 2008-03-05 삼성전자주식회사 자발광 액정 표시 장치
JP2009176436A (ja) * 2008-01-21 2009-08-06 Panasonic Corp 棒状導光体、面光源装置、および液晶表示装置。
CN101235953A (zh) * 2008-03-04 2008-08-06 友达光电股份有限公司 透镜结构与发光单元
CN201688243U (zh) * 2010-01-14 2010-12-29 苏州世鼎电子有限公司 侧光式led灯罩改良结构
CN201666535U (zh) * 2010-03-16 2010-12-08 上海宝康电子控制工程有限公司 高清监控led补光灯透镜
JP2012073354A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Sumitomo Chemical Co Ltd 防眩処理が施された光学部材

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000347009A (ja) * 1999-06-08 2000-12-15 Dainippon Printing Co Ltd レンズシート及び透過型スクリーン
TW200743853A (en) * 2006-05-30 2007-12-01 Gigno Technology Co Ltd Light emitting unit
TW200907499A (en) * 2007-05-15 2009-02-16 Yuuichi Suzuki Display apparatus and optical apparatus
JP2009181753A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Panasonic Corp 面発光装置および画像表示装置

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Publication number Publication date
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