CN104471306A - 照明装置和显示装置 - Google Patents

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Abstract

照明装置(10)具备：光源(11)；导光部件(12(13))，其包含入光区域(Is)和出射面状光的出光区域(Os)；入光部(13a)，其形成于入光区域(Is)，与光源(11)分别相对；亮线抑制部(20)，其在入光区域(Is)的正面侧形成于入光部(13a)之间的部分，包含亮线抑制棱镜(21)，上述亮线抑制棱镜(21)具有使从光源(11)向扩展的方向出射的光的角度向靠近光轴的方向变更的形状。

Description

照明装置和显示装置
技术领域
本发明涉及使用了传导光的导光部件的照明装置，涉及具备该照明装置的显示装置。
背景技术
在搭载非发光型的液晶面板(显示面板)的液晶显示装置(显示装置)中，通常搭载对该液晶面板提供光的背光源单元(照明装置)。上述背光源单元以对面状的液晶面板的整个范围出射亮度均匀的面状光的方式构成。在上述背光源单元中，存在具备使光源的光广泛扩散而使亮度均匀化的导光板(导光部件)的背光源单元。
作为包含上述导光板的背光源单元，例如已知边光(侧光)方式的背光源单元。边光方式的背光源单元一般具有将光源配置于导光板的侧面的构成。在具有这种构成的背光源单元中，由上述光源出射的光从上述导光板的侧面入射到导光板内部。然后，入射后的光在导光板内部传导(扩散)，作为面状光向上述液晶面板侧出射。
另外，近年来，作为背光源单元的光源，大多使用发光二极管(LED)。上述LED与以往使用的萤火灯(冷阴极管等)相比，其本身是小型的，并且驱动电压较低，因此能够简化驱动电路，能使背光源单元小型化和薄型化。另外，上述LED与萤火灯相比，功耗较少，能降低能耗(功耗)。
另一方面，在上述边光方式的背光源单元中，在将上述LED等点光源用作光源的情况下，使光均匀地入射到宽度较大的上述导光板往往是困难的。因此，将上述LED用作光源的背光源单元在上述LED的扩散形状中容易产生亮度较高的亮线(V字形亮线)，而成为面状光的亮度不均。为了抑制这样的亮度不均，例如，在特开2002-169034号公报中已提出在使用LED等点光源的情况下也能得到均匀的出射光的照明装置(导光板)。
在特开2002-169034号公报中记载了如下照明装置：其在导光板的与点光源对应的位置突出设置有梯形形状，在该梯形形状内设置有具有对称性的三角形形状、梯形形状的贯通孔。在该照明装置中，利用突出设置的梯形形状的侧面、贯通孔的侧面来反射来自光源的光，从而使入射到导光板的光向左右扩展。由此，得到亮度均匀的出射光(面状光)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2002-169034号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在特开2002-169034号公报所记载的照明装置的情况下，虽然能抑制亮度不均，但形状复杂，而且需要精确地形成这些特殊的形状，因此导光板的制造是困难的，致使成本增高。
另外，在特开2002-169034号公报所记载的照明装置中，在导光板(梯形形状的突出设置部)中形成有贯通孔，从上述LED出射的光大多通过该贯通孔，由此，会产生菲涅耳反射损失增加的缺陷。因此，由于光的损失增加，所以还存在光的利用效率下降的问题。
另外，即使形成了如上所述的突出设置结构，由于上述突出设置结构的斜面是沿着从LED出射的光扩散的扩散形成的，因此，在LED的附近，上述LED的出射光无法照射到斜面，减少上述LED的附近的V字形亮线是困难的。
因此，本发明的目的在于，提供具有简单的构成并能抑制亮度不均的照明装置和显示装置。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，提供以下照明装置，该照明装置的特征在于，具备：并排排列的多个光源；导光部件，其具有来自上述光源的光所入射的入光区域和与上述入光区域邻接并出射面状光的出光区域；多个入光部，其形成于上述导光部件的入光区域的侧面，与上述多个光源分别相对；以及亮线抑制部，其在上述入光区域的正面侧形成于上述多个入光部之间的部分，包含亮线抑制棱镜，上述亮线抑制棱镜具有将从上述光源向扩展的方向出射的光的角度向靠近上述光源的光轴的方向反射的形状。
根据该构成，能将从上述光源出射的光中的向上述光源的并排方向(横方向)扩展的光的角度变更为朝向上述光源的光轴。这样，通过变更从上述光源向横方向扩展的光的角度，能抑制向横方向出射的光交叉的部分变亮(产生V字形亮线)。
由此，能抑制从上述照明装置出射的面状光局部产生亮度较高的部分，即能抑制亮度不均的产生。另外，由于只是在导光部件的表面形成亮线抑制棱镜的构成，因此构成简单，并且菲涅耳反射损失等损失变少，相应地，光的利用效率变高，能节能。
在上述构成中，也可以是：上述亮线抑制棱镜形成为随着在上述光源的光轴方向远离上述入光部而向上述光源的并排方向扩展。
在上述构成中，也可以是：具备多个上述亮线抑制棱镜，上述多个亮线抑制棱镜不空开间隔地邻接排列。
在上述构成中，也可以是：上述亮线抑制部在俯视时是以与上述光源的光轴平行的线为对称轴的线对称形状，上述多个亮线抑制棱镜配置在上述亮线抑制部内，并且上述多个亮线抑制棱镜也形成为相对于与上述亮线抑制部相同的对称轴为线对称。
在上述构成中，也可以是：上述亮线抑制部在从正面看时是梯形。另外，上述亮线抑制棱镜是截面为三角形形状的凹型棱镜。
在上述构成中，也可以是：在上述入光区域的正面侧的未形成上述亮线抑制部的部分具备辅助棱镜，上述辅助棱镜在与上述光源的光轴平行的方向延伸，并且在上述光源的并排方向排列，辅助进入上述入光区域内的光向上述多个光源的并排方向扩散。
根据该构成，在容易产生上述V字形亮线的部分形成辅助棱镜，因此，抑制产生V字形亮线的效果进一步变高。另外，在与上述光源相邻的部分也形成辅助棱镜，因此，能够抑制被上述亮线抑制棱镜变更了角度的光集中于上述光源的光轴附近而在该部分亮度变高(产生亮线)。由此，照明装置能出射亮度不均少的面状光。
在上述构成中，也可以是：上述辅助棱镜具备与上述亮线抑制部邻接配置的第1辅助棱镜和与上述入光部邻接配置的第2辅助棱镜。
在上述构成中，也可以是：上述辅助棱镜是截面为三角形形状的凹型棱镜。
在上述构成中，也可以是：在上述导光部件的正面形成有多个扩散棱镜，上述扩散棱镜与上述光源的光轴平行地延伸，使在上述导光部件内传导的光向上述多个光源的并排方向扩散，上述辅助棱镜形成于上述扩散棱镜之间的部分。
作为采用本发明所涉及的照明装置的设备，能够举出具备接受来自上述照明装置的光的显示面板的显示装置。另外，通过将液晶面板用作上述显示面板，能将液晶显示装置作为上述显示装置。
发明效果
根据本发明，能够提供具有简单的构成并且能抑制亮度不均的照明装置和显示装置。
附图说明
图1是示意性地示出作为本发明所涉及的照明装置的背光源单元的一例的立体图。
图2是图1所示的背光源单元的侧视图。
图3是图2所示的背光源单元所使用的导光板的概略立体图。
图4是图3所示的导光板的出光部的放大截面图。
图5是图3所示的导光板的截面图。
图6是图3所示的导光板的背面侧的放大截面图。
图7是示出利用现有的导光板和作为光源的LED时的产生了V字形亮线的状态的图。
图8是示出图7的各区域的光的角度分布的图。
图9是将本发明所涉及的背光源单元的导光板的入光部的附近放大的主视图。
图10是将图9所示的导光板的亮线抑制部放大的图。
图11是图10所示的亮线抑制部的截面图。
图12是作为本发明所涉及的照明装置的背光源单元所使用的导光板的另一例的主视图(正面图)。
图13是作为本发明所涉及的照明装置的背光源单元所使用的导光板的又一例的主视图。
图14是作为本发明所涉及的照明装置的背光源单元所使用的导光板的又一例的主视图。
图15是作为本发明所涉及的照明装置的背光源所使用的导光板的又一例的主视图。
图16是作为本发明所涉及的照明装置的背光源所使用的导光板的又一例的主视图。
图17是图16所示的导光板的截面图。
图18是作为本发明所涉及的照明装置的背光源单元所使用的导光板的一例的侧视图。
图19是示出图2所示的背光源单元的变形例的图。
图20是示出图5所示的背光源单元的变形例的图。
图21是示出实施例的模拟结果的图。
图22是示出现有例的模拟结果的图。
图23是示出模拟结果的坐标图。
图24是作为本发明所涉及的显示装置的一例的液晶显示装置的分解立体图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)
图1是示意性地示出作为本发明所涉及的照明装置的背光源单元的一例的立体图，图2是图1所示的背光源单元的侧视图，图3是图2所示的背光源单元所使用的导光板的概略立体图，图4是图3所示的导光板的出光部的放大截面图，图5是图3所示的导光板的截面图，图6是图3所示的导光板的背面侧的放大截面图。首先，说明本发明所涉及的背光源单元的形状。此外，以下，将背光源单元的宽度方向设为X方向，将长边方向设为Y方向，将厚度方向设为Z方向来说明。另外，为了易于说明，图1～图6等所示的各棱镜的形状和导光板的大小有时是与实际的大小不同的形状和大小。
背光源单元10是边光方式的背光源单元。如图1和图2所示，该背光源单元10包含作为光源的LED11和传导从LED11出射的光的导光板12。另外，背光源单元10具备多个上述LED11，该多个LED11并排配置于导光板12的宽度方向(X方向：参照图1)。
导光板12是具有透光性的板状部件。导光板12包含传导光的导光体13和折射率比导光体13的折射率小的低折射率层14而构成。并且，如图2所示，导光板13分为：入光区域Is，其中入射LED11的光；以及出光区域Os，其使经由入光区域Is入射的光扩散，出射大致均匀或者规定的亮度分布的面状光。
并且，如图3所示，在导光体13的入光区域Is的与LED11相对的面上形成有来自LED11的光所入射的入光部13a。而且，在导光体13的出光区域Os的正面侧具有使在导光板12的内部传导的光作为面状光出射的出光部13b。此外，在图3中记载有示出入光部13a的单点划线，但这是为了便于说明而显示的，在实际的导光体13中可以不示出。
导光体13形成为大致长方体，各入光部13a是按每个LED11设置的，与各LED11的光出射面大致平行地配置。并且，导光体13以出光部13b和背面13c大致平行的方式形成。
构成导光板12的导光体13例如用丙烯酸、聚碳酸酯等具有透光性的树脂材料构成。若用丙烯酸等构成导光体13，则能使导光体13的折射率为约1.49。另外，若用聚碳酸酯等构成导光体13，则能使导光体13的折射率为约1.59。此外，在用丙烯酸构成导光体13的情况下，与用聚碳酸酯构成的导光体13情况相比，能够使透光性进一步提高。
如图2、图3所示，低折射率层14紧贴于导光体13的背面13c，导光体13和低折射率层14一体地形成。该低折射率层14例如具有约10μm～约50μm的厚度。
另外，低折射率层14是用折射率比导光体13的折射率低的具有透光性的树脂材料形成的。作为这样的树脂材料，例如可举出氟类的丙烯酸酯、含有纳米尺寸的无机填料等中空颗粒的树脂等。若用氟类的丙烯酸酯等构成低折射率层14，则能使低折射率层14的折射率为约1.35。另外，若用含有纳米尺寸的无机填料等中空颗粒的树脂等构成低折射率层14，则能使低折射率层14的折射率为1.30以下。
此外，优选导光体13的折射率(n1)为1.42以上，更优选为1.59～1.65。另一方面，优选低折射率层14的折射率(n2)低于1.42，更优选为1.10～1.35。另外，优选在导光体13的折射率(n1)与低折射率层14的折射率(n2)之间，n1/n2＞1.18的关系成立。
另外，如图2所示，在导光体13的出光部13b中形成有使来自LED11的光相对于背面13c的入射角度随着远离LED11而变小(即，传导光)的多个导光棱镜13e。具体地，在导光体13的出光部13b中，沿着导光体13的入光部13a的法线方向(Y方向：与X方向正交的方向)交错地形成有多个平面部13d和多个凹状的导光棱镜13e。即，在Y方向上相邻的导光棱镜13e彼此之间形成有平面部13d。这些平面部13d和导光棱镜13e分别形成，在X方向(参照图3)延伸。
另外，平面部13d与出光部13b形成在同一面内，与背面13c大致平行地形成。如图4所示，平面部13d以在Y方向具有规定的宽度W1的方式形成。
凹状的导光棱镜13e由相对于平面部13d而倾斜的倾斜面13f和相对于平面部13d大致垂直的垂直面13g形成。如图4所示，该倾斜面13f以随着远离LED11而向背面13c靠近的方式形成。
由此，从入射部13a入射的光在导光体13的倾斜面13f(导光棱镜13e)与背面13c之间反复进行反射，从而相对于导光体13的背面13c的入射角逐渐变小。此外，优选倾斜面13f相对于平面部13d的倾斜角度α1为5°以下的角度，更优选为0.1°～3.0°的角度。
此外，导光棱镜13e以在Y方向具有规定的宽度W2的方式形成。优选导光棱镜13e的Y方向的宽度W2为0.25mm以下，更优选为0.01mm～0.10mm。另外，导光棱镜13e在Y方向以规定的间距P1(＝W1+W2)配置。
另外，在导光体13中，平面部13d的Y方向的宽度W1、倾斜面13f的倾斜角度α1、倾斜面13f(导光棱镜13e)的Y方向的宽度W2和倾斜面13f(导光棱镜13e)的Y方向的间距P1设为恒定的，而与离LED11的距离无关。然而，不限于是恒定的，例如，也可以将它们的数值以根据离LED11的距离而变化或者按每个预先决定的范围而成为不同的数值的方式毛一定，以使得导光板12内的光相对于背面13c的入射角变小。
另外，如图5所示，在导光体13的出光部13b中，在X方向以恒定间隔并排形成有沿着Y方向延伸的多个凹状的扩散棱镜13i。即，在X方向上相邻的扩散棱镜13i彼此之间形成有平面部13d。此外，平面部13d以在X方向具有规定的宽度W3的方式形成。
扩散棱镜13i具备相对于平面部13d而倾斜的一对倾斜面13j，具有凹状。即，扩散棱镜13i以其截面具有三角形形状的方式形成。优选该一对倾斜面13j所成的角度(扩散棱镜13i的顶角)α2为约120°～约140°。此外，扩散棱镜13i不限于截面为三角形形状，例如，也能设为如圆弧的一部分、椭圆弧的一部分这样的曲面形状、多边形形状，能广泛采用以使从出光部13b出射的光不产生亮度不均的方式将在导光体13内传导的光向横方向(X方向)扩散的形状。
另外，扩散棱镜13i以在X方向具有规定的宽度W4的方式形成。优选扩散棱镜13i的X方向的宽度W4为约0.1mm以下，更优选为约0.010mm～约0.030mm。而且，优选扩散棱镜13i的X方向的间距P2(＝W3+W4)为P2≤W4×2。而且，优选平面部13d的X方向的宽度W3为一对倾斜面13j的X方向的宽度W4以下的大小。
此外，优选扩散棱镜13i以相同的形状、相同的大小且相同的间距形成，与在导光体13的面内的形成位置无关。即，平面部13d的X方向的宽度W3、扩散棱镜13i的顶角α2、扩散棱镜13i的X方向的宽度W4和扩散棱镜13i的X方向的间距P2形成为恒定的。
返回图3继续说明导光体13。如图3所示，在导光体13中，导光棱镜13e和扩散棱镜13i在同一面以重叠的方式形成。该扩散棱镜13i具有使光向横方向(X方向)扩散的功能。此外，优选相对于导光棱镜13e和扩散棱镜13i的从正面看时的面积的总和，扩散棱镜13i的占有面积比率为50％以上。
另外，在低折射率层14的背面14a(导光板12的背面)形成有多个凹状的背面棱镜14b。该背面棱镜14b以至少与导光板12的出光区域Os的整个范围重叠的方式形成。另外，背面棱镜14b以在X方向延伸的方式形成。
另外，如图6所示，凹状的背面棱镜14b由相对于背面14a而倾斜的倾斜面14c和相对于背面14a而垂直的垂直面14d形成。并且，该倾斜面14c不是形成为曲面，而是形成为平面。倾斜面14c以随着远离LED11而向导光体13靠近的方式形成。在该情况下，优选倾斜面14c相对于背面14a的倾斜角度α3为约40°～约50°。即，优选倾斜面14c和垂直面14d所成的角度α4为约50°～约40°。
另外，背面棱镜14b以在Y方向具有规定的宽度W5的方式形成。优选背面棱镜14b的Y方向的宽度W5为约0.1mm以下，更优选为约0.010mm～约0.025mm。
而且，背面棱镜14b在Y方向以与宽度W5相同大小的间距P3配置。即，多个背面棱镜14b在Y方向无间隙而连续地并排，在背面棱镜14b与背面棱镜14b之间未设置平面部。
此外，背面棱镜14b也可以在低折射率层14的背面14a的大致整个面中以相同的形状、相同的大小且相同的间距形成。这样，只要形成背面棱镜14b，就能在低折射率层14的面内抑制光的聚光特性的偏差。由此，能够使从出光部13b出射的面状光的亮度均匀化。如后所述，背面棱镜14b具有在导光板12与空气层的界面上使来自LED11的光全反射到前方的功能。
从LED11出射的光在导光体13的导光棱镜13e(出光部13b)与背面13c之间反复进行反射，相对于导光体13的背面13c的入射角逐渐变小。并且，当相对于背面13c的入射角小于临界角时，入射到低折射率层14。
另外，入射到导光体13的入光部13a的光中的朝向导光体13的背面13c前进的光也同样地在导光体13的背面13c与导光棱镜13e(出光部13b)之间反复进行反射，由此，入射到低折射率层14。
其后，如图6所示，入射到低折射率层14的大致全部的光在背面棱镜14b的倾斜面14c(背面棱镜14b的倾斜面14c与空气层的界面)上被全反射(参照虚线箭头)到前方或者在透射过之后被全反射(参照虚线箭头)。然后，在背面棱镜14b(的倾斜面14c)上发生了全反射的光(参照虚线箭头)再次入射到导光体13，从出光部13b(参照图2等)向前方出射。
此外，由于导光体13的折射率(n1)为1.42以上(约1.59～约1.65)，空气层的折射率为约1，因此，导光体13和空气层的临界角比导光体13和低折射率层14的临界角小。因此，不经由低折射率层14的背面棱镜14b而从出光部13b出射的光几乎不存在。也就是说，从入光部13a入射到导光板12(导光体13)的大致全部的光一端入射到低折射率层14，被背面棱镜14b反射而返回导光体13，然后从出光部13b出射。
另外，如图5所示，在导光体13的出光部13b中形成有扩散棱镜13i，因此，朝向导光体13的出光部13b前进的光的一部分由扩散棱镜13i的倾斜面13j扩散到X方向的两侧。此时，从导光体13的入光部13a侧看，相对于导光体13的出光部13b的入射角较大的光被扩散棱镜13i的倾斜面13j反射，从而相对于导光体13的背面13c的入射角变小。也就是说，来自LED11的光被扩散棱镜13i向X方向扩散而入射到低折射率层14。
如上所述，通过在导光体13的出光部13b中设置使来自LED11的光相对于导光体13的背面13c的入射角逐渐小的多个导光棱镜13e，使得来自LED11的光一边在导光体13的出光部13b与背面13c之间进行反射一边传导。此时，光相对于导光体13的背面13c的入射角逐渐变小。并且，相对于导光体13的背面13c的入射角小于导光体13和低折射率层14的临界角的光入射到低折射率层14。
因此，入射到低折射率层14的光的Y方向的扩展角变小，在低折射率层14的背面14a与空气层的界面上发生反射的光的Y方向的扩展角也变小。即，能够提高光的聚光特性，并且能够提高面状光的亮度。其结果是，不需要在导光板12上设置聚光透镜片等多个光学片。
在具备LED11和导光板12的背光源单元10中，LED11为点光源，LED11至导光板12的入光部13a的距离较短，因此，在导光板12的入光部13a的附近区域(入光部附近)容易产生V字状的亮线(V字形亮线)。当产生这样的V字形亮线时，入光部13a的附近区域的照明质量有可能下降。
接着，参照附图来说明在导光板12的入光部附近产生的V字形亮线。图7是示出利用现有的导光板和作为光源的LED时的产生了V字形亮线的状态的图。在将如LED11这样的点光源用作光源的情况下，如图7所示，在导光板12的入光部附近容易产生V字形亮线(参照虚线)。因此，本申请发明人对该V字形亮线的产生原因进行了种种研究。
首先，通过模拟探究了在从LED(光源)出射的光的分布中，哪个角度的光对V字形亮线产生了影响。其结果在图8中示出。图8是示出图7的各区域的光的角度分布的图。区域“1”位于LED1和LED2各自的V字形亮线部分，区域“2”位于LED2的V字形亮线部分。另一方面，区域“3”和区域“4”位于与V字形亮线分离的区域。另外，图8的(a)～(d)示出从LED1出射的光的分布，图8的(e)～(h)示出来自LED2的光的分布。
根据图8，在位于V字形亮线部分的区域“1”中，在LED1(图8(a))和LED2(图8(e))中，横部分的角度(被虚线包围的部分)的光强度均较强，该光被观测为V字形亮线。另外，区域“2”位于LED2的V字形亮线部分，因此，在LED2(图8(f))中，观测到横部分的角度(被虚线包围的部分)的光强度较强。另一方面，在未位于V字形亮线部分的区域“3”和区域“4”中，未观测到横部分的角度的光强度较强，在任一角度分布中均观测到几乎相同的光强度。由此，观察到成为V字形亮线的光集中于圆周的横部分(横部分的角度)。
根据上述情况，确认了V字形亮线起因于所入射的光的角度分布等，横部分的角度的光成为了V字形亮线。可以想到其原因是由于横部分的角度的光在入光部13a的附近区域中从出光部13b(参照图5)向前方出射。具体地，由于导光板12的入光部13a的表面粗糙度、形成于出光部13b的导光棱镜13e(参照图2)、扩散棱镜13i(参照图5)的影响等，导致在入光部13a的附近区域中，光相对于导光体13的背面13c的入射角成为导光体13和低折射率层14的临界角以下。
由此，该光入射到低折射率层14，被背面棱镜14b(参照图2)向前方侧反射。然后，从出光部13b向前方出射。可以想到该光会在入光部13a的附近区域中成为V字形亮线。即，可以想到是由于在与低折射率层14的界面上未发生全反射的光漏出到前方侧而产生了V字形亮线。
因此，在背光源单元10中，以抑制V字形亮线的产生的方式形成有导光体13。图9是将本发明所涉及的背光源单元的导光板的入光部的附近放大的主视图，图10是将图9所示的导光板的亮线抑制部放大的图，图11是图10所示的亮线抑制部的截面图。此外，在以下的说明中，将从LED11出射的光中的向LED11的并排方向扩展并且朝向正面侧的光的照射方向称为V字亮线方向。另外，图11所示的截面图是以与亮线抑制部20的斜边正交的线截取的截面。
上述的导光棱镜13e、扩散棱镜13i形成于出光区域Os。并且，在背光源单元10中，在入光区域Is的正面侧形成有亮线抑制部20。并且，入光部13a的X方向的宽度W6以比LED11的宽度W7大的方式构成。只要这样构成，就能使来自LED11的光有效地从入光部13a入射到导光板12内。
从正面看时，亮线抑制部20是以与Y轴平行的线为对称轴的线对称形状，是其斜边相对于X轴成θ°并且其高度为L1的梯形。并且，如图10、图11所示，在亮线抑制部20中，并排形成有沿着亮线抑制部20的斜边延伸的多个凹状的亮线抑制棱镜21。亮线抑制棱镜21与亮线抑制部20的斜边同样，形成为在相对于X轴倾斜了θ°的方向延伸。并且，相邻的亮线抑制棱镜21彼此以邻接的方式排列，即，亮线抑制棱镜21以之间不包含平面部的方式排列。
如图11所示，亮线抑制棱镜21具备相对于入光区域Is的正面侧的平面而倾斜的一对倾斜面211，具有凹状。即，亮线抑制棱镜21是其截面具有三角形形状的棱镜。该一对倾斜面211为对称形状，相对于导光体13的正面而倾斜了角度θd。另外，亮线抑制棱镜21以具有宽度Wd的方式形成。此外，亮线抑制棱镜21无间隙地配置，因此，亮线抑制棱镜21的排列间距与亮线抑制棱镜21的宽度Wd相同。
通过使用这样的构成的导光体13，从LED11出射而从入光部13a入射到导光体13的内部的光中的向V字形亮线方向的光前进的光R1的角度被亮线抑制棱镜21变更为向LED的光轴O1靠近的方向。由此，会成为V字形亮线的角度分布的光R1变化为不会成为V字形亮线的角度分布的光R2。由此，从LED11出射的光在通过入光区域Is时被均匀化而传导到出光区域Os，抑制了V字形亮线的产生。
另外，在导光体13中形成有亮线抑制部20的情况下，光的角度分布会被亮线抑制部20改变。由此，抑制了向低折射率层14的入射(在与低折射率层14的界面发生全反射)，抑制了从出光部13b的漏光。由此也能抑制V字形亮线的产生。
亮线抑制部20的俯视时的梯形斜边的角度θ、高度L1、亮线抑制棱镜21的宽度Wd、倾斜面211的倾斜角度θd设定为能够使从LED11出射而向V字形亮线方向前进的光的角度朝向接近光轴O1的方向的值。即，它们的数值是由LED11的光出射面的宽度W7、入光部13a的宽度W6以及V字形亮线方向的角度决定的值。
例如，在导光体13的折射率(n1)为1.59而低折射率层14的折射率(n2)为1.3的情况下，V字形亮线出现在相对于光轴O1约39°的方向(V字形亮线方向)。此时，若作为上述的各值而将LED11的宽度W7设为约3.0mm，将入光部13a的宽度W6设为约1.7mm，则能够使亮线抑制部20的俯视时的梯形的高度L1为约3.0mm，使斜边的角度θ为约75°，使亮线抑制棱镜21的宽度Wd为约0.02mm以及使倾斜部211的倾斜角度θd为约55°。
通过使用这样的构成的导光板12，出射到V字形亮线方向的几乎全部的光R1会在入光区域Is中被亮线抑制棱镜21变更角度，而作为不会(不易)产生V字形亮线的角度的光R2向出光区域Os入射。由此，能够抑制从出射部13b出射的面状光产生V字形亮线，抑制面状光产生亮度不均。
其结果是，能够得到从出光部13b出射的面状光的亮度的均匀性高的背光源单元10。另外，能够有效利用原来会成为V字形亮线的光，因此，能够有效地提高光的利用效率和亮度。
另外，在本发明所涉及的背光源单元10中，在导光板12中设置棱镜，利用导光板12进行导光、扩散、亮线抑制，因此不需要设置多个光学片。由此，能够实现薄型化，并且抑制制造成本增加。另外，不会有光通过光学片时的损失，从这一点来说，也能够提高光的利用效率。
(第2实施方式)
参照附图来说明本发明所涉及的照明装置的另一例。图12是作为本发明所涉及的照明装置的背光源单元所使用的导光板的另一例的主视图。图12所示的背光源单元10B除了在入光区域Is的正面侧具备辅助棱镜30以外，具有与背光源单元10相同的构成，对实质上相同的部分标注相同的附图标记，并且省略相同部分的详细说明。此外，在图12中，为了易于理解，对辅助棱镜30实施了阴影化。
为了进行背光源单元10B的说明，说明V字形亮线以外的亮线的产生。从LED11出射的光有在光轴附近变亮(强)的倾向。在利用亮线抑制部20将这样的从LED11出射的光中的V字形亮线方向的光的角度变更为光轴方向的情况下，光会集中于接近光轴的部分。虽然在导光体130中，为了抑制这样的光的集中而形成有在Y轴方向延伸的扩散棱镜13i，但根据LED11的特性的不同，有时会沿着光轴出现亮线。
也就是说，若为了抑制V字形亮线的产生，将V字形亮线方向的光的角度变更为朝向LED11的光轴而使其过于集中，则有时无法通过扩散棱镜13i使其扩散，从而会沿着光轴产生亮线。因此，在背光源单元10B中，在导光体130的入光区域Is的正面侧形成有在与扩散棱镜13i相同的方向延伸的辅助棱镜30。在入光区域Is中，只要使从LED11出射的光的指向性(光轴周围的光或V字形亮线方向的周围的光)以一定程度扩散即可。因此，辅助棱镜30为截面面积比扩散棱镜13i的截面面积小的棱镜。此外，辅助棱镜30的形状可以是与扩散棱镜13i相同(相似)的形状，也可以是与扩散棱镜13i不同的形状。
另外，在导光体130中，将辅助棱镜30的长度设为与入光区域Is的Y方向的长度相同的长度，但不限于此。能广泛采用能够在入光区域Is中使光向横方向(X方向)充分扩散的长度。
这样，通过在导光体130的入光区域Is中形成辅助棱镜30，使得从LED出射到与V字形亮线方向不同的方向的光(主要是出射到光轴方向的光)向横方向(X方向)扩散。另外，辅助棱镜30将出射到V字形亮线方向而被亮线抑制部20变更了角度的光向横方向(X方向)扩散。这样，通过在入光区域Is内使光向横方向(X方向)扩散，能够抑制到达出光区域Os的光集中于光轴的附近。并且，传导到出光区域Os的光被扩散棱镜13i进一步向横方向(X方向)扩散。
根据上述情况，入射到导光板12的光在导光板12的入光区域Is(导光体130的入光区域)、出光区域Os这两个区域中向LED11并排的方向(X方向)扩散。由此，能够利用亮线抑制部20抑制V字形亮线的产生，并且抑制在LED11的光轴附近形成亮线。
此外，第2实施方式的其它效果与上述第1实施方式是同样的。
(第3实施方式)
参照附图来说明本发明所涉及的照明装置的又一例。图13是作为本发明所涉及的照明装置的背光源单元所使用的导光板的又一例的主视图。图13所示的背光源单元10C除了导光体131的辅助棱镜31不同以外，具有与图12所示的背光源单元10B相同的构成。因此，在背光源单元10C中，对与背光源单元10B实质上相同的部分，标注相同的附图标记，并且省略相同部分的详细说明。此外，为了易于理解，对图13的辅助棱镜31实施了阴影化。
作为LED11，存在光在光轴周边和V字形亮线方向均变强的LED。在使用了这样的LED11的背光源单元10C中，从相邻的LED11两者向V字形亮度方向照射光，因此，在容易产生V字形亮线的部位即在亮线抑制部20的周围，光容易变强。另外，在光轴的周边，光也容易变强。
另外，在棱镜形成于导光体的表面的情况下，形成有棱镜的区域的每单位面积的棱镜的占有面积越大，则使光扩散的效果越高。利用这样的棱镜的特性，在背光源单元10C中，在导光体131的入光区域Is的正面侧，在亮线抑制部20的周围及与入光部13a邻接的部分形成有不同宽度(即，深度)的棱镜。
详细地说，在背光源单元10C中，在亮线抑制部20的附近部分形成有第1辅助棱镜311，在与入光部13a相邻的部分按等间距形成有宽度比第1辅助棱镜311的宽度窄的第2辅助棱镜312。此外，第1辅助棱镜311和第2辅助棱镜312的截面形状是仅大小不同的相似形状。通过这样构成，调整第1辅助棱镜311和第2辅助棱镜312的占有面积。
由此，从LED11出射的光中的出射到V字形亮线方向而被亮线抑制部20变更了角度的光被第1辅助棱镜311扩散。另外，从LED11出射的光中的出射到与V字形亮线方向不同的方向的光(主要是出射到LED11的光轴方向的光)被第2辅助棱镜312扩散。即，能使第1辅助棱镜311为用于抑制V字形亮线的产生的棱镜，使第2辅助棱镜312为用于抑制LED11的光轴周围的亮线的产生的棱镜。
如上所述，调整了第1辅助棱镜311和第2辅助棱镜312的占有面积，因此，相对于LED11的光轴周边的光，出射到V字形亮线方向而被亮线抑制部20变换了方向的光的扩散效率(或扩散精度)提高。由此，能够抑制V字形亮线的产生，并且抑制LED11的光轴周边的亮线的产生，能抑制从出光部13b出射的光的亮度不均。
此外，在利用亮线抑制部20能充分地抑制V字形亮线的情况下，也可以仅形成第2辅助棱镜312，相反地，在不易产生LED11的光轴周边的亮线的情况下，也可以仅形成第1辅助棱镜311。
此外，第3的实施方式的其它效果与上述第2实施方式是同样的。
(第4实施方式)
参照附图来说明本发明所涉及的照明装置的又一例。图14是作为本发明所涉及的照明装置的背光源单元所使用的导光板的又一例的主视图。图14所示的背光源单元10D除了导光体132的辅助棱镜32不同以外，具有与图12所示的背光源单元10B相同的构成。因此，在背光源单元10D中，对与背光源单元10B实质上相同的部分标注相同的附图标记，并且省略相同部分的详细说明。
如也已在第3实施方式中所示出的那样，光的扩散效率会根据棱镜的占有面积而变化。利用该特性，将第1辅助棱镜321的长度设为长度Ld1，将第2辅助棱镜322的长度设为比第1辅助棱镜321的长度Ld1短的长度Ld2。此外，第1辅助棱镜321和第2辅助棱镜322使用截面形状和截面面积相同的棱镜。
这样，通过调整第1辅助棱镜321的长度Ld1和第2辅助棱镜322的长度Ld2，调整各棱镜的占有面积以使得光的扩散效率(或扩散精度)变高。
在使用了这种构成的导光板12的背光源单元10D中，能够抑制V字形亮线的产生，并且能够抑制LED11的光轴周边的亮线的产生，因此，能抑制从出光部13b出射的面状光的亮度不均。
此外，第4的实施方式的其它效果与上述第3实施方式是同样的。
(第5实施方式)
参照附图来说明本发明所涉及的照明装置的又一例。图15是作为本发明所涉及的照明装置的背光源所使用的导光板的又一例的主视图。图15所示的背光源单元10E具备扩散棱镜13k，扩散棱镜13k取代扩散棱镜13i。除此以外，具有与背光源单元10相同的构成，对实质上相同的部分，标注相同的附图标记，并且省略相同部分的详细说明。
在上述的各实施方式中，扩散棱镜13i形成于出光区域Os。在图15所示的背光源单元10E中，截面形状和截面面积与扩散棱镜13i相同的扩散棱镜13k形成于导光体133的入光区域Is和出光区域Os这两个区域。即，扩散棱镜13k可以说是将扩散棱镜13i延长至入光区域Is而形成的结构。在该结构的情况下，在入光区域Is中形成有扩散棱镜Is，因此，进入到入光区域Is的光也向横方向(X方向)扩散。
由此，能够抑制V字形亮线和LED11的光轴附近的亮线的产生，能够抑制从出光部13b出射的面状光产生亮度不均。
此外，第5的实施方式的其它效果与上述第1实施方式是同样的。
参照附图来说明本实施方式的变形例。图16是作为本发明所涉及的照明装置的背光源所使用的导光板的又一例的主视图，图17是图16所示的导光板的截面图。如图16所示，在背光源单元10E2中，在导光体134的入光区域Is中形成有扩散棱镜13k，并且还形成有辅助棱镜34。除此以外，与背光源单元10E是相同的。
如图16所示，在导光体134的入光区域Is中形成有扩散棱镜13k和亮线抑制部20(亮线抑制棱镜21)。并且，在相邻的扩散棱镜13k之间的平面部分13d中，形成有对利用扩散棱镜13k的光的扩散进行辅助的辅助棱镜34。
辅助棱镜34是与扩散棱镜13k平行地形成的凹状的棱镜。辅助棱镜34包含与亮线抑制部20接近地形成的第1辅助棱镜341和与入光部13a邻接的第2辅助棱镜342。
如图17所示，第1辅助棱镜341和第2辅助棱镜342是相同形状(相似形状)，截面面积不同。也就是说，第1辅助棱镜341的宽度形成得比第2辅助棱镜342的宽度宽。并且，调整了第1辅助棱镜341和第2辅助棱镜342的占有面积。由此，合适地调整利用第1辅助棱镜341和第2辅助棱镜342的光的扩散效率(或扩散精度)。
背光源单元10E2与背光源单元10E相比，在入光区域Is中具备辅助棱镜34，因此，能提高入光区域Is中的光的横方向的扩散效率(或扩散精度)。
此外，在背光源单元10E2中，也可以使第1辅助棱镜341和第2辅助棱镜342的形状相同。另外，在利用亮线抑制部20能充分地抑制V字形亮线的情况下，也可以仅形成第2辅助棱镜342，相反地，在不易产生LED11的光轴周边的亮线的情况下，也可以仅形成第1辅助棱镜341。
(第6实施方式)
参照附图来说明本发明所涉及的照明装置的另一例。图18是作为本发明所涉及的照明装置的背光源单元所使用的导光板的一例的侧视图。图18所示的背光源单元10F除了具备低折射率层140和棱镜层15以外，具有与背光源单元10相同的构成，对实质上相同的部分标注相同的附图标记，并且省略相同部分的详细说明。
如图18所示，背光源单元10F的导光板12b具备导光体13、低折射率层140以及棱镜层15。详细地说，在导光体13的背面紧贴配置有低折射率层140，并且在低折射率层140的与导光体13相反一侧的面紧贴配置有棱镜层15。
如图18所示，背光源单元10F的导光板12具备导光体13、低折射率层140以及棱镜层15。详细地说，在导光体13的背面紧贴配置有低折射率层140，并且在低折射率层140的与导光体13相反一侧的面紧贴配置有棱镜层15。
在棱镜层15的与低折射率层140相反一侧的面上形成有与背光源单元10的低折射率层14同样形状的棱镜15b。并且，若将导光体13的折射率设为n1，将低折射率层14的折射率设为n2，将棱镜层15的折射率设为n3，则优选在它们之间，n2＜n3≤n1的关系成立。另外，棱镜15b由相对于背面15a而倾斜的倾斜面15c和相对于背面15a而垂直的垂直面15d形成。
在背光源单元10F中，从LED11出射的光在导光体13的出光部13b与背面13c之间反复进行反射，由此，以相对于导光体13的背面13c的入射角逐渐变小的方式传导，而入射到低折射率层140。棱镜层15具有比低折射率层140大的折射率，因此，入射到低折射率层140的光不会在低折射率层140的背面140a(低折射率层140和棱镜层15的界面)发生全反射地入射到棱镜层15。
其后，入射到棱镜层15的大致全部的光被棱镜15b全反射到前方或者在透射过之后被全反射。并且，聚光后的光再次入射到低折射率层140和导光体13，从出光部13b向前方出射。
在本实施方式中，如上所述，在低折射率层140的背面140a上不隔着空气层地设置有棱镜层15，在棱镜层15的背面15a形成有棱镜15b。由此，不需要在低折射率层140中设置棱镜，因此能够使低折射率层140的厚度变小。低折射率层140所使用的具有比较低的折射率的透光性材料大多昂贵，若设置棱镜层15并减小低折射率层140的厚度，则能够抑制导光板12b的制造成本增加。
此外，第6实施方式的其它效果与上述第1实施方式是同样的。另外，也可以在这样的构成的背光源单元所使用的导光体的入光区域的正面侧形成如上所述的辅助棱镜。
另外，在上述实施方式中，示出了在导光体的出光部(前面)形成有使来自与导光体的背面相对的LED的光的入射角度逐渐变小的棱镜和使光向横方向扩散的棱镜的例子，但本发明不限于此，上述棱镜也可以形成于导光体的出光部(前面)以外的位置。例如，如图19所示，也可以在导光体13的背面13c形成导光棱镜13e。另外，如图20所示，也可以将扩散棱镜13i形成于导光体13的背面13c。此外，可以将扩散棱镜23e和扩散棱镜13i这两者形成于导光体13的背面13c，也可以将其中一方形成于导光体13的背面13c。
(实施例)
本发明的发明者进行模拟，验证了本发明的照明装置的效果。以下，示出模拟的方法及其结果。首先，说明模拟中使用的照明装置的模型。此外，在以下的模拟中，为了证实本发明的效果，将本发明的构成的照明装置作为实施例，将现有的构成的照明装置作为现有例。
首先说明实施例的模拟模型。实施例的模拟模型使用与背光源单元10E2相同构成的背光源单元。即，在导光体134中，在到入光区域Id为止形成有扩散棱镜13k，在入光区域Is中具备亮线抑制部20(亮线抑制棱镜21)、第1辅助棱镜341和第2辅助棱镜342。
另一方面，现有例的模拟模型使用了具备与实施例的模拟模型相比不具备亮线抑制部、第1辅助棱镜、第2辅助棱镜的构成的导光体的导光板。此外，在现有例的导光体中，扩散棱镜仅形成于出射区域。
使用这样的模拟模型，在实施例和比较例中均在导光板的侧面配置相同数量的LED，使光从侧面入射，求出了此时的来自背光源单元的出光区域的光的偏差。图21是示出实施例的模拟结果的图，图22是示出现有例的模拟结果的图。
如图21所示，在实施例中，在入光区域Is中，亮线抑制部的影子形成为从入光部辐射状发亮的部分。另一方面，在出光区域Os中，未产生突出地发亮的部分(亮线)，特别是，抑制了作为相邻的LED之间的部分的亮线的V字形亮线和LED的光轴周边的亮线。
另一方面，如图22所示，在现有例中，从LED辐射状出射的光在来自相邻的LED的光交叉的部分中亮度变高，即产生了V字形亮线。
根据上述情况，通过使用本发明的构成，能够有效地抑制V字形亮线。另外，不会使出射到V字形亮线方向的光过度朝向LED的光轴地变更角度，因此，在LED的光轴周围也不易产生基线。根据上述情况可知，本发明的照明装置能够出射亮度不均少的面状光。
而且，另外进行模拟而对本发明的照明装置的亮线抑制棱镜的效果进行了验证。图23是示出模拟结果的坐标图。在图23的坐标图中，纵轴为入光效率的上升率，横轴为亮线抑制棱镜占有率。
图23示出以亮线抑制棱镜的占有率所对应的占有面积0％的入光效率为基准，入光效率上升了多少。此外，在图23中，亮线抑制棱镜的占有率在宽度Wd为约0.02mm时成为了占有率100％。
在模拟中，测定了未形成有亮线抑制棱镜的状态(占有面积0％)的入光效率，其后，使亮线抑制棱镜的占有率每次上升20％而测定了入光效率。
如图23所示，可知亮线抑制棱镜的占有率越高，入光效率越上升。由此可以说，通过使用本发明的照明装置，光的利用率变高，具有抑制能耗的效果。即，在导光体13的折射率(n1)为1.59而低折射率层14的折射率(n2)为1.3时，存在不被导光棱镜13e的形状改变角度地出射的光(无法通过折射率差控制的漏光)。亮线抑制棱镜的占有率越高，则该漏光越减少，入光效率上升。
(第7实施方式)
参照附图来说明具备作为本发明所涉及的照明装置的背光源单元的液晶显示装置。图24是作为本发明所涉及的显示装置的一例的液晶显示装置的分解立体图。此外，在本发明所涉及的液晶显示装置中，能够采用上述的各实施方式所记载的背光源单元10～10F中的任意一种，但在本实施方式的液晶显示装置A中，作为代表使用了背光源单元10。
如图24所示，在本发明所涉及的液晶显示装置A中，在背光源单元10的前面侧配置有液晶面板单元40。并且，液晶面板单元40具有封入液晶的液晶面板41以及贴附于液晶面板41的前面(观察者侧)和背面(背光源单元10侧)的偏振板42。液晶面板41包含阵列基板411、与阵列基板411相对配置的相对基板412以及填充于阵列基板411与相对基板412之间的液晶层(未图示)。
在阵列基板411上，设置有相互正交的源极配线和栅极配线、与源极配线和栅极配线连接的开关元件(例如，薄膜晶体管)、与开关元件连接的像素电极和取向膜等。并且，在相对基板412上，设置有红、绿、蓝(RGB)的各着色部按规定的排列配置的彩色滤光片、共用电极、取向膜等。
利用驱动信号对阵列基板411的开关元件进行驱动，由此，向液晶面板41的各像素中的阵列基板411与相对基板412之间施加电压。通过使阵列基板411与相对基板412之间的电压变化，变更各像素中的光的透射程度。由此，将图像显示于液晶面板41的观察者侧的图像显示区域。
通过使用本发明所涉及的背光源单元10，能抑制入射到液晶面板单元40的面状光的亮度不均的产生，因此能够抑制液晶显示装置中显示的图像的亮度不均。另外，在背光源单元10中，从LED11出射的光的利用效率高，因此能降低液晶显示装置A的能耗。
另外，在上述的实施方式中，作为使用本发明的照明装置的图像显示装置而说明了液晶显示装置，但不限于此，本发明所涉及的照明装置能广泛用于透射型的图像显示装置。
以上说明了本发明的实施方式，但本发明不限于该内容。另外，在不脱离发明的宗旨的范围内，能对本发明的实施方式施加各种改变。
工业上的可利用性
本发明所涉及的背光源单元和液晶显示装置能用作信息家电、笔记本电脑、便携电话、游戏装置等电子设备的显示部。
附图标记说明
10   背光源单元
11   LED
12   导光板
13   导光体
14   低折射率层
140  低折射率层
15   棱镜层
16   反射部件
20   亮线抑制部
21   亮线抑制棱镜
211  倾斜面
30   辅助棱镜
311  第1辅助棱镜
312  第2辅助棱镜
321  第1辅助棱镜
322  第2辅助棱镜
40   液晶面板单元
41   液晶面板
411  阵列基板
412  相对基板

Claims (11)

1.一种照明装置，其特征在于，具备：
并排排列的多个光源；
导光部件，其包含入光区域和出光区域，上述入光区域接近来自上述光源的光所入射的侧面，上述出光区域与上述入光区域邻接并出射面状光；
多个入光部，其形成于上述导光部件的入光区域，与上述多个光源分别相对；以及
亮线抑制部，其形成于上述入光区域的正面侧的上述多个入光部之间的部分，包含亮线抑制棱镜，上述亮线抑制棱镜具有将从上述光源向扩展的方向出射的光的角度向靠近上述光源的光轴的方向变更的形状。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
上述亮线抑制棱镜形成为随着在上述光源的光轴方向远离上述入光部而向上述光源的并排方向扩展。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的照明装置，其中，
具备多个上述亮线抑制棱镜，
上述多个亮线抑制棱镜邻接排列。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的照明装置，其中，
上述亮线抑制部在俯视时是以与上述光源的光轴平行的线为对称轴的线对称形状，
上述多个亮线抑制棱镜配置在上述亮线抑制部内，并且上述多个亮线抑制棱镜也形成为相对于与上述亮线抑制部相同的对称轴为线对称。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其中，
上述亮线抑制部为梯形。
6.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的照明装置，其中，
上述亮线抑制棱镜是截面为三角形形状的凹型棱镜。
7.根据权利要求1至权利要求6中的任一项所述的照明装置，其中，
具备辅助棱镜，上述辅助棱镜在上述入光区域的正面侧在与上述光源的光轴平行的方向延伸，并且在上述光源的并排方向排列，辅助进入上述入光区域内的光向上述多个光源的并排方向扩散。
8.根据权利要求7所述的照明装置，其中，
上述辅助棱镜具备与上述亮线抑制部邻接配置的第1辅助棱镜和与上述入光部邻接配置的第2辅助棱镜。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的照明装置，其中，
上述辅助棱镜是截面为三角形形状的凹型棱镜。
10.根据权利要求7或权利要求8所述的照明装置，其中，
在上述导光部件的正面形成有多个扩散棱镜，上述扩散棱镜与上述光源的光轴平行地延伸，使在上述导光部件内传导的光向上述多个光源的并排方向扩散，
上述辅助棱镜形成于上述扩散棱镜之间的部分。
11.一种显示装置，其特征在于，具备：
权利要求1～10中的任一项所述的照明装置；以及
接受来自上述照明装置的光的显示面板。
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