CN104633542A - 发光单元和显示器 - Google Patents
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Abstract
提供了一种发光单元,其包括:具有光入射表面的导光部;和与所述导光部的光入射表面对向并且排列在第一方向的多个光源,并且每个光源的发射强度具有各向异性。从任何所述光源照射到所述光入射表面的光的图案形状具有形状各向异性,并且所述光源被各自配置成允许图案形状的纵向相对于所述第一方向倾斜。
Description
技术领域
本公开涉及一种可以非限制性地用于显示器的背光单元的发光单元,以及一种设置有该发光单元的显示器。
背景技术
对于显示器诸如液晶显示器的背光,使用平面发光单元,其使用导光板造成从光源诸如发光二极管(LED)发射的光的平面发光。例如,日本未审查专利申请出版物No.2009-87570提出了激光二极管用于光源的平面发光单元。
发明内容
在如上所述使用激光二极管的发光单元中,期望的是减少发光面亮度不均或颜色不均。
可期望的是提供能够减少发光面亮度不均或颜色不均的发光单元,以及设置有该发光单元的显示器。
根据本公开实施例的发光单元包括:导光部,具有光入射表面;和多个光源,与所述导光部的光入射表面对向且沿第一方向排列,并且每个光源的发射强度具有各向异性。从任何所述光源照射到所述光入射表面的光的图案形状具有形状各向异性,并且所述光源各自被配置成允许所述图案形状的纵向相对于所述第一方向倾斜。
根据本公开实施例的显示器设置有显示面板和构造成照亮所述显示面板的发光单元。所述发光单元包括:导光部,具有光入射表面;和多个光源,与所述导光部的光入射表面对向且沿第一方向排列,并且每个光源的发射强度具有各向异性。从任何所述光源照射到所述光入射表面的光的图案形状具有形状各向异性,并且所述光源各自被配置成允许所述图案形状的纵向相对于所述第一方向倾斜。
在根据本公开上述实施例的所述发光单元和所述显示器中,所述多个光源沿所述第一方向排列,用于所述导光部的光入射表面。每个所述光源的发射强度具有各向异性,并且通过将光照射到所述光入射表面而形成的所述图案形状具有形状各向异性。所述光源各自被配置成允许所述图案形状的纵向从所述第一方向倾斜。由此,即使当所述光源之间的发射强度存在差距时,由该差距造成的影响也得以减少,使之更易于均匀化源自所述各自光源的亮度分布。
根据本公开上述实施例中的所述发光单元和所述显示器,提供了所述多个光源,其沿所述第一方向排列,用于所述导光部的光入射表面。每个所述光源的发射强度具有各向异性,并且通过将光照射到所述光入射表面而形成的所述图案形状具有形状各向异性。所述光源各自被配置成允许所述图案形状的纵向从所述第一方向倾斜。由此,即使当所述光源之间的发射强度存在差距时,也可以均匀化源自所述各自光源的亮度分布。于是,可以减少发光面的亮度不均或颜色不均。
应当指出的是,上述内容是本公开的一个示例。另外,本公开的效果不限于上述内容。由本公开实现的效果可以与上述效果不同,或者可以包括除上述内容之外的其它效果。此外,应当理解的是,前述总体说明和以下详细说明两者是示例性的,并且意在提供对所要求技术的进一步解释。
附图说明
所包括的附图提供对本公开的进一步理解,并且并入且构成本说明书的一部分。附图图示了各实施例,并且与说明书一起用于解释技术原理。
图1是图示根据本公开第一实施例的背光单元整体构造示例的透视图。
图2是图示图1图示的背光单元构造的横截面图。
图3A是图示图1图示的光源和第一导光板概略构造的平面图。
图3B是图示图1图示的光源和第二导光板概略构造的平面图。
图4A是描述图3A图示的第一导光板圆点图案的示意平面图。
图4B是描述图3B图示的第二导光板圆点图案的示意平面图。
图5A是for描述激光二极管发射强度各向异性(指向性)的示意图。
图5B是示出激光二极管发射强度(沿横向方向)的示例的特性图。
图5C是示出激光二极管发射强度(沿纵向)的示例的特性图。
图6是图示图1图示的光源详细布置示例的透视图。
图7A是描述光源参考布置(θr=0°)的示意图。
图7B是描述光源倾斜布置(θr>0°)的示意图。
图8示意性地图示了实现图5A图示的光源优选布置的设计参数。
图9示意性地图示了实现图5A图示的光源优选布置的设计参数。
图10是示出指向性彼此不同的各自光源发射强度的特性图。
图11A是示出参考布置亮度分布的特性图。
图11B是示出倾斜布置亮度分布的特性图。
图12是描述图11A和11B中分布的示意图。
图13是示出各自倾斜角改变时的亮度分布的特性图。
图14A是示出倾斜角处于30°时的亮度分布的特性图。
图14B是示出倾斜角处于60°时的亮度分布的特性图。
图15是图示根据第一修改例的光源布置示例的透视图。
图16是图15图示的光源和导光板Y-Z平面的平面图。
图17是示出指向性彼此不同的各自光源发射强度的特性图。
图18A是示出图17图示的各自两种类型光源(θr1=θr2=30°)的亮度分布的特性图。
图18B是示出图17图示的各自两种类型光源(θr1=30°且θr2=26°)的亮度分布的特性图。
图19是图示根据本公开第二实施例的光源布置示例的透视图。
图20A是沿着图19图示光源和导光板之一的X-Z平面截取的横截面图。
图20B是沿着图19图示光源和导光板另一个的X-Z平面截取的横截面图。
图21是示出指向性彼此不同的各自光源发射强度的特性图。
图22A是示出图21图示的各自两种类型光源(θr=30°且θt1=θt2=0°)的亮度分布的特性图。
图22B是示出图21图示的各自两种类型光源(θr=30°,θt1=3°,且θt2=0°)的亮度分布的特性图。
图23是示出各自倾斜角改变时的亮度分布的特性图。
图24A是图示根据示例的光源和第一导光板设计示例的X-Y平面之平面图。
图24B是图示根据示例的光源和第二导光板设计示例的X-Y平面之平面图。
图25是以放大的方式图示一部分图24B的X-Y平面之平面图。
图26是图示根据第二修改例的光源布置示例的示意平面图。
图27是描述由图26图示构造实现的效果的示意图。
图28是图示根据第三修改例的光源布置示例的示意平面图。
图29是描述由图28图示构造实现的效果的示意图。
图30A示出了当在图28图示构造中没有进行偏移时的发光亮度分布示例。
图30B示出了当在图28图示构造中进行偏移时的发光亮度分布示例。
图31是图示根据第四修改例的背光单元概略构造的横截面图。
图32是图示根据第五修改例的背光单元概略构造的横截面图。
图33示意性地图示了根据应用示例的显示器概略构造。
图34是图示电视机外观的透视图。
图35A是图示电子图书外观的透视图。
图35B是图示另一电子图书外观的透视图。
图36是图示智能手机外观的透视图。
图37A是图示数码相机外观从前方观看时的透视图。
图37B是图示数码相机外观从后方观看时的透视图。
图38是图示笔记本型个人计算机外观的透视图。
图39是图示摄像机外观的透视图。
图40A图示了从前方、左侧、右侧、顶部和底部观看时处于闭合状态的手机外观。
图40B图示了从前方和侧面观看时处于打开状态的手机外观。
具体实施方式
在下文中,参考附图按以下顺序详细地描述本公开的一些示例实施例。
1.第一实施例(背光单元的示例,其中多个激光光源布置成绕各自光轴转动)
2.第一修改例(一示例,其中第一倾斜角依据激光光源的指向性而改变)
3.第二实施例(背光单元的示例,其中多个激光光源布置成使得各自光轴相对于导光板的光入射表面倾斜)
4.第二修改例(一布置示例,其中光源如此布置使之在上下导光板之间相互偏移)
5.第三修改例(一布置示例,其中光源布置在另一侧表面)
6.第四修改例(一示例,其中使用了单色激光光源)
7.第五修改例(一示例,其中组合使用了激光光源和LED光源)
8.应用示例
[第一实施例]
[构造]
图1图示了根据本公开第一实施例的发光单元(背光单元1)的整体构造。图2图示了背光单元1的横截面构造。例如,背光单元1可以从其后面照亮透射型液晶面板,并且可以包括光源10、第一导光板11A、第二导光板11B、反射片12和光学片13。在一个实施例中,第一导光板10A和第二导光板10B对应于具体但非限制性的“导光部”示例。
每个光源10是点光源,并且可以包括激光二极管(半导体激光)。例如,激光二极管可以是但不限于发射红色、绿色或蓝色彩色光的激光二极管。如稍后详细地描述的,多个这样的光源10并排设置,并且与各自第一和第二导光板11A和11B的光入射表面S11和S21相对。然而,光源10可以是发光二极管(LED)。另外,激光二极管和发光二极管可以以混合的方式设置在多个光源10中。
例如,第一导光板11A和第二导光板11B各自可以是板状光学构件(可以具有扁平长方体形状)。第一导光板11A具有光入射表面S11和光射出表面(稍后描述的光射出表面S12),并且将从光入射表面S11进入的光引导到光射出表面S12。第二导光板11B具有光入射表面S21和光射出表面(稍后描述的光射出表面S22),并且将从光入射表面S21进入的光引导到光射出表面S22。例如,第一导光板11A和第二导光板11B各自可以主要包括透明的热塑性树脂,诸如但不限于聚碳酸酯树脂(PC)或丙烯酸树脂(例如,PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯))。例如,第一导光板11A和第二导光板11B可以如此配置使之沿Z方向彼此重叠(堆叠),从而造成叠加的光,其中各片源自各自第一和第二导光板11A和11B的射出光被叠加,以形成背光单元1的发光亮度分布。
图3A是图示第一导光板11A和光源10的布置构造的X-Y平面之平面图。图3B是图示第二导光板11B和光源10的布置构造的X-Y平面之平面图。在第一导光板11A中,一个或多个表面(在该实施例中,是一个侧表面)用作光入射表面S11,并且一个主表面(与第二导光板11B相对的表面)用作光射出表面S12。在第二导光板11B中,一个或多个表面(在该实施例中,是一个侧表面)用作光入射表面S21,并且一个主表面(与光学片13相对的表面)用作光射出表面S22。在本实施例中,第二导光板11B的光射出表面S22形成整个导光部的发光面。
第一导光板11A和第二导光板11B如此堆叠以防止光入射表面S11和光入射表面S21在Z方向上的重叠。在一个实施例中,第一导光板11A的光入射表面S11设置在两个侧表面的与XY平面形状(例如,矩形形状)短边对应的一个(例如,右侧表面)之上,而第二导光板11B的光入射表面S21设置在两个侧表面的与矩形形状短边对应的另一个(例如,左侧表面)之上。多个光源10在一个方向(稍后描述的第一方向d1)上如此排列,以与各自第一和第二导光板11A和11B的光入射表面S11和S21的每个对向。这样的构造造成源自光源10的光La和光Lb在彼此相反的方向上进入各自第一和第二导光板11A和11B。
图4A是描述第一导光板11A圆点图案的示意图。图4B是描述第二导光板11B圆点图案的示意图。例如,第一导光板11A的背面(与反射片12对向的表面)S13可以具有圆点图案,其中细点(凸部或凹部)规则地或不规则地设置(随机设置)。同样地,第二导光板11B的背面(与第一导光板11A对向的表面)S23可以具有圆点图案,其中各点规则地或随机地设置。
在第一导光板11A和第二导光板11B每个之中,上述圆点图案的点密度可以如此构造使之依据与光入射表面S11或S21的距离而改变。在一个实施例中,第一导光板11A的点密度随着与光入射表面S11距离的增加而变得更高(随着接近光入射表面S11而变得更低)。在第二导光板11B中,点密度随着与光入射表面S21距离的增加而变得更高(随着接近光入射表面S21而变得更低)。例如,点密度可以通过改变每个区域的诸如但不限于点数量、间距和尺寸等因素以逐步的方式改变。
在本实施例中,朝向如上所述的第一导光板11A和第二导光板11B发射光的光源10配置成与光入射表面S11和S21对向,同时绕各自光轴以预先确定的角度转动。在下文中,除非特别区分是必要的,否则给出的说明要参考第一导光板11A和配置成与其光入射表面S11对向的光源10的组合示例;然而,相同的布置和构造同样地应用到配置成与第二导光板11B的光入射表面S21对向的光源10。
例如,光源10可以是激光二极管,其射出光的发射强度由此具有各向异性(指向性)。例如,如图5A图示的,从光源10或在该实施例中激光二极管发射的光在垂直于光轴E的平面中具有形状各向异性,由此可以传播于椭圆形形状(即,源自光源10的射出光的远场图案(far-field pattern,FFP)具有椭圆形形状)中。椭圆形形状在发射强度半值角变得最大的方向上具有长轴dA,并且在半值角变得最小的方向上具有短轴dB。换句话说,发射强度在沿着短轴dB的方向(是横向方向,如图5B示出)上和在沿着长轴dA的方向(是纵向,如图5C示出)上不同。
长轴dA和短轴dB基本以90度彼此相交。另外,当发射强度半值角的最大值(半值角在沿着射出光长轴dA的横截面中)定义为θa,而发射强度半值角的最小值(半值角在沿着射出光短轴dB的横截面中)定义为θb,例如,半值角θb可以等于或小于半值角θa的大约1/2。
图6是图示用于光入射表面S11的光源10详细布置示例的透视图。图7A示意性地图示了光源10的参考布置(倾斜角(转动角度)θr=0°),而图7B示意性地图示了光源10的倾斜布置(倾斜角θr>0°)。如图7B图示的,光源10如此配置使之绕其光轴从图7A图示的状态(作为参考)转动。在一个实施例中,倾斜角θr对应于“第一倾斜角”的具体但非限制性示例。
源自光源10的射出光具有指向性;于是,例如,用它照射在光入射表面S11上的区域形状(即,图案形状LP)可以采用包括如上所述长轴dA和短轴dB的椭圆形形状。在本实施例中,针对光入射表面S11,光源10配置成使得图案形状LP的长轴dA(纵向)相对于第一方向d1(在本实施例中,相对于Y方向)倾斜。可优选地,依据诸如但不限于光源10的间距、半值角和混色距离(color mixing distance)等因素,光入射表面S11中第一方向d1和长轴dA之间的角度(即,倾斜角θr)可以设定成适当的值,但是其间的角度并不特别受限。在一个实施例中,以下表达式(1)可以满足:
2*L1*tanθa*sinθr≤t (1)
其中如图8图示的,L1是光源10和第一导光板11A之间的距离,而t是第一导光板11A的厚度。
更可优选地,以下表达式(2)至(4)可以满足,针对在配置用于光入射表面S11的光源10中彼此类型相同的光源10(例如,彼此半值角θb对半值角θa的比率(θb/θa)相等的光源):
P1/2/tanθ2<L2 (2)
θ2=sin-1(sinθ1/n) (3)
θ1=tan-1(tanθa*cosθr) (4)
其中如图9图示的,L2是从第一导光板11A光入射表面S11到有效利用区域110的距离,P1是短轴比长轴的比率彼此相等的光源10之间的间隔,而n是第一导光板11A的折射率。
例如,“彼此类型相等的光源10”可以是发射彼此相同的彩色光的光源10。例如,在发射各自红光、绿光和蓝光的三种类型光源10布置用于光入射表面S11的一个实施例中,可优选地,各自颜色的各组光源10每个可以满足以上表达式(2)至(4)。术语“有效利用区域110”指的是源自各自光源10的各片射出光相互混合并且由此有效地可利用为不均匀性减少的平面光发射源的区域。例如,从光入射表面S11到有效利用区域110的距离L2可以等于第一导光板11A光引导长度(在该实施例中,沿着第一导光板11A长边的长度)的1/3。
例如,满足这样的条件的倾斜角θr可以等于或小于大约30度。倾斜角θr可大于30度;然而,过大的倾斜角θr(例如,等于或大于60度)可以导致光源10的间隔方向(即,第一方向d1)上指向性的增加,并且又可以导致更容易产生发光亮度不均。
反射片12是设置成与第一导光板11A的背面(与光射出表面S12对向的主表面)对向的板形构件或片形构件,并且用于返回从第一导光板11A(或第二导光板11B)泄露到第一导光板11A的光。反射片12可以具有一种或多种功能,包括反射、扩散和散射,从而允许有效利用源自光源10的光并且增加正面亮度。
例如,反射片12可以由发泡PET(聚对苯二甲酸乙二酯)膜、银镀膜、多层反射膜、白色PET膜等构造。可优选地,反射片12的表面可以经历镀银工艺、铝沉积工艺(aluminum deposition process)、多层反射工艺等,用于给反射片12提供规则反射(镜面反射)的功能。为了给反射片12提供精细形状,使用热塑性树脂的方法,诸如但不限于热压模制或熔融挤出模制(meltextrusion molding),可以用于形成与反射片一体的精细形状,或者例如通过将能量射线(诸如但不限于紫外线)固化型树脂施加到可以由PET制成的基础材料上,随后把形状转换成能量射线固化型树脂,可以形成精细形状。热塑性树脂的非限制性示例可以包括聚碳酸酯树脂(PC)、包括PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)树脂的丙烯酸树脂、诸如聚对苯二甲酸乙二酯的聚酯树脂、诸如MS(甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物)的非结晶性共聚酯树脂、聚苯乙烯树脂和聚氯乙烯树脂。另外,在把形状转换成能量射线(诸如但不限于,紫外线)固化型树脂的一个实施例中,基础材料可以是玻璃。
光学片13设置成与第二导光板11B的光射出表面S22对向,并且可以包括例如但不限于扩散板、扩散片、透镜膜和偏光分离片的一个或多个。提供这样的光学片13可以造成沿斜向从第二导光板11B已经离开的光指向正面方向,从而进一步增加正面亮度。
[功能和效果]
在背光单元1中,已经从光源10发射并进入第一导光板11A光入射表面S11的光行进通过第一导光板11A的内部,然后从光射出表面S12离开。另一方面,已经从光源10发射并进入第二导光板11B光入射表面S21的光行进通过第二导光板11B的内部,然后从光射出表面S22离开。已经从第一导光板11A和第二导光板11B中每个离开的光通过光学片13,作为射出光而观看。
如上所述,源自光源10的射出光具有指向性,于是,从光源10照射到光入射表面S11的光的图案形状LP具有形状各向异性。然而,这样的指向性对于从各自光源10发射的所有各片光并不是相同的,并且它们可以在分钟刻度(minute scales)方面不同。其一个示例参考图10给出,图10示出了指向性彼此不同的各自两种类型光源的发射强度。在下文中,发射具有实线(A1和A2)所表示之指向性的光的光源被定义为光源10A,而发射具有虚线(B1和B2)所表示之指向性的光的光源被定义为光源10B。实线A1表示沿着源自光源10A的射出光长轴dA的横截面发射强度,而实线A2表示沿着源自光源10A的射出光短轴dB的横截面发射强度。虚线B1表示沿着源自光源10B的射出光长轴dA的横截面发射强度,而虚线B2表示沿着源自光源10B的射出光短轴dB的横截面发射强度。
当如上所述光指向性彼此不同的光源10A和10B排列为用于光入射表面S11和S21的光源10时,短轴dB的发射强度差距(实线A2和虚线B2之间的差距,诸如图10中由C表示的部分)特别影响整个发光亮度。在下文中,做出以下情况之间的发光亮度的比较:光源10A和10B如此布置以使与光入射表面S11和S21中每个相对的倾斜角θr=0°(图7A图示的参考布置);光源10A和10B如此布置以使与光入射表面S11和S21每个相对的倾斜角θr=30°(图7B图示的倾斜布置)。
图11A示出了光源10A和10B参考布置的亮度分布,而图11B示出了光源10A和10B倾斜布置的亮度分布。在图11A和11B中,实线表示光使用光源10A从两侧(光入射表面S11和S21)入射的亮度分布,而单点链线表示光使用光源10A仅从一侧(光入射表面S11)入射的的亮度分布。另外,虚线表示光使用光源10B从两侧(光入射表面S11和S21)入射的亮度分布,而双点划线表示光使用光源10B仅从一侧(光入射表面S11)入射的亮度分布。应当指出的是,每个亮度分布是如图12图示的第一和第二导光板11A和11B的中心线x1上的亮度分布,其中关于距离,光入射表面S11和光入射表面S21之间的中间位置为0(零),而光入射表面S21侧和光入射表面S11侧分别被定义为+(正)和-(负)。
从图11A中可看出,当倾斜角θr=0°时,尤其在中心的较大变化发生在基于源自光源10A的射出光的亮度分布和基于源自光源10B的射出光的亮度分布之间。于是,即使诸如图10示出的微小的指向性差距也会引起发光面亮度不均的产生。此外,当发光颜色相互不同的激光二极管(诸如但不限于,红色、绿色和蓝色)以混合的方式排列用于光入射表面S11和S21时,其各自亮度分布的变化会引起整个发光面的颜色不均。
相反,从图11B中可看出,当倾斜角θr=30°时,在基于源自光源10A的射出光的亮度分布和基于源自光源10B的射出光的亮度分布之间的变化会减少。这又引起发光面亮度不均的产生的减少。此外,当发光颜色相互不同的激光二极管用于光源10时,颜色不均的产生受到抑制。
例如,图13示出了各自倾斜角θr设定为0°、10°、15°和20°每种情况下亮度比的模拟结果。亮度比代表发光面中心的亮度被定义为1.0(当光仅从一个光入射表面入射时为0.5)时的相对亮度。在图13中,实际测量值也代表倾斜角各自为θr=0°的情况,即:光仅从光入射表面S11侧入射时的情况(L:实际测量值),光仅从光入射表面S21侧入射的情况(R:实际测量值),以及光从光入射表面S11和S21两者入射的情况(L+R:实际测量值)。如从图13中可看出的,响应于倾斜角θr的逐步变化,对应的亮度分布相应地以逐步的方式改变。这意味着,可以通过调整倾斜角θr来调整亮度分布。另外,者不涉及灵敏度(亮度分布变化对倾斜角θr变化的比率)的过度增加,允许进行稳定调整。
此外,上述的表达式(1)以及(2)至(4)可以可优选地在本实施例中得到满足。例如,(例如,在倾斜角θr=30°的情况下)满足这些表达式可以减少如图14A示出的发光面亮度不均。如果(例如在倾斜角θr=60°的情况下)不满足以上表达式,则多变的亮度不均易于发生在如图14B示出的发光面中。
在根据如前述内容描述的本实施例的背光单元1中,多个光源10沿第一方向d1(Y方向)排列,用于第一导光板11A的光入射表面S11和第二导光板11B的光入射表面S21。每个光源10配置成允许照射到光入射表面S11和S21每个的光的图案形状LP长轴dA从第一方向d1倾斜。由此,即使当光源10之间的发射强度(指向性)存在差距时,也可以减少由该差距造成的影响,并且可以均匀化源自各自光源10的亮度分布。于是,可以减少发光面的亮度不均或颜色不均。
下文中,描述了上述第一实施例的一些修改例和一些其它示例实施例。注意到,与上述第一实施例相同或等同的元件用相同的标号表示,并将不加以详细地描述。
[第一修改例]
图15是图示根据第一修改例的光源(光源10C和10D)布置示例的透视图。图16示意性地图示了图15图示的布置的Y-Z平面之平面构造。在第一实施例中,所描述的是借助以开启方式配置光源10用于第一导光板11A光入射表面S11的亮度不均的减少。在本修改例中,指向性彼此不同的两种类型的光源10C和10D作为上述第一实施例中的光源10的示例而给出,并且取决于其各自的指向性,倾斜角θr的量值针对每个光源10C和10D而改变。应当指出的是,两种类型的光源10C和10D作为本修改例中指向性彼此不同的光源10示例而给出;然而,可以采用三种或更多种类型的光源。在使用了发射红光、绿光和蓝光的激光二极管的一个实施例中,例如,取决于与由此发射的光的各自颜色对应的指向性来设定各自光源的倾斜角θr。
例如,在源自光源10C的射出光中,半值角θb对半值角θa的比率(θb/θa)可以相对较小,即,在源自光源10C的图案形状LP1中,短轴dB对长轴dA的比率(dB/dA)可以相对较小。另一方面,例如,在源自光源10D的射出光中,半值角θb对半值角θa的比率(θb/θa)可以相对较大,即,在源自光源10D的图案形状LP2中,短轴dB对长轴dA的比率(dB/dA)可以相对较大。
在每个光源10C和10D中,倾斜角θr如此设定使之随着射出光的上述比率(θb/θa)越小而变得越大。在本修改例中,源自光源10C的射出光的比率(θb/θa)小于源自光源10D的射出光的比率;于是,光源10C和10D如此配置以允许光源10C的倾斜角θr1大于光源10D的倾斜角θr2。
图17示出了各自光源10C和10D的发射强度,其中光源10C的发射强度和光源10D的发射强度分别由实线(C1和C2)和虚线(D1和D2)表示。实线C1表示沿着源自光源10C的射出光长轴dA的横截面发射强度,而实线C2表示沿着源自光源10C的射出光短轴dB的横截面发射强度。虚线D1表示沿着源自光源10D的射出光长轴dA的横截面发射强度,而虚线D2表示沿着源自光源10D的射出光短轴dB的横截面发射强度。
图18A示出了光源10C和10D倾斜布置(θr1=θr2=30°)的亮度分布。图18B示出了光源10C和10D倾斜布置(θr1=30°且θr2=26°)的亮度分布。在图18A和18B中,实线表示光使用光源10C从两侧(光入射表面S11和S21)入射的亮度分布,而单点链线表示光使用光源10C仅从一侧(光入射表面S11)入射的亮度分布。另外,虚线表示光使用光源10D从两侧(光入射表面S11和S21)入射的亮度分布,而双点划线表示光使用光源10D仅从一侧(光入射表面S11)入射的亮度分布。应当指出的是,每个亮度分布是如图12图示的第一和第二导光板11A和11B的中心线x1上的亮度分布,其中关于距离,光入射表面S11和光入射表面S21之间的中间位置为0(零),而光入射表面S21侧和光入射表面S11侧分别被定义为+(正)和-(负)。
如图18A示出的,当光源10C和10D以彼此相同的倾斜角配置时,尤其在中心的较大变化发生在基于源自光源10C的射出光的亮度分布和基于源自光源10D的射出光的亮度分布之间。于是,诸如图17示出的指向性差距可以引起发光面亮度不均的产生。此外,当发光颜色相互不同(诸如但不限于,红色、绿色和蓝色)的激光二极管以混合的方式排列用于光入射表面S11和S21时,其各自亮度分布的变化可以引起整个发光面的颜色不均,因为发光颜色相互不同的激光二极管相应地指向性也相互不同。
相反,如图18B示出的,当倾斜角设定为θr1=30°用于比率(θb/θa)相对较小的光源10C且倾斜角设定为θr2=26°用于比率(θb/θa)相对较大的光源10D时,其亮度分布之间的变化减少。于是,在例如发光颜色相互不同的激光二极管用于光源10的情况下依据每个光源10的指向性来设定倾斜角θr可以有效减少亮度不均的产生。此外,这又可以抑制颜色不均的产生。
[第二实施例]
图19是图示根据第二实施例的光源(光源10E和10F)布置示例的透视图。图20A示意性地图示了沿着图19图示的光源10E的X-Z平面的横截面构造,而图20B示意性地图示了沿着图19图示的光源10F的X-Z平面的横截面构造。在第一实施例和第一修改例中,光源10各自如此配置使之与第一导光板11A的光入射表面S11对向,以绕其光轴转动。在本实施例中,指向性彼此不同的光源10E和10F作为上述光源10的示例而给出,并且如此配置使之相对于垂直于光入射表面S11(在光入射表面S11的法向方向上)的第二方向d2(X方向)倾斜。另外,每个光源10E和10F的倾斜角(倾斜角θt)可以可优选地依据其各自指向性来设定。应当指出的是,在本实施例中,两种类型的光源10E和10F作为指向性彼此不同的光源10的示例而给出;然而,可以采用三种或更多种类型的光源。例如,在使用发射红光、绿光和蓝光的激光二极管的一个实施例中,取决于与由此发射的光的各自颜色对应的指向性,可以设定各自光源的倾斜角θt。在一个实施例中,倾斜角θt对应于“第二倾斜角”的具体但非限制性示例。
例如,在源自光源10E的射出光中,半值角θb对半值角θa的比率(θb/θa)可以相对较小,即,在源自光源10E的图案形状LP3中,短轴dB对长轴dA的比率(dB/dA)可以相对较小。另一方面,例如,在源自光源10F的射出光中,半值角θb对半值角θa的比率(θb/θa)可以相对较大,即,在源自光源10F的图案形状LP4中,短轴dB对长轴dA的比率(dB/dA)可以相对较大。
在每个光源10E和10F中,倾斜角θt如此设定使之随着射出光的上述比率(θb/θa)越小而变得越大。在本实施例中,源自光源10E的射出光的比率(θb/θa)小于源自光源10F的射出光的比率;于是,光源10E和10F如此配置以允许光源10E的倾斜角θt1大于光源10F的倾斜角θt2。在稍后描述的一个示例中,倾斜角可以为θt1=3°且θt2=0°。于是,在本实施例中,一个倾斜角(例如,倾斜角θt2)可以设定为0(零)度,意味着倾斜角θt1和θt2两者不一定必须设定为大于0(零)度。如上述第一实施例中,本实施例中的光源10E和10F也如此配置以允许每个图案形状LP3和LP4的长轴dA相对于第一方向d1倾斜。
图21示出了各自光源10E和10F的发射强度,其中光源10E的发射强度和光源10F的发射强度分别由实线(E1和E2)和虚线(F1和F2)表示。实线E1表示沿着源自光源10E的射出光长轴dA的横截面发射强度,而实线E2表示沿着源自光源10E的射出光短轴dB的横截面发射强度。虚线F1表示沿着源自光源10F的射出光长轴dA的横截面发射强度,而虚线F2表示了沿着源自光源10F的射出光短轴dB的横截面发射强度。
图22A示出了光源10E和10F的倾斜布置(θr=30°且θt1=θt2=0°)的亮度分布。图22B示出了光源10E和10F的倾斜布置(θr=30°,θt1=3°,且θt2=0°)的亮度分布。在图22A和22B中,实线表示光使用光源10E从两侧(光入射表面S11和S21)入射的亮度分布,而单点链线表示光使用光源10E仅从一侧(光入射表面S11)入射的亮度分布。另外,虚线表示光使用光源10F从两侧(光入射表面S11和S21)入射的亮度分布,而双点划线表示光使用光源10F仅从一侧(光入射表面S11)入射的的亮度分布。应当指出的是,每个亮度分布是图12图示的第一和第二导光板11A和11B的中心线x1上的亮度分布,其中关于距离,光入射表面S11和光入射表面S21之间的中间位置为0(零),而光入射表面S21侧和光入射表面S11侧分别被定义为+(正)和-(负)。
如图22A示出的,即使当光源10E和10F各自配置成30度的倾斜角θr时,当倾斜角θt1和θt2两者为0(零)度时,尤其在中心的较大变化发生在基于源自光源10E的射出光的亮度分布和基于源自光源10F的射出光的亮度分布之间。于是,诸如图21示出的指向性差距可以引起发光面亮度不均的产生。此外,当发光颜色相互不同(诸如但不限于,红色、绿色和蓝色)的激光二极管以混合的方式排列用于光入射表面S11和S21时,其各自亮度分布的变化可以引起整个发光面的颜色不均。
相反,如图22B示出的,当倾斜角设定为θt1=3°用于比率(θb/θa)相对较小的光源10E且倾斜角设定为θt2=0°用于比率(θb/θa)相对较大的光源10F时,其亮度分布之间的变化减少。于是,可以减少上述第一实施例和第一修改例中亮度不均的产生。此外,当发光颜色相互不同的多种类型的激光二极管用于光源10时,可以抑制颜色不均的产生。
当光源10配置成使得各自光轴相对于如本实施例中所描述的第二方向d2倾斜时,还可以实现与上述第一实施例等同的效果。另外,第一实施例中的倾斜布置和本实施例中的倾斜布置可以组合。
例如,图23示出了各自倾斜角θt设定为0°、3°、5°和10°的每种情况下的亮度比的模拟结果。亮度比代表发光面中心的亮度被定义为1.0(当光仅从一个光入射表面入射时为0.5)时的相对亮度。在图23中,实际测量值也代表倾斜角各自为θt=0°的情况,即,光仅从光入射表面S11侧入射的情况(L:实际测量值),光仅从光入射表面S21侧入射的情况(R:实际测量值),以及光从光入射表面S11和S21两者入射的情况(L+R:实际测量值)。如从图23中可看出的,如在如上所述的倾斜角θr中,响应于倾斜角θt的逐步变化,对应的亮度分布相应地以逐步的方式改变。这意味着还可以通过调整倾斜角θt来调整亮度分布。然而,调整倾斜角θt可以显著增加灵敏度(亮度分布变化对倾斜角θt变化的比率);于是,倾斜角θt的调整可以可优选地作为辅助方式进行,用于使用倾斜角θr进行调整。例如,如在本实施例中,倾斜角θr可以以各自预先确定的角度调整,以减少亮度分布变化,随后,可以进行倾斜角θt的微调,以实现进一步均一的亮度分布。
[示例]
图24A和24B各自图示了第一实施例、第一修改例和第二实施例中每个所描述的光源10、第一导光板11A和第二导光板11B的设计示例。图25以放大的方式图示了由图24B图示的虚线所包围的区域。如图中所图示的,例如,第一导光板11A和第二导光板11B各自可以是矩形的XY平面形状,其短边可以是697mm,长边可以是1220mm,而厚度可以是2mm。在第一导光板11A和第二导光板11B中,每个包括一组光源10的光源块G以预先确定的间距(块间距)配置用于光入射表面S11和S21。例如,块间距可以是74.4mm。在每个光源块G中,例如,两个光源10(R)、一个光源10(G)和一个光源10(B)可以以预先确定的间距(例如,7.0mm)配置。
光源10(R)是发射红光的激光二极管,光源10(G)是发射绿光的激光二极管,而光源10(B)是发射蓝光的激光二极管。在一个实施例中where the发光颜色相互不同的激光二极管用作在光源10(R)、10(G)和10(B)中时,各自光源10(R)、10(G)和10(B)的倾斜角θr(或倾斜角θt)可以依据其各自的指向性来设定。例如,如此配置光源10(R)、10(G)和10(B)以设定光源10(R)的倾斜角θr=12°、光源10(G)的倾斜角θr=26°和光源10(B)的倾斜角θr=30°可以减少如上所述的亮度不均或颜色不均。
[第二修改例]
图26是图示任何上述示例实施例和修改例中光源10的另一布置示例的示意平面图。在第一实施例中,描述的是多个光源10配置成与第一导光板11A的光入射表面S11和第二导光板11B的光入射表面S21中的每个对向的示例。在本修改例中,设置各自光源10的位置在第一导光板11A和第二导光板11B之间相互偏移。在一个实施例中,各自光源10的位置如此移位以将与光入射表面S11对向的光源10(第一光源)和与光入射表面S21对向的光源10(第二光源)配置在位于平行于发光面的平面中的相互不同的轴上(如此移位以防止各自光轴相互重叠)。
这允许已经从光入射表面S11进入的光La和已经从光入射表面S21进入的光Lb沿着在平行于发光面的平面中交错的各自线行进,如图27中示意性地图示。于是,可以减少发光面多变的亮度不均。
[第三修改例]
图28是图示任何上述示例实施例和修改例中光源10的另一布置示例的示意平面图。在上述第一实施例中,光入射表面S11和S21各自是对应于第一导光板11A或第二导光板11B矩形形状短边的侧表面。然而,如本修改例中,光入射表面S11和S21各自可以是对应于第一导光板11A或第二导光板11B矩形形状长边的侧表面。另外,如上述的第二修改例中,各自光源10的位置也可以在本修改例中的第一导光板11A和第二导光板11B之间相互偏移。于是,如图29示出的,可以减少多变的亮度不均。
图30A和30B各自示出了发光亮度的示例,其中光入射表面S11和S21设置成对应于各自长边,图30A示出了光源10位置未发生偏移的亮度分布,而图30B示出了光源10位置发生偏移的亮度分布。当提供对应于各自长边的光入射表面S11和S21之中使光源10的位置相互偏移时,与光源位置未发生偏移相比,光量不足特别发生在发光面的角部(例如,由虚线包围的部分),造成局部的黑暗。于是,对应于(图28中的区域“h”)部分的各自光源10的输出可以选择性地增加,以补偿所述局部的光量。
[第四修改例]
图31图示了根据第四修改例的背光单元的横截面构造。在上述示例实施例和修改例中,例示的是发射红光、绿光和蓝光的激光二极管用作多个光源10的构造;然而,单色激光二极管可以用作在本修改例中。在一个实施例中,每个由发射蓝光的激光二极管构造的光源10(B)可以如此排列使之与第一导光板11A的光入射表面S11和第二导光板11B的光入射表面S21中的每个对向。例如,光源10(B)的倾斜角θr可以为30度。此外,波长转换片(wavelength conversion sheet)14设置在第二导光板11B的光射出表面S22和光学片13之间。例如,波长转换片14可以包含荧光材料,它将一部分蓝光的波长转换成另一种光的波长,诸如但不限于红光、绿光或黄光,例如,由此允许蓝光和随着波长转换而得的光进行混色,以发出白光。
[第五修改例]
图32图示了根据第五修改例的背光单元的横截面构造。在上述示例实施例和修改例中,例示的是激光二极管用作光源10的构造;然而,如在本修改例中,激光二极管和发光二极管可以组合使用。在一个实施例中,例如,可以使用包括发射红光的激光二极管的光源10(R)和包括发射青色(C)彩色光的发光二极管的光源10LED。例如,光源10LED可以具有发射蓝光和绿色荧光体(荧光体进行从蓝色到绿色的波长转换)的发光二极管芯片被组合的构造。例如,光源10(R)的倾斜角θr可以为12度。
例如,光源10(R)可以如此排列使之与第一导光板11A的光入射表面S11和第二导光板11B的光入射表面S21中的每个对向。第三导光板11C进一步设置在第一导光板11A和反射片12之间。光源10LED设置成使之与第三导光板11C的侧表面对向。应当指出的是,光源10LED设置用于第三导光板11C的对向的两个侧表面;于是,例如,上述圆点图案的点密度可以在第三导光板11C中以逐步的方式改变,从低(粗)到高(密)然后到低(粗),如从第三导光板11C的一个侧表面(光入射表面)到达另一侧表面(光入射表面)。
[应用示例]
例如,如上所述的背光单元1可以并入于如图33图示的显示器2中,其待照射到任何以下电子设备。显示器2可以例如但不限于液晶显示器。例如,显示器2可以具有分别将偏光器21a和21b堆叠在液晶面板20的光入射侧和光射出侧的构造,并且背光单元1从其后方侧照亮液晶面板20。电子设备的非限制性示例可以包括如下所述的电视机、电子图书、智能手机、数码相机、笔记本型个人计算机、摄像机和手机。换句话说,使用上述背光单元1的显示器2可应用至涉及显示外部接收或内部产生的静态图像信号或视频图像的任何领域的电子设备。
[应用示例1]
图34图示了显示器2用作电视机的实施例。电视机可以具有用于图像显示的板形主体102由支架(stand)103支撑的构造。电视机可以放置在诸如地板、搁板或架子等水平表面上,同时支架103附接至主体102,以用作地板承载的电视机,或者也可以用作将支架103从主体102去除的壁挂式电视机。主体102包括如上所述的显示器2。
[应用示例2]
图35A图示了电子图书的外观,而图35B图示了另一电子图书的外观。例如,每个这样的电子图书可以包括显示部210和非显示部220。显示部210由如上所述的显示器2构造。
[应用示例3]
图36图示了智能手机的外观。例如,智能手机可以包括显示部230和非显示部240。显示部230由如上所述的显示器2构造。
[应用示例4]
图37A和37B各自图示了数码相机的外观,其中图37A图示了如从前方(从拍摄对象侧)观察的数码相机的外观,而图37B图示了如从后方(从图像侧)观察的数码相机的外观。例如,数码相机可以包括用于闪光的发光部410、显示部420、菜单开关430和快门释放按钮440。显示部420由如上所述的显示器2构造。
[应用示例5]
图38图示了笔记本型个人计算机的外观。例如,笔记本型个人计算机可以包括主体510、用于字符输入操作等的键盘520和显示图像的显示部530。显示部530由如上所述的显示器2构造。
[应用示例6]
图39图示了摄像机的外观。例如,摄像机可以包括主体部610、设置在主体部610前侧面的对象拍摄透镜620、用于拍摄的启动/停止开关630和显示部640。显示部640由如上所述的显示器2构造。
[应用示例7]
图40A和40B各自图示了手机的外观。例如,手机可以具有使上壳体710和下壳体720由联接部(铰链部)730彼此连接的构造,并且可以包括显示器740、副显示器750、画面光760和相机770。显示器740或副显示器750由如上所述的显示器2构造。
虽然本技术已经参考示例实施例和修改例通过示例的方式在前述内容中进行了描述,但本技术不限于此并且可以以各种各样的方式进行修改。
例如,在示例实施例和修改例中,导光板的一个侧表面用作光入射表面。然而,其两个或更多个侧表面各自可以用作光入射表面,并且光源可以配置成面向每个这样的光入射表面。
另外,示例实施例和修改例已经参考将两个导光板(第一导光板11A和第二导光板11B)堆叠的示例进行了描述。然而,本公开的导光板不限于此。导光板可以由单一导光板构造,或者可以具有将三个或更多个导光板堆叠的构造。
诸如在示例实施例和修改例中描述的材料和每层厚度等因素是非限制性的,并且可以使用其它材料和厚度。
此外,在示例实施例和修改例中描述的效果是图示性的。由本公开实现的效果可以不同于上述效果,或者可以包括除上述内容的其它效果。
此外,本技术拥有本文中描述的且并入本文中的各实施例和修改例的一些或所有的任何可能组合。
根据本公开的上述示例实施例和修改例,至少可以实现以下构造。
(1).一种发光单元,包括:
导光部,具有光入射表面;和
多个光源,与所述导光部的光入射表面对向并且排列在第一方向上,并且每个光源的发射强度具有各向异性,其中
从任何所述光源照射到所述光入射表面的光的图案形状具有形状各向异性,并且
所述光源被各自配置成允许所述图案形状的纵向相对于所述第一方向倾斜。
(2).根据(1)所述的发光单元,其中
所述光源包括两种或更多种类型的光源,所述两种或更多种类型的光源在射出光的半值角的最小值对所述半值角的最大值的比率方面彼此不同,并且
所述两个或更多个光源被配置成允许所述纵向相对于所述第一方向的第一倾斜角随着所述比率越小而变得越大。
(3).根据(1)或(2)所述的发光单元,其中,所述光源被配置成允许所述各自光源的光轴相对于第二方向倾斜,所述第二方向垂直于所述光入射表面。
(4).根据(3)所述的发光单元,其中
所述光源包括两种或更多种类型的光源,所述两种或更多种类型的光源在射出光的半值角的最小值对所述半值角的最大值的比率方面彼此不同,并且
所述两个或更多个光源被配置成允许每个所述光轴相对于所述第二方向的第二倾斜角随着所述比率越小而变得越大。
(5).根据(2)或(4)所述的发光单元,其中,所述两种或更多种类型的光源各自包括激光二极管,所述激光二极管被构造成发射红色、绿色和蓝色之一的彩色光。
(6).根据(1)至(5)任一所述的发光单元,其中,以下表达式(1)满足:
2*L1*tanθa*sinθr≤t (1)
其中L1是所述光源之一和所述导光部之间的距离,θa是所述光源之一的射出光的半值角的最大值,θr是所述纵向相对于所述第一方向的第一倾斜角,并且t是所述导光部的厚度。
(7).根据(1)至(6)任一所述的发光单元,其中,在所述光源中针对在射出光的半值角的最小值对所述半值角的最大值的比率方面彼此相等的光源,以下表达式(2)至(4)满足:
P1/2/tanθ2<L2 (2)
θ2=sin-1(sinθ1/n) (3)
θ1=tan-1(tanθa*cosθr) (4)
其中L2是从所述导光部的光入射表面到有效利用区域的距离,P1是在所述半值角的最小值对所述半值角的最大值的比率方面彼此相等的所述光源之间的间隔,n是所述导光部的折射率,θa是所述光源之一的射出光的所述半值角的最大值,并且θr是所述纵向相对于所述第一方向的第一倾斜角。
(8).根据(7)所述的发光单元,其中,从所述导光部的光入射表面到所述有效利用区域的所述距离L2等同于所述导光部的光引导长度的1/3。
(9).根据(1)至(8)任一所述的发光单元,其中,所述导光部包括含有一对彼此对向的主表面的板形构件,所述主表面中的一个是光射出表面,并且所述板形构件的侧面是所述光入射表面。
(10).根据(9)所述的发光单元,其中
所述导光部包括堆叠的第一导光部和第二导光部,并且
所述第一导光部的光入射表面和所述第二导光部的光入射表面被配置成防止其在堆叠方向上的相互重叠。
(11).根据(10)所述的发光单元,其中,所述光源包括配置成与所述第一导光部的光入射表面对向的第一光源以及配置成与所述第二导光部的光入射表面对向的第二光源,所述第一光源和所述第二光源被配置于在平行于发光面的平面中彼此不同的各自轴上。
(12).根据(1)至(11)任一所述的发光单元,进一步包括波长转换片,所述波长转换片被配置成与所述导光部的光射出表面对向,
其中,每个所述光源包括构造成发射蓝光的激光二极管。
(13).根据(1)至(12)任一所述的发光单元,其中,所述光源包括激光二极管和发光二极管。
(14).一种显示器,设置有显示面板和构造成照亮所述显示面板的发光单元,所述发光单元包括:
导光部,具有光入射表面;和
多个光源,与所述导光部的光入射表面对向并且排列在第一方向,并且每个光源的发射强度具有各向异性,其中
从任何所述光源照射到所述光入射表面的光的图案形状具有形状各向异性,并且
所述光源被各自配置成允许所述图案形状的纵向相对于所述第一方向倾斜。
虽然本发明已经就示例性实施例进行了描述,但它不限于此。应该认识到,在所描述的实施例中,在不脱离如由以下权利要求限定的本发明的范围的前提下,本领域技术人员可以做出变化。权利要求的限制基于权利要求中所采用的语言广义地进行解释,并且不限于本说明书所描述的或本申请审查期间的示例,并且示例应视为非排他性的。例如,在本公开中,术语“可优选地”、“优选的”等是非排他性的,并且意味着“可优选地”,但不限于此。使用术语第一、第二等等并不表示任何顺序或重要性,而是术语第一、第二等等用于区分一个元件与另一个元件。术语“基本”及其变化被定义为在很大程度上是但不一定完全是本领域普通技术人员所理解的指定内容。如本文中使用的术语“大约”或“近似”可允许值或范围一定程度的改变可能性。而且,在本公开中没有元件或部件意在专用于公众,而不论该元件或部件在以下权利要求中是否明确列举。
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年11月7日提交的日本优先权专利申请JP2013-231204的优先权,其整个内容通过引用并入本文中。
Claims (14)
1.一种发光单元,包括:
导光部,具有光入射表面;以及
多个光源,与所述导光部的光入射表面对向并且在第一方向上排列,每个光源的发射强度具有各向异性,其中
从任何所述光源照射到所述光入射表面的光的图案形状具有形状各向异性,并且
所述光源中的每个配置成允许所述图案形状的纵向相对于所述第一方向倾斜。
2.根据权利要求1所述的发光单元,其中
所述光源包括两种或更多种类型的光源,所述两种或更多种类型的光源在射出光的半值角的最小值对所述半值角的最大值的比率方面彼此不同,并且
两个或更多个光源配置成允许所述纵向相对于所述第一方向的第一倾斜角随着所述比率变小而变得更大。
3.根据权利要求1所述的发光单元,其中,所述光源配置成允许相应光源的光轴相对于第二方向倾斜,所述第二方向垂直于所述光入射表面。
4.根据权利要求3所述的发光单元,其中
所述光源包括两种或更多种类型的光源,所述两种或更多种类型的光源在射出光的半值角的最小值对所述半值角的最大值的比率方面彼此不同,并且
两个或更多个光源配置成允许每个所述光轴相对于所述第二方向的第二倾斜角随着所述比率变小而变得更大。
5.根据权利要求2所述的发光单元,其中,所述两种或更多种类型的光源中的每个包括激光二极管,所述激光二极管构造成发射红色、绿色和蓝色之一的彩色光。
6.根据权利要求1所述的发光单元,其中,满足以下表达式(1):
2*L1*tanθa*sinθr≤t (1)
其中L1是所述光源之一和所述导光部之间的距离,θa是所述光源之一的射出光的半值角的最大值,θr是所述纵向相对于所述第一方向的第一倾斜角,并且t是所述导光部的厚度。
7.根据权利要求1所述的发光单元,其中,在所述光源中针对在射出光的半值角的最小值与所述半值角的最大值的比率方面彼此相等的光源,满足以下表达式(2)至(4):
P1/2/tanθ2<L2 (2)
θ2=sin-1(sinθ1/n) (3)
θ1=tan-1(tanθa*cosθr) (4)
其中L2是从所述导光部的光入射表面到有效利用区域的距离,P1是在所述半值角的最小值与所述半值角的最大值的比率方面彼此相等的所述光源之间的间隔,n是所述导光部的折射率,θa是所述光源之一的射出光的所述半值角的最大值,并且θr是所述纵向相对于所述第一方向的第一倾斜角。
8.根据权利要求7所述的发光单元,其中,从所述导光部的光入射表面到所述有效利用区域的所述距离L2等同于所述导光部的光引导长度的1/3。
9.根据权利要求1所述的发光单元,其中,所述导光部包括含有一对彼此对向的主表面的板形构件,所述主表面中的一个是光射出表面,并且所述板形构件的侧面是所述光入射表面。
10.根据权利要求9所述的发光单元,其中
所述导光部包括堆叠的第一导光部和第二导光部,并且
所述第一导光部的光入射表面和所述第二导光部的光入射表面配置成防止它们在堆叠方向上的相互重叠。
11.根据权利要求10所述的发光单元,其中,所述光源包括配置成与所述第一导光部的光入射表面对向的第一光源以及配置成与所述第二导光部的光入射表面对向的第二光源,所述第一光源和所述第二光源配置于在平行于发光面的平面中彼此不同的相应轴上。
12.根据权利要求1所述的发光单元,还包括波长转换片,所述波长转换片配置成与所述导光部的光射出表面对向,
其中,所述光源中的每个包括构造成发射蓝光的激光二极管。
13.根据权利要求1所述的发光单元,其中,所述光源包括激光二极管和发光二极管。
14.一种显示器,具有显示面板和构造成照亮所述显示面板的发光单元,所述发光单元包括:
导光部,具有光入射表面;以及
多个光源,与所述导光部的光入射表面对向并且在第一方向上排列,每个光源的发射强度具有各向异性,其中
从任何所述光源照射到所述光入射表面的光的图案形状具有形状各向异性,并且
所述光源中的每个配置成允许所述图案形状的纵向相对于所述第一方向倾斜。
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WO2017073175A1 (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-04 | ソニー株式会社 | 発光装置、表示装置および照明装置 |
CN107179627B (zh) * | 2016-03-09 | 2020-10-23 | 台湾扬昕股份有限公司 | 光源模块以及显示装置 |
CN205880454U (zh) * | 2016-08-04 | 2017-01-11 | 扬升照明股份有限公司 | 背光模组及显示装置 |
GB2578854B (en) | 2017-08-01 | 2023-02-15 | Technical Consumer Products Inc | Edge-lit light fixture having capabilities for a secondary service |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1268972C (zh) * | 2001-04-10 | 2006-08-09 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 照明装置和显示设备 |
JP2008098190A (ja) * | 2008-01-11 | 2008-04-24 | Mitsubishi Electric Corp | 面光源装置 |
JP2009087570A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Sharp Corp | 面発光装置 |
CN102644861A (zh) * | 2011-02-22 | 2012-08-22 | 哈利盛东芝照明株式会社 | 发光装置 |
CN102759015A (zh) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 夏普株式会社 | 光投射单元和光投射装置 |
CN102929037A (zh) * | 2011-08-08 | 2013-02-13 | 索尼公司 | 显示装置、显示装置制造方法和电子设备 |
Family Cites Families (5)
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---|---|---|---|---|
KR100825185B1 (ko) * | 2000-10-19 | 2008-04-24 | 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 이방성 산란 시트 및 그 용도 |
JP4926905B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2012-05-09 | 富士フイルム株式会社 | 面状照明装置 |
US8797480B2 (en) * | 2011-10-18 | 2014-08-05 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Light guide plate, surface light source device, and display device |
US20130335821A1 (en) * | 2012-05-18 | 2013-12-19 | Reald Inc. | Source conditioning for imaging directional backlights |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1268972C (zh) * | 2001-04-10 | 2006-08-09 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 照明装置和显示设备 |
JP2009087570A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Sharp Corp | 面発光装置 |
JP2008098190A (ja) * | 2008-01-11 | 2008-04-24 | Mitsubishi Electric Corp | 面光源装置 |
CN102644861A (zh) * | 2011-02-22 | 2012-08-22 | 哈利盛东芝照明株式会社 | 发光装置 |
CN102759015A (zh) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 夏普株式会社 | 光投射单元和光投射装置 |
CN102929037A (zh) * | 2011-08-08 | 2013-02-13 | 索尼公司 | 显示装置、显示装置制造方法和电子设备 |
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