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    发光 装置 以及 使用 显示装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110081909.0

    申请日:

    2011.03.31

    公开号:

    CN102207264A

    公开日:

    2011.10.05

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 专利权的视为放弃 IPC(主分类):G02F 1/13357放弃生效日:20151104|||实质审查的生效IPC(主分类):F21S 8/00申请日:20110331|||公开
    IPC分类号: F21S8/00; F21V13/00; G02F1/13357 主分类号: F21S8/00
    申请人: 索尼公司
    发明人: 中村知晴; 大川真吾; 村田晓
    地址: 日本东京都
    优先权: 2010.03.31 JP 083266/10
    专利代理机构: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 彭久云
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110081909.0

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2015.11.04|||2013.03.27|||2011.10.05

    法律状态类型:

    专利权的视为放弃|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种发光装置,包括:导光单元;光源;光控制构件,具有在背面的光入射面、在表面的光出射面和光散射结构,并且设置为覆盖相邻两个导光板上的间隙;以及漫射构件,设置在导光单元和光控制构件的上方。光散射结构包括在沿着导光板的侧端面的方向延伸且具有弯曲壁面的多个槽,并且将发光元件的出射光中从间隙泄漏的光发射到漫射构件中比与间隙相对的区域宽的区域。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种发光装置,包括:
    导光单元,其中每个都具有在表面的光出射面和在侧端面的光入射面的多个导光板设置在同一面上且在所述侧端面之间具有间隙;
    光源,其中朝着所述导光板的所述光入射面发光的一个或多个发光元件设置在每个所述间隙中;
    光控制构件,具有在背面的光入射面、在表面的光出射面、以及光散射结构,并且该光控制构件设置为覆盖相邻两个导光板上的所述间隙;以及
    漫射构件,设置在所述导光单元和所述光控制构件的上方,
    其中所述光散射结构包括在沿着所述导光板的所述侧端面的方向上延伸且具有弯曲壁面的多个槽,并且将所述发光元件的出射光中从所述间隙泄露的光发射到所述漫射构件中比与所述间隙相对的区域宽的区域。

    2.  根据权利要求1所述的发光装置,
    其中,当所述光控制构件中的所述槽形成在所述光入射面中时,从所述发光元件发射且直接从所述间隙泄漏的光与所述导光板的所述侧端面的法线之间形成的角度设定为θ1,由从所述发光元件发射且直接从所述间隙泄漏的光与所述导光板的所述侧端面的法线形成的角度的最大值设定为θ1max,由从所述发光元件发射且直接从所述间隙泄漏的光与所述导光板的所述侧端面的法线形成的角度的最小值设定为θ1min,所述槽的所述弯曲壁面的最大倾斜角(光行进方向的相反侧的斜面的倾斜设定为正值)设定为θ2max,所述槽的所述弯曲壁面的最小倾斜角(光行进方向的斜面的倾斜设定为负值)设定为θ2min,所述光控制构件的折射率设定为n1,所述间隙的宽度设定为L1,并且所述导光板和所述漫射构件之间的间隙设定为L2,所述槽的壁面倾斜角θ2满足公式(1)和(2)
    θ2max>tan-1{cosθ1max/(sinθ1max-n1)}......(1)
    θ2min<tan-1{(sinα-cosθ1min/n1)/(cosα-sinθ1min/n1)}......(2)
    α=sin-1[-sin{tan-1(L1/L2)}/n1]。

    3.  根据权利要求2所述的发光装置,其中当所述导光板之间的间隙的宽度为L1,所述导光板和所述漫射板之间的距离为L2,并且所述光控制构件的照射范围为L3时,所述光控制构件的宽度L4满足公式(3)
    L3>L4>L1......(3)
    L3=L2·tan{sin-1(n1·sinθa)}-L2·tan{sin-1(n1·sinθb)}
    θa=-θ2min-sin-1{cos(θ2min+θ1min)/n1}
    θb=-θ2max-sin-1{cos(θ2max+θ1max)/n1}。

    4.  根据权利要求2所述的发光装置,其中当所述导光板的折射率设定为n2,厚度设定为L6,所述发光元件和所述导光板的所述光入射面之间的距离设定为L7,并且所述发光元件的中心和所述导光板的底面之间的距离设定为L8时,所述光控制构件中与所述导光板重叠的部分的宽度L5满足公式(4)
    L5<L6/tan[sin-1[sin{tan-1(L8/L7)}/n2]]......(4)。

    5.  根据权利要求1所述的发光装置,其中所述光控制构件的所述光散射结构具有在相邻的所述槽之间的透镜形状的凸起。

    6.  根据权利要求1所述的发光装置,其中所述发光元件是容纳在封装中的白光发光二极管。

    7.  根据权利要求1所述的发光装置,其中所述发光元件设置为与相邻两个所述导光板之一的所述侧端面相对。

    8.  根据权利要求1所述的发光装置,其中所述发光元件设置为相对于相邻两个所述导光板之一的所述侧端面倾斜预定的角度。

    9.  一种显示装置,包括:
    发光装置,以及
    显示面板,通过根据图像信号调制来自所述发光装置的光而显示图像,
    其中所述发光装置包括:
    导光单元,其中每个都具有在表面的光出射面和在侧端面的光入射面的多个导光板设置在同一面上且在所述侧端面之间具有间隙;
    光源,其中朝着所述导光板的所述光入射面发光的一个或多个发光元件设置在每个所述间隙中;
    光控制构件,具有在背面的光入射面、在表面的光出射面以及光散射结构,并且设置为覆盖相邻两个导光板上的所述间隙;以及
    漫射构件,设置在所述导光单元和所述光控制构件的上方,
    其中所述光散射结构包括在沿着所述导光板的所述侧端面的方向上延伸且具有弯曲壁面的多个槽,并且将所述发光元件的出射光中从所述间隙泄露的光发射到所述漫射构件中比与所述间隙相对的区域宽的区域。

    10.  根据权利要求9所述的显示装置,
    其中,当所述光控制构件中的所述槽形成在所述光入射面中时,从所述发光元件发射且直接从所述间隙泄漏的光与所述导光板的所述侧端面的法线之间形成的角度设定为θ1,由从所述发光元件发射且直接从所述间隙泄漏的光与所述导光板的所述侧端面的法线形成的角度的最大值设定为θ1max,由从所述发光元件发射且直接从所述间隙泄漏的光与所述导光板的所述侧端面的法线形成的角度的最小值设定为θ1min,所述槽的所述弯曲壁面的最大倾斜角(光行进方向的相反侧的斜面的倾斜设定为正值)设定为θ2max,所述槽的所述弯曲壁面的最小倾斜角(光行进方向的斜面的倾斜设定为负值)设定为θ2min,所述光控制构件的折射率设定为n1,所述间隙的宽度设定为L1,并且所述导光板和所述漫射构件之间的间隙设定为L2,所述槽的壁面倾斜角θ2满足公式(5)和(6)
    θ2max>tan-1{cosθ1max/(sinθ1max-n1)}......(5)
    θ2min<tan-1{(sinα-cosθ1min/n1)/(cosα-sinθ1min/n1)}......(6)
    α=sin-1[-sin{tan-1(L1/L2)}/n1]。

    11.  根据权利要求10所述的显示装置,其中当所述导光板之间的间隙的宽度为L1,所述导光板和所述漫射板之间的距离为L2,并且所述光控制构件的照射范围为L3时,所述光控制构件的宽度L4满足公式(7)
    L3>L4>L1......(7)
    L3=L2·tan{sin-1(n1·sinθa)}-L2·tan{sin-1(n1·sinθb)}
    θa=-θ2min-sin-1{cos(θ2min+θ1min)/n1}
    θb=-θ2max-sin-1{cos(θ2max+θ1max)/n1}。

    12.  根据权利要求9所述的显示装置,其中当所述导光板的折射率设定为n2,厚度设定为L6,所述发光元件和所述导光板的所述光入射面之间的距离设定为L7,并且所述发光元件的中心和所述导光板的底面之间的距离设定为L8时,所述光控制构件中与所述导光板重叠的部分的宽度L5满足公式(8)
    L5<L6/tan[sin-1[sin{tan-1(L8/L7)}/n2]]......(8)。

    说明书

    说明书发光装置以及使用该发光装置的显示装置
    技术领域
    本发明涉及使用多个导光板进行表面发射的发光装置以及具有该发光装置的显示装置。
    背景技术
    通常,诸如电视机、移动电话、笔记本PC(个人计算机)和数字相机的各种电子装置中使用的液晶显示器(LCD)具有为液晶面板照明的背光。至于背光,例如常常使用其中发光二极管(LED)提供在导光板的侧面的光源???。人们常常使用具有发射白光且安装在由耐热聚合物或者陶瓷等制造的封装上的LED芯片的LED。
    人们提出了通过设置多个这样的光源??槎迪制聊怀叽缭黾硬⑹屎嫌谒降木植壳椒ǖ姆⒐庾爸?例如,见日本特开2008-108623号公报和日本特开2007-293339号公报)。
    发明内容
    在使用LED的光源??橹?,通过使从LED发射的白光进入到导光板内并且从导光板的一个面(发光面)提取该白光而进行表面发射。然而,存在这样的情况:从LED芯片发射的光的一部分从导光板之间的间隙泄漏,并且在LED的上面直接发射而不进入导光板。在这样的光泄漏发生时,在导光板边界周围亮度局部增加而不能获得均一的表面发射。
    在诸如移动电话的可移动装置中使用的液晶显示器中屏幕尺寸小,从而通常单独使用光源???。因此,LED设置在显示屏的外侧(边缘)上,并且从LED泄露的光被边缘阻挡。因此,在单独使用导光板的情况下,光泄漏的影响不成问题。
    然而,在具有如日本特开2008-108623号公报和日本特开2007-293339号公报中设置多个光源??榈墓乖斓南允酒髦?,LED设置在导光板的边界附近。就是说,LED设置在显示屏的局部区域中。因此,使用多个导光板的发光装置具有在导光板的边界周围发生亮度的不均匀的缺点。
    因此,所希望的是提供使用多个导光板进行表面发射并且实现均匀的亮度分布的发光装置以及使用该发光装置的显示装置。
    根据本发明实施例的发光装置具有如下元件(A)至(E):
    (A)导光单元,其中每个都具有在表面的光出射面和在侧端面的光入射面的多个导光板设置在同一面上且在侧端面之间具有间隙;
    (B)光源,其中朝着导光板的光入射面发光的一个或更多个发光元件设置在每个间隙中;
    (C)光控制构件,具有在背面的光入射面、在表面的光出射面和光散射结构,并且设置为覆盖相邻两个导光板上的间隙;
    (D)漫射构件,设置在导光单元和光控制构件的上方;以及
    (E)光散射结构包括在沿着导光板的侧端面的方向上延伸且具有弯曲壁面的多个槽(groove),并且将发光元件的出射光中从间隙泄露的光发射到漫射构件中比与间隙相对的区域宽的区域。
    根据本发明实施例的显示装置包括根据本发明实施例的上述发光装置以及通过调制来自发光装置的光而显示图像的显示面板。
    在根据本发明实施例的发光装置和显示装置中,从发光元件发射并且进入导光板的光通过反复反射而在导光板中传播,并且作为照明光从导光板的顶面(光出射面)取出,由此进行表面发射。另一方面,从间隙泄漏而不进入导光板的光(泄漏光)由具有光散射结构的光控制构件发射到比漫射构件中与该间隙相对的区域宽的区域。泄漏光被散射,并且相邻导光板的边界周围亮度的不均匀性得到抑制。
    优选地,为了有效地发挥作用,根据本发明实施例的发光装置和显示装置具有下面的模式。
    [1]光控制构件中的槽形成在光入射面中,并且槽的壁面倾斜角θ2满足公式(1)和(2)
    其中,从发光元件发射且直接从间隙泄漏的光与导光板的侧端面的法线之间形成的角度设定为θ1,由从发光元件发射且直接从间隙泄漏的光与导光板的侧端面的法线形成的角度的最大值设定为θ1max,由从发光元件发射且直接从间隙泄漏的光与导光板的侧端面的法线形成的角度的最小值设定为θ1min,槽的弯曲壁面的最大倾斜角(光行进方向的相反侧的斜面的倾斜设定为正值)设定为θ2max,槽的弯曲壁面的最小倾斜角(光行进方向的斜面的倾斜设定为负值)设定为θ2min,光控制构件的折射率设定为n1,间隙的宽度设定为L1,并且导光板和漫射构件之间的间隙设定为L2。
    θ2max>tan-1{cosθ1max/(sinθ1max-n1)}......(1)
    θ2min<tan-1{(sinα-cosθ1min/n1)/(cosα-sinθ1min/n1)}......(2)
    α=sin-1[-sin{tan-1(L1/L2)}/n1]
    [2]光控制构件的宽度L4满足公式(3)
    其中导光板之间间隙的宽度为L1,导光板和漫射板之间的距离为L2,并且光控制构件的照射范围为L3。
    L3>L4>L1......(3)
    L3=L2·tan{sin-1(n1·sinθa)}-L2·tan{sin-1(n1·sinθb)}
    θa=-θ2min-sin-1{cos(θ2min+θ1min)/n1}
    θb=-θ2max-sin-1{cos(θ2max+θ1max)/n1}
    光控制构件中与导光板重叠的部分的宽度L5满足公式(4)
    其中导光板的折射率设定为n2,厚度设定为L6,发光元件和导光板的光入射面之间的距离设定为L7,并且发光元件的中心和导光板的底面之间的距离设定为L8。
    L5<L6/tan[sin-1[sin{tan-1(L8/L7)}/n2]]......(4)
    在根据本发明实施例的发光装置中,具有光散射结构的光控制构件设置在导光板之间的间隙上,从而从间隙泄漏的光发射到漫射构件中比与间隙相对的区域宽的区域。因此,通过使用多个导光板进行了表面发射,并且实现了照明光的亮度均匀性。利用这样的构造,根据本发明实施例的显示装置显示稳定的高品质图像。
    本发明的其他和进一步的目标、特征和优点通过下面的描述将更加明显易懂。
    附图说明
    图1是示出根据本发明实施例的显示装置的示意性构造的透视图。
    图2是用于图1的显示装置的发光装置的平面图。
    图3是沿着图2中的III-III线剖取的截面图。
    图4是说明光控制构件的适当条件的截面图。
    图5是说明光控制构件的光散射结构的截面图。
    图6是说明光散射结构的另一个示例的示意图。
    图7是说明光控制构件的适当条件的示意图。
    图8是类似地说明适当条件的示意图。
    图9是类似地说明适当条件的示意图。
    图10是类似地说明适当条件的示意图。
    图11A和11B是说明光控制构件到导光板的附着结构的示意图。
    图12是示出LED倾斜布置结构的示意图。
    图13是说明根据示例1的发光装置结构的示意图。
    图14是示出根据比较示例1的发光装置的示意图。
    图15是示出根据比较示例2的发光装置的示意图。
    图16是示出根据比较示例3的发光装置的示意图。
    图17是示出根据比较示例4的发光装置的示意图。
    图18是示出示例和比较示例1至4中导光板的边界周围亮度分布的示意图。
    具体实施方式
    下面,将参考附图详细描述本发明的实施例。描述将以下面的顺序给出。
    1.使用发光装置作为背光的显示装置的概述
    2.发光装置的详述
    3.与比较示例的比较
    显示装置1的构造
    图1示出了根据本发明实施例的显示装置1的示意性构造。显示装置1例如为液晶显示器,并且具有在发光装置(背光)10的前面的显示面板(液晶面板)20。显示面板20通过在一对基板之间密封例如VA(垂直取向)模式、TN(扭曲向列)模式或IPS(平面内转换)模式等的液晶而构造。
    发光装置10的构造
    如图2的平面构造所示,发光装置10通过在外壳11中的同一面上一维地设置多个(在此情况下为六个)导光板12而获得。导光板12构成本发明实施例的导光部分。在相邻导光板12之间,提供具有预定宽度的间隙13。在每个间隙13中,一个或更多个(例如,在此情况下为20个)LED封装14设置为光源。LED封装14通过在如图4所示的封装14b中安装LED(发光二极管)14a而获得,并且从LED 14a朝着相对的导光板12的侧端面12b发光。
    在该实施例中,在LED封装14上,光控制构件15提供为覆盖相邻的导光板12,即间隙13。漫射构件(漫射片)16提供在光控制构件15之上。在漫射构件16之上,设置显示面板20(图1)。
    下面,将描述发光装置10的每个部件的具体构造。
    导光板12是具有平板形状的光学构件,用于使光传播且引导光到作为表面的光出射面(光发射面)12a,并且侧端面12b是来自LED 14a的光的入射面(光入射面)。导光板12的材料例如为透明构件,例如,聚碳酸酯或者丙烯酸树脂。在导光板12的上面或者下面提供用于促使光发射的漫射反射图案。漫射反射图案例如由丝网印刷或者棱柱形状形成。每个导光板12的平面形状例如为矩形形状。在每个导光板12的下面提供用于漫射反射的反射片17。在LED封装14的背侧,反射带18附着到导光板12的侧端面。每个导光板12将通过导通LED 14a而从侧端面12b进入的光引导到顶面(光出射面12a)。
    LED 14a例如为发射蓝光的发光二极管芯片,并且封装14b例如由耐热聚合物或陶瓷等制成。从LED 14a发射的蓝光与当存在于芯片周边的磷被蓝光激发时发射的黄光结合而变为白光。LED封装14垂直地设置,从而LED14a面对导光板12的侧端面12b。尽管没有限制LED 14a和导光板12的侧端面12b之间的距离“d”,但例如在0.5mm至1.3mm的范围内(包括端值)。
    LED封装14安装在诸如柔性印刷电路(FPC)的电路板19上,并且在未示出的驱动电路单元的控制下转换on/off状态。这里描述了为导光板12的一个侧面提供20个LED封装14的情况。LED封装14的数量和布置间隔等没有限制,而是可以根据所需的光量和导光板12的尺寸等适当地设定。
    如图4所示,光控制构件15是具有光散射结构15A的透明板。背面(与间隙13相对的一侧)用作光入射面15a,并且表面(与漫射构件16相对的一侧)用作光出射面15b。光控制构件15在平面图上具有矩形形状,并且其纵向方向沿着间隙13。光控制构件15设置在相邻两个导光板12和12上以覆盖间隙13。光控制构件15的平面形状不限于矩形形状,而是可以部分地变形,如稍后所描述的(参考图11A和11B)。光控制构件15中可以包括漫射剂(diffusing agent)。通过平衡透明板的透镜效果和漫射剂的漫射效果,获得更加优良的光散射效果。
    在该实施例中,通过光散射结构15A,来自LED 14a、从间隙13泄漏的光(泄漏光)从光控制构件15散射到漫射构件16中比与间隙13相对的区域G宽的区域(图4)。这抑制了由泄漏光引起的亮度的局部增加(出现发射线)。
    光散射结构15A可以提供在光控制构件15的顶面或者背面。这里将描述在背面上提供光散射结构15A的示例。如图5的放大图所示,光散射结构15A具有多个槽15a。图中,箭头A表示导光板12中的光行进方向。槽15a在沿着导光板12的侧端面12b的方向上延伸,并且具有以直线状的底部15a1为中心向槽15a的内侧弯曲并扩张的两个弯曲壁面15a2。在相邻的槽15a和15a之间,提供截面具有透镜形状(lenticular shape)的凸起15b。透镜形状包括圆形形状和诸如半椭圆形状的非圆形形状。凸起15b的形状可以或多或少地变形,只要实质的弯曲壁面15a2形成在槽15a中。例如,凸起15b可以具有在靠近凸起15b的尖端附近具有凹陷15b1和15b1的形状,如图6所示。凸起15b的高度例如为40至50μm(包括端值),并且节距例如为90至100μm(包括端值)。
    这样的光控制构件15例如可以由具有高的光透过率的合成树脂制成。合成树脂的示例包括甲基丙烯酸树脂(methacryl resin)、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂和氯乙烯树脂。对于光控制构件15的成型,使用通常的成型方法,例如,挤出成型或者注射成型。光散射结构15A例如使用具有所希望的表面结构的成型构件通过热压成型的透明合成树脂板而形成。通过挤出成型或注射成型等,光散射结构15A可以与光控制构件15的成型同时形成。
    在该实施例的发光装置10中,为了抑制由泄漏光引起的亮度局部增加,光控制构件15的光散射结构15A优选地满足下面的条件(a),且更优选满足条件(b)和(c)。
    (a)在从LED 14a发射并从间隙13直接泄漏的光与导光板12的侧端面12b的法线之间形成的角度设定为θ1的情况下,槽15a的壁面倾斜角θ2满足公式(1)和(2)(参考图5和7)。
    在此情况下,从LED 14a发射并从间隙13直接泄漏的光与导光板12的侧端面12b的法线形成的角度的最大值设定为θ1max,从LED 14a发射并从间隙13直接泄漏的光与导光板12的侧端面12b的法线形成的角度的最小值设定为θ1min,槽15a的壁面的最大倾斜角(光行进方向的相反侧的斜面的倾斜设定为正值)设定为θ2max,槽15a的壁面的最小倾斜角(光行进方向上的斜面的倾斜设定为负值)设定为θ2min,光控制构件15的折射率设定为n1,间隙13的宽度设定为L1,并且导光板12和漫射构件16之间的间隙设定为L2。
    通过满足公式(1),确定了从光控制构件15发射的光的、漫射构件16的入射面上照射区域的一个端部(图4中的右侧端部)。就是说,泄漏光较宽地散射到间隙13的右端的外侧,并且还较宽地散射到光控制构件15的右端的外侧。通过满足公式(2),泄漏光散射在间隙13的正上方,并且宽于间隙13的左端的外侧。因此,照亮了间隙13周围的暗部。
    θ2max>tan-1{cosθ1max/(sinθ1max-n1)}......(1)
    θ2min<tan-1{(sinα-cosθ1min/n1)/(cosα-sinθ1min/n1)}......(2)
    α=sin-1[-sin{tan-1(L1/L2)}/n1]
    (b)光控制构件15的宽度L4满足公式(3)(参考图7和9),
    其中导光板12和12之间的间隙的宽度设定为L1,导光板12和漫射构件16之间的距离设定为L2,并且光控制构件15的照射范围设定为L3。
    通过满足该条件,光控制构件15的宽度设定到适当值,从而来自导光板12的光出射面12a的表面发射光不受影响。
    L3>L4>L1......(3)
    L3=L2·tan{sin-1(n1·sinθa)}-L2·tan{sin-1(n1·sinθb)}
    θa=-θ2min-sin-1{cos(θ2min+θ1min)/n1}
    θb=-θ2max-sin-1{cos(θ2max+θ1max)/n1}
    (c)光控制构件15在光入射侧与导光板12重叠的部分的宽度L5满足公式(4)(参考图10),
    其中导光板12的折射率设定为n2,厚度设定为L6,LED 14a和导光板12的光入射面(侧端面12b)之间的距离设定为L7,并且LED 14a的中心和导光板12的底面(反射片17)之间的距离设定为L8。
    通过满足该条件,光控制构件15中重叠部分的宽度L5设定到适当值,从而来自导光板12的光出射面12a的表面发射光不受影响。
    L5<L6/tan[sin-1[sin{tan-1(L8/L7)}/n2]]......(4)
    光控制构件15之上设置的漫射构件16具体为漫射板或者漫射膜,其调整从导光板12发射的光的面内亮度分布或者照射角,以形成作为显示面板20的背光的照明光。
    图11A和11B示出了光控制构件15附着到导光板12的结构。圆形凹口30A和30B在导光板12和12的相对面中以适当的间隔提供,并且圆形固定孔31提供在光控制构件15中,从而面对凹口30A和30B。光控制构件15通过固定孔31和凹口30A和30B由诸如螺丝(未示出)的紧固件紧密附着到导光板12,由此能够实现进行稳定的光控制(图11A)。光控制构件15可以在固定孔31的两侧提供有加宽部分32(图11B)。尽管理想的是光控制构件15和导光板12彼此紧密附着,但是它们可以彼此分离。
    在前述的实施例中,LED封装14垂直地设置,从而LED 14a设置为与导光板12的侧端面12b相对。LED封装14可以设置为仅相对于导光板12的侧端面12b倾斜预定的角度β,如图12所示。当以电路板19的表面上的法线作为基准逆时针方向设定为“+”而顺时针方向为“-”时,倾斜角β例如设置在-9度至3度的范围内(包括端值)。在该范围中,直接泄漏的光量对亮度不均匀是适宜的,从而抑制了亮度不均匀的发生。
    发光装置的操作与效果
    接下来,将描述具有上述结构的发光装置10的操作与效果。在发光装置10中,从LED 14a发射且进入导光板12内部的光从导光板12的顶面(光出射面)发射到漫射构件16,并通过反复反射在导光板12中传播,且作为照明光被取出,由此实现表面发射。
    另一方面,发生了从间隙13直接泄漏而没有从LED 14a进入导光板12的光(泄漏光)。如上所述,通过这样的泄漏光,亮度分布变得不均匀。
    现在,将描述实施例的发光装置10的示例1和比较示例1至4。在比较示例1至4中,相同的参考标号分配给与实施例中相同的部件。
    在示例1中,光控制构件15的厚度和长度、间隙13的宽度、导光板12的厚度以及反射片17和反射带18的厚度等设定为与图13所示的相同的值。它们满足上述条件(a)至(c)。光控制构件15的凸起15b形成为图5所示的截面形状,凸起15b的高度设定到46μm,并且节距设定到96μm。除了光控制构件15没有提供在导光板12和12之间的间隙13上外,比较示例1(图14)提供有与实施例类似的构造。在比较示例2(图15)中,光控制构件150提供在间隙13上。在光控制构件150的顶面(与漫射构件16相对的面)中,提供在沿着导光板12的侧端面的方向上延伸的V形槽150a。就是说,在比较示例2中,槽的形状和位置与示例1的不同。在比较示例3(图16)中,反射的光控制构件151提供在导光板12和12之间的间隙13上。在比较示例4(图17)中,包含漫射剂的光控制构件152提供在间隙13上。
    图18示出了示例1和比较示例1至4中的导光板12和12之间的边界周围的亮度分布。在比较示例1中,因为线性光直接从间隙13泄漏,所以亮度峰值高。在比较示例2中,尽管泄漏光的方向通过折射改变,但是峰值依然是高的。在比较示例3中,大多数光被阻挡,从而发生暗区。在比较示例4中,尽管通过漫射作用峰值变低,但是均匀性不足。
    相反,在示例1中,光控制构件15满足条件(a)至(c)。通过具有弯曲壁面的槽15a的光散射作用,峰值大大降低,并且获得几乎均匀的亮度分布。就是说,来自间隙13的泄漏光通过光控制构件15,由此被散射为大于间隙13的宽度,并且进一步地,大于光控制构件15的宽度。结果,从漫射构件16发射具有均匀亮度分布的照明光。因此,获得没有亮度不均性的白光作为全体照明光。
    如上所述,在该实施例中,多个导光板12设置在同一面上,LED封装14设置在相邻的导光板12之间的间隙13中,并且具有光散射结构15A的光控制构件15提供在LED封装14的上面。因此,发射具有均匀亮度分布的白光。因此,通过使用多个导光板12,实现了表面发射,并且抑制了亮度不均匀的发生。从而,特别是实现了适合于大显示装置和使用局部驱动方法的显示装置的背光。
    换言之,在具有这样的发光装置10的显示装置1(图1)中,通过在发光装置10中的驱动电路单元的控制下导通LED封装14并且在显示面板20中的图像信号的基础上调制来自发光装置10的照明光来显示图像。在显示装置1中,抑制了从发光装置10发射的照明光的亮度不均匀,从而获得优良显示图像品质。通过设置大量的导光板12,显示装置1也适合于大的液晶显示器。在发光装置10中也可以进行驱动控制(局部驱动控制),以由多个导光板12划分的区域导通/截止光。
    尽管本发明已经通过上面的实施例和示例进行了描述,但是本发明不限于这些实施例等,而是可以进行各种修改。例如,在优选实施例等中,光控制构件15的部件满足条件(a)至(c)。然而,当至少提供其中多个槽15a具有弯曲壁面的结构(光散射结构15A)时,获得泄漏光散射效果。
    此外,在前述的实施例等中,作为示例,已经描述了导光板具有平板状以及其平面形状为矩形的情况。本发明不限于该形状。平面形状可以是正方形、楔形或者类似的形状。
    另外,在前述的实施例等中,作为示例,已经描述了其中导光板一维地设置的构造。导光板的构造不限于此。只要导光板设置在同一面上,例如,多个导光板可以二维地设置在行和列的方向上。
    LED 14a的设置位置不限于与导光板的一侧面相对的位置,而可以是与两个或三个侧面相对的位置。通过相应地设定光控制构件的数量?;竦糜肷鲜龅韧男Ч?。
    本申请包含2010年3月31日提交日本专利局的日本优先权专利申请JP2010-083266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,在所附权利要求或其等同方案的范围内,根据设计条件和其他因素,可以进行各种修改、结合、部分结合和替换。

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    本文标题:发光装置以及使用该发光装置的显示装置.pdf
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