CN101889166A - 发光元件、照明装置和液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供发光元件、照明装置和液晶显示装置。本发明的发光元件(11)包括：光源(5a)；具备发光面(7a)的导光体(7)；和保持部(10)，光源(5a)具有平行于发光面(7a)的第一方向的光的成分比垂直于发光面(7a)的方向的光的成分大的指向性，导光体(7)具有接受上述第一方向的光的成分的受光面，在将发光面(7)上的亮度从低亮度到高亮度分为多个等级时，在发光面(7a)设置保持部(10)的位置，设置在表现出最低等级的亮度的第一区域。由此，提供能够提高发光面的亮度的均匀性的发光元件和照明装置。

Description

发光元件、照明装置和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及：通过将从点状光源或线状光源出射的光导向发光面从而将点状光源或线状光源变换为面状光源的发光元件；具备该发光元件、作为液晶显示装置的背光源等利用的照明装置；和具备该照明装置的液晶显示装置。
背景技术
近年来，代替阴极射线管(CRT)迅速普及的液晶显示装置，由于节能型、薄型、和轻量型等特长，被广泛利用于液晶电视、监视器和便携式电话等。作为进一步利用这些特长的方法，可列举配置在液晶显示装置的背后的照明装置(所谓的背光源)的改良。
照明装置大致分为边光型(side light)和直下型。边光型具有在液晶显示面板的背后设置有导光体、并在导光体的横向端部设置有光源的结构。从光源出射的光在导光体处发生反射，间接地均匀照射液晶显示面板。利用该结构，能够实现亮度虽然较低，但能够薄型化、并且亮度均匀性较好的照明装置。因此，边光型的照明装置主要采用于便携式电话和笔记本型计算机等中小型液晶显示器。
作为边光型的照明装置的一个例子，可列举专利文献1所述的内容。在专利文献1中，记载有以能够从发光面进行均匀的发光的方式，在导光板的反射面形成有多个点的面发光装置。在该面发光装置中，由于光源的指向性，光不能传达到反射面的角落部，角落部较暗，所以使该角落部的点的密度比其它的部分高。
另外，直下型的照明装置具备配置在排列在液晶显示面板的背后的多个光源，直接照射液晶显示面板。因此，直下型的照明装置主要采用于即使大画面也容易得到高亮度的20寸以上的大型液晶显示器。不过，当前的直下型的照明装置的厚度为20mm～40mm左右，对显示器的进一步薄型化造成阻碍。
为实现大型液晶显示器的进一步薄型化，能够通过使光源和液晶显示面板的距离接近来解决，但这种情况下若不增加光源的个数则不能够得到照明装置的亮度均匀性。另一方面，若增加光源的个数，成本就会变高。因此，期望开发不增加光源的个数的、薄型且亮度均匀性优良的照明装置。
专利文献1：日本国公开专利公报“特开2003-43266号公报(公开日：2003年2月13日)”
专利文献2：日本国公开专利公报“特开2006-302687号公报(公开日：2006年1月2日)”
专利文献3：日本国公开专利公报“特开平11-288611号公报(公开日：1999年10月19日)”
发明内容
以往，为解决这些问题，使用没有指向性的棒状的光源等，进行了使液晶显示器薄型化的尝试。
例如，在专利文献2中，公开有在与导光体的发光面相反的一侧的下表面设置凹陷、将光源放置于该凹陷的内部的面状照明装置。在该面状照明装置中，使凹陷的剖面形状为三角形状，使凹陷的中心部分的相对亮度较低，实现发光面的亮度的均匀化。不过，即使通过改进凹陷的形状而使向光源的正上方出射的光的量变少，也因为从光源出射的光中包含较多垂直于发光面的成分，所以不能根本解决问题。即，光源的正上方的部分与其它的部分相比亮度依然较高，不能得到均匀的亮度。
另外，在专利文献2的面状照明装置中，在导光体的发光面，通过在产生亮度不均的区域形成凹部，或在导光体的发光面上形成凸部，确保与扩散板或光学薄膜等之间的间隙。通过像这样设置间隙，从导光板发出的光在多方向相互重合，并到达扩散板或光学薄膜，所以照射到扩散板或光学薄膜的光被平均化，能够降低上述亮度的不均匀性。
不过，上述凸部仅以在导光体与扩散板或光学薄膜之间确保一定的距离为目的，对设置凸部的位置却没有考虑。因此，产生由于从导光体的发光面发出的光在凸部反射造成的亮度不均，产生发光状态变得不均匀的问题。在将这样的照明装置作为背光源使用的显示装置中，引起显示品质的降低。
本发明鉴于上述问题点而完成，其目的在于，提供能够进一步提高发光面的亮度的均匀性的发光元件和照明装置，由此提供提高显示品质的液晶显示装置。
为解决上述问题，本发明的发光元件包括：第一光源；具备发出来自该第一光源的光的发光面的导光体；和相对于该发光面突出的第一突起部，该发光元件的特征在于，上述第一光源具有平行于上述发光面的第一方向的光的成分比垂直于上述发光面的方向的光的成分大的指向性，上述导光体至少具有接受上述第一方向的光的成分的第一受光面，在将上述发光面上的亮度从低亮度到高亮度分为多个等级时，在上述发光面设置上述第一突起部的位置，设置在表现出最低等级的亮度的第一区域。
在上述结构中，第一光源具有平行于上述发光面的第一方向的光的成分比垂直于上述发光面的方向的光的成分大的指向性，导光体至少具有接受该第一方向的光的成分的第一受光面。因此，导光体按照下述方式导光：接受第一方向的光的成分较大的光，在导光体内重复反射和扩散后从发光面出射。
由此，能够使从第一光源直接到达发光面并从发光面直接出射的光的量减少。即，通过组合上述第一光源和导光体，能够防止像配置第一光源的区域比其它的区域明亮这样的亮度不均。
另外，在发光面上层叠配置例如光学片的情况下，第一突起部起到在发光面与光学片的下表面之间产生出一定间隔的空隙的作用。通过设置该空隙，从导光体出射的光在空隙内在多方向相互重合地到达光学片，所以光学片的受光量被平均化，能够使亮度的均匀性提高。
具有这样的作用的第一突起部，在导光体的发光面上，配置在表现出相对最低亮度的区域。发光面上表现出最低亮度的区域能够由下述方式决定：对发光面上的亮度分布进行测定，将上述发光面上的亮度从低亮度到高亮度分为多个等级，对其最低等级进行特定。
另外，分为多个等级的方法能够任意决定，可以分为低亮度和高亮度这2等级，也可以分为2等级以上。其结果为，只要能够对表现出相对低亮度的区域进行特定即可，通过在该区域设置本发明的第一突起部，能够达到本发明的目的，即降低第一突起部对发光面上的亮度分布的影响。
因为第一突起部配置在表现出相对最低亮度的区域，所以能够使从发光面出射的光中被第一突起部反射的光的比例变小。即，能够将第一突起部对发光面上的亮度分布的影响抑制到最小限度。因此，能够抑制由于使第一突起部从发光面突出而造成的亮度不均，与现有的结构相比，能够进一步提高亮度的均匀性。
本发明的发光元件的特征在于，还具备第二光源，该第二光源具有平行于上述发光面的第二方向的光的成分比垂直于上述发光面的方向的光的成分大的指向性，上述导光体还具有从上述第二光源接受上述第二方向的光的成分的第二受光面，上述第一方向和第二方向不同。
根据上述结构，由于还具备光的出射方向不同的第二光源，能够使光遍及导光体的各个角落。因此，如果利用该发光元件，即使在发光面积变大的情况下，也能够得到优良的亮度均匀性。
另外，在导光体具有对称的形状的情况下，优选按照上述第一方向和第二方向成为相反方向的方式，将上述第一光源和第二光源相对地配置。由此，第二光源能够辅助地照射发光面上第一光源的亮度相对较低的区域，所以有利于提高亮度的均匀性。
本发明的发光元件的特征在于，具备相对于上述发光面突出的第二突起部，在上述发光面设置上述第二突起部的位置，设置于在上述第二光源附近表现出上述最低等级的第二区域。
在发光元件具备第二光源的情况下，虽然并不一定有必要设置与第二光源对应的第二突起部，但若进行了设置，则在保持亮度的均匀性的观点上优选的是，与第一突起部相同地，在第二光源附近表现出上述最低等级的第二区域设置第二突起部。
另外，在设置多个第一突起部或第二突起部的情况下，个数只需兼顾保持上述空隙的间隔所必要的个数和由于设置第一突起部或第二突起部造成的亮度不均的产生的程度来决定即可。
本发明的发光元件的特征在于，上述第一受光面和第二受光面构成在上述导光体的底面形成的凹部的内表面。
根据上述结构，上述第一受光面和第二受光面构成在上述导光体的底面形成的凹部的内表面，能够进行将第一光源和第二光源收纳于凹部内的设计。这样，能够在导光体的内部确保设置第一光源和第二光源的空间，能够实现发光元件的薄型化和小型化。
另外，在组合多个上述发光元件形成大型的照明装置的情况下，因为能够在各发光元件的内部设置第一光源和第二光源，结果能够在大型发光面的中央部分至其周边部分均设置光源。因此能够实现大型的发光面整体的高亮度化。
本发明的发光元件的特征在于，包括光学片，该光学片按照由上述第一突起部和第二突起部保持该光学片与上述发光面的距离的方式与所述发光面相对配置，并具有使从上述发光面发出的光扩散的功能。
由此，通过形成在发光面与光学片的下表面之间的一定间隔的空隙，光学片的受光量被平均化的光被光学片进一步扩散，所以能够向照射对象进行亮度的均匀性足够优良的发光。
本发明的发光元件的特征在于，包括：第一光源；具备发出来自该第一光源的光的发光面的导光体；和光学片，该光学片具备按照从该发光面保持规定的间隔的方式配置的、向着该发光面突出的第一突起部，并且具有使从上述第一光源发出的光扩散的功能，上述第一光源具有平行于上述发光面的第一方向的光的成分比垂直于上述发光面的方向的光的成分大的指向性，上述导光体至少具有接受上述第一方向的光的成分的第一受光面，在将上述发光面上的亮度从低亮度到高亮度分为多个等级时，在上述光学片上设置上述第一突起部的位置，设置在表现出最低等级的第一区域。
根据上述结构，第一突起部并不设置在导光体一侧，而是设置在配置于导光体上的光学片一侧。不过，第一突起部突出的发光面上的区域，是已经说明了的表现出最低等级的第一区域。因此，能够得到与已说明的同样的作用效果。
另外，在使对亮度的影响为最小限度的方面来看，优选的是，将从光学片向着发光面突出的第一突起部的形状设定为圆锥状或角锥状。这是因为，第一突起部的前端与发光面接触，能够使接触面积为最小限度。
本发明的发光元件的特征在于，上述导光体具备与上述发光面相对的底面，在上述发光面和底面的至少一方形成有分布密度根据上述发光面或底面上的位置而变化的凹凸，使得上述发光面的发光亮度接近均匀。
在上述结构中，形成在上述发光面和底面的至少一方的凹凸通过对光进行扩散，使发光面的发光亮度接近均匀。为提高该扩散效果，优选的是，不使凹凸在应当设置的面上以均匀的密度分布，而按照在应当设置的面上产生的亮度分布，使凹凸的密度变化。
例如，在相对亮底较低的区域设置较多的凹凸，在亮度较高的区域设置较少的凹凸。
另外，在将上述凹凸设置在面对上述发光面的上述光学片的下表面时，优选的是，使分布密度按上述下表面上的位置变化，使得上述光学片的发光亮度接近均匀。
本发明的发光元件的特征在于，具备一体形成有上述第一突起部的透明板。
根据上述结构，透明板设置在发光面上或光学片的下表面上，第一突起部从透明板突出。通过设置这样的透明板，能够防止第一光源的发热的影响等造成的导光体或光学片的翘曲，能够提高发光面或光学片的下表面的平坦性。其结果为，因为能够可靠地将发光面和光学片的下表面间的距离保持一定，所以能够将形成在两者之间的空隙的间隔保持一定。因此，能够可靠地使光学片的受光量平均化，能够实现亮度的均匀性的提高。
另外，优选的是，上述透明板的与形成有上述第一突起部的面相反的一侧的面实施过粗糙面加工。
一般来说，在照明装置中，因为与多个导光体并列地形成大型的发光面，所以将该发光面形成为平面状伴随着困难。另外，与发光面相对的光学片或透明板与导光体不同，由单个物体构成，所以会产生挠曲。因此，透明板的表面与导光体的表面(发光面)之间的距离或透明板的表面与光学片之间的距离变得不均匀，成为部分接触或接近的状态。由此，在接触部或接近部的附近产生干涉条纹(牛顿环(Newtonring))，成为显示不均而被观察到。
对于这一点，根据上述结构，因为透明板的表面实施有粗糙加工(例如形成精细的凹凸)，所以形成在透明板的表面与导光体的发光面之间、或透明板的表面与扩散板的表面之间的空气层的厚度产生很多微小的变化。因此，干涉条纹的间距变细，干涉条纹在显示画面整体被平均化，难以被作为显示不均观察到。因此，能够进一步提高亮度的均匀性。
本发明的发光元件的特征在于，上述导光体的厚度随着该导光体沿上述第一方向距上述第一光源的距离的变大而变小。
根据上述结构，当从光源出射的光沿着第一方向在导光体内前进中，能够破坏基于斯涅耳定律的全反射条件。其结果为，与导光体的厚度一定的情况相比，从存在于上述第一方向的延长端的导光体端面漏掉的光减少，所以能够抑制光的损失，使发光面的出射效率提高。
另外，作为能够使出射效率提高的结果，即使是距离发光面内的光源较远的位置，从光源到达的光量也不会变少，能够得到与接近光源的位置相同程度的发光量。因此，能够实现亮度的进一步均匀化。另外，导光体的厚度意味着沿着垂直于导光体的发光面的方向的导光体的宽度。
在上述发光面，在从上述第一光源出射的光直接到达的明亮区域设置有使光的到达量降低的调光机构。
根据上述结构，调光机构使从光源直接到达发光面的光(来自上述光源的直接光中不在上述发光面反射而漏掉的光)降低，所以能够得到亮度均匀性更优的发光元件。
此处，上述调光机构是指为了实现下述内容而能够利用的所有机构：通过对光的出射进行部分遮蔽，或使光的一部分反射，从而使从明亮区域出射的光的量降低。作为上述调光机构，也可以使用与导光体不同的部件来实现，也可以通过对明亮区域设置倾斜等而使导光体的发光面上的形状变化来实现。
在本发明的发光元件中，优选的是，上述第一突起部和/或上述第二突起部由具有光透过性和光扩散性的材料形成。
根据上述结构，因为上述第一突起部和/或上述第二突起部由具有光透过性和光扩散性的材料形成，所以能够使在上述第一突起部和/或上述第二突起部被遮蔽的光的量和被反射的光的量降低，并且能够在上述第一突起部和/或上述第二突起部对光进行扩散。由此，上述第一突起部和/或上述第二突起部不妨碍从上述发光面出射的光的前进地对光进行扩散，所以能够抑制亮度的降低和亮度的均匀性的降低。
另外，具备上述任一发光元件的照明装置能够从上述发光面向光的照射对象照射亮度的均匀性较优的光。
另外，在组合多个上述发光元件构成照明装置的情况下，能够提供具备大型的发光面，并向照射对象照射亮度的均匀性较优的光的较优的照明装置。
特别的，对于上述第一受光面和第二受光面构成在上述导光体的底面形成的凹部的内表面的发光元件，在组合多个该发光元件构成照明装置的情况下，光源被收纳在各导光体的内部，并且多个光源分散配置在大型的发光面整体内。其结果为，能够提供既具备大型的发光面又薄型、并且像现有的边光型的照明装置那样防止光源的发热在一处集中的照明装置。因为光源的发热不在一处集中，所以能够简化散热机构，能够抑制散热机构造成的成本上升。
另外，在上述照明装置中，如果进一步设置分别独立驱动上述发光元件的驱动部，则能够按每个发光元件变更发光强度。因此，如果将本发明的照明装置的液晶显示装置作为背光源等使用，则能够按照将显示画面整体多个分割而得的区域，对背光源的强度进行变更。这样，例如若按照在显示有较黑的图像的区域使照明的强度变弱、在显示有较白的图像的区域使照明的强度变强的方式，驱动部按照显示图像主动对各发光元件的发光量进行调节，则能够进行对比度更高的图像显示。
在上述导光体的内部，优选还设置有传感器。
由此，将从传感器得到的结果向上述驱动部反馈，进行基于从驱动部得到的结果的光量调节，由此，能够使各光源的光量的个体差变小。由此，能够使照明装置的发光面整体的亮度更加均匀化。
另外，本发明的液晶显示装置的特性在于，具备上述任一发光元件或照明装置作为背光源。
由此，在使液晶显示装置薄型并且大型的情况下，能够实现具有足够的亮度、并且亮度均匀性较优的液晶显示装置。
本发明的其它目的、特征和优异之处根据以下所示的记载能够足够明确。另外，本发明的优点参照附图根据下面的说明能够明确。
附图说明
图1(a)是本发明的一个实施方式的发光元件的俯视图，(b)是沿着(a)的A-A线的向视剖视图，(c)是上述发光元件的底面图。
图2是表示本发明的液晶显示装置的简要结构的剖视图。
图3是在从发光面一侧透视本发明的一个实施方式的背光源时的立体图。
图4是表示构成上述背光源的构成单位的发光元件的立体图。
图5是表示在图4所示的发光元件的表面(发光面)通过凹凸模样加工而形成的凹凸的密度分布的一个例子的图表，(a)是以颜色的浓度表示凹凸模样密度的图表，(b)是以高度表示凹凸模样密度的图表。
图6是表示具有图5所示的凹凸模样密度的发光元件的照度分布的图。
图7是表示在图4所示的发光元件的表面(发光面)通过凹凸模样加工形成的凹凸的密度分布的另一个例子的图表，(a)是以颜色的浓度表示凹凸模样密度的图表，(b)是以高度表示凹凸模样密度的图表。
图8是表示具有图7所示的凹凸模样密度的发光元件的照度分布的图。
图9是表示发光面的凹凸模样密度为一样的发光元件的照度分布的图。
图10是表示形成在发光面的凸部的形状的一个例子的立体图。
图11是导光体的俯视图，是示意性地表示光源的照射区域的图。
图12是在图11所示的B-B’线将作为变形例的导光体截断时的剖视图。
图13是表示发光元件的组合的一个例子的俯视图。
图14是表示发光元件的组合的另一个例子的俯视图。
图15是表示发光元件的组合的又一个例子的俯视图。
图16是表示内部装有传感器的背光源的简要结构的剖视图。
图17是表示保持部的变形例的立体图。
图18是表示在本发明的另一实施方式中，具有在导光体的发光面设置有形成保持部的透明板的背光源的液晶显示装置的简要结构的剖视图。
图19是表示上述透明板的下表面和发光面部分接近的状态的剖视图。
图20是简要地表示上述透明板的下表面实施过粗糙面加工的状态的剖视图。
图21是表示在本发明的又一实施方式中，具有在光学片的下表面设置有形成保持部的透明板的背光源的液晶显示装置的简要结构的剖视图。
图22是简要地表示在上述透明板中与形成有保持部的面相反的一侧的面实施过粗糙面加工的状态的剖视图。
符号说明
1       液晶显示装置
2       背光源(照明装置)
3       液晶显示面板
5       光源
5a、5a’光源(第一光源、第二光源)
5b、5b’光源(第一光源、第二光源)
5c、5c’光源(第一光源、第二光源)
7a      (导光体的)发光面
7b      (导光体的)背面(底面)
8       光学片
8a      (光学片的)下表面
9       凹部
9c      受光部(第一受光面、第二受光面)
10      保持部(第一突起部、第二突起部)
11      发光元件
13     透明板
13a    (透明板的)表面(形成有突起部的面相反的一侧的面)
21     发光元件
31     光电二极管(传感器)
32     背光源(照明装置)
70     导光体
70a    发光面
70d    锥(taper)面(调光机构)
具体实施方式
以下基于附图对本发明的实施方式进行详细地举例说明。不过该实施方式所述的构成部件的尺寸、材料、形状、其相对配置等，只要没有进行特别特定的记载，就不意味着将本发明的范围限定于此，仅是单纯的说明例。
在本实施方式中说明的发光元件能够成为具备希望得到均匀的发光量的发光面的面光源的构成部件。另外，该面光源例如能够成为液晶显示装置的背光源使用的照明装置的构成部件。
[实施方式1：将保持部设置在导光体的发光面的情况]
<液晶显示装置的剖面结构>
图2是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置1的简要结构的剖视图。液晶显示装置1具备背光源2(照明装置)、与背光源2相对配置的液晶显示面板3。
背光源2被配置在液晶显示面板3的背后(与显示面相反的一侧)。如图2所示，背光源2具备基板4、光源5、反射片6、导光体7、光学片8和保持部10(第一突起部或第二突起部)。
液晶显示面板3与现有的液晶显示装置所使用的一般的液晶显示面板相同，虽未图示，例如包括形成有多个TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)的有源矩阵基板和与其相对的CF(Color Filter：彩色滤光片)基板，具有液晶层被密封部件封入这些基板之间的结构。
以下对上述背光源2的结构进行详细说明。
光源5例如是边缘发光型的LED等点状光源，在基板4上配置有多个。另外，作为光源5，通过使用将R、G、B的芯片模块化到一个包(package)中而得的边缘发光型的LED，能够得到色彩再现范围较广的照明装置。在基板4之间配置有反射片6。另外，为实现亮度提高，基板4优选使用白色的。而且，导光体7按照覆盖各光源5的方式配置。
导光体7具备发出来自光源5的光的发光面7a。发光面7a是用于向照射对象照射光的面。导光体7由丙烯酸类树脂、COP(cyclo olefinpolymer：环烯烃聚合物[例如，ZEONOR(商品名)])、COC(cyclo olefincopolymer：环烯烃共聚合物)和聚碳酸酯等透明树脂形成即可，但并不限定于这些，能够由一般的作为导光体使用的材料形成。另外，在导光体7的内部的底面(相当于背面7b的内部一侧)上，形成有用于配置光源5的空洞状的凹部9，光源5被收纳在导光体7内。导光体7的成型能够如后所述地与保持部10一体地使用射出成型或切削这样的成型方法进行。
上述凹部9具有大致长方体的形状，该长方体的侧面成为主要接受从光源5出射的光的受光面9c(第一受光面和第二受光面)。
反射片6配置在基板4之间，并且按照与导光体7的背面7b(导光体7的设置在与发光面7a相反的一侧的面(也称为底面))接触的方式设置。反射片6反射光，使更多的光从发光面7a出射。
光学片8使从导光体7的发光面7a出射的光均匀化并聚光而向液晶显示面板3照射，按照覆盖由发光面7a形成的平面状的发光面的整体的方式，从发光面7a隔开规定的距离(例如，3.0mm)地与发光面7a相对配置。
光学片8能够由下述片材适当组合层叠而构成，它们是例如：使从发光面7a出射的光扩散的扩散板、将光一面聚光一面散射的扩散片、将光聚光而使正面方向(从背光源2向着液晶显示面板3的方向)的亮度提高的透镜片、通过将光的一个偏振成分反射并使另一偏振成分透过而提高液晶显示装置的亮度的偏振反射片等。另外，它们的组合优选在考虑液晶显示装置的价格和性能后决定。
例如，作为扩散板能够使用厚度2.0mm的住友化学(有限公司)制的“SUMIPEX E RMA10”。另外，扩散片能够使用木本(有限公司)制的“LIGHT UP 250GM2”，棱镜片能够使用住友化学(有限公司)制的“ThickRBEF”，偏振片能够使用住友3M(有限公司)制的“DBEF-D400”等。
上述保持部10是用于将发光面7a与光学片8之间的距离保持为一定的部件。通过在发光面7a与光学片8之间设置具有一定间隔的空隙，从导光体7发出的光在多方向相互重叠地到达光学片8，所以照射到光学片8的光被平均化，能够降低亮度的不均匀性。
在本实施方式中，上述一定的间隔应当设定为3.0mm，保持部10的高度设定为3.0mm。
另外，在本实施方式中，为防止光在上述保持部10被遮蔽或被反射，上述保持部10由具有光透过性和光扩散性的材料形成。像这样，通过使用具有光透过性和光扩散性的材料形成上述保持部10，能够使在该保持部10被遮蔽的光的量和被反射的光的量降低，并且能够在上述保持部10使光扩散。由此，上述保持部10不妨碍从上述发光面出射的光的前进地使光扩散，所以能够抑制亮度的降低和亮度的均匀性的降低。
作为具有上述光透过性和光扩散性的材料，例如能够列举在丙烯酸树脂或聚碳酸酯等透明树脂中混入由氧化钛或硫酸钡等具有光散射性的材料形成的粒子而得的材料。
另外，上述保持部10与导光体7、光学片8相同地，能够使用聚碳酸酯等透明树脂并与导光体7一体成型。另外，保持部10的形状虽然没有特别限定，但为了不遮蔽从发光面7a出射的光，优选前端较细的形状，例如圆锥状。另外，对于在发光面7a配置保持部10的具体的位置将后述。
根据上述结构，从点状的光源5出射的光一面受到散射作用和反射作用一面在导光体7内前进，从发光面7a出射，通过光学片8到达液晶显示面板3。
像这样，在本实施方式的背光源2中，不像现有的边光型那样在导光体的端面设置有光源，而是在导光体7的内部设置有光源5。由此，不再需要设置用于配置光源的边框区域，能够实现装置的窄边框化。另外，不像现有的直下型那样采用将光源设置在导光体的背后的结构，所以能够实现背光源的薄型化。
另外，在图2中，以箭头表示从设置在背光源2的各光源5出射的方向。如该箭头所示，来自各光源5的光具有平行于发光面7a的第一方向的光的成分比垂直于发光面7a的方向的光的成分大的指向性。即，光从设置在基板4上的光源5的侧面出射，其主要的出射方向变得与发光面7a平行。另外，在凹部9内相邻设置的2个光源5、5的光的主要的出射方向分别为箭头L(向左)或箭头R(向右)的方向，相互不同。像这样，在本发明的背光源2中，从多个光源5出射的各光的方向至少存在2种。
像这样，由于光源5的发光特性在平行于发光面7a的第一方向具有指向性，能够减少从光源5直接到达发光面7a的光(来自上述光源5的直接的光中，不被上述发光面5a反射而漏掉的光)的量，能够防止光源配置区域成为比其它区域明亮的区域。除以之外，由于来自相邻的2个光源5、5的光的出射方向相互不同，所以光能够遍及导光体7的各个角落。因此，与现有的背光源相比能够进一步提高亮度均匀性。
另外，本发明并不限定于来自光源5的光的出射方向的主成分与发光面7a完全平行的情况。即，来自光源5的光的出射方向的主成分与发光面7a大致平行的情况也包含在本发明中。来自光源5的光只要从上述凹部9的与受光面9c相对的面出射即可。
另外，为了将来自光源5的光导向发光面7a从而从发光面7a出射，在图2中虽然没有表示，但在发光面7a或背面7b的至少一个也可以形成有通过凹凸模样加工等形成的精细的凹凸形状(光扩散部件)。由此，能够高效地将来自光源的光导向导光体的发光面，能够提高光的利用效率。
另外，作为本发明的扩散部件，可举出如上所述的精细的凹凸(由凹凸模样加工等表面处理形成的凹凸)、印刷而成的点图案、通过精密树脂成型而与导光体一体成型的微棱镜等，但并不限定于这些，能够使用一直以来作为照明装置的光扩散部件使用的部件。
<导光体的外观>
图3是表示在从发光面7a一侧透视观看导光体7时的导光体7的外观的立体图。如上所述，图中的箭头R、L表示各光源5的主要的发光方向(光的出射方向)。在本实施方式的背光源2中，像5a和5a’、5b和5b’、5c和5c’那样，2个光源隔开规定的距离相互相对地配置。并且，各光源的发光方向按照下述方式设定：来自一方的光源5a、5b、5c的光分别向着另一方的光源5a’、5b’、5c’照射，并且来自一方的光源5a’、5b’、5c’的光分别向着另一方的光源5a、5b、5c照射。
像这样，在背光源2中，相互的光源按照弥补对方照射不到的区域(dead area：死区)的方式配置。由此，从各光源出射的光按照对相互的光源的死区(不能照射的区域)进行补充的方式照射，从发光面7a的面整体出射。因此，能够得到没有暗部的背光源。另外，各光源5只要按照弥补其它光源不能照射的区域的方式配置即可，并不是必须相对地配置。
另外，在本实施方式中，在一个基板4上，排成一列地安装有共同沿箭头R的方向(第一方向)出射光的多个光源5a、5a、5a…(第一光源组)。另外，在一个基板4上，排成一列地安装有共同沿箭头L的方向(第二方向)出射光的多个光源5a’、5a’、5a’…(第二光源组)。这样，安装了多个光源5a的基板4和安装了多个光源5a’的基板4，按照光源5a和光源5a’各自隔开规定的距离的方式配置。
与上述相同，共同沿箭头R的方向(第一方向)出射光的多个光源5b、5b、5b…(第一光源组)、光源5c、5c、5c…(第一光源组)分别在一个基板4上排成一列地安装，并且，共同沿箭头L的方向(第二方向)出射光的多个光源5b’、5b’、5b’…(第二光源组)、光源5c’、5c’、5c’…(第二光源组)分别在一个基板4上排成一列地安装。
通过像这样将各光源组排成一列配置在一个基板上，能够容易并且正确地配置构成背光源2的多个光源。由此，能够提高背光源2的生产率。
<发光元件>
图4是将图3中导光体7的以点划线包围的A的部分放大，进一步表示在发光面7a设置上述保持部10的状态的部分放大图。将该图4所示的结构称为发光元件11。发光元件11相当于作为构成照明装置的最小单位的本发明的发光元件。图1(a)表示该发光元件11的俯视图，图1(c)表示底面图，图1(b)表示沿着图1(a)的A-A线的向视剖视图。如图1(a)～(c)和图4所示，发光元件11具有：作为第一光源和第二光源的光源5a、5a’；使来自光源的光面发光的导光体7；和作为从发光面7a突出的第一突起部和第二突起部的保持部10。
各光源5a、5a’分别被设置在导光体7的内部，被收纳于在导光体7的侧面的一部分和底面的一部分被打开的空洞状的凹部9内，按照相互隔开规定的距离的方式相对地配置。另外，各光源5a、5a’被载置在基板4上。这样，来自各光源5a、5a’的光的主要出射方向(箭头R、L)按照下述方式设定：来自各光源5a、5a’的光的主要出射方向(箭头R、L)与导光体7的发光面7a平行，并且来自光源5a、5a’的一方的光向着另一方照射。
像这样，在发光元件11中，相对的2个点状光源按照弥补相互的不能照射的区域的方式配置。通过将这样的发光元件11瓦片状或格子状地排列配置，能够得到没有暗部的大型的背光源。
另外，本实施方式表示的发光元件11具备2个光源，但本发明并不限定于该方式，也可以按照尽量消除死区的方式，具备3个以上的光源。
以下对发光元件11的详细的结构进行说明。
与上述的背光源2相同地，在发光元件11，为了将来自光源5a、5a’的光导向发光面7a从而从发光面7a出射，也可以在发光面7a或背面7b的至少一个形成有通过凹凸模样加工等形成的精细的凹凸形状(光扩散部件)，或通过树脂成型而与导光体7一体成型的精细的棱镜(光扩散部件)。并且优选的是，该凹凸形状或棱镜的密度(即，每单位面积的凸部(或凹部)的个数)根据以光源5a、5a’为基准的发光面7a或背面7b上的位置而不同。具体而言，优选的是，根据在没有在发光面7a或背面7b形成上述凹凸形状或棱镜的状态下、或者以均匀的密度形成上述凹凸形状或棱镜的状态下在发光面7a上出现的亮度分布，以亮度不均减少的方式使凹凸形状或棱镜的密度发生变化。
另外，也可以在导光体7的发光面7a和背面7b两者设置上述凹凸形状或棱镜，按照利用两者的光学作用的重叠使发光的亮度不均降低的方式，在发光面7a和背面7b分别调整凹凸的密度。
图5表示通过对发光元件11的发光面7a实施凹凸模样加工而得的凹凸形状的密度(将每单位面积(1mm×1mm)的凸部的个数称为凹凸模样密度)的分布。(a)是按发光元件11中的相对光源5a、5a’的位置，以不同的浓度分别表示凹凸模样密度的图。(b)是以xy平面表示发光面7a中的各位置，以z轴表示各位置的凹凸模样密度的图表。图6表示对具有图5所示的凹凸模样密度的发光面7a(未形成保持部10)的照度分布进行调查的结果。
如图5所示，在相当于光源5a、5a’的正上方的xy平面上的基准位置，凹凸模样密度表现出最低值，随着xy平面上的位置离开该基准位置，凹凸模样密度逐渐增大。另外，在以光源5a、5a’的附近为一个顶点、形成于方形状的发光面7a的4个角落的直角三角形区域，凹凸模样密度表现出最大值。
另外，图7表示形成在发光元件11的发光面7a的凹凸的密度分布的另一个例子，图8表示对具有图7所示的凹凸模样密度的发光元件11的照度分布(亮度分布)进行调查的结果。图7所示的凹凸模样密度的分布的倾向与根据图5说明的凹凸模样密度的倾向相同。
另外，为进行比较，图9表示在发光面7a上凹凸形状均匀(以一定的密度)分布的情况下的照度分布。如图9(特别是右侧的图)所示，在发光面7a的凹凸模样密度一定的情况下，由于作为光源使用的LED的发光特性，在面内产生照度不均。即，在照度可能分布的全部范围，出现多个各种值的照度的峰值。
与此相对，在如图5、7所示根据距光源的位置使凹凸模样密度不同的情况下，如图6、8所示，除LED的正上方(光源配置区域)以外大致均匀(各位置的亮度收敛在一定的范围内)地照射。更具体而言，各位置的亮度固定在照度可能分布的全部范围中的一部分范围内，例如在图6为约400勒克斯～1000勒克斯的范围内。
另外，作为形成在发光面7a的凸部的形状的例子，可列举如图10所示的大致半球状的凸部。不过，图10所示的凸部的形状和尺寸仅为一个例子。
像这样，通过使在导光体7的发光面7a或背面7b的至少一个形成的凹凸的密度根据相对光源的位置而变化地形成，能够得到具有均匀的亮度特性的发光元件。另外，对于凹凸的密度分布，图5和图7所示的分布为一个例子，并不限定于此。
图11是示意性地表示根据图6和图8所示的照度分布设置于发光元件11的光源5a、5a’的照射区域的图。如图11所示，因为相对的2个光源5a、5a’的发光方向为箭头R、L，所以能够弥补相互的不能照射的区域。
不过，即使在这样的结构中，也存在光的强度与其它的区域相比较弱的区域。即，与光源的光出射面的角度θ为约30°以上的区域能够照射到足够强度的光，但从与出射面的角度θ不足约30°的区域到位于出射面的背面一侧的区域(在图11中，对这些区域标记斜线，称为角落部12a、12b、12a’、12b’)，与其它的区域相比，照射的光的强度变弱。
于是，优选的是，使形成在导光体7的发光面7a或背面7b的光扩散用的上述凹凸的密度比上述角落部12a、12b、12a’、12b’大。
<保持部的形成位置>
对于产生上述亮度分布的发光面7a，形成保持部10的位置在抑制发光面7a的亮度不均方面很重要。这是因为，保持部10在发光面7a与光学片8之间设置一定间隔的空隙，通过在该空隙内产生多重反射，起到降低亮度的不均匀性的作用，但由于从发光面7a发出的光在保持部10反射，也成为产生亮度不均的主要原因。在现有的照明装置中，因为没有考虑设置保持部的位置，所以在将这样的照明装置作为背光源使用的显示装置中，导致显示品质的降低。
于是，在本发明中，对在发光面7a上配置保持部10的位置进行规定。以下对于配置保持部10的具体的位置进行说明。
如图6所示，在未形成保持部10的发光面7a上，照度分布在400勒克斯到2000勒克斯的范围内。不过，如上所述，照度的大部分固定在从400勒克斯到1000勒克斯的狭窄范围内。在将表现出这种分布的照度，换而言之即亮度，从低亮度到高亮度分为多个等级时，能够在发光面7a上对表现出最低等级的亮度的第一区域进行特定。
例如，如图6所示，因为照度的一个刻度表示100勒克斯，所以若对照度分布的从400勒克斯到2000勒克斯的范围以100勒克斯的幅度分割，则表现出最低等级的亮度的第一区域相当于表现出400～500勒克斯的照度的区域。
另外，能够不按照对亮度分布的下限到上限的范围进行分割的幅度地规定最低等级。对于将分割的幅度决定为怎样的值，只需根据光源的发光特性、导光体7和保持部10的各形成材料、保持部10的尺寸等适宜地决定即可。
从图6、图8和图11可知，上述的表现出最低等级的亮度的第一区域，出现在光源5a、5a’的周围区域和角落部12a、12b、12a’、12b’等。因此，光源5a、5a’的周围区域和角落部12a、12b、12a’、12b’等成为应当形成保持部10的区域。
另外，在本发明中，使光源5a、5a’的主要的发光方向与发光面7a平行，但即使是这样的结构，也存在如图6、8所示的情况：相当于设置有该光源5a、5a’的正上方的发光面7a的区域(称为光源配置区域)与其它的区域相比较为明亮，成为明亮区域。这种情况下，若在光源配置区域设置后述的调光机构，则光源区域也成为表现出最低等级的亮度的第一区域，所以如图1所示，能够在光源配置区域设置保持部10。
<导光体的变形例>
图12表示作为导光体7的变形例的导光体70。图12表示假设以图11所示的B-B’线截断导光体70时的剖面。
导光体70的厚度(垂直于发光面70a的方向上的导光体70的宽度)随着离光源5的距离变大而变小。导光体70的厚度随着距光源5的距离变大而变小是指，例如图12所示，导光体70的背面70b不平坦，按照导光体70的厚度随着离开光源5而变小的方式成为锥形。在使背面70b成为这样的锥形的情况下，作为导光体70的厚度，例如厚度最大的部分为约1～2mm，厚度最小的部分为0.6～1.2mm。另外，在本发明中，背面70b的形状并不限定于锥形。
根据这样的结构，从光源5出射的光在导光体70内前进中，会破坏基于斯涅耳定律的全反射条件，与导光体70的背面为平板的情况相比能够提高出射效率。另外，在从光源5到达的光量变少的远离光源5的发光面70a上的区域，能够得到与光源5附近的发光面70a上的区域相同程度的强度的发光，能够实现亮度的进一步均匀化。
另外，在相当于光源5的正上方的发光面70a的区域(即，上述光源配置区域)，按照发光面70a接近光源5的方式形成有向下倾斜的锥面70d。该锥面70d作为使来自光源5的光直接从发光面70a出射时的光量降低的上述调光机构发挥功能。因此，通过设置锥面70d，能够得到更加均匀的亮度。
在本发明中，作为上述调光机构，除锥面70d以外，也可以使用一般为了遮蔽光而使用的掩膜、白色墨印刷、Al等金属印刷等遮光部件，另外，也可以在光源配置区域多个点状地配置这些遮光部件。
另外，锥面70d或遮光部件也可以不仅设置在光源配置区域，还设置在来自光源5的光直接入射的光源配置区域的周边区域。即，不仅是发光面70a的光源5的正上方的区域，在作为该区域的周边区域的光源5的斜上方的区域、或位于光源5的上方的导光体70的边端，也可以设置锥面或遮光部件。由此，能够更可靠地遮蔽从光源5对发光面70a直接入射的光。
另外，如图12所示，在发光元件11优选的是，在与光源5的光出射面5s(例如长方体形状的光源的一侧面)相互相对的导光体7的面70c(相当于作为形成凹部9的一个侧面的受光面9c)设置有用于使光散射的凹凸。像这样，由于在导光体70的面70c设置有凹凸，从光源5出射的光被散射，所以能够防止光在该面70c被反射。因此，能够高效利用来自光源5的光。设置在该面70c的凹凸，是通过为了防止光的反射而一般进行的加工处理(特别指在使用现有的边光型的LED光源的照明装置中实施的凹凸加工处理)而形成的精细的凹凸。凹凸的宽度优选为几十微米。
<发光元件的驱动>
如上所述，本实施方式的背光源2能够组合多个图4所示的发光元件11而构成。像这样，在组合多个发光元件11而构成背光源2的情况下，优选的是，具备能够分别独立驱动各发光元件11的驱动部(未图示)。根据这样的结构，能够按每个发光元件11变更发光的强度。因此，能够配合液晶显示面板3的各显示区域，按区域变更背光源2的强度。
例如，如果驱动部按照在显示有较黑的图像的区域使照明的强度变弱、在显示有较白的图像的区域使照明的强度变强的方式，对各发光元件11的光的强度进行调节，则能够进行对比度更高的图像显示。
另外，对于各光源5的驱动方法，除上述按发光元件11独立驱动的方法以外还可以有各种方法。例如，能够采用按每个安装在一个基板4上的光源组点亮光源5的驱动方法。由此，能够逐线使背光源2发光。通过这样逐线发光，并依次选择发光的线，液晶显示面板3的动态图像响应性提高，能够进行没有模糊的动态图像的显示。
另外，本发明的背光源2还可以在导光体7或导光体70的内部具备光电二极管等光传感器等。传感器另外也可以是色彩识别传感器，温度传感器等。LED等光源在光量等方面存在个体差。因而，对各光源分别安装上述任一传感器，将从这些传感器得到的结果反馈回上述驱动部，驱动部进行基于上述得到的结果的光量调节，由此能够减小各光源的光量的个体差。由此，能够使由背光源2构成的照明装置的发光面整体的亮度更加均匀。另外，上述传感器并不必要按每个光源设置，也可以采用对多个光源配置有一个传感器的结构。
图16表示本发明的背光源具备上述传感器的情况的例子。在图16所示的背光源(照明装置)32，具备感知光源5的光量的光电二极管(传感器)31。另外，在背光源32，传感器部分以外的结构具有与图2所示的背光源2相同的结构。因此，对于与背光源2相同的部件标记相同的部件编号，省略其说明。
如图16所示，在背光源32的导光体7，在分别配置有光源5的凹部9与凹部9之间，还形成有传感器配置用的凹部9’，在该凹部9’内设置有光电二极管(传感器)31。该光电二极管(传感器)31能够识别由位置造成的明亮度的差别，将该结果反馈回背光源32的驱动电路(未图示)，对光源的光量进行调节。由此，能够得到照射更均匀的亮度的光的照明装置。
<发光元件和光源的配置方法>
作为发光元件11的配置方法，能够使用上述格子状配置以外的配置。以下对发光元件11的配置的其它的例子进行说明。
在图13中，具有图4所示的结构的多个发光元件11不沿着x方向形成一列，而是相互错开配置。即，按照发光元件11内具备的光源5a’不与在x方向相邻的另一发光元件11内所具备的光源5b接近的方式配置。另一方面，在y方向相邻的各发光元件11与图2相同地排成一列地配置。
图13的配置与LED发光时发热的问题有关。LED因种类而异，发光效率随温度而变化，一般地，当温度过高时发光效率降低。因而，在作为光源使用LED的情况下，为维持发光效率，需要使LED散热。如上所述，通过将x方向相邻的发光元件11相互错开(具有y方向的位移)地配置，多个光源被具有一定的距离地配置，因此能够防止接近，能够提高散热性，能够维持LED的发光效率。
另外，图14表示本发明的发光元件的另一个结构例和构成背光源时该发光元件的组合的一个例子。
图14所示的发光元件21与图4所示的发光元件11相同地，具有2个光源5a、5a’和使来自光源的光面发光的导光体7。各光源5a、5a’被分别收纳于设置在导光体7的内部的凹部(未图示)内，相互相对地配置。这样，来自各光源5a、5a’的光的出射方向(箭头R、L)按照下述方式设定：来自各光源5a、5a’的光的出射方向(箭头R、L)与导光体7的发光面7a平行，并且，来自一方的光源的光向着另一方的光源照射。
不过，在图4所示的发光元件11中，光源5a、5a’配置于在从正上方观看发光面7a时为大致正方形状的导光体7的边的中央部附近，而相对的，在图14所示的发光元件21，光源5a、5a’配置于在从正上方观看发光面7a时为大致正方形状的导光体7的对角线上的两角部分。
通过像这样配置光源5a、5a’，因为不出现成为暗部的角落部，所以能够得到亮度更加均匀的照明装置。
像这样，在发光元件21，相对的2个点状光源被配置在导光体7的对角线上的两角落部分。因此，对于在将光源配置在边的中央附近时难以被光照射到的角落部分，光也能够进行充分地照射，所以在亮度均匀性上更好，并且能够提高光的利用效率。并且，通过将像这样的发光元件21多个排列配置，能够得到没有暗部的亮度均匀性更好的大型的背光源。
另外，图15表示发光元件21的组合的又一个例子。
图15所示的发光元件21具有与图14所示的发光元件21相同的光源的配置。不过，在图15中，该发光元件21沿着x方向相互错开地配置。即，按照发光元件21内具备的光源5a’不与在x方向相邻的另一发光元件21内所具备的光源5b接近的方式配置。另一方面，在y方向相邻的各发光元件21排成一列地配置。
在作为光源使用LED的情况下，需要使LED散热，但如上所述地通过将x方向相邻的发光元件21相互错开地配置，多个光源具有一定的距离地配置，因此能够防止接近，能够提高散热性。
以上对本发明的照明装置的导光体单元的配置方法进行了例示，但本发明并不必限定于这样的结构。只要发光元件所包含的2个光源的发光方向相互不同，怎样配置都可以。另外，对于存在于照明装置内的多个光源，只要来自装置内的至少2个光源的发光方向相互不同即可，怎样配置都可以。因此，光源也可以完全无规则地随机配置。
本发明的照明装置，因为即使在发光面积变大的情况下也具有较好的亮度均匀性，所以特别优选作为具有大画面的液晶显示装置的背光源使用，但并不限定此，能够作为所有液晶显示装置的背光源使用。另外，本发明的照明装置除液晶显示装置以外，也能够作为屋内的照明、屋外的告示板用的照明等利用。
(保持部的变形例)
图17表示肋状的保持部20，作为具有前端较细的形状的保持部10的变形例。保持部20具有规定的宽度和高度，其进深遍及位于光源5a、5a’的各个上方的导光体7的边端整体。
如图11所示，发光面7a上的保持部20的形成位置只要是在俯视发光面7a时光源5a、5a’的出射面的位置(图11以虚线所示的位置)与上述边端间的带状区域即可。
[实施方式2]
以下根据图18～20说明本发明的其它实施方式。另外，为方便说明，对于具有与上述实施方式1的附图所示的部件相同的结构和功能的部件，标记相同的符号，省略其说明。
如图18所示，本实施方式的液晶显示装置1在保持部10的设置方式这一点与上述实施方式1不同。在本实施方式中，保持部10不是设置在导光体7的发光面7a(参照图2)上，而是设置在光学片8一侧。如图18所示，作为在光学片8一侧设置保持部10的方式的一个例子，也可以与透明板13一体地成型保持部10，也可以与构成光学片8的扩散板一体成型保持部10。
在将保持部10形成在透明板13的情况下，使用粘着剂等将透明板13固定在发光面7a上。作为这样的透明板13，例如能够使用厚度1.0mm的透明聚碳酸酯。若使保持部10的高度为例如2.0mm，则能够使背光源2的厚度与图2所示的以3.0mm的高度形成保持部10的情况相同。
另外，保持部10的形成位置与上述实施方式1相同，按照与表现出最低等级的区域对应的方式设定，该最低等级是在将发光面7a上的亮度分为多个等级时的最低等级。
根据本变形例，除了由图2所示的结构起到的上述效果之外，利用透明板13，防止光源5的发热的影响造成的导光体7的翘曲，起到能够提高导光体7的发光面7a的平坦性的效果。由此，因为能够可靠地将透明板13的表面13a与光学片8之间的距离保持为一定，所以能够将形成在两者之间的光的扩散空间保持为一定间隔。因此，能够可靠地使照射到光学片8的光平均化，能够实现亮度的均匀性的提高。
此处，在将具有上述保持部10的透明板13配置于导光体7上时，在透明板13的表面13a和导光体7的发光面7a全面接触的情况下，如上所述，发光面7a的平坦性提高，能够提高亮度均匀性，但在表面13a和发光面7a仅部分接触的情况下，产生新的不均，亮度的不均性受到损失。
图19表示透明板13的表面13a和导光体7的发光面7a部分接触(接近)的状态，是表示液晶显示装置1的简要结构的剖视图。如图19所示，在发光面7a未形成平面状的情况、或透明板13产生挠曲的情况下，表面13a与发光面7a之间的距离变得不均匀，成分部分接触或接近的状态。由此，在接触部或接近部的附近，产生干涉条纹(牛顿环)，其被观察为不均。
因此，为了消除该不均，优选的是，在表面13a形成精细的凹凸等，对其实施粗糙面加工。图20是表示在对具有保持部10的透明板13的表面13a实施过粗糙面加工的情况下的液晶显示装置1的简要结构的剖视图。
根据上述结构，因为形成在表面13a与发光面7a之间的空气层的厚度的变化变大，换而言之，因为很密地产生细小的变化，所以干涉条纹的间距变细。因此，干涉条纹在显示画面整体被平均化，因此难以被作为显示不均观察到。
[实施方式3]
以下根据图21～22说明本发明的另一其它实施方式。另外，为方便说明，对于具有与上述实施方式1的附图所示的部件相同的结构和功能的部件，标记相同的符号，省略其说明。
如图21所示，本实施方式的液晶显示装置1在保持部10的设置方式这一点与上述实施方式1和2不同。在本实施方式中，保持部10不是设置在导光体7的发光面7a(参照图2)上，而是与透明板13一体成型，并且透明板13通过粘着剂固定在与发光面7a相对的光学片8的下表面8a。
其结果为，保持部10不是从发光面7a朝着光学片8向上突出，而是从光学片8的下表面朝着发光面7a向下突出。
另外，在本实施方式中，作为背光源2的构成单位的发光元件11主要包括：光源5(第一光源)；具备将来自光源5的光出射的发光面7a的导光体7；和具备按照与发光面7a保持规定的间隔的方式配置的、向着发光面7a突出的保持部10(第一突起部)，并且具有使从上述光源5出射的光扩散的功能的光学片8作为基本构成。
另外，保持部10的形成位置与上述实施方式1相同，按照与表现出最低等级的区域对应的方式设定，该最低等级是在将发光面7a上的亮度分为多个等级时的最低等级。
另外，在使对亮度的影响为最小限度的方面来看，优选的是，使从光学片8向着发光面7a突出的保持部10的形状设定为圆锥状或角锥状。这是因为，保持部10的前端与发光面7a接触，能够使保持部10与发光面7a的接触面积为最小限度。
另外，在该结构中，如图21所示的部分放大图，由于光学片8和透明板13的挠曲等，下表面8a与表面13a之间的距离变得不均匀，产生干涉条纹，作为不均被观察到。
因此，为消除不均，优选的是，如图22所示，与实施方式2相同地在表面13a形成精细的凹凸等，对其实施粗糙面加工。
以上，作为实施方式1～3说明了各种具体的例子，但本发明并不限定于这些具体的例子。例如，关于对发光面7a配置的保持部10的数量，只要能够保持设置在导光体7与光学片8之间的间隙即可，并不特别限定。即，也可以对每个发光元件11各设置一个保持部10，或者对多个相邻的发光元件11的组各设置一个保持部10。
由此，像这样，通过减少保持部10的数量，能够进一步减少从发光面7a出射的光中被保持部10反射的光的量，所以能够进一步提高亮度的均匀性。另外，也能够实现背光源2的轻量化。
另外，在重视制造效率的情况下，优选使所有的导光体7为相同形状。这样，在使保持部10与导光体7一体成型的情况下，保持部10的整体数量不依赖于导光体7的数量。因此，为减少保持部10的整体数量，优选使保持部10与导光体7为不同的部件。由此，能够提高保持部10对于导光体7的配置位置的设计自由度。
如上所述，本发明的液晶显示装置通过具备上述的背光源2，能够对液晶显示面板3照射均匀的光，因此能够提高显示品质。
另外，具备本发明的背光源2的照明装置因为即使在发光面积变大的情况下也具有优良的亮度均匀性，所以特别优选作为具有大画面的液晶显示装置的背光源使用，但并不限定此，能够作为所有液晶显示装置的背光源使用。
如上所述，本发明的发光元件包括：第一光源；具备发出来自该第一光源的光的发光面的导光体；和相对于该发光面突出的第一突起部，上述第一光源具有平行于上述发光面的第一方向的光的成分比垂直于上述发光面的方向的光的成分大的指向性，上述导光体至少具有接受上述第一方向的光的成分的第一受光面，在将上述发光面上的亮度从低亮度到高亮度分为多个等级时，在上述发光面设置上述第一突起部的位置，设置在表现出最低等级的亮度的第一区域。
另外，如上所述，本发明的另外的发光元件包括：第一光源；具备发出来自该第一光源的光的发光面的导光体；和光学片，该光学片具备按照与该发光面保持规定的间隔的方式配置的、向着该发光面突出的第一突起部，并且具有使从上述第一光源发出的光扩散的功能，上述第一光源具有平行于上述发光面的第一方向的光的成分比垂直于上述发光面的方向的光的成分大的指向性，上述导光体至少具有接受上述第一方向的光的成分的第一受光面，在将上述发光面上的亮度从低亮度到高亮度分为多个等级时，在上述光学片设置上述第一突起部的位置，设置于表现出最低等级的第一区域。
因此，与现有的结构相比，能够防止像配置第一光源的区域与其它区域相比变得明亮这样的亮度不均，并且能够抑制由于第一突起部从发光面突出而造成的亮度不均，所以能够起到使亮度均匀性进一步提高的效果。
另外，因为本发明的照明装置具备上述发光元件，所以起到能够从上述发光面向照射对象照射亮度均匀性较好的光的效果。
另外，因为本发明的液晶显示装置具备本发明的发光元件或照明装置作为背光源，所以能够对液晶显示面板照射更均匀的光，所以起到提高显示品质的效果。
本发明并不限定于上述各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行种种变更，对于将不同的实施方式所分别公开的技术手段适宜组合而得的实施方式，也包含在本发明的技术范围内。
发明的详细说明中完成的具体的实施方式或实施例，不过是使本发明的技术内容明确的例子，本发明不应当仅限定于这样的具体例而狭义地解释，在本发明的精神和权利要求的范围内，能够进行各种变更而实施。
产业上的可利用性
本发明的液晶显示装置能够作为大画面电视、计算机等的监视显示装置、便携型电子设备的显示装置等各种显示装置广泛利用，本发明的发光元件和照明装置能够作为上述各种显示装置的背光源适当地利用。

Claims (18)

1.一种发光元件，包括：第一光源；具备发出来自该第一光源的光的发光面的导光体；和相对于该发光面突出的第一突起部，该发光元件的特征在于：
所述第一光源具有平行于所述发光面的第一方向的光的成分比垂直于所述发光面的方向的光的成分大的指向性，
所述导光体至少具有接受所述第一方向的光的成分的第一受光面，
在将所述发光面上的亮度从低亮度到高亮度分为多个等级时，在所述发光面设置所述第一突起部的位置，设置在表现出最低等级的亮度的第一区域。
2.如权利要求1所述的发光元件，其特征在于：
还具备第二光源，该第二光源具有平行于所述发光面的第二方向的光的成分比垂直于所述发光面的方向的光的成分大的指向性，
所述导光体还具有从所述第二光源接受所述第二方向的光的成分的第二受光面，
所述第一方向和第二方向不同。
3.如权利要求2所述的发光元件，其特征在于：
具备相对于所述发光面突出的第二突起部，
在所述发光面设置所述第二突起部的位置，设置于在所述第二光源附近表现出所述最低等级的第二区域。
4.如权利要求2所述的发光元件，其特征在于：
所述第一受光面和第二受光面构成在所述导光体的底面形成的凹部的内表面。
5.如权利要求3或4所述的发光元件，其特征在于：
包括光学片，该光学片按照由所述第一突起部和第二突起部保持该光学片与所述发光面的距离的方式与所述发光面相对地配置，并具有使从所述发光面发出的光扩散的功能。
6.一种发光元件，其特征在于，包括：
第一光源；
具备发出来自该第一光源的光的发光面的导光体；和
光学片，该光学片具备按照与该发光面保持规定的间隔的方式配置的、向该发光面突出的第一突起部，并具有使从所述第一光源发出的光扩散的功能，
所述第一光源具有平行于所述发光面的第一方向的光的成分比垂直于所述发光面的方向的光的成分大的指向性，
所述导光体至少具有接受所述第一方向的光的成分的第一受光面，
在将所述发光面上的亮度从低亮度到高亮度分为多个等级时，在所述光学片设置所述第一突起部的位置，设置在表现出最低等级的第一区域。
7.如权利要求1至6中任一项所述的发光元件，其特征在于：
所述导光体具备与所述发光面相对的底面，
在所述发光面和底面的至少一方形成有分布密度根据所述发光面或底面上的位置而变化的凹凸，使得所述发光面的发光亮度接近均匀。
8.如权利要求5或6所述的发光元件，其特征在于：
在面对所述发光面的所述光学片的下表面，形成有分布密度根据所述下表面上的位置而变化的凹凸，使得所述光学片的发光亮度接近均匀。
9.如权利要求1或6所述的发光元件，其特征在于：
具备一体形成有所述第一突起部的透明板。
10.如权利要求9所述的发光元件，其特征在于：
所述透明板的与形成有所述第一突起部的面相反的一侧的面实施过粗糙面加工。
11.如权利要求1或6所述的发光元件，其特征在于：
所述导光体的厚度随着该导光体沿所述第一方向距所述第一光源的距离的变大而变小。
12.如权利要求1或6所述的发光元件，其特征在于：
在所述发光面，在从所述第一光源出射的光直接到达的明亮区域设置有使光的到达量降低的调光机构。
13.如权利要求1至12中任一项所述的发光元件，其特征在于：
所述第一突起部和/或所述第二突起部由具有光透过性和光扩散性的材料形成。
14.一种照明装置，其特征在于：
具备权利要求1至13中任一项所述的发光元件，对光的照射对象照射来自所述发光面的光。
15.如权利要求14所述的照明装置，其特征在于：
所述照明装置通过将多个所述发光元件组合而构成。
16.如权利要求15所述的照明装置，其特征在于：
还具备分别独立驱动所述发光元件的驱动部。
17.如权利要求14至16中任一项所述的照明装置，其特征在于：
在所述导光体的内部还设置有传感器。
18.一种液晶显示装置，其特征在于：
具备权利要求1至13中任一项所述的发光元件或权利要求14至17中任一项所述的照明装置作为背光源。
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