CN106133435A - 照明装置和显示装置 - Google Patents
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Abstract
背光源装置(12)具备:LED(17);导光板(19);棱镜片(42);光出射面侧棱镜部(43);出光反射部(41),其具备单位反射部(41a),单位反射部(41a)具有主反射面(41a1)和配置在主反射面(41a1)的相反侧的再入射面(41a2);相反板面侧棱镜部(44);第1反射突部(45),其具有延长主反射面(45a)和第1辅助反射面(45b),延长主反射面(45a)与主反射面(41a1)相连,第1辅助反射面(45b)使前往相反板面(19c)侧的光反射而使其前往主反射面(41a1)和延长主反射面(45a)侧;以及第2反射突部(46),其具有延长再入射面(46a)和第2辅助反射面(46b),延长再入射面(46a)与再入射面(41a2)相连,第2辅助反射面(46b)使入射到再入射面(41a2)和延长再入射面(46a)中的至少任意一方的光反射而使其前往光出射面(19a)侧。
Description
技术领域
本发明涉及照明装置和显示装置。
背景技术
近年来,以电视接收装置为首的图像显示装置的显示元件逐渐从现有的布劳恩管向液晶面板、等离子显示面板等薄型的显示面板过渡,使得图像显示装置的薄型化成为可能。液晶显示装置由于其所使用的液晶面板自身不发光,因此另外需要背光源装置作为照明装置,背光源装置根据其构造大体分为正下型和边光型。边光型的背光源装置具备导光板和光学构件,导光板对来自配置于端部的光源的光进行引导,光学构件对来自导光板的光赋予光学作用而将其作为均匀的面状光提供给液晶面板,作为一例,已知下述专利文献1所述的装置。在该专利文献1中公开了如下构成的装置:通过在导光板的光出射面上排列配置多个柱面透镜使导光板具有聚光功能,并且在光出射面侧上配置有棱镜片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2012/050121号
发明内容
发明要解决的问题
在上述的专利文献1中,通过使设置在导光板的光出射面上的柱面透镜与配置在光出射面上的棱镜片的聚光方向一致来提高聚光作用。然而,在要求进一步提高背光源装置的亮度的情况下,在上述的构成中,聚光作用有可能不足,仍然有改善的余地。本发明是鉴于上述的状况而完成的,其目的在于实现亮度的提高。
用于解决问题的方案
本发明的照明装置具备:光源;导光板,其呈方形的板状,外周端面之中的呈对边的一对端面中的至少任意一方作为入射从上述光源发出的光的光入射面,并且其一个板面作为使光出射的光出射面,而且另一个板面作为相反板面;出光侧各向异性聚光部,其相对于上述导光板配置在出光侧,是将沿着第1方向延伸的出光侧单位聚光部以沿着第2方向排列多个的形式配置而成的,上述第1方向是沿着上述导光板的上述外周端面之中的呈对边并且不包含上述光入射面的一对端面的方向,上述第2方向是沿着上述导光板的上述外周端面之中的包含上述光入射面的上述一对端面的方向;光出射面侧各向异性聚光部,其配置在上述导光板的上述光出射面侧,是将沿着上述第1方向延伸的光出射面侧单位聚光部以沿着上述第2方向排列多个的形式配置而成的;出光反射部,其配置在上述导光板的上述相反板面侧,是将单位反射部以沿着上述第1方向空开间隔排列多个的形式配置而成的,上述单位反射部以使上述相反板面凹陷的形式形成以成为沿着上述第2方向延伸的形式,具有在上述第1方向上配置在上述光源侧的主反射面和配置在该主反射面的相反侧的再入射面;相反板面侧各向异性聚光部,其配置在上述导光板的上述相反板面侧,是将沿着上述第1方向延伸的相反板面侧单位聚光部以沿着上述第2方向排列多个的形式配置而成的;第1反射突部,其在上述导光板的上述相反板面侧,相对于上述单位反射部在上述第1方向上配置于上述光源侧并是以从上述相反板面突出的形式形成的,具有延长主反射面和第1辅助反射面,上述延长主反射面与上述主反射面相连,上述第1辅助反射面在上述第1方向上相对于上述延长主反射面配置在上述光源侧,使前往上述相反板面侧的光反射从而使其前往上述主反射面和上述延长主反射面侧;以及第2反射突部,其在上述导光板的上述相反板面侧,相对于上述单位反射部在上述第1方向上配置于与上述第1反射突部侧相反的一侧并是以从上述相反板面突出的形式形成的,具有延长再入射面和第2辅助反射面,上述延长再入射面与上述再入射面相连,上述第2辅助反射面在上述第1方向上相对于上述延长再入射面配置于与上述第1反射突部侧相反的一侧,使入射到上述再入射面和上述延长再入射面中的至少任意一方的光反射从而使其前往上述光出射面侧。
这样,从光源发出的光入射到导光板的光入射面,在导光板内传播,在此过程中被在导光板的相反板面侧配置的出光反射部反射。该出光反射部是将沿着第2方向延伸的单位反射部以沿着第1方向空开间隔排列多个的形式配置而成,因此,通过利用多个单位反射部所具有的主反射面使在导光板内沿着第1方向前进的光反射,能够使该光朝向光出射面侧立起。由此,能够使光从光出射面出射。
在此,在导光板内传播而到达相反板面的光由构成相反板面侧各向异性聚光部的相反板面侧单位聚光部在作为其排列方向的第2方向上选择性地赋予聚光作用之后,会由单位反射部使其朝向光出射面侧立起。到达导光板的光出射面的光由构成光出射面侧各向异性聚光部的光出射面侧单位聚光部在作为其排列方向的第2方向上选择性地赋予聚光作用,然后,对从光出射面出射的光由构成出光侧各向异性聚光部的出光侧单位聚光部在作为其排列方向的第2方向上选择性地赋予聚光作用。如此,对从光出射面出射而前往出光侧单位聚光部的光预先由相反板面侧各向异性聚光部和光出射面侧各向异性聚光部分别分2个阶段赋予了各向异性聚光作用,因此,能使该光中更多地包含在出光侧单位聚光部中不发生回射而出射的光。由此,能够充分提高光的利用效率,从而能够进一步提高该照明装置的出射光的亮度。而且,由于是在导光板的相反板面侧配置相反板面侧各向异性聚光部,因此,与假如相对于导光板在出光侧追加配置各向异性聚光部的情况相比,能实现部件个数的削减等并且还有助于该照明装置的薄型化。
此外,在导光板内传播的光虽然中途被构成出光反射部的单位反射部所具有的主反射面反射,从而向光出射面侧立起,但其立起角度容易产生偏倚,从光出射面出射的光中往往会包含较多在第1方向上朝向与光源侧相反的一侧的矢量成分而容易产生亮度不均。对此,在导光板的相反板面侧,相对于单位反射部在第1方向上在光源侧配置有从相反板面突出的形式的第1反射突部,因此,在导光板内传播而前往相反板面侧的光被在第1反射突部中相对于延长主反射面在第1方向上配置于光源侧的第1辅助反射面反射而朝向主反射面和延长主反射面侧前进,从而能够对该光赋予在第1方向上朝向光源侧的矢量成分。由此,不易发生之后被主反射面和延长主反射面中的至少任意一方反射而从光出射面出射的光中偏多地包含在第1方向上朝向与光源侧相反的一侧的矢量成分的事态,从而亮度不均的产生得以缓和。
另一方面,在导光板内传播而前往单位反射部的主反射面的光中包含不少对主反射面、延长主反射面的入射角不超过临界角而透射过主反射面、延长主反射面的光。透射过主反射面、延长主反射面的光的一部分会入射到单位反射部的再入射面,但如果透射过主反射面、延长主反射面的光是直接经过单位反射部而再次入射到相反板面后从光出射面出射,则该出射光中往往会包含较多在第1方向上朝向与光源侧相反的一侧的矢量成分而有可能产生亮度不均。对此,在导光板的相反板面侧,相对于单位反射部在第1方向上与光源侧相反的一侧配置有从相反板面突出的形式的第2反射突部,因此,透射过主反射面、延长主反射面的光的一部分会在入射到第2反射突部的延长再入射面和再入射面中的至少任意一方后被第2辅助反射面反射而朝向光出射面侧前进,从而能够对该光赋予在第1方向上朝向光源侧的矢量成分。由此,不易发生从光出射面出射的光中偏多地包含在第1方向上朝向与光源侧相反的一侧的矢量成分的事态,从而亮度不均的产生得以缓和。
作为本发明的实施方式,优选以下的构成。
(1)上述出光反射部的上述单位反射部包括在上述第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部。首先,单位反射部具有反射光量与其表面积的大小成正比的倾向,因此,为了得到所需要的反射光量,就必须将表面积的大小设为与其相应的值。在此,如果是以在第2方向上沿导光板的整个长度延伸的形式形成了单位反射部,则当要使单位反射部的表面积成为上述值时,无法使单位反射部在导光板的板面的法线方向上的尺寸增大一定尺寸以上。与此相比,如果使单位反射部包括在第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部,则当要使单位反射部的表面积成为上述值时,能够相对增大单位反射部在导光板的板面的法线方向上的尺寸。因此,例如在通过树脂成形制造导光板并在其相反板面上将出光反射部一体成形的情况下,容易在相反板面上将构成单位反射部的分割单位反射部形成为按设计那样的形状。由此,能够恰当地发挥出光反射部的光学性能。
此外,如果是以在第2方向上沿导光板的整个长度延伸的形式形成了单位反射部,则虽然能通过削减在第1方向上排列的单位反射部的数量来调整将各单位反射部的表面积相加的总面积,但这样的话,在第1方向上排列的单位反射部的排列间隔会变大,因此有可能产生亮度不均。对此,如果使单位反射部包括在第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部,则无需变更在第1方向上排列的单位反射部的数量和排列间隔,因此,该照明装置的出射光不易产生亮度不均。
(2)上述出光反射部形成为上述单位反射部通过将构成上述相反板面侧各向异性聚光部的上述相反板面侧单位聚光部之中的顶部侧局部切去而成为沿着上述第2方向开口的形态。假如单位反射部不是沿着第2方向开口而是具有沿着第1方向的侧面的形态,则光会被该沿着第1方向的侧面折射或者反射,从而相反板面侧各向异性聚光部的聚光性能有可能劣化。对此,以单位反射部通过将相反板面侧单位聚光部之中的顶部侧局部切去而成为沿着第2方向开口的形态的方式形成出光反射部,因此,相反板面侧各向异性聚光部的聚光性能得以良好发挥,由此能够进一步提高该照明装置的出射光的亮度。
(3)上述第1反射突部和上述第2反射突部在上述第2方向上空开间隔断续地各排列有多个,并且在上述第2方向上的配置是与上述多个分割单位反射部的配置一致的。这样,能够将在第1反射突部的第1辅助反射面上反射后的光高效地提供给分割单位反射部的主反射面和延长主反射面侧。并且,能够使透射过分割单位反射部的主反射面、延长主反射面的光入射到第2反射突部的延长再入射面和再入射面中的至少任意一方而在第2辅助反射面上高效地反射。由此,能够利用第1反射突部和第2反射突部更好地缓和来自光出射面的出射光可能产生的亮度不均。另外,第1反射突部和第2反射突部不易对相反板面侧各向异性聚光部的聚光性能产生不利影响。
(4)上述第1反射突部和上述第2反射突部在上述第1方向上从正面看的外形是仿照上述相反板面侧单位聚光部在上述第1方向上从正面看的外形而形成的。这样,例如在通过注塑成形制造导光板的情况下,当通过切削加工形成注塑成形所使用的成形模具时,能够容易地进行切削。另外,当制造导光板时,即使在要对已树脂成形的导光板实施切削加工的情况下,也能够容易地进行该切削加工。因此,生产性优异。
(5)上述第1反射突部和上述第2反射突部各自形成为在上述第2方向上连续地延伸,并以跨上述多个分割单位反射部的形式配置。这样,能够使在导光板内传播而前往相反板面侧的光更多地在第1反射突部的第1辅助反射面上反射而提供给分割单位反射部的主反射面和延长主反射面侧。并且,能够使透射过分割单位反射部的主反射面、延长主反射面的光更多地高效入射到第2反射突部的延长再入射面和再入射面中的至少任意一方而在第2辅助反射面上反射。由此,利用第1反射突部和第2反射突部,既能够很好地缓和来自光出射面的出射光可能产生的亮度不均又能够实现亮度的提高。
(6)上述第1反射突部的上述第1辅助反射面在上述第1方向上的尺寸形成为在上述第1方向上越靠近上述光源就越大。从导光板的光出射面之中的在第1方向上离光源远的一侧出射的出射光在到出射为止的期间内在导光板内经过的光路长度相对较长,因此,光的指向性相对得以缓和,但从在第1方向上离光源近的一侧出射的出射光在到出射为止的期间内在导光板内经过的光路长度相对较短,因此,光的指向性具有相对较难缓和的倾向。对此,如上所述,第1反射突部的第1辅助反射面在第1方向上的尺寸是在第1方向上越靠近光源就越大,因此,在第1方向上越靠近光源,导光板内的光越容易被第1辅助反射面反射,并且通过该反射,光中会更多地包含在第1方向上朝向与光源侧相反的一侧的矢量成分,从而指向性很好地得以缓和。由此,从导光板的光出射面之中的在第1方向上离光源远的一侧出射的出射光与从在第1方向上离光源近的一侧出射的出射光不易产生指向性的差,从而能更好地缓和亮度不均的发生。
(7)上述出光反射部的上述单位反射部在上述第1方向上的尺寸形成为在上述第1方向上越远离上述光源就越大,并且上述单位反射部在上述第1方向上的排列间隔是恒定的,上述第1反射突部在上述第1方向上的尺寸形成为与在上述第1方向上相邻的2个上述单位反射部之间的间隔相等。例如,在将该照明装置与显示面板组合使用的情况下,通过将单位反射部在第1方向上的排列间隔设为该显示面板的像素排列之间不会发生干扰的值,会使得在利用被各单位反射部的主反射面反射而从导光板的光出射面出射的光显示到显示面板的图像中,不易产生被称为摩尔纹的干扰条纹。另一方面,导光板内存在的光量具有在第1方向上越远离光源就越减少的倾向。对此,如上所述,通过将单位反射部在第1方向上的尺寸设为在第1方向上越远离光源就越大,即使在第1方向上离光源远的一侧也能利用单位反射部的主反射面使光更多地反射而促进其从光出射面出射,因此,在第1方向上离光源近的一侧与离光源远的一侧不易在出射光量上产生差。而且,如上所述,在第1方向上的排列间隔恒定且相互相邻的2个单位反射部之间,在第1方向上沿整个长度配置有第1反射突部,因此,如上所述,由于单位反射部在第1方向上的尺寸是在第1方向上越靠近光源就越小,因而该处所具有的第1辅助反射面在第1方向上的尺寸是越靠近光源就越大。也就是说,通过在第1方向上相邻的2个单位反射部之间,在第1方向上沿整个长度配置第1反射突部,能够容易地使第1辅助反射面在第1方向上的尺寸的变化率与单位反射部在第1方向上的尺寸的变化率相匹配。由此,既能够更好地缓和来自光出射面的出射光可能产生的亮度不均又能够实现亮度的提高。
(8)上述第2反射突部形成为与上述第1反射突部相比,其突出前端位置配置得离上述相反板面更远。这样,能够使透射过主反射面、延长主反射面的光高效地透射过第2反射突部的延长再入射面而在第2辅助反射面上反射。由此,能够利用第1反射突部和第2反射突部更好地缓和来自光出射面的出射光可能产生的亮度不均。
(9)上述出光反射部的多个上述单位反射部形成为在上述第1方向上越远离上述光源而在上述导光板的板面的法线方向上的尺寸越大,上述第1反射突部和上述第2反射突部各自沿着上述第1方向空开间隔排列有多个,并且在上述第1方向上的配置是与多个上述单位反射部的配置一致的,而且,各自形成为越远离上述光源而从上述相反板面的突出尺寸越大。这样,在导光板内传播而前往相反板面侧的光被沿着第1方向排列的多个第1反射突部的各第1辅助反射面反射,从而被更恰当地提供给沿着第1方向排列的多个单位反射部的主反射面和延长主反射面侧。透射过沿着第1方向排列的多个单位反射部的主反射面、延长主反射面的光会更恰当地入射到沿着第1方向排列的多个第2反射突部的延长再入射面和再入射面中的至少任意一方而被第2辅助反射面反射。如此,利用沿着第1方向排列的各多个第1反射突部和第2反射突部,既能够更好地缓和来自光出射面的出射光可能产生的亮度不均又能够实现亮度的提高。
(10)上述第1反射突部和上述第2反射突部中的至少任意一方具有在从上述相反板面的突出前端部形成的平坦面。这样,利用平坦面使得第1反射突部和第2反射突部中的至少任意一方的突出前端部不易产生压垮等变形。由此,具有平坦面的第1反射突部和第2反射突部中的至少任意一方的光学性能得以稳定地发挥。
(11)上述第1反射突部在上述第1方向上的尺寸形成为与在上述第1方向上相邻的2个上述单位反射部之间的间隔相等。这样,在第1方向上相邻的2个单位反射部之间,会在第1方向上沿整个长度配置第1反射突部。由此,能够利用第1反射突部所具有的第1辅助反射面使在导光板内传播而前往相反板面侧的光更高效地反射而使其前往主反射面和延长主反射面侧。
(12)具备反射构件,上述反射构件具有与上述导光板的上述相反板面相对的反射面,并且在上述反射面上使来自上述相反板面的光反射。这样,通过利用反射构件的反射面使从导光板的相反板面漏出的光反射,能够使该反射光再次高效入射到相反板面。并且,例如,即使在导光板的相反板面与反射构件之间产生了空隙的情况下,也能够使透射过主反射面、延长主反射面的光高效入射到从相反板面向反射构件侧突出的第2反射突部的延长再入射面,利用第2辅助反射面使该入射光反射而使其前往光出射面侧,因此,能够很好地缓和亮度不均。
(13)在上述第1反射突部和上述第2反射突部中的至少任意一方中,上述第1辅助反射面和上述第2辅助反射面中的至少任意一方形成为包括倾斜角度相互不同的多个倾斜面。如此,通过将第1辅助反射面和第2辅助反射面中的至少任意一方设为包括多个倾斜面的构成,容易使反射光的前进方向分散,因此,能够更好地抑制亮度不均的产生。
(14)在上述第1反射突部和上述第2反射突部中的至少任意一方中,上述第1辅助反射面和上述第2辅助反射面中的至少任意一方形成为曲面。如此,通过将第1辅助反射面和第2辅助反射面中的至少任意一方设为包括曲面的构成,容易使反射光的前进方向分散,因此,能够更好地抑制亮度不均的产生。
其次,为了解决上述问题,本发明的显示装置具备:上面所述的照明装置;以及显示面板,其利用来自上述照明装置的光进行显示。
根据这种构成的显示装置,照明装置的出射光的正面亮度高且不易产生亮度不均,因此,能够实现显示质量优异的显示。
上述显示面板设为在一对基板间封入液晶而成的液晶面板。这样的显示装置作为液晶显示装置,能够应用于各种用途,例如智能手机、平板型个人计算机的显示器等。
发明效果
根据本发明,能够实现亮度的提高。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的液晶显示装置的概略构成的分解立体图。
图2是示出构成液晶显示装置的背光源装置的概略构成的分解立体图。
图3是示出液晶显示装置的沿着长边方向(第1方向,X轴方向)的截面构成的截面图。
图4是示出液晶显示装置的沿着短边方向(第2方向,Y轴方向)的截面构成的截面图。
图5是将图3的LED附近放大的截面图。
图6是导光板的俯视图。
图7是导光板的仰视图。
图8是将导光板之中的光入射面侧的端部附近和相反端面侧的端部附近放大的仰视图。
图9是示出构成液晶显示装置的背光源装置的沿着短边方向(第2方向,Y轴方向)的截面构成的截面图。
图10是图9的A-A线截面图。
图11是图9的B-B线截面图。
图12是表示在比较实验1中使比较例1和实施例1的各导光板的出射光透射过棱镜片而得到的出射光在第1方向上的亮度角度分布的坐标图。
图13是示出在比较实验2中构成比较例2和实施例1的各导光板的出光反射部的单位反射部的高度尺寸的坐标图。
图14是示出在比较实验2中比较例2和实施例1的各导光板的第1位置至第5位置的单位反射部的高度尺寸和单位反射部的形状再现性的表。
图15是本发明的实施方式2的导光板的立体图。
图16是示出将背光源装置沿着短边方向(第2方向,Y轴方向)切断的截面构成的截面图。
图17是示出将本发明的实施方式3的背光源装置沿着短边方向(第2方向,Y轴方向)切断的截面构成的截面图。
图18是示出将本发明的实施方式4的背光源装置沿着短边方向(第2方向,Y轴方向)切断的截面构成的截面图。
图19是示出将本发明的实施方式5的背光源装置沿着长边方向(第1方向,X轴方向)切断的截面构成的截面图。
图20是示出将本发明的实施方式6的背光源装置沿着长边方向(第1方向,X轴方向)切断的截面构成的截面图。
图21是示出将本发明的实施方式7的背光源装置沿着长边方向(第1方向,X轴方向)切断的截面构成的截面图。
图22是示出将本发明的实施方式8的背光源装置沿着长边方向(第1方向,X轴方向)切断的截面构成的截面图。
图23是示出将本发明的实施方式9的背光源装置沿着短边方向(第2方向,Y轴方向)切断的截面构成的截面图。
图24是示出将本发明的实施方式10的背光源装置沿着短边方向(第2方向,Y轴方向)切断的截面构成的截面图。
图25是示出将本发明的实施方式11的背光源装置沿着短边方向(第2方向,Y轴方向)切断的截面构成的截面图。
图26是示出将本发明的实施方式12的背光源装置沿着长边方向(第1方向,X轴方向)切断的截面构成的截面图。
图27是表示在比较实验3中使在比较例3和实施例2的各导光板的第1方向上来自中央附近的出射光透射过棱镜片而得到的出射光在第1方向上的亮度角度分布的坐标图。
图28是表示在比较实验3中使在比较例3和实施例2的各导光板的第1方向上来自LED附近的出射光透射过棱镜片而得到的出射光在第1方向上的亮度角度分布的坐标图。
图29是示出将本发明的实施方式13的背光源装置沿着短边方向(第2方向,Y轴方向)切断的截面构成的截面图。
图30是示出将本发明的另一实施方式(1)的背光源装置沿着长边方向(第1方向,X轴方向)切断的截面构成的截面图。
图31是示出将本发明的另一实施方式(2)的背光源装置沿着长边方向(第1方向,X轴方向)切断的截面构成的截面图。
图32是示出将本发明的另一实施方式(3)的背光源装置沿着长边方向(第1方向,X轴方向)切断的截面构成的截面图。
图33是示出将本发明的另一实施方式(4)的背光源装置沿着长边方向(第1方向,X轴方向)切断的截面构成的截面图。
图34是示出将本发明的另一实施方式(5)的背光源装置沿着长边方向(第1方向,X轴方向)切断的截面构成的截面图。
图35是示出将本发明的另一实施方式(6)的背光源装置沿着长边方向(第1方向,X轴方向)切断的截面构成的截面图。
具体实施方式
<实施方式1>
通过图1至图14来说明本发明的实施方式1。在本实施方式中,示例出液晶显示装置10。此外,在一部分附图中示出X轴、Y轴和Z轴,各轴方向被描画成各附图中示出的方向。另外,上下方向以图3至图5为基准,且将该图上侧设为表侧并且将该图下侧设为里侧。
如图1所示,液晶显示装置10整体上在俯视时呈长方形,是将触摸面板14、护罩面板(保护面板,护罩玻璃)15以及壳体16等部件组装到作为骨干部件的液晶显示单元LDU而成的。液晶显示单元LDU具有:液晶面板(显示面板)11,其在表侧具有显示图像的显示面DS;背光源装置(照明装置)12,其配置在液晶面板11的里侧,朝向液晶面板11照射光;以及框架(箱体构件)13,其从表侧即与背光源装置12侧相反的一侧(显示面DS侧)按压液晶面板11。触摸面板14和护罩面板15均从表侧收纳在构成液晶显示单元LDU的框架13内,并且外周部分(包括外周端部)由框架13从里侧支承。触摸面板14相对于液晶面板11在表侧配置于空开规定的间隔的位置,并且里侧(内侧)的板面为与显示面DS呈相对状的相对面。护罩面板15相对于触摸面板14以与其重叠的形式配置在表侧,并且里侧(内侧)的板面为与触摸面板14的表侧的板面呈相对状的相对面。此外,在触摸面板14与护罩面板15之间设置有防反射膜AR(参照图5)。壳体16以从里侧覆盖液晶显示单元LDU的形式组装于框架13。液晶显示装置10的构成部件之中,框架13的一部分(后述的环状部13b)、护罩面板15以及壳体16构成了液晶显示装置10的外观。本实施方式的液晶显示装置10主要用于智能手机等便携型电子设备,其屏幕大小例如为5英寸左右。
首先,详细说明构成液晶显示单元LDU的液晶面板11。如图3和图4所示,液晶面板11具备:玻璃制的一对基板11a、11b,其在俯视时呈长方形,并大致透明且具有优异的透光性;以及液晶层(未图示),其介于两个基板11a、11b间,包含液晶分子,液晶分子是随着加电场而光学特性会发生变化的物质,两个基板11a、11b在维持液晶层的厚度这么大的间隙的状态下由未图示的密封材料贴合。该液晶面板11具有:显示区域(被后述的板面遮光层32包围的中央部分);其显示图像;以及非显示区域(与后述的板面遮光层32重叠的外周部分),其呈环绕显示区域的边框状,并且不显示图像。此外,液晶面板11的长边方向与X轴方向一致,短边方向与Y轴方向一致,而且,厚度方向与Z轴方向一致。
两个基板11a、11b之中,表侧(正面侧)为CF基板11a,里侧(背面侧)为阵列基板11b。在阵列基板11b的内面侧(液晶层侧,与CF基板11a相对的一面侧),作为开关元件的TFT(Thin Film Transistor:薄膜晶体管)和像素电极排列设置有多个,并且在这些TFT和像素电极的周围,环绕地配设有呈格子状的栅极配线和源极配线。在各配线中,从未图示的控制电路提供有规定的图像信号。配置在由栅极配线和源极配线包围的方形的区域中的像素电极包括ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)或者ZnO(Zinc Oxide:氧化锌)这样的透明电极。
另一方面,在CF基板11a中,在与各像素对应的位置排列设置有多个彩色滤光片。彩色滤光片为R、G、B这三种颜色交替排列的配置。在各彩色滤光片间形成有用于防止混色的遮光层(黑矩阵)。在彩色滤光片和遮光层的表面上,设置有与阵列基板11b侧的像素电极相对的相对电极。该CF基板11a为比阵列基板11b小一圈的大小。另外,在两个基板11a、11b的内面侧,分别形成有用于使液晶层所包含的液晶分子取向的取向膜。此外,在两个基板11a、11b的外表面侧,分别贴附有偏振板11c、11d(参照图5)。
然后,详细说明构成液晶显示单元LDU的背光源装置12。如图1所示,背光源装置12整体上与液晶面板11同样呈俯视时为长方形的大致块状。如图2至图4所示,背光源装置12具备:LED(Light Emitting Diode:发光二极管)17,其是光源;LED基板(光源基板)18,其上安装有LED17;导光板19,其对来自LED17的光进行引导;反射片(反射构件)40,其使来自导光板19的光反射;光学片(出光侧各向异性聚光部,光学构件)20,其层叠配置在导光板19上;遮光框架21,其从表侧按压导光板19;底座22,其收纳LED基板18、导光板19、光学片20以及遮光框架21;以及散热构件23,其以与底座22的外表面接触的形式装配。该背光源装置12设为将LED17(LED基板18)以偏置的形式配置在其外周部分之中的短边侧的一端部的单侧入光方式的边光型(侧光型)。
如图2、图3以及图5所示,LED17是利用树脂材料将LED芯片密封到固定于LED基板18的基板部上的构成。安装于基板部的LED芯片的主发光波长为1种,具体来说,使用的是发蓝色单色光的LED芯片。另一方面,在密封LED芯片的树脂材料中,分散混合有被从LED芯片发出的蓝色光激励而发出规定颜色的光的荧光体,整体上大致发白色光。此外,作为荧光体,例如能够从发黄色光的黄色荧光体、发绿色光的绿色荧光体以及发红色光的红色荧光体之中适当组合使用,或者单独使用其中任意1种。该LED17设为与对LED基板18的安装面相反一侧的面成为发光面17a的所谓顶面发光型。
如图2、图3以及图5所示,LED基板18呈沿着Y轴方向(导光板19和底座22的短边方向)延伸的长条的板状,以其板面并行于Y轴方向和Z轴方向的姿势即与液晶面板11和导光板19的板面正交的姿势收纳在底座22内。也就是说,该LED基板18设为如下姿势:其板面的长边方向与Y轴方向一致,短边方向与Z轴方向一致,而且,与板面正交的板厚方向是与X轴方向一致的。LED基板18的朝向内侧的板面(安装面18a)与导光板19的一短边侧的端面(光入射面19b,光源相对端面)在X轴方向上空开规定的间隔并配置为相对状。因此,LED17及LED基板18与导光板19的排列方向是与X轴方向大致一致的。该LED基板18的长度尺寸设为与导光板19的短边尺寸大致相同的程度或比其大,且该LED基板18装配在后述的底座22的短边侧的一端部。
如图5所示,在LED基板18之中的内侧即朝向导光板19侧的板面(与导光板19相对的面)上表面安装有上述的构成的LED17,该板面为安装面18a。LED17在LED基板18的安装面18a上沿着其长度方向(Y轴方向)空开规定的间隔成一列(直线)地排列配置有多个。即,可以说LED17是在背光源装置12的短边侧的一端部中沿着短边方向间断地排列配置有多个。相邻的LED17间的排列间隔(排列间距)大致相等。另外,在LED基板18的安装面18a上,形成有沿着Y轴方向延伸并且横穿LED17组而将相邻的LED17彼此串联连接的含有金属膜(铜箔等)的配线图案(未图示),通过将在该配线图案的两端部形成的端子部连接到外部的LED驱动电路,能将驱动电力提供给各LED17。另外,LED基板18的基材与底座22同样为金属制,在其表面上隔着绝缘层形成有已述的配线图案(未图示)。此外,作为LED基板18的基材所使用的材料,也能使用陶瓷等绝缘材料。
导光板19含有折射率远高于空气并大致透明且透光性优异的合成树脂材料(例如耐久性优异的聚碳酸酯(PC)等)。如图2和图6所示,导光板19与液晶面板11同样是在俯视时呈大致长方形的平板状,其板面与液晶面板11的板面(显示面DS)是并行的。导光板19的板面的长边方向与X轴方向一致,短边方向与Y轴方向一致,且与板面正交的板厚方向是与Z轴方向一致的。如图3和图4所示,导光板19在底座22内配置在液晶面板11和光学片20的正下位置,其外周端面之中的一短边侧的端面与配置在底座22的短边侧的一端部中的LED基板18的各LED17分别呈相对状。因此,LED17(LED基板18)与导光板19的排列方向是与X轴方向一致的,而光学片20(液晶面板11)与导光板19的排列方向(重叠方向)是与Z轴方向一致的,两个排列方向相互正交。并且,导光板19具有如下功能:使由LED17沿着X轴方向(LED17与导光板19的排列方向)朝向导光板19发出的光从短边侧的端面导入,并且使该光一边在内部传播一边朝向光学片20侧(表侧,光出射侧)立起而从板面出射。
如图3和图4所示,呈平板状的导光板19的板面之中的朝向表侧(出光侧)的板面(与液晶面板11、光学片20相对的面)是使内部的光朝向光学片20和液晶面板11侧出射的光出射面19a。导光板19的与板面相邻的外周端面之中,沿着Y轴方向(LED17的排列方向,LED基板18的长边方向)呈长条状的一对短边侧的端面中的一方(图3所示的左侧)端面如图5所示,与LED17(LED基板18)空开规定的空间而呈相对状,该端面是入射从LED17发出的光的光入射面19b,换言之,是与LED17相对的LED相对端面(光源相对端面)。光入射面19b是并行于Y轴方向和Z轴方向的面,且是与光出射面19a大致正交的面。另外,LED17与光入射面19b(导光板19)的排列方向是与X轴方向一致的,并行于光出射面19a。导光板19的外周端面的一对短边侧的端面之中,与上述的光入射面19b相反一侧的另一方端面(与光入射面19b呈对边的端面)为相反端面19d,而与光入射面19b和相反端面19d这两者相邻的一对长边侧的端面(呈对边并且不包含光入射面19b的一对端面)分别为侧端面19e。一对侧端面19e为并行于X轴方向(LED17与导光板19的排列方向)和Z轴方向的面。如图3和图4所示,导光板19的外周端面之中的除了光入射面19b以外的3个端面即相反端面19d和一对侧端面19e分别为与LED17不相对的LED非相对端面(光源非相对端面)。从LED17朝着作为导光板19的外周端面的光入射面19b入射到导光板19内的光通过被后述的反射片40反射或者在光出射面19a、相反板面19c以及其它外周端面(相反端面19d和各侧端面19e)上进行全反射等,而在导光板19内高效地传播。在将导光板19的材料设为聚碳酸酯的情况下,折射率为1.585左右,因此,临界角例如为39°左右。此外,以下,将沿着导光板19的外周端面之中的呈对边并且不包含光入射面19b的一对端面(长边侧的端面,侧端面19e)的方向(X轴方向)设为“第1方向”,将沿着呈对边并且包含光入射面19b的一对端面(短边侧的端面,光入射面19b和相反端面19d)的方向(Y轴方向)设为“第2方向”,而且,将导光板19的板面的法线方向(与第1方向和第2方向这两者正交的方向,导光板19的板厚方向)设为“第3方向”。
如图3和图4所示,导光板19的板面之中,朝向里侧(与光出射侧相反的一侧)的板面(与反射片40、底座22的底板22a相对的面)换言之与光出射面19a相反一侧的板面为相反板面19c。在该相反板面19c上,以将其大致整个范围覆盖的形式设置有能使来自导光板19的光反射而向表侧即光出射面19a侧立起的反射片40。换言之,反射片40是以夹在底座22的底板22a与导光板19之间的形式配置的。反射片40具有与导光板19的相反板面19c相对并且使光反射的反射面40a,能使反射面40a所反射的光在导光板19内高效地传播。如图5所示,该反射片40之中的在导光板19的光入射面19b侧的端部是比光入射面19b向外侧即LED17侧延伸的,通过利用该延伸部分使来自LED17的光反射,能够提高光向光入射面19b的入射效率。另外,反射片40与导光板19的相反板面19c之间是空开规定的空隙的。
在导光板19的相反板面19c上,如图3和图5所示,设置有用于使在导光板19内传播的光反射而促进其从光出射面19a出射的出光反射部41。出光反射部41是将在导光板19的相反板面19c中沿着第2方向(Y轴方向)延伸并且截面形状呈大致三角形的槽状的单位反射部(单位出光反射部)41a沿着第1方向(X轴方向)空开间隔排列配置(间断配置)多个而成的。单位反射部41a具有:主反射面41a1,其在第1方向上配置于LED17侧(光入射面19b侧);以及再入射面41a2,其在第1方向上配置于与LED17侧相反的一侧(相反端面19d侧)。主反射面41a1为倾斜面,是随着在第1方向上去往与LED17侧相反的一侧(相反端面19d侧)而逐渐靠近光出射面19a的上坡。再入射面41a2为倾斜面,是随着在第1方向上去往与LED17侧相反的一侧而逐渐远离光出射面19a的下坡。主反射面41a1相对于光出射面19a、相反板面19c所成的倾斜角度θs1优选设为例如40°~50°的范围,图10和图11图示出设为45°左右的情况。再入射面41a2相对于光出射面19a、相反板面19c所成的倾斜角度θs2优选设为例如70°~90°的范围,图10和图11图示出设为80°左右的情况。也就是说,主反射面41a1的上述倾斜角度θs1比再入射面41a2的上述倾斜角度θs2小。并且,该单位反射部41a通过利用在第1方向上配置于光入射面19b侧的主反射面41a1使光反射,能产生对光出射面19a的入射角不超过临界角的光而促进从光出射面19a的出射。另一方面,单位反射部41a所具有的再入射面41a2在对主反射面41a1的入射角不超过临界角的光透射过主反射面41a1时,能使该透射光再入射到导光板19内。沿着第1方向排列的多个单位反射部41a配置成:随着在第1方向上远离光入射面19b(LED17)而其高度尺寸(在第3方向上的尺寸)逐渐变大,并且主反射面41a1和再入射面41a2的面积(表面积)逐渐变大。由此,控制来自光出射面19a的出射光使其在光出射面19a的面内成为均匀的分布。此外,单位反射部41a的在第1方向上的排列间隔(排列间距)配置成随着远离LED17而逐渐变大。
如图2至图4所示,光学片20与液晶面板11和底座22同样在俯视时呈长方形。光学片20相对于导光板19的光出射面19a以与其重叠的形式配置在表侧(出光侧)。也就是说,通过将光学片20配置成介于液晶面板11与导光板19之间,使来自导光板19的出射光透射过并且一边对该透射光赋予规定的光学作用一边使其朝向液晶面板11出射。此外,关于光学片20在后面详细说明。
如图3和图4所示,遮光框架21形成为以仿照导光板19的外周部分(外周端部)的形式延伸的大致框状(边框状),能在大致整周上从表侧按压导光板19的外周部分。该遮光框架21为合成树脂制,并且表面设为例如呈黑色的形态,从而具有遮光性。遮光框架21是以其内端部21a在整周上介于导光板19的外周部分及LED17与液晶面板11及光学片20的各外周部分(外周端部)之间的形式配置的,它们隔开为在光学上独立。由此,能够阻挡从LED17发出而未入射到导光板19的光入射面19b或从相反端面19d和侧端面19e漏出的光直接入射到液晶面板11和光学片20的各外周部分(特别是端面)。另外,遮光框架21之中,俯视时与LED17及LED基板18不重叠的3个边部(一对长边部以及与LED基板18侧相反一侧的短边部)具有从底座22的底板22a立起的部分和从里侧支撑框架13的部分,而俯视时与LED17及LED基板18重叠的短边部是以从表侧覆盖导光板19的端部和LED基板18(LED17)并且在一对长边部间架桥的形式形成的。另外,该遮光框架21由未图示的螺丝构件等固定机构固定于后述的底座22。
底座22例如包括铝板、电镀锌钢板(SECC)等热传导率优异的金属板,如图3和图4所示,包括:底板22a,其与液晶面板11同样在俯视时呈长方形;以及侧板22b,其从底板22a的各边(一对长边和一对短边)的外端分别朝向表侧立起。底座22(底板22a)的长边方向与X轴方向一致,短边方向与Y轴方向一致。底板22a的大部分为从里侧(与光出射面19a侧相反的一侧)支撑导光板19的导光板支撑部22a1,而其LED基板18侧的端部为带台阶状地向里侧鼓出的基板收纳部22a2。如图5所示,该基板收纳部22a2的截面形状呈大致L字型,包括:立起部38,其从导光板支撑部22a1的端部弯曲而朝向里侧立起;以及收纳底部39,其从立起部38的立起前端部弯曲而朝向与导光板支撑部22a1侧相反的一侧突出。该立起部38的从导光板支撑部22a1的端部弯曲的位置与导光板19的光入射面19b相比位于与LED17侧相反的一侧(偏靠导光板支撑部22a1的中央)。长边侧的侧板22b从收纳底部39的突出前端部弯曲形成而向表侧立起。并且,在与该基板收纳部22a2相连的短边侧的侧板22b上装配有LED基板18,该侧板22b构成了基板装配部37。基板装配部37具有与导光板19的光入射面19b呈相对状的相对面,在该相对面上装配有LED基板18。LED基板18的与安装有LED17的安装面18a相反一侧的板面以经由双面胶带等基板固定构件25连接的形式固定到基板装配部37的内侧的板面。装配后的LED基板18与构成基板收纳部22a2的收纳底部39的内侧的板面之间具有稍稍的空隙。另外,在底座22的底板22a的里侧的板面上,装配有用于控制液晶面板11的驱动的液晶面板驱动电路基板(未图示)、对LED17提供驱动电力的LED驱动电路基板(未图示)、用于控制触摸面板14的驱动的触摸面板驱动电路基板(未图示)等。
散热构件23包括铝板等热传导性优异的金属板,如图3所示,设为如下形态:沿着底座22的短边侧的一端部延伸,具体来说,沿着收纳LED基板18的基板收纳部22a2延伸。如图5所示,散热构件23的截面形状呈大致L字型,其包括:第1散热部23a,其与基板收纳部22a2的外表面并行且与该外表面接触;以及第2散热部23b,其并行于与基板收纳部22a2相连的侧板22b(基板装配部37)的外表面。第1散热部23a呈沿着Y轴方向延伸的细长的平板状,其并行于X轴方向和Y轴方向的朝向表侧的板面与基板收纳部22a2的收纳底部39的外表面沿大致整个长度抵接。第1散热部23a由螺丝构件SM紧固于收纳底部39,具有供螺丝构件SM插通的螺丝插通孔23a1。另外,在收纳底部39中形成有与螺丝构件SM螺合的螺丝孔28。由此,从LED17发出的热经由LED基板18、基板装配部37以及基板收纳部22a2传递到第1散热部23a。此外,螺丝构件SM以沿着第1散热部23a的延伸方向间断地排列多个的形式装配于第1散热部23a。第2散热部23b呈沿着Y轴方向延伸的细长的平板状,其并行于Y轴方向和Z轴方向的朝向内侧的板面与基板装配部37的外侧的板面之间空开规定的空隙并配置为相对状。
然后,说明构成液晶显示单元LDU的框架13。框架13包括铝等热传导率优异的金属材料,如图1所示,整体上以仿照液晶面板11、触摸面板14以及护罩面板15的各外周部分(外周端部)的形式延伸,呈俯视时为长方形的大致框状(边框状)。作为框架13的制造方法,例如采用冲压加工等。如图3和图4所示,框架13从表侧按压液晶面板11的外周部分,并且在与构成背光源装置12的底座22之间以夹着的形式保持有相互层叠的液晶面板11、光学片20以及导光板19。另一方面,框架13从里侧支承触摸面板14和护罩面板15的各外周部分,而以介于液晶面板11与触摸面板14的外周部分之间的形式配置。由此,在液晶面板11与触摸面板14之间能确保规定的空隙,因此,例如在外力作用于护罩面板15时,即使触摸面板14追随护罩面板15发生了变形而向液晶面板11侧挠曲,发生了挠曲的触摸面板14也不易干扰液晶面板11。
如图3和图4所示,框架13具有:框状部(框架基部,边框状部)13a,其是仿照液晶面板11、触摸面板14以及护罩面板15的各外周部分的;环状部(筒状部)13b,其与框状部13a的外周端部相连,并且分别从外周侧环绕触摸面板14、护罩面板15以及壳体16;以及装配板部13c,其从框状部13a朝向里侧突出而装配于底座22和散热构件23。框状部13a具有与液晶面板11、触摸面板14以及护罩面板15的各板面并行的板面,呈大致板状,并且形成为俯视时为长方形的框状。在框状部13a中,外周部分13a2与内周部分13a1相比,板厚相对较厚,在两者的边界位置形成有台阶(间隙)GP。框状部13a之中,内周部分13a1介于液晶面板11的外周部分与触摸面板14的外周部分之间,而外周部分13a2从里侧支承护罩面板15的外周部分。如此,框状部13a的表侧的板面会在大致整个范围内被护罩面板15覆盖,因此,表侧的板面几乎不会露出到外部。由此,即使框架13由于来自LED17的热等而温度上升了,液晶显示装置10的使用者也难以直接接触框架13的露出部位,因此,在安全方面是优异的。在框状部13a的内周部分13a1的里侧的板面上,如图5所示,固定有缓冲材料29,缓冲材料29用于缓冲并从表侧按压液晶面板11的外周部分,而在内周部分13a1的表侧的板面上固定有第1固定构件30,第1固定构件30用于缓冲并固定触摸面板14的外周部分。这些缓冲材料29和第1固定构件30在内周部分13a1中配置在俯视时相互重叠的位置。另一方面,在框状部13a的外周部分13a2的表侧的板面上固定有第2固定构件31,第2固定构件31用于缓冲并固定护罩面板15的外周部分。这些缓冲材料29和各固定构件30、31是以沿着框状部13a之中的除了四角的角部以外的各边部分别延伸的形式配置的。另外,各固定构件30、31例如包括基材具有缓冲性的双面胶带。
如图3和图4所示,环状部13b整体上呈俯视时为长方形的短方筒状,具有:第1环状部34,其从框状部13a的外周部分13a2的外周缘朝向表侧突出;以及第2环状部35,其从框状部13a的外周部分13a2的外周缘朝向里侧突出。换言之,呈短方筒状的环状部13b的在其轴线方向(Z轴方向)上的大致中央部的内周面与框状部13a的外周缘在整周上是相连的。第1环状部34是以在整周上环绕相对于框状部13a而配置在表侧的触摸面板14和护罩面板15的各外周端面的形式配置的。第1环状部34的内周面与触摸面板14及护罩面板15的各外周端面呈相对状,而外周面露出到该液晶显示装置10的外部从而构成了液晶显示装置10的侧面侧的外观。另一方面,第2环状部35从外周侧环绕相对于框状部13a而配置在里侧的壳体16的表侧的端部(装配部16c)。第2环状部35的内周面与后述的壳体16的装配部16c呈相对状,而外周面露出到该液晶显示装置10的外部从而构成了液晶显示装置10的侧面侧的外观。在第2环状部35的突出前端部形成有截面呈钩型的框架侧卡止爪部35a,壳体16卡止于该框架侧卡止爪部35a,从而能将壳体16保持为装配状态。
如图3和图4所示,装配板部13c从框状部13a之中的外周部分13a2朝向里侧突出,并且呈沿着框状部13a的各边部延伸的板状,其板面与框状部13a的板面是大致正交的。装配板部13c是按框状部13a的每个边部分别配置的。在框状部13a之中的LED基板18侧的短边部中配置的装配板部13c是以其朝向内侧的板面与散热构件23的第2散热部23b的外侧的板面接触的形式装配的。该装配板部13c由螺丝构件SM紧固于第2散热部23b,具有供螺丝构件SM插通的螺丝插通孔13c1。另外,在第2散热部23b中形成有与螺丝构件SM螺合的螺丝孔36。由此,从第1散热部23a传递到第2散热部23b的来自LED17的热在传递到装配板部13c之后被传递到整个框架13,由此,能高效地散热。另外,可以说该装配板部13c是经由散热构件23间接固定到底座22的。另一方面,在框状部13a之中的与LED基板18侧相反一侧的短边部和一对长边部中分别配置的各装配板部13c是以其朝向内侧的板面与底座22的各侧板22b的外侧的板面接触的形式由螺丝构件SM分别紧固的。在这些装配板部13c中形成有供螺丝构件SM插通的螺丝插通孔13c1,而在各侧板22b中形成有与螺丝构件SM螺合的螺丝孔36。此外,各螺丝构件SM是以沿着每个装配板部13c的延伸方向间断地排列多个的形式装配到各装配板部13c的。
接着,说明组装于上述的框架13的触摸面板14。如图1、图3以及图4所示,触摸面板14是使用者用于输入液晶面板11的显示面DS的面内的位置信息的位置输入装置,是在呈长方形并大致透明且具有优异的透光性的玻璃制的基板上形成规定的触摸面板图案(未图示)而成的。具体来说,触摸面板14与液晶面板11同样具有在俯视时呈长方形的玻璃制的基板,在其朝向表侧的板面上形成有构成所谓投影型静电电容方式的触摸面板图案的触摸面板用透明电极部(未图示),在基板的面内,矩阵状地排列配置有多个触摸面板用透明电极部。在触摸面板14的短边侧的一端部,形成有与从构成触摸面板图案的触摸面板用透明电极部引出的配线的端部连接的端子部(未图示),通过将未图示的柔性基板连接到该端子部,而从触摸面板驱动电路基板向构成触摸面板图案的触摸面板用透明电极部提供电位。如图5所示,触摸面板14的外周部分的内侧的板面由已述的第1固定构件30以相对的状态固定到框架13的框状部13a的内周部分13a1。
然后,说明组装于上述的框架13的护罩面板15。如图1、图3以及图4所示,护罩面板15是以从表侧覆盖触摸面板14的整个范围的形式配置的,由此实现了对触摸面板14和液晶面板11的保护。护罩面板15从表侧覆盖框架13的框状部13a的整个范围,并且构成了液晶显示装置10的正面侧的外观。护罩面板15包括在俯视时呈长方形并大致透明且具有优异的透光性的玻璃制的板状基材,优选包括强化玻璃。作为护罩面板15所使用的强化玻璃,优选使用例如通过对板状的玻璃基材的表面实施化学强化处理而在表面具备了化学强化层的化学强化玻璃。该化学强化处理是指例如通过离子交换将玻璃材料所包含的碱金属离子置换为离子半径更大的碱金属离子从而实现板状的玻璃基材的强化的处理,其结果是,形成的化学强化层成为残留有压缩应力的压缩应力层(离子交换层)。由此,护罩面板15的机械强度和耐冲击性能高,因此,能够更可靠地防止配置在其里侧的触摸面板14和液晶面板11损毁或损伤。
如图3和图4所示,护罩面板15与液晶面板11及触摸面板14同样在俯视时呈长方形,其俯视时的大小比液晶面板11和触摸面板14大一圈。因此,护罩面板15具有从液晶面板11和触摸面板14的各外周缘在整周上檐状地向外侧伸出的伸出部分15EP。该伸出部分15EP呈环绕液晶面板11和触摸面板14的长方形的大致框状(大致边框状),如图5所示,其内侧的板面由已述的第2固定构件31以相对的状态固定到框架13的框状部13a的外周部分13a2。另一方面,护罩面板15之中的与触摸面板14呈相对状的中央部分隔着防反射膜AR层叠在触摸面板14表侧。
在护罩面板15之中的包括上述的伸出部分15EP在内的外周部分的内侧(里侧)的板面(朝向触摸面板14侧的板面)上,如图3和图4所示,形成有遮挡光的板面遮光层(遮光层,板面遮光部)32。板面遮光层32例如包括呈黑色的涂料等遮光性材料,通过将该遮光性材料印刷到护罩面板15的内侧的板面而与该板面设置为一体。此外,在设置板面遮光层32时,例如能够采用丝网印刷、喷墨印刷等印刷方法。板面遮光层32不仅形成在护罩面板15之中的伸出部分15EP的整个范围内,还形成在比伸出部分15EP靠内侧而与触摸面板14及液晶面板11的各外周部分在俯视时分别重叠的部分的整个范围内。因此,板面遮光层32会以环绕液晶面板11的显示区域的形式配置,因此,能够遮挡显示区域外的光,从而能够使显示区域所显示的图像的显示质量高。
然后,说明组装于上述的框架13的壳体16。壳体16包括合成树脂材料或者金属材料,如图1、图3以及图4所示,呈朝向表侧开口的大致碗型,从里侧覆盖框架13的框状部13a、装配板部13c、底座22以及散热构件23等构件,并且构成了液晶显示装置10的背面侧的外观。壳体16包括:底部16a,其大致平坦;曲部16b,其从底部16a的外周缘朝向表侧立起,并且截面呈弯曲形状;以及装配部16c,其从曲部16b的外周缘朝向表侧大致笔直地立起。在装配部16c中形成有截面呈钩型的壳体侧卡止爪部16d,通过使该壳体侧卡止爪部16d卡止于框架13的框架侧卡止爪部35a,能将壳体16相对于框架13保持为装配状态。
此外,本实施方式的背光源装置12具备用于使其出射光在第2方向(Y轴方向)上聚光的构成,以下说明其理由和构成。如图3和图5所示,在导光板19内传播的光在其中途被构成出光反射部41的单位反射部41a的主反射面41a1反射而立起,从而对光出射面19a的入射角成为临界角以下而出射,通过在第1方向(X轴方向)上利用单位反射部41a而立起,实现了一定的聚光从而从正面方向即光出射面19a沿着其法线方向前往表侧。不过,出光反射部41虽然在第1方向上会对反射光赋予聚光作用,但在第2方向上几乎不会对反射光赋予聚光作用,因此,来自光出射面19a的出射光的亮度有可能产生各向异性。因此,在本实施方式中通过如下所示的构成实现在第2方向上的聚光。即,如图2所示,光学片20包括对透射光在第2方向上选择性地赋予聚光作用的具有聚光各向异性的1个棱镜片(出光侧各向异性聚光部)42,而在导光板19的光出射面19a上,设置有对出射光在第2方向上选择性地赋予聚光作用的具有聚光各向异性的光出射面侧棱镜部(光出射面侧各向异性聚光部)43,而且,在导光板19的相反板面19c上,设置有对在导光板19内传播的光在第2方向上选择性地赋予聚光作用的具有聚光各向异性的相反板面侧棱镜部(相反板面侧各向异性聚光部)44。然后,棱镜片42,详细说明光出射面侧棱镜部43和相反板面侧棱镜部44。
如图2和图9所示,棱镜片42包括:片基材42b,其呈片状;以及出光侧单位棱镜(出光侧单位聚光部)42a,其形成在片基材42b之中的与入射来自导光板19的出射光的入光侧板面42b1相反一侧(出光侧)的出光侧板面42b2上,并且具有聚光各向异性。片基材42b为大致透明的合成树脂制,具体来说,例如包括PET等热可塑性树脂材料,其折射率例如为1.667左右。出光侧单位棱镜42a一体地设置在片基材42b的表侧(出光侧)的板面即出光侧板面42b2上。出光侧单位棱镜42a包括作为光固化性树脂材料的一种的大致透明的紫外线固化性树脂材料,在制造第1棱镜片42时,例如将未固化的紫外线固化性树脂材料填充到成形用的模具内并且使片基材42b贴靠于该模具的开口端,由此以与出光侧板面42b2接触的形式配置未固化的紫外线固化性树脂材料,并在该状态下隔着片基材42b对紫外线固化性树脂材料照射紫外线,由此能够使紫外线固化性树脂材料固化而将出光侧单位棱镜42a一体地设置于片基材42b。构成出光侧单位棱镜42a的紫外线固化性树脂材料例如为PMMA等丙烯酸树脂,其折射率例如为1.59左右。出光侧单位棱镜42a是以从片基材42b的出光侧板面42b2沿着第3方向(Z轴方向)朝向表侧(出光侧)突出的形式设置的。该出光侧单位棱镜42a的沿着第2方向(Y轴方向)切断的截面形状呈大致三角形(大致山形),并且其沿着第1方向(X轴方向)直线延伸,在出光侧板面42b2中沿着第2方向排列配置有多个。出光侧单位棱镜42a的宽度尺寸(在第2方向上的尺寸)在第1方向的整个长度范围内是恒定的。各出光侧单位棱镜42a的截面形状呈大致等腰三角形,其具有一对斜面42a1并且顶角θv1为大致直角(90°)左右。沿着第2方向并列的多个出光侧单位棱镜42a的顶角θv1、底面42a2的宽度尺寸以及高度尺寸全部大致相同,相邻的出光侧单位棱镜42a间的排列间隔也大致恒定而等间隔地排列。
在光从导光板19侧入射到这种构成的棱镜片42时,如图9所示,该光会从导光板19的光出射面19a与棱镜片42的片基材42b之间所具有的空气层入射到片基材42b的入光侧板面42b1,因此,在其界面上会根据入射角进行折射。透射过片基材42b的光在从片基材42b的出光侧板面42b2入射到出光侧单位棱镜42a时,也仍然会在界面上根据入射角进行折射。并且,透射过出光侧单位棱镜42a的光在到达出光侧单位棱镜42a的斜面42a1时,如果其入射角超过临界角则进行全反射而回到(回射到)片基材42b侧,如果入射角未超过临界角则会一边在界面上进行折射一边出射。从出光侧单位棱镜42a的斜面42a1出射的光之中的前往相邻的出光侧单位棱镜42a的光会入射到该出光侧单位棱镜42a内而回到片基材42b侧。由此,来自出光侧单位棱镜42a的出射光在第2方向上被限制为前进方向接近正面方向,从而在第2方向上被选择性地赋予了聚光作用。
接着,说明配置在导光板19的光出射面19a侧的光出射面侧棱镜部43。光出射面侧棱镜部43是与导光板19一体形成的。为了将光出射面侧棱镜部43与导光板19设置为一体,例如只要通过注塑成形制造导光板19,在其成形模具的成形面上预先形成用于转印光出射面侧棱镜部43的转印形状即可。如图2、图6以及图9所示,光出射面侧棱镜部43是在光出射面19a上将沿着第1方向(X轴方向)延伸的光出射面侧单位棱镜(光出射面侧单位聚光部)43a以沿着第2方向(Y轴方向)排列多个的形式配置而成的。光出射面侧单位棱镜43a是以从光出射面19a沿着第3方向(Z轴方向)朝向表侧(出光侧)突出的形式设置的。光出射面侧单位棱镜43a的沿着第2方向切断的截面形状呈大致三角形(大致山形),并且其沿着第1方向直线延伸。光出射面侧单位棱镜43a的宽度尺寸(在第2方向上的尺寸)在第1方向的整个长度范围内是恒定的。各光出射面侧单位棱镜43a的截面形状呈大致等腰三角形,其具有一对斜面43a1并且顶角θv2为钝角(90°以上),具体来说优选设为100°~150°的范围,最优选设为110°左右。也就是说,光出射面侧单位棱镜43a的顶角θv2与出光侧单位棱镜42a的顶角θv1相比相对较大。沿着第2方向并列的多个光出射面侧单位棱镜43a的顶角θv2、底面的宽度尺寸以及高度尺寸全部大致相同,相邻的光出射面侧单位棱镜43a间的排列间隔也大致恒定而等间隔地排列。
如图9所示,这种构成的光出射面侧棱镜部43对在导光板19内传播而到达光出射面19a的光如下赋予各向异性聚光作用。即,在到达光出射面19a的光是以临界角以下的入射角入射到光出射面侧单位棱镜43a的斜面43a1的情况下,该光会一边在斜面43a1上进行折射一边出射,从而在第2方向上选择性地聚光。另一方面,在到达光出射面19a的光是以超过临界角的入射角度入射到光出射面侧单位棱镜43a的斜面43a1的情况下,其会在斜面43a1上进行全反射从而回到(回射到)相反板面19c侧。由此,光出射面19a的出射光在第2方向上被限制为前进方向接近正面方向,从而在第2方向上被选择性地赋予了聚光作用。
然后,说明配置在导光板19的相反板面19c侧的相反板面侧棱镜部44。相反板面侧棱镜部44是与导光板19一体形成的。为了将相反板面侧棱镜部44与导光板19设置为一体,例如只要通过注塑成形制造导光板19,在其成形模具的成形面上预先形成用于转印相反板面侧棱镜部44的转印形状即可。如图2、图7以及图9所示,相反板面侧棱镜部44是在相反板面19c上将沿着第1方向(X轴方向)延伸的相反板面侧单位棱镜(相反板面侧单位聚光部)44a以沿着第2方向(Y轴方向)排列多个的形式配置而成的。相反板面侧单位棱镜44a是以从相反板面19c沿着第3方向(Z轴方向)朝向里侧(与出光侧相反的一侧)突出的形式设置的。相反板面侧单位棱镜44a的沿着第2方向切断的截面形状呈大致三角形(大致山形),并且其沿着第1方向直线延伸。相反板面侧单位棱镜44a的宽度尺寸(在第2方向上的尺寸)在第1方向的整个长度范围内是恒定的。各相反板面侧单位棱镜44a(在第2方向上配置在两端的除外)的截面形状呈大致等腰三角形,其具有一对斜面44a1并且顶角θv3为钝角(90°以上),具体来说,优选设为100°~150°的范围,最优选设为140°左右。也就是说,相反板面侧单位棱镜44a的顶角θv3与出光侧单位棱镜42a的顶角θv1相比相对较大。另外,相反板面侧单位棱镜44a的顶角θv3与光出射面侧单位棱镜43a的顶角θv2相比相对较大。沿着第2方向并列的多个相反板面侧单位棱镜44a的顶角θv3、底面的宽度尺寸以及高度尺寸全部大致相同,相邻的相反板面侧单位棱镜44a间的排列间隔也大致恒定而等间隔地排列。此外,在导光板19的相反板面19c中,如图2所示,在第2方向上配置在两端的2个相反板面侧单位棱镜44a的截面形状呈直角三角形,其仅具有1个斜面44a1并且顶角是上述的中央侧的相反板面侧单位棱镜44a的顶角θv3的大约一半左右。也就是说,在第2方向上配置在两端的2个相反板面侧单位棱镜44a是将配置在中央侧的相反板面侧单位棱镜44a从其顶部沿着第1方向和第3方向分成两半后的形状。
如图9所示,这种构成的相反板面侧单位棱镜44a对在导光板19内传播而到达相反板面19c的光如下赋予各向异性聚光作用。即,在到达相反板面19c的光是以超过临界角的入射角度入射到相反板面侧单位棱镜44a的斜面44a1的情况下,其会在斜面44a1上进行全反射,从而进行折射而在第2方向上前往正面方向。如此,如图10所示,利用相反板面侧单位棱镜44a进行折射而在第2方向上前往正面方向的光被出光反射部41反射,从而朝向光出射面19a侧立起。另一方面,在到达光出射面19a的光是以临界角以下的入射角入射到相反板面侧单位棱镜44a的斜面44a1的情况下,如图9所示,该光会一边在斜面44a1上进行折射一边朝向反射片40侧出射。出射到反射片40侧的光会在被反射片40的反射面40a反射而再次到达相反板面19c时入射到相反板面侧单位棱镜44a的斜面44a1,在该处再次进行折射而在第2方向上前往正面方向。此外,被出光反射部41反射而前往光出射面19a侧的光当在光出射面19a中利用光出射面侧棱镜部43进行回射时,会再次前往配置有相反板面侧单位棱镜44a的相反板面19c。由此,在导光板19内传播而到达相反板面19c的光在第2方向上被限制为前进方向接近正面方向,从而一边在第2方向上被选择性地赋予聚光作用一边朝向光出射面19a侧立起。
如上所述,如图9和图10所示,从LED17发出而入射到导光板19内的光在导光板19内传播的过程中由配置在相反板面19c的相反板面侧棱镜部44在第2方向上选择性地赋予聚光作用并且被出光反射部41反射,从而朝向光出射面19a侧立起。到达光出射面19a的光在该处一边由光出射面侧棱镜部43在第2方向上选择性地赋予聚光作用一边出射。并且,从光出射面19a出射的光在透射过棱镜片42的过程中由出光侧单位棱镜42a进一步在第2方向上选择性地赋予聚光作用。因此,能使从光出射面19a出射而前往棱镜片42的光中更多地包含在出光侧单位棱镜42a中不发生回射即出射的光。由此,能够充分提高光的利用效率,从而能够进一步提高该背光源装置12的出射光的亮度。而且,由于是在导光板19的相反板面19c侧配置相反板面侧棱镜部44,因此,与假如相对于导光板19在出光侧追加配置各向异性聚光部的情况相比,能实现部件个数的削减等并且还有助于该背光源装置12的薄型化。而且,在导光板19内传播的光在光出射面侧棱镜部43与相反板面侧棱镜部44之间容易进行多重反射,因此会在导光板19内在第1方向上很好地扩散。由此,在光出射面19a之中,特别是在离LED17近的光入射面19b侧的部分不易产生亮部和暗部,其出射光不易产生亮度不均。
如图9所示,如上所述,棱镜片42的出光侧单位棱镜42a的顶角θv1比光出射面侧单位棱镜43a和相反板面侧单位棱镜44a顶角θv2、θv3都小,因此,与光出射面侧棱镜部43和相反板面侧棱镜部44相比,能够使更多的光回射并且将出射光的出射角度范围限制得更窄,具有最强的聚光作用。而另一方面,提供给棱镜片42的光在导光板19的相反板面19c中由相反板面侧棱镜部44赋予了各向异性聚光作用后,在光出射面19a中由光出射面侧棱镜部43赋予各向异性聚光作用,因此,在构成棱镜片42的出光侧单位棱镜42a中回射的比例变低,从而会从出光侧单位棱镜42a高效地出射。由此,光的利用效率更高,这对提高背光源装置12的出射光的亮度是优选的。
然而,在导光板19内传播的光虽然中途被构成出光反射部41的单位反射部41a所具有的主反射面41a1反射,从而向光出射面19a侧立起,但其立起角度在第1方向上容易产生偏倚,从光出射面19a出射的光中往往会包含较多在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧即相反端面19d侧的矢量成分如容易产生亮度不均。另一方面,在导光板19内传播的光中包含不少对单位反射部41a的主反射面41a1的入射角不超过临界角而透射过主反射面41a1的光,该透射光的一部分会入射到单位反射部41a的再入射面41a2。此时,如果透射过主反射面41a1的光直接在经过单位反射部41a后被反射片40反射而再次入射到相反板面19c,然后从光出射面19a出射,则该出射光中往往会包含较多在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分而有可能产生亮度不均。因此,在本实施方式的导光板19的相反板面19c侧,如图10所示,相对于单位反射部41a在第1方向上的LED17侧配置有第1反射突部45,在其相反侧配置有第2反射突部46,两者均是以从相反板面19c(相反板面侧单位棱镜44a)突出的形式设置的。利用该第1反射突部45和第2反射突部46使在导光板19内传播的光反射而到达光出射面19a,由此,光出射面19a的出射光被赋予在第1方向上朝向LED17侧的矢量成分,从而不易偏多地含有在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分并且在第1方向上不易产生亮度不均。然后,详细说明第1反射突部45和第2反射突部46。
如图10所示,第1反射突部45是与导光板19一体形成的。为了将第1反射突部45与导光板19设置为一体,例如只要通过注塑成形制造导光板19,在其成形模具的成形面上预先形成用于转印第1反射突部45的转印形状即可。如图7和图8所示,第1反射突部45是以在第1方向上空开间隔排列多个的形式配置的,其在第1方向上的配置是与构成出光反射部41的多个单位反射部41a在第1方向上的配置一致的。也就是说,第1反射突部45的设置数量与单位反射部41a的设置数量相同,并且是与各单位反射部41a相对应地配置的。如图10所示,第1反射突部45的沿着第1方向切断的截面形状呈大致三角形(大致山形),并且如图9所示,其沿着第2方向切断的截面形状换言之在第1方向上从正面看的形状呈大致三角形,整体上呈突出前端部为尖细状的大致棱锥型。可以说第1反射突部45在第1方向上从正面看的外形是仿照相反板面侧单位棱镜44a在第1方向上从正面看的外形而形成的。在第1反射突部45中,如图9至图11所示,突出前端部从相反板面19c(相反板面侧单位棱镜44a)突出的尺寸最大,随着从突出前端部在第2方向上去往两端侧而突出尺寸连续地逐渐减少,第2方向上的两端部配置在到达相反板面侧单位棱镜44a和单位反射部41a在第2方向上的两端部跟前的位置。如图10所示,沿着第1方向排列的多个第1反射突部45从相反板面19c突出的尺寸形成为随着在第1方向上远离LED17侧而逐渐变大。具体来说,配置在离LED17最近处(图7所示的左端)的第1反射突部45的上述突出尺寸最小,配置在离LED17最远处(图7所示的右端)的第1反射突部45的上述突出尺寸最大。如此,沿着第1方向排列的多个第1反射突部45的上述突出尺寸是与沿着第1方向排列的多个单位反射部41a的高度尺寸同样地变化的,其变化率与单位反射部41a的高度尺寸的变化率大致相等。另外,第1反射突部45在第1方向上的尺寸比在第1方向上相邻的2个单位反射部41a之间的间隔小。因此,导光板19的相反板面19c之中的在第1方向上相对于第1反射突部45位于LED17侧的部分是沿着第1方向和第2方向平坦的平坦面47。也可以说该平坦面47是以介于在第1方向上相邻的第1反射突部45与第2反射突部46之间是形式配置的。另外,沿着第1方向排列的多个第1反射突部45在第1方向上的尺寸(长度尺寸)形成为随着在第1方向上远离LED17侧而逐渐变大。
并且,如图10所示,第1反射突部45具有:延长主反射面45a,其与单位反射部41a的主反射面41a1相连;以及第1辅助反射面45b,其在第1方向相对于上延长主反射面45a配置在LED17侧。延长主反射面45a相对于在第1方向上第1反射突部45的突出前端部(顶部)配置在与LED17侧相反的一侧即单位反射部41a侧。延长主反射面45a为倾斜面,是随着在第1方向上去往与LED17侧相反的一侧(相反端面19d侧)而逐渐靠近光出射面19a的上坡,与突出前端部侧相反一侧的端部与主反射面41a1相连。延长主反射面45a相对于光出射面19a、相反板面19c所成的倾斜角度θs1优选设为例如40°~50°的范围,图10和图11图示出设为45°左右的情况。也就是说,延长主反射面45a的上述倾斜角度θs1与主反射面41a1的该倾斜角度θs1相等。因此,延长主反射面45a与主反射面41a1在中途不会产生台阶,而构成了连续的1个倾斜面。第1辅助反射面45b在第1方向上相对于第1反射突部45的突出前端部(顶部)配置在LED17侧即与单位反射部41a侧相反的一侧。第1辅助反射面45b为倾斜面,是随着在第1方向上去往与LED17侧相反的一侧而逐渐远离光出射面19a的下坡。第1辅助反射面45b相对于光出射面19a、相反板面19c所成的倾斜角度θs3优选设为例如1°~30°的范围,图10和图11图示出设为15°左右的情况。也就是说,第1辅助反射面45b的上述倾斜角度θs3比延长主反射面45a和主反射面41a1的该倾斜角度θs1小。在沿着第1方向排列的多个第1反射突部45中,延长主反射面45a的倾斜角度θs1和第1辅助反射面45b的倾斜角度θs3各自设为恒定的大小。由此,在利用切削加工形成通过注塑成形制造导光板19所使用的成形模具的成形面时,能够使用同一工具来作为用于对形成各第1反射突部45的部分进行切削加工的工具,能够实现用于制作成形模具的成本的低廉化。
根据上述这样的第1反射突部45,能得到以下作用和效果。即,当从LED17发出而入射到导光板19内的光在导光板19内传播的过程中前往相反板面19c侧时,其会在第1反射突部45的第1辅助反射面45b上进行全反射,从而,一边根据第1辅助反射面45b的倾斜角度θs3使其附带角度(对其进行后述的矢量成分的赋予),一边使其在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧即主反射面41a1和延长主反射面45a侧前进。该反射光由该第1辅助反射面45b赋予了在第1方向上朝向LED17侧的矢量成分。并且,被赋予了上述这样的矢量成分的反射光被主反射面41a1和延长主反射面45a中的任意一者或者两者反射,从而朝向光出射面19a前进,对光出射面19a的入射角成为临界角以下而从光出射面19a出射。在来自该光出射面19a的出射光中,由于上述的第1反射突部45的光学作用,在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分减少,而在第1方向上朝向LED17侧的矢量成分增加了。因此,不易发生上述出射光中偏多地包含在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分的事态,从而该出射光不易在第1方向上不易产生亮度不均。
如图10所示,第2反射突部46是与导光板19一体形成的。为了将第2反射突部46与导光板19设置为一体,例如只要通过注塑成形制造导光板19,在其成形模具的成形面上预先形成用于转印第2反射突部46的转印形状即可。如图7和图8所示,第2反射突部46是以在第1方向上空开间隔排列多个的形式配置的,其在第1方向上的配置是与构成出光反射部41的多个单位反射部41a在第1方向上的配置一致的。也就是说,第2反射突部46的设置数量与单位反射部41a的设置数量相同,并且是与各单位反射部41a相对应地配置的。如图10所示,第2反射突部46的沿着第1方向切断的截面形状呈大致三角形(大致山形),并且如图9所示,其沿着第2方向切断的截面形状换言之在第1方向上从正面看的形状呈大致三角形,整体上呈突出前端部为尖细状的大致棱锥型。第2反射突部46在第1方向上从正面看的外形是仿照相反板面侧单位棱镜44a在第1方向上从正面看的外形而形成的。在第2反射突部46中,如图9至图11所示,突出前端部从相反板面19c(相反板面侧单位棱镜44a)突出的尺寸最大,随着从突出前端部在第2方向上去往两端侧而突出尺寸连续地逐渐减少,第2方向上的两端部配置在到达相反板面侧单位棱镜44a和单位反射部41a在第2方向上的两端部跟前的位置。第2反射突部46在第2方向上的两端部是与第1反射突部45的该两端部配置在第2方向上的相同位置的。沿着第1方向排列的多个第2反射突部46从相反板面19c突出的尺寸形成为随着在第1方向上远离LED17侧而逐渐变大。具体来说,配置在离LED17最近处(图7所示的左端)的第2反射突部46的上述突出尺寸最小,配置在离LED17最远处(图7所示的右端)的第2反射突部46的上述突出尺寸最大。如此,沿着第1方向排列的多个第2反射突部46的上述突出尺寸是与沿着第1方向排列的多个单位反射部41a的高度尺寸同样地变化的,其变化率与单位反射部41a的高度尺寸的变化率大致相等。在将相对于单位反射部41a在第1方向上配置在前后而成组的第1反射突部45和第2反射突部46相比时,第2反射突部46从相反板面19c突出的尺寸与第1反射突部45从相反板面19c突出的尺寸相比相对较大。因此,可以说第2反射突部46是以与在第1方向上隔着单位反射部41a相邻位于LED17侧的第1反射突部45相比,突出前端位置配置得离相反板面19c(光出射面19a)更远的形式形成的。通过这种构成,能够使透射过主反射面41a1、延长主反射面45a的光更高效地透射过第2反射突部46的延长再入射面46a而在第2辅助反射面46b上反射。另外,第2反射突部46在第1方向上的尺寸比在第1方向上相邻的2个单位反射部41a之间的间隔小。因此,导光板19的相反板面19c之中的在第1方向上相对于第2反射突部46位于与LED17侧相反的一侧的部分是沿着第1方向和第2方向平坦的平坦面47。可以说该平坦面47是以介于在第1方向上相邻的第1反射突部45与第2反射突部46之间的形式配置的。另外,沿着第1方向排列的多个第2反射突部46在第1方向上的尺寸(长度尺寸)形成为随着在第1方向上远离LED17侧而逐渐变大。
并且,如图10所示,第2反射突部46具有:延长再入射面46a,其与单位反射部41a的再入射面41a2相连;以及第2辅助反射面46b,其在第1方向上相对于延长再入射面46a配置在与LED17侧相反的一侧。延长再入射面46a在第1方向上相对于第2反射突部46的突出前端部(顶部)配置在LED17侧即单位反射部41a侧。延长再入射面46a为倾斜面,是随着在第1方向上去往与LED17侧相反的一侧(相反端面19d侧)而逐渐远离光出射面19a的下坡,其与突出前端部侧相反一侧的端部是与再入射面41a2相连的。延长再入射面46a相对于光出射面19a、相反板面19c所成的倾斜角度θs2优选设为例如70°~90°的范围,图10和图11图示出设为80°左右的情况。也就是说,延长再入射面46a的上述倾斜角度θs2与再入射面41a2的该倾斜角度θs2相等。因此,延长再入射面46a与再入射面41a2不会在中途产生台阶,构成了连续的1个倾斜面。第2辅助反射面46b在第1方向上相对于第2反射突部46的突出前端部(顶部)配置在与LED17侧相反的一侧即与单位反射部41a侧相反的一侧。第2辅助反射面46b为倾斜面,是随着在第1方向上去往与LED17侧相反的一侧而逐渐靠近光出射面19a的上坡。第2辅助反射面46b相对于光出射面19a、相反板面19c所成的倾斜角度θs4优选设为例如30°~50°的范围,图10和图11图示出设为40°左右的情况。也就是说,第2辅助反射面46b的上述倾斜角度θs4比延长再入射面46a和再入射面41a2的该倾斜角度θs2小,但比延长主反射面45a和主反射面41a1的该倾斜角度θs1大。在沿着第1方向排列的多个第2反射突部46中,延长再入射面46a的倾斜角度θs2和2辅助反射面46b的倾斜角度θs4各自设为恒定的大小。由此,在利用切削加工形成通过注塑成形制造导光板19所使用的成形模具的成形面时,能够使用同一工具作为用于对形成各第2反射突部46的部分进行切削加工的工具,能够实现用于制作成形模具的成本的低廉化。
根据上述这样的第2反射突部46,能得到以下作用和效果。即,在从LED17发出而入射到导光板19内的光中,包含不少以下这样的光:其在导光板19内传播的过程中前往相反板面19c侧时,对单位反射部41a的主反射面41a1、延长主反射面45a的入射角不超过临界角,而透射过主反射面41a1、延长主反射面45a。透射过主反射面41a1、延长主反射面45a的光的一部分在透射时一边折射,一边入射到单位反射部41a的再入射面41a2和第2反射突部46的延长再入射面46a中的至少任意一方,然后,在第2反射突部46的第2辅助反射面46b上进行全反射,从而,一边根据第2辅助反射面46b的倾斜角度θs4使其附带角度(对其进行后述的矢量成分的赋予),一边使其朝向光出射面19a侧立起。该反射光由该第2辅助反射面46b赋予了在第1方向上朝向LED17侧的矢量成分。并且,被赋予了上述这样的矢量成分的反射光对光出射面19a的入射角会成为临界角以下,从而从光出射面19a出射。在来自该光出射面19a的出射光中,由于上述的第2反射突部46的光学作用,在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分减少,而在第1方向上朝向LED17侧的矢量成分增加了。因此,不易发生上述出射光中偏多地包含在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分的事态,从而该出射光不易在第1方向上不易产生亮度不均。
接着,为了获知如本实施方式这样做相反板面19c侧形成第1反射突部45和第2反射突部46的导光板19与不形成第1反射突部45和第2反射突部46的导光板在使来自光出射面的出射光透射过棱镜片42而得到的出射光在第1方向上的亮度分布上有何不同,而进行了比较实验1。在该比较实验1中,将在相反板面上设置有出光反射部和相反板面侧棱镜部并且在光出射面上设置有光出射面侧棱镜部的导光板作为比较例1,将在相反板面19c上设置有出光反射部41、相反板面侧棱镜部44、第1反射突部45以及第2反射突部46并且在光出射面19a上设置有光出射面侧棱镜部43的导光板19作为实施例1。实施例1的导光板19的构成与本段落以前所说明的导光板相同,比较例1的导光板的构成是从本段落以前所说明的导光板省略了第1反射突部45和第2反射突部46。在该比较实验1中,测定了关于使来自比较例1和实施例1的各导光板的出射光透射过棱镜片42而得到的出射光的亮度分布,图12示出其结果。具体来说,在比较实验1中,通过使来自LED的光分别入射到比较例1和实施例1的各导光板的光入射面而使光从各导光板的光出射面出射,测定了通过使该出射光透射过层叠配置在各导光板的出光侧的棱镜片42而得到的出射光在第1方向上的亮度分布。比较实验1中使用的棱镜片42与本段落以前所说明的棱镜片相同。图12示出测定关于使来自比较例1和实施例1的各导光板的出射光透射过棱镜片42而得到的出射光的亮度分布的结果。在图12中,将纵轴设为来自棱镜片42的出射光的相对亮度(无单位),将横轴设为相对于第1方向上的正面方向的度(单位为“°”)。图12的横轴的角度若是负值,则表示相对于正面方向而向LED17侧(光入射面19b侧)前进的光即朝向LED17侧的矢量成分较多的光的角度,而若是正值,则表示相对于正面方向而向与LED17侧相反的一侧(相反端面19d侧)前进的光即朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分较多的光的角度。并且,图12的横轴的角度的绝对值越大,则朝向LED17侧的矢量成分或朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分越多。图12的纵轴的相对亮度是以使用了实施例1的导光板19的情况下在正面方向(角度为0°)上的亮度值为基准(1.0)的相对值。此外,在图12中,用实线示出的曲线表示的是实施例1,用虚线示出的曲线表示的是比较例1。
说明比较实验1的实验结果。从图12可知,在使来自比较例1的导光板的出射光透射过棱镜片42而得到的出射光中,所包含的相对于第1方向上的正面方向的角度为正值的光比为负值的光多,而成为了偏倚的亮度分布。可以推断这是因为,在比较例1的导光板的出射光中,在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分的光包含得较多。因此,当使用比较例1的导光板时,虽然在第1方向上从相对于正面方向而向与LED17侧相反的一侧倾斜的方向看棱镜片42的出射光的话会感觉亮,但从相对于正面方向而向LED17侧倾斜的方向看则会感觉暗,容易产生亮暗的差即亮度不均。而另一方面,若关于使来自实施例1的导光板19的出射光透射过棱镜片42而得到的出射光进行说明,则可知与上述的使用了比较例1的导光板的情况相比,相对于第1方向上的正面方向的角度为正值的光大大减少并且消除了副峰值,而为负值的光增加了,缓和了正负值的差即亮度分布所产生的偏倚。可以推断这是因为,在实施例1的导光板19的出射光中,在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分的光减少,而在第1方向上朝向LED17侧的矢量成分增加了。因此,当使用实施例1的导光板19时,在第1方向上从相对于正面方向而向与LED17侧相反的一侧倾斜的方向看棱镜片42的出射光的情况下与从相对于正面方向而向LED17侧倾斜的方向看棱镜片42的出射光的情况下亮暗的差变小,在第1方向上亮度不均得以缓和。
在此,详细说明配置在导光板19的相反板面19c的出光反射部41与相反板面侧棱镜部44的关系。如图8和图9所示,构成出光反射部41的单位反射部41a是将构成相反板面侧棱镜部44的相反板面侧单位棱镜44a之中的顶部44a2侧局部切去而形成的。因此,在相反板面侧单位棱镜44a之中的与顶部44a2侧相反一侧的底部侧部分,没有形成作为切口的单位反射部41a,而成为单位反射部41a的非形成部位。该单位反射部41a的高度尺寸(第3方向上的尺寸)比相反板面侧单位棱镜44a的高度尺寸小。通过这种构成,如图7所示,单位反射部41a虽然沿着第2方向延伸,但在第2方向上不是沿导光板19的整个长度连续的构成,而是在中途多次间断。即,可以说单位反射部41a包括在第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部41aS。而且,通过将相反板面侧单位棱镜44a之中的顶部44a2侧局部切去而将单位反射部41a形成为沿着第2方向朝侧方开口的形态。构成该单位反射部41a的分割单位反射部41aS的数量与构成相反板面侧棱镜部44的相反板面侧单位棱镜44a的总数一致。另外,单位反射部41a在第2方向上的中央位置与相反板面侧单位棱镜44a的顶部44a2在第2方向上的配置大致一致。而且,排列在第1方向上的各单位反射部41a随着在第1方向上远离光入射面19b(LED17)而高度尺寸(深度尺寸)是逐渐变大的(参照图3),因此,随着在第1方向上远离光入射面19b而宽度尺寸(在第2方向上的形成范围)逐渐变大。因此,如图8所示,在第1方向上配置于光入射面19b侧的单位反射部41a的宽度尺寸相对较小并且其表面积相对较小,而在第1方向上配置于相反端面19d侧的单位反射部41a的宽度尺寸相对较大并且其表面积相对较大。
上述的单位反射部41a具有反射光量与其表面积的大小成正比的倾向,因此,为了得到所需要的反射光量,就必须将表面积的大小设为与其相应的值。这对于出光反射部41来说也是同样的,为了通过出光反射部41得到所需要的反射光量,就要将整个出光反射部41的表面积(将各单位反射部41a的表面积相加的总面积)的大小也设为与其相应的值。在此,如果是以在第2方向上沿导光板19的整个长度延伸的形式形成了单位反射部,则当要使单位反射部的表面积成为上述值时,无法使单位反射部在第3方向上的尺寸增大一定尺寸以上。与此相比,如果使单位反射部41a包括在第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部41aS,则当要使单位反射部41a的表面积成为上述值时,能够相对增大单位反射部41a在第3方向上的尺寸。因此,在通过树脂成形制造导光板19并在其相反板面19c上将出光反射部41一体成形时,容易在相反板面19c上将构成单位反射部41a的分割单位反射部41aS形成为按设计那样的形状。由此,能够恰当地发挥出光反射部41的光学性能。此外,如果是以在第2方向上沿导光板19的整个长度延伸的形式形成了单位反射部,则虽然能通过削减在第1方向上排列的单位反射部的数量来调整将各单位反射部的表面积相加的总面积,但这样的话,在第1方向上排列的单位反射部的排列间隔会变大,因此有可能产生亮度不均。对此,如果使单位反射部41a包括在第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部41aS,则无需变更在第1方向上排列的单位反射部41a的数量和排列间隔,因此,背光源装置12的出射光不易产生亮度不均。而且,单位反射部41a是通过将相反板面侧单位棱镜44a之中的顶部44a2侧局部切去而形成为沿着第2方向开口的形态,因此,相反板面侧棱镜部44的聚光性能得以良好发挥。具体来说,假如单位反射部是不沿着第2方向开口而具有沿着第1方向的侧面的形式,则该沿着第1方向的侧面会使光折射或者反射,从而相反板面侧棱镜部的聚光性能有可能劣化。对此,由于单位反射部41a是通过将相反板面侧单位棱镜44a之中的顶部44a2侧局部切去而形成为沿着第2方向开口的形态,因此,相反板面侧棱镜部44的聚光性能得以良好发挥,由此能够进一步提高背光源装置12的出射光的亮度。
而且,如上所述,与在第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部41aS同样,如图7至图9所示,第1反射突部45和第2反射突部46也是在第2方向上空开间隔断续地各排列配置有多个。各多个第1反射突部45和第2反射突部46在第2方向上的配置与多个分割单位反射部41aS在第2方向上的配置一致。根据这样的配置,能够将在第1反射突部45的第1辅助反射面45b上反射后的光高效地提供给分割单位反射部41aS的主反射面41a1和延长主反射面45a侧。并且,能够使透射过分割单位反射部41aS的主反射面41a1、延长主反射面45a后的光入射到第2反射突部46的延长再入射面46a和再入射面41a2中的至少任意一方而在第2辅助反射面46b上高效地反射。由此,能够利用第1反射突部45和第2反射突部46更好地缓和来自光出射面19a的出射光可能产生的亮度不均。另外,第1反射突部45和第2反射突部46不易对相反板面侧棱镜部44的聚光性能产生不利影响。而且,如图9所示,第1反射突部45和第2反射突部46的在第1方向上从正面看的外形是仿照相反板面侧单位棱镜44a在第1方向上从正面看的外形而形成的。这样,例如在通过注塑成形制造导光板19的情况下,当通过切削加工形成注塑成形所使用的成形模具时,能够容易地进行切削。另外,在制造导光板19时,即使在要对已树脂成形的导光板19实施切削加工的情况下,也能够容易地进行该切削加工。因此,生产性优异。
而且,如图10所示,在第1方向上排列的第1反射突部45和第2反射突部46是随着在第1方向上越远离光入射面19b(LED17)而从相反板面19c突出的尺寸逐渐变大,因此,如图7所示,随着在第1方向上远离光入射面19b而宽度尺寸(在第2方向上的形成范围)逐渐变大。因此,如图7和图8所示,在第1方向上配置于光入射面19b侧的第1反射突部45和第2反射突部46的宽度尺寸相对较小并且其表面积相对较小,而在第1方向上配置于相反端面19d侧的第1反射突部45和第2反射突部46的宽度尺寸相对较大并且其表面积相对较大。上述的第1反射突部45和第2反射突部46具有反射光量与其表面积的大小成正比的倾向,因此,为了得到所需要的反射光量,就必须将表面积的大小设为与其相应的值。在此,如果是以在第2方向上沿导光板19的整个长度延伸的形式形成了第1反射突部和第2反射突部,则当要使第1反射突部和第2反射突部的表面积成为上述值时,无法使第1反射突部和第2反射突部在第3方向上的尺寸增大一定尺寸以上。与此相比,如果以在第2方向上空开间隔断续地排列的形式配置第1反射突部45和第2反射突部46,则当要使第1反射突部45和第2反射突部46的表面积成为上述值时,能够相对增大第1反射突部45和第2反射突部46在第3方向上的尺寸。因此,在通过树脂成形制造导光板19并在其相反板面19c上将第1反射突部45和第2反射突部46一体成形时,容易在相反板面19c上将第1反射突部45和第2反射突部46形成为按设计那样的形状。由此,能够恰当地发挥第1反射突部45和第2反射突部46的光学性能。
接着,使用比较实验1所说明的实施例1的导光板19和比较例2的导光板,进行了比较实验2,这是为了获知相反板面侧棱镜部44的有无和单位反射部的形态的不同会导致构成出光反射部的单位反射部的形状再现性产生怎样的变化,比较例2的导光板是从实施例1的导光板19省略了相反板面侧棱镜部44、第1反射突部45以及第2反射突部46并且设为使单位反射部沿着第2方向连续地延伸的形态。在比较例2的导光板的相反板面上,不仅没有设置第1反射突部45和第2反射突部46还没有设置相反板面侧棱镜部44,因此,比较例2的导光板所设置的单位反射部是以在第2方向上沿导光板的整个长度连续地(中途无间断地)延伸的形式设置的并且其在第1方向上的设置数量与实施例1的导光板19所设置的单位反射部41a的该设置数量相同。此外,关于上述的不同结构以外的结构,比较例2的导光板与实施例1的导光板19是相同的。在该比较实验2中,关于比较例2的导光板和实施例1的导光板19,测定了在与第1方向上的位置相应的构成出光反射部的单位反射部的高度尺寸,图13示出其结果。而且,将在第1方向上把各导光板大致六等分时产生的划分位置从离光入射面近的一侧起依次设为第1位置、第2位置、第3位置、第4位置以及第5位置,判断了各位置的单位反射部41a的形状再现性的好坏,图14示出其结果。在图13中,将纵轴设为单位反射部的高度尺寸(单位为“μm”),将横轴设为各导光板的第1方向上的位置。在图13的横轴的第1方向上的位置中,图13的左端表示各导光板的光入射面的位置,该图右端表示各导光板的相反端面的位置。在图14中示出第1位置至第5位置的单位反射部的高度尺寸和单位反射部的形状再现性的判断结果。该单位反射部的形状再现性是基于在通过光学模拟得到的导光板的出射光的配光分布(理论值)与实际上树脂成形后的导光板的出射光的配光分布(实测值)之间存在何种程度的乖离来判断的,如果上述乖离超过了可容许的基准,则判断为“形状再现性差”,如果上述乖离未超过可容许的基准,则判断为“形状再现性好”。
说明比较实验2的实验结果。从图13可知,实施例1的导光板19和比较例2的导光板均是以随着从光入射面侧靠近相反端面侧(远离LED17)而单位反射部的高度尺寸逐渐变大的形式形成的。另一方面,从图13可知,实施例1的导光板19所设置的单位反射部41a的高度尺寸与比较例2的导光板所设置的单位反射部的高度尺寸相比一般较大。这是因为,比较例2的导光板所设置的单位反射部是在第2方向上沿导光板的整个长度连续地延伸的形态,而实施例1的导光板19所设置的单位反射部41a是包括在第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部41aS,以下详细说明其原因。首先,单位反射部的表面积与单位反射部的反射光量处于相互成正比的关系,因此,为了得到所需要的反射光量,就必须将单位反射部的表面积的大小设为与目标反射光量相应的值。在此,在比较例2的导光板中,单位反射部是在第2方向上沿导光板的整个长度连续地延伸的,因此,当要使单位反射部的表面积成为上述值时,无法使单位反射部的高度尺寸增大得足够多。与此相比,在实施例1的导光板中,单位反射部41a是包括在第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部41aS的构成,因此,当要使单位反射部41a的表面积成为上述值时,能够相对增大单位反射部41a的高度尺寸。由于这样的原因,实施例1的导光板19所设置的单位反射部41a的高度尺寸与比较例2的导光板所设置的单位反射部的高度尺寸相比一般形成得较大。
接着,从图14可知,当单位反射部的高度尺寸成为大致超过3.2μm的大小时,单位反射部的形状再现性会变好。并且,在比较例2的导光板中,在第1位置至第4位置上,单位反射部的形状再现性均差,在第5位置上该形状再现性好。与此相比,在实施例1的导光板19中,在第2位置至第5位置上,单位反射部41a的形状再现性均好,在第1位置上该形状再现性还算好。这是因为,实施例1的导光板19所设置的多个单位反射部41a几乎全被设为超过作为单位反射部的形状再现性的好坏的基准值的3.2μm的高度尺寸,而比较例2的导光板所设置的多个单位反射部几乎全被设为不超过上述基准值(3.2μm)的高度尺寸。如上所述,通过如实施例1那样,在导光板19的相反板面19c上不仅设置出光反射部41还设置相反板面侧棱镜部44,并且使构成出光反射部41的单位反射部41a包括多个分割单位反射部41aS,能够充分增大单位反射部41a的高度尺寸,因此,在通过树脂成形制造导光板19时,容易在其相反板面19c上将构成单位反射部41a的分割单位反射部41aS形成为按设计那样的形状。由此,能够恰当地发挥出光反射部41的光学性能。此外,在比较例2的导光板中,为了增大单位反射部的高度尺寸,可以考虑例如通过削减在第1方向上排列的单位反射部的数量来调整将各单位反射部的表面积相加的总面积而使其成为恒定的值。然而,这样的话,在第1方向上排列的单位反射部的排列间隔会变大,因此,导光板的出射光有可能产生亮度不均。对此,如果如实施例1的导光板19那样,使单位反射部41a包括在第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部41aS,则无需变更在第1方向上排列的单位反射部41a的数量和排列间隔,因此,导光板19的出射光不易产生亮度不均。可以推断,上述的比较实验2的实验结果关于第1反射突部45和第2反射突部46也很可能是同样的。
如以上所说明的,本实施方式的背光源装置(照明装置)12具备:LED(光源)17;导光板19,其呈方形的板状,外周端面之中的呈对边的一对端面中的至少任意一方作为入射从LED17发出的光的光入射面19b,并且其一个板面作为使光出射的光出射面19a,而且另一个板面作为相反板面19c;棱镜片(出光侧各向异性聚光部)42,其相对于导光板19配置在出光侧,是将沿着第1方向延伸的出光侧单位棱镜(出光侧单位聚光部)42a以沿着第2方向排列多个的形式配置而成的,上述第1方向是沿着导光板19的外周端面之中呈对边并且不包含光入射面19b的一对端面即侧端面19e的方向,上述第2方向是沿着导光板19的外周端面之中包含光入射面19b的一对端面19b、19d的方向;光出射面侧棱镜部(光出射面侧各向异性聚光部)43,其配置在导光板19的光出射面19a侧,是将沿着第1方向延伸的光出射面侧单位棱镜(光出射面侧单位聚光部)43a以沿着第2方向排列多个的形式配置而成的;出光反射部41,其配置在导光板19的相反板面19c侧,是将单位反射部41a以沿着第1方向空开间隔排列多个的形式配置而成的,上述单位反射部41a以使相反板面19c凹陷的形式形成为沿着第2方向延伸的形式,具有在第1方向上配置在LED17侧的主反射面41a1和配置在其相反侧的再入射面41a2;相反板面侧棱镜部(相反板面侧各向异性聚光部)44,其配置在导光板19的相反板面19c侧,是将沿着第1方向延伸的相反板面侧单位棱镜(相反板面侧单位聚光部)44a以沿着第2方向排列多个的形式配置而成的;第1反射突部45,其在导光板19的相反板面19c侧,相对于单位反射部41a配置在在第1方向上LED17侧并是以从相反板面19c突出的形式形成的,具有反射面45a和第1辅助反射面45b,上述主反射面45a与主反射面41a1相连,上述第1辅助反射面45b在第1方向上相对于延长主反射面45a配置在LED17侧,使前往相反板面19c侧的光反射从而使其前往主反射面41a1和延长主反射面45a侧;以及第2反射突部46,其在导光板19的相反板面19c侧,相对于单位反射部41a在第1方向上配置在与第1反射突部45侧相反的一侧并是以从相反板面19c突出的形式形成的,具有再入射面46a和第2辅助反射面46b,上述再入射面46a与再入射面41a2相连,上述第2辅助反射面46b在第1方向上相对于延长再入射面46a配置在与第1反射突部45侧相反的一侧,使入射到再入射面41a2和延长再入射面46a中的至少任意一方的光反射从而使其前往光出射面19a侧。
这样,从LED17发出的光入射到导光板19的光入射面19b,在导光板19内传播,在此过程中被在导光板19的相反板面19c侧配置的出光反射部41反射。该出光反射部41是将沿着第2方向延伸的单位反射部41a以沿着第1方向空开间隔排列多个的形式配置而成的,因此,通过利用多个单位反射部41a所具有的主反射面41a1使在导光板19内沿着第1方向前进的光反射,能使该光朝向光出射面19a侧立起。由此,能够使光从光出射面19a出射。
在此,在导光板19内传播而到达相反板面19c的光由构成相反板面侧棱镜部44的相反板面侧单位棱镜44a在作为其排列方向的第2方向上选择性地赋予聚光作用之后,利用单位反射部41a朝向光出射面19a侧立起。到达导光板19的光出射面19a的光由构成光出射面侧棱镜部43的光出射面侧单位棱镜43a在作为其排列方向的第2方向上选择性地赋予聚光作用,然后,从光出射面19a出射的光由构成棱镜片42的出光侧单位棱镜42a在作为其排列方向的第2方向上选择性地赋予聚光作用。如此,从光出射面19a出射而前往出光侧单位棱镜42a的光预先由相反板面侧棱镜部44和光出射面侧棱镜部43分别分2个阶段赋予了各向异性聚光作用,因此,能够使该光中更多地包含在出光侧单位棱镜42a中不发生回射即出射的光。由此,能够充分提高光的利用效率,从而能够进一步提高该背光源装置12的出射光的亮度。而且,由于是在导光板19的相反板面19c侧配置相反板面侧棱镜部44,因此,与假如相对于导光板在出光侧追加配置各向异性聚光部的情况相比,能实现部件个数的削减等并且还有助于该背光源装置12的薄型化。
此外,在导光板19内传播的光虽然中途被构成出光反射部41的单位反射部41a所具有的主反射面41a1反射,从而向光出射面19a侧立起,但其立起角度容易产生偏倚,从光出射面19a出射的光中往往会包含较多在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分而容易产生亮度不均。对此,在导光板19的相反板面19c侧,相对于单位反射部41a在第1方向上在LED17侧配置有从相反板面19c突出的形式的第1反射突部45,因此,在导光板19内传播而前往相反板面19c侧的光被在第1反射突部45中相对于延长主反射面45a在第1方向上配置于LED17侧的第1辅助反射面45b反射而朝向主反射面41a1和延长主反射面45a侧前进,从而能够对该光赋予在第1方向上朝向LED17侧的矢量成分。由此,不易发生之后被主反射面41a1和延长主反射面45a中的至少任意一方反射而从光出射面19a出射的光中偏多地包含在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分的事态,从而亮度不均的产生得以缓和。
另一方面,在导光板19内传播而前往单位反射部41a的主反射面41a1的光中包含不少对主反射面41a1、延长主反射面45a的入射角不超过临界角而透射过主反射面41a1、延长主反射面45a的光。透射过主反射面41a1、延长主反射面45a的光的一部分会入射到单位反射部41a的再入射面41a2,但如果透射过主反射面41a1、延长主反射面45a的光是直接经过单位反射部41a而再次入射到相反板面19c后从光出射面19a出射,则该出射光中往往会包含较多在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分而有可能产生亮度不均。对此,在导光板19的相反板面19c侧,相对于单位反射部41a在第1方向上与LED17侧相反的一侧配置有从相反板面19c突出的形式的第2反射突部46,因此,透射过主反射面41a1、延长主反射面45a的光的一部分会在入射到第2反射突部46的延长再入射面46a和再入射面41a2中的至少任意一方后被第2辅助反射面46b反射而朝向光出射面19a侧前进,从而能够对该光赋予在第1方向上朝向LED17侧的矢量成分。由此,不易发生从光出射面19a出射的光中偏多地包含在第1方向上朝向与LED17侧相反的一侧的矢量成分的事态,从而亮度不均的产生得以缓和。
另外,出光反射部41的单位反射部41a包括在第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部41aS。首先,单位反射部41a具有反射光量与其表面积的大小成正比的倾向,因此,为了得到所需要的反射光量,就必须将表面积的大小设为与其相应的值。在此,如果是以在第2方向上沿导光板19的整个长度延伸的形式形成了单位反射部,则当要使单位反射部的表面积成为上述值时,无法使单位反射部在导光板19的板面的法线方向上的尺寸增大一定尺寸以上。与此相比,如果使单位反射部41a包括在第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部41aS,则当要使单位反射部41a的表面积成为上述值时,能够相对增大单位反射部41a在导光板19的板面的法线方向上的尺寸。因此,例如在通过树脂成形制造导光板19并在其相反板面19c上将出光反射部41一体成形的情况下,容易在相反板面19c上将构成单位反射部41a的分割单位反射部41aS形成为按设计那样的形状。由此,能够恰当地发挥出光反射部41的光学性能。
此外,如果是以在第2方向上沿导光板19的整个长度延伸的形式形成了单位反射部,则虽然能通过削减在第1方向上排列的单位反射部的数量来调整将各单位反射部的表面积相加的总面积,但这样的话,在第1方向上排列的单位反射部的排列间隔会变大,因此有可能产生亮度不均。对此,如果使单位反射部41a包括在第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部41aS,则无需变更在第1方向上排列的单位反射部41a的数量和排列间隔,因此,该背光源装置12的出射光不易产生亮度不均。
另外,出光反射部41的单位反射部41a是通过将构成相反板面侧棱镜部44的相反板面侧单位棱镜44a之中的顶部44a2侧局部切去而形成为沿着第2方向开口的形态。假如单位反射部是不沿着第2方向开口而是具有沿着第1方向的侧面的形式,则光被沿着该第1方向的侧面折射或者反射,从而相反板面侧棱镜部44的聚光性能有可能劣化。对此,通过将相反板面侧单位棱镜44a之中的顶部44a2侧局部切去而将出光反射部41的单位反射部41a形成为沿着第2方向开口的形态,因此,相反板面侧棱镜部44的聚光性能得以良好发挥,由此能够进一步提高该背光源装置12的出射光的亮度。
另外,第1反射突部45和第2反射突部46在第2方向上空开间隔断续地各排列有多个,并且在第2方向上的配置是与多个分割单位反射部41aS的配置一致的。这样,能够将在第1反射突部45的第1辅助反射面45b上反射后的光高效地提供分割单位反射部41aS的主反射面41a1和延长主反射面45a侧。并且,能够使透射过分割单位反射部41aS的主反射面41a1、延长主反射面45a后的光入射到第2反射突部46的延长再入射面46a和再入射面41a2中的至少任意一方而在第2辅助反射面46b上高效地反射。由此,能够利用第1反射突部45和第2反射突部46更好地缓和来自光出射面19a的出射光可能产生的亮度不均。另外,第1反射突部45和第2反射突部46不易对相反板面侧棱镜部44的聚光性能产生不利影响。
另外,第1反射突部45和第2反射突部46在第1方向上从正面看的外形是仿照相反板面侧单位棱镜44a在第1方向上从正面看的外形而形成的。这样,例如在通过注塑成形制造导光板19的情况下,当通过切削加工形成注塑成形所使用的成形模具时,能够容易地进行切削。另外,在制造导光板19时,即使在要对已树脂成形的导光板19实施切削加工的情况下,也能够容易地进行该切削加工。因此,生产性优异。
另外,第2反射突部46形成为与第1反射突部45相比,其突出前端位置配置得离相反板面19c更远。这样,能够使透射过主反射面41a1、延长主反射面45a的光更高效地透射过第2反射突部46的延长再入射面46a而在第2辅助反射面46b上反射。由此,能够利用第1反射突部45和第2反射突部46更好地缓和来自光出射面19a的出射光可能产生的亮度不均。
另外,出光反射部41的多个单位反射部41a形成为在第1方向上越远离LED17而在导光板19的板面的法线方向上的尺寸越大,第1反射突部45和第2反射突部46各自沿着第1方向空开间隔排列有多个,并且在第1方向上的配置是与多个单位反射部41a的配置一致的,而且,各自形成为越远离LED17而从相反板面19c突出的尺寸越大。这样,在导光板19内传播而前往相反板面19c侧的光被沿着第1方向排列的多个第1反射突部45的各第1辅助反射面45b反射,从而被更恰当地提供给沿着第1方向排列的多个单位反射部41a的主反射面41a1和延长主反射面45a侧。透射过沿着第1方向排列的多个单位反射部41a的主反射面41a1、延长主反射面45a的光会更恰当地入射入射到沿着第1方向排列的多个第2反射突部46的延长再入射面46a和再入射面41a2中的至少任意一方而被第2辅助反射面46b反射。如此,利用沿着第1方向排列的各多个第1反射突部45和第2反射突部46,既能够更好地缓和来自光出射面19a的出射光可能产生的亮度不均又能够实现亮度的提高。
另外,具备反射片(反射构件)40,上述反射片40具有与导光板19的相反板面19c相对的反射面40a,并且在反射面40a上使来自相反板面19c的光反射。这样,通过利用反射片40的反射面40a使从导光板19的相反板面19c漏出的光反射,能够使该反射光再次高效入射到相反板面19c。并且,例如,即使在导光板19的相反板面19c与反射片40之间产生了空隙的情况下,也能够使透射过主反射面41a1、延长主反射面45a的光高效入射到从相反板面19c向反射片40侧突出的第2反射突部46的延长再入射面46a,利用第2辅助反射面46b使该入射光反射而使其前往光出射面19a侧,因此,能够很好地缓和亮度不均。
另外,本实施方式的液晶显示装置(显示装置)10具备:上述的背光源装置12;以及液晶面板(显示面板)11其利用来自背光源装置12的光进行显示。根据这种构成的液晶显示装置10,背光源装置12的出射光的正面亮度高且不易产生亮度不均,因此,能够实现显示质量优异的显示。
另外,显示面板设为在一对基板11a、11b间封入液晶而成的液晶面板11。这样的显示装置作为液晶显示装置10,能够应用于各种用途,例如智能手机、平板型个人计算机的显示器等。
<实施方式2>
通过图15或者图16来说明本发明的实施方式2。在该实施方式2中,示出在导光板119的光出射面119a上不仅设置光出射面侧棱镜部143还设置平坦状部48的情况。此外,对于与上述的实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
在本实施方式的导光板119的光出射面119a上,如图15和图16所示,除了设置有光出射面侧棱镜部143以外,还设置有沿着平坦状部48,平坦状部48为第1方向(X轴方向)和第2方向(Y轴方向)平坦的形状。具体来说,在导光板119的光出射面119a上,沿着第2方向空开规定的间隔排列配置有多个光出射面侧单位棱镜143a,并且以介于在第2方向上相邻的光出射面侧单位棱镜143a之间的形式配置有平坦状部48。因此,光出射面侧单位棱镜143a与平坦状部48是以沿着第2方向交替地反复排列的形式配置的。平坦状部48的宽度尺寸(在第2方向上的尺寸)比光出射面侧单位棱镜143a的宽度尺寸小。另外,平坦状部48是以在第1方向上沿导光板119的整个长度延伸的形式设置的。此外,在导光板119的第2方向上的两端部,分别配置有光出射面侧单位棱镜143a,在将光出射面侧单位棱镜143a的设置数量设为“n”时,平坦状部48的设置数量为“n-1”。也就是说,光出射面侧单位棱镜143a的设置数量比平坦状部48的设置数量多。
接着,说明平坦状部48的作用。从LED入射到导光板119内的光在导光板119内传播而到达光出射面119a。到达该光出射面119a的光中至少包含:一边由光出射面侧单位棱镜143a赋予各向异性聚光作用一边出射的光;被光出射面侧单位棱镜143a全反射而回到相反板面119c侧的光;以及被平坦状部48全反射而回到相反板面119c侧的光。其中,由于平坦状部48而回到相反板面119c侧的光与被光出射面侧单位棱镜143a全反射而回到相反板面119c侧的光相比,会一边在第2方向上更大范围地扩展一边在导光板119内传播。因此,在导光板119内传播的光会在第2方向上恰当地扩散的基础上,一边由光出射面侧单位棱镜143a赋予各向异性聚光作用一边出射,因而该出射光不易产生亮度不均。
如以上所说明的,根据本实施方式,在导光板119的光出射面119a上,以介于在第2方向上相邻的光出射面侧单位棱镜143a之间的形式配置有沿着第1方向和第2方向平坦的平坦状部48。这样,在导光板119内传播而到达光出射面119a的光中会产生被平坦状部48全反射而回到相反板面119c侧的光。由于平坦状部48而回到相反板面119c侧的光与被光出射面侧单位棱镜143a全反射而回到相反板面119c侧的光相比,会一边在第2方向上更为扩展一边在导光板119内传播。因此,该背光源装置的出射光不易产生亮度不均。
<实施方式3>
通过图17来说明本发明的实施方式3。在该实施方式3中,示出将上述的实施方式1所述的光出射面侧棱镜部43取代而设置有光出射面侧双凸透镜部49的情况。此外,对于与上述的实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
在本实施方式的导光板219的光出射面219a上,如图17所示,设置有能对出射光在第2方向(Y轴方向)上选择性地赋予聚光作用的光出射面侧双凸透镜部(光出射面侧各向异性聚光部)49。光出射面侧双凸透镜部49是将沿着第1方向(X轴方向)延伸的柱面透镜(光出射面侧单位聚光部)49a以沿着第2方向排列多个的形式配置而成的。该光出射面侧双凸透镜部49与导光板219设置为一体。为了将光出射面侧双凸透镜部49与导光板219设置为一体,例如只要通过注塑成形制造导光板219,在其成形模具的成形面上预先形成用于转印光出射面侧双凸透镜部49的转印形状即可。柱面透镜49a呈轴线方向与第1方向一致的大致半圆柱状,其朝向表侧的表面呈圆弧状。柱面透镜49a的沿着与延伸方向(第1方向)正交的并列方向(第2方向)切断的截面形状呈大致半圆形状(拱型)。
在此,如图17所示,在柱面透镜49a内的光对呈圆弧状的表面(界面)以临界角以下的入射角入射的情况下,该光会在外表面上一边进行折射一边出射,从而在第2方向上被选择性地赋予聚光作用。因此,第2方向为柱面透镜49a的聚光方向。此时,能够使通过柱面透镜49a的焦点后的光在圆弧状的外表面上折射从而使其掌握与正面方向大致平行的光出射。由此,能得到使来自光出射面219a的出射光之中的前往第2方向的光选择性地立起而使其前进方向朝向(靠近)正面方向的聚光效果。另一方面,在柱面透镜49a内的光对呈圆弧状的表面以临界角以上的入射角入射的情况下,通过使该光在呈圆弧状的外表面上全反射而使其在柱面透镜49a内沿着第1方向前进,能在第1方向上使光扩散。由此,能够减轻来自光出射面219a的出射光可能产生的亮度不均。在将该柱面透镜49a的呈圆弧状的表面的基端部49a1处的切线Ta相对于第2方向所成的角度θt设为“切线角”时,优选该切线角θt设为例如30°~70°的范围,在图17中图示出设为70°左右的情况。
如以上所说明的,根据本实施方式,光出射面侧双凸透镜(光出射面侧各向异性聚光部)49是将光出射面侧单位聚光部设为表面呈圆弧状的柱面透镜49a的构成。这样,与假如将光出射面侧单位聚光部设为截面形状为三角形的棱镜的情况相比,该背光源装置的出射光更不易产生亮度不均。
<实施方式4>
通过图18来说明本发明的实施方式4。在该实施方式4中,示出将上述的实施方式2所述的光出射面侧棱镜部143取代而设置有与上述的实施方式3同样的构成的光出射面侧双凸透镜部349的情况。此外,对于与上述的实施方式2、3同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
在本实施方式的导光板319的光出射面319a上,如图18所示,平坦状部348和构成光出射面侧双凸透镜部349的柱面透镜349a在第2方向(Y轴方向)上各排列设置有多个。这些平坦状部348与柱面透镜349a是以沿着第2方向交替地反复排列的形式配置的。根据这种构成,能够同时得到平坦状部348所带来的亮度不均抑制效果和柱面透镜349a所带来的亮度不均抑制效果,因此,导光板319的出射光更不易产生亮度不均。
<实施方式5>
通过图19来说明本发明的实施方式5。在该实施方式5中,示出将上述的实施方式1所述的平坦面47省略而变更了第1反射突部445的形成范围的情况。此外,对于与上述的实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图19所示,本实施方式的第1反射突部445在第1方向上的尺寸形成为与在第1方向上相邻的2个单位反射部441a之间的间隔相等。即,可以说在第1方向上相邻的2个单位反射部441a之间,在第1方向上沿整个长度配置有第1反射突部445。并且,第1反射突部445的延长主反射面445a的倾斜角度θs1形成为与主反射面441a1相同,而其第1辅助反射面445b的倾斜角度θs5形成为比上述的实施方式1所述的(图10所示的第1辅助反射面45b的倾斜角度θs3)小。如上所述,第1辅助反射面445b的坡度比上述的实施方式1缓,但其在第1方向上的延面距离比上述的实施方式1大。因此,能利用第1辅助反射面445b使在导光板419内传播而前往相反板面419c侧的光更多地反射而将其导向主反射面441a1、延长主反射面445a。第1辅助反射面445b在第1方向上的形成范围是从第1反射突部445的突出前端部(延长主反射面445a的前端位置)到配置在其LED侧(图19所示的左侧)的第2反射突部446的第2辅助反射面446b的后端位置。此外,在本实施方式中,沿着第1方向排列的多个单位反射部441a的排列间隔构成为随着在第1方向上远离LED而逐渐变大。与此同样,沿着第1方向排列的多个第1反射突部445在第1方向上的尺寸是随诊在第1方向上远离LED而逐渐变大,其增加率与单位反射部441a的排列间隔的增加率相等。
如以上所说明的,根据本实施方式,第1反射突部445在第1方向上的尺寸形成为与在第1方向上相邻的2个单位反射部441a之间的间隔相等。这样,在第1方向上相邻的2个单位反射部441a之间,会在第1方向上沿整个长度配置有第1反射突部445。由此,能够利用第1反射突部445所具有的第1辅助反射面445b使在导光板419内传播而前往相反板面419c侧的光更高效地反射从而使其前往主反射面441a1和延长主反射面445a侧。
<实施方式6>
通过图20来说明本发明的实施方式6。在该实施方式6中,示出从上述的实施方式1变更了第1反射突部545和第2反射突部546的形状的的情况。此外,对于与上述的实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图20所示,本实施方式的第1反射突部545的第1辅助反射面545b设为包括倾斜角度不同的2个倾斜面545b1、545b2的构成。第1辅助反射面545b包括:第1辅助反射缓斜面545b1,其倾斜角度相对较小,坡度相对较缓;以及第1辅助反射陡斜面545b2,其倾斜角度相对较大,坡度相对较陡。第1辅助反射缓斜面545b1在第1方向上相对于第1辅助反射陡斜面545b2配置在LED侧,其前端与平坦面547相连。第1辅助反射陡斜面545b2在第1方向上相对于第1辅助反射缓斜面545b1配置在与LED侧相反的一侧(延长主反射面545a侧),其后端与延长主反射面545a相连。在导光板519内传播而前往相反板面519c侧的光被构成第1辅助反射面545b的第1辅助反射缓斜面545b1和第1辅助反射陡斜面545b2反射,从而朝向单位反射部541a的主反射面541a1和延长主反射面545a侧前进。此时,会由第1辅助反射缓斜面545b1和第1辅助反射陡斜面545b2使反射光附带不同的角度。由此,该反射光的前进方向得以适度分散,从而导光板519的出射光在第1方向上更不易产生亮度不均。
另一方面,第2反射突部546的第2辅助反射面546b设为包括倾斜角度不同的2个倾斜面546b1、546b2的构成。第2辅助反射面546b包括:第2辅助反射缓斜面546b1,其倾斜角度相对较小,坡度相对较缓;以及第2辅助反射陡斜面546b2,其倾斜角度相对较大,坡度相对较陡。第2辅助反射缓斜面546b1在第1方向上相对于第2辅助反射陡斜面546b2配置在LED侧(延长再入射面546a),其前端与延长再入射面546a相连。第2辅助反射陡斜面546b2在第1方向上相对于第2辅助反射缓斜面546b1配置在与LED侧相反的一侧,其后端与平坦面547相连。从单位反射部541a的再入射面541a2和延长再入射面546a入射的光被构成第2辅助反射面546b的第2辅助反射缓斜面546b1和第2辅助反射陡斜面546b2反射,从而朝向光出射面519a侧立起。此时,会由第2辅助反射缓斜面546b1和第2辅助反射陡斜面546b2使反射光附带不同的角度。由此,该反射光的前进方向得以适度分散,从而导光板519的出射光在第1方向上更不易产生亮度不均。
如以上所说明的,根据本实施方式,在第1反射突部545和第2反射突部546中的至少任意一方中,第1辅助反射面545b和第2辅助反射面546b中的至少任意一方形成为包括设为相互不同的倾斜角度的多个倾斜面545b1、545b2、546b1、546b2。如此,通过将第1辅助反射面545b和第2辅助反射面546b中的至少任意一方设为包括多个倾斜面545b1、545b2、546b1、546b2的构成,容易使反射光的前进方向分散,因此,能够更好地抑制亮度不均的产生。
<实施方式7>
通过图21来说明本发明的实施方式7。在该实施方式7中,示出从上述的实施方式1变更了第1反射突部645和第2反射突部646的形状的情况。此外,对于与上述的实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图21所示,本实施方式的第1反射突部645的第1辅助反射面645b构成为包括曲面645b3。该曲面645b3的沿着第1方向切断的截面形状呈圆弧状,其切线均相对于光出射面619a、相反板面619c呈倾斜状。也就是说,该曲面645b3设为相对于光出射面619a、相反板面619c所成的倾斜角度连续地变化的构成。曲面645b3是使第1反射突部645向内侧凹陷而形成的。在导光板619内传播而前往相反板面619c侧的光被构成第1辅助反射面645b的曲面645b3反射,从而朝向单位反射部641a的主反射面641a1和延长主反射面645a侧前进。此时,会根据曲面645b3的反射位置以各种各样的角度使反射光附带角度。由此,该反射光的前进方向得以适度分散,从而导光板619的出射光在第1方向上更不易产生亮度不均。
另一方面,第2反射突部646的第2辅助反射面646b构成为包括曲面646b3。该曲面646b3的沿着第1方向切断的截面形状呈圆弧状,其切线均相对于光出射面619a、相反板面619c呈倾斜状。也就是说,该曲面646b3设为相对于光出射面619a、相反板面619c所成的倾斜角度连续地变化的构成。曲面646b3是以使第2反射突部646外侧鼓起的形式形成的。从单位反射部641a的再入射面641a2和延长再入射面646a入射的光被构成第2辅助反射面646b的曲面646b3反射,从而朝向光出射面619a侧立起。此时,会根据曲面646b3的反射位置以各种各样的角度使反射光附带角度。由此,该反射光的前进方向得以适度分散,从而导光板619的出射光在第1方向上更不易产生亮度不均。
如以上所说明的,根据本实施方式,在第1反射突部645和第2反射突部646中的至少任意一方中,第1辅助反射面645b和第2辅助反射面646b中的至少任意一方形成为包括曲面645b3、646b3。如此,通过将第1辅助反射面645b和第2辅助反射面646b中的至少任意一方设为包括曲面645b3、646b3的构成,容易使反射光的前进方向分散,因此,能够更好地抑制亮度不均的产生。
<实施方式8>
通过图22来说明本发明的实施方式8。在该实施方式8中,示出从上述的实施方式1变更了第1反射突部745和第2反射突部746的形状的情况。此外,对于与上述的实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图22所示,本实施方式的第1反射突部745设为在其突出前端部形成有平坦面50的构成。平坦面50是通过将第1反射突部745的突出前端部切去而形成的,设为沿着第1方向和第2方向平坦的形状。由于该平坦面50,第1反射突部745的突出前端部不会产生尖的形状,因此,即使在突出前端部与其它构件等发生了干扰的情况下,该处也不易产生压垮等变形。由此,第1反射突部745的光学性能得以稳定地发挥。
另一方面,第2反射突部746设为在其突出前端部形成有平坦面51的构成。平坦面51是通过将第2反射突部746的突出前端部切去而形成的,设为沿着第1方向和沿着第2方向平坦的形状。由于该平坦面51,第2反射突部746的突出前端部不会成为尖的形状,因此,即使在突出前端部与其它构件等发生了干扰的情况下,该处也不易产生压垮等变形。由此,第2反射突部746的光学性能得以稳定地发挥。而且,第2反射突部746与第1反射突部745相比,从相反板面719c突出的尺寸相对较大,因此,其突出前端部与其它构件等更容易发生干扰。对此,利用上述的平坦面51能更有效地抑制第2反射突部746的突出前端部产生伴随干扰的压垮等变形的事态。
如以上所说明的,根据本实施方式,第1反射突部745和第2反射突部746中的至少任意一方具有形成于相反板面719c的突出前端部的平坦面50、51。这样,利用平坦面50、51使得第1反射突部745和第2反射突部746中的至少任意一方的突出前端部不易产生压垮等变形。由此,具有平坦面50、51的第1反射突部745和第2反射突部746中的至少任意一方的光学性能得以稳定地发挥。
<实施方式9>
通过图23来说明本发明的实施方式9。在该实施方式9中,示出从上述的实施方式4变更了单位反射部841a和相反板面侧单位棱镜844a的构成并相应变更了第1反射突部845和第2反射突部846的构成的情况。此外,对于与上述的实施方式4同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图23所示,本实施方式的相反板面侧单位棱镜844a的沿着第2方向切断的截面形状为大致梯形。相反板面侧单位棱镜844a在第2方向上空开间隔断续地排列配置有多个。单位反射部841a的多个分割单位反射部841aS与相反板面侧单位棱镜844a同样是空开间隔断续地排列配置在第2方向上,其配置是与相反板面侧单位棱镜844a在第2方向上相邻的。也就是说,相反板面侧单位棱镜844a与分割单位反射部841aS在第2方向上是以交替地排列的形式配置的,在第2方向上相邻的2个相反板面侧单位棱镜844a之间以介于两者之间的形式配置有分割单位反射部841aS,在第2方向上相邻的2个分割单位反射部841aS之间以介于两者之间的形式配置有相反板面侧单位棱镜844a。因此,分割单位反射部841aS不是沿着第2方向向两侧方开口,而是设为在第3方向上仅向里侧开口的形态。并且,分割单位反射部841aS在第1方向上从正面看时呈大致梯形。此外,分割单位反射部841aS在第2方向上的截面形状与上述的实施方式1是同样的。
第1反射突部845和第2反射突部846是以在第2方向上空开间隔断续地各排列多个的形式配置的,其在第2方向上的配置是与上述的分割单位反射部841aS的配置一致的。也就是说,第1反射突部845和第2反射突部846配置为与相反板面侧单位棱镜844a在第2方向上相邻。第1反射突部845和第2反射突部846与相反板面侧单位棱镜844a是以在第2方向上交替地排列的形式配置的,在第2方向上相邻的2个相反板面侧单位棱镜844a之间以介于两者之间的形式配置有第1反射突部845和第2反射突部846,在第2方向上相邻的2组第1反射突部845和第2反射突部846之间以介于两者之间的形式配置有相反板面侧单位棱镜844a。并且,第1反射突部845和第2反射突部846在第1方向上从正面看时呈大致梯形,因此,其突出前端部为沿着第2方向大致笔直的形状。根据这种构成,即使第1反射突部845和第2反射突部846的突出前端部与其它构件等发生了干扰的情况下,该突出前端部也不易产生压垮等变形。因此,第1反射突部845和第2反射突部846的光学性能得以稳定地发挥。此外,第1反射突部845和第2反射突部846在第2方向上的截面形状与上述的实施方式1是同样的。
另外,在本实施方式的导光板819的光出射面819a上,与上述的实施方式4同样,设置有:光出射面侧双凸透镜部849,其包括沿着第2方向排列的多个柱面透镜849a;以及平坦状部848,其以与各柱面透镜849a在第2方向上相邻的形式配置。这些平坦状部848和柱面透镜849a是以沿着第2方向交替地反复排列的形式配置的。此外,关于平坦状部848和柱面透镜849a的结构、作用以及效果与上述的实施方式4是同样的,因此省略重复的说明。
<实施方式10>
通过图24来说明本发明的实施方式10。在该实施方式10中,是保护从上述的实施方式9变更了第1反射突部945和第2反射突部946的构成的情况。此外,对于与上述的实施方式9同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图24所示,本实施方式的第1反射突部945和第2反射突部946各自设为在第2方向上连续地延伸的形态并且是以跨沿着第2方向断续地排列的多个分割单位反射部941aS的形式配置的。第1反射突部945和第2反射突部946在第2方向上沿导光板919的整个宽度中途不间断地连续延伸,是以横贯各分割单位反射部941aS在第2方向上的形成范围和各相反板面侧单位棱镜944a在第2方向上的形成范围这两者的整个范围的形式配置的。根据这种构成,第1反射突部945和第2反射突部946的表面积与上述的实施方式1、实施方式9相比会增加,因此,第1反射突部945所具有的第1辅助反射面945b的反射光量增加,并且第2反射突部946所具有的第2辅助反射面(未图示)的反射光量增加。由此,第1反射突部945和第2反射突部946的光学作用进一步强化,从而能够更有效地缓和亮度不均。另外,第1反射突部945和第2反射突部946在第1方向上从正面看的形状是与导光板919的相反板面919c之中的没有形成分割单位反射部941aS的部分的截面(图24所示的截面)在第1方向上从正面看的形状相似的形状。并且,第1反射突部945和第2反射突部946在第3方向上的尺寸(从相反板面919c突出的尺寸)在第2方向上沿整个长度是大致恒定的。由此,与在第2方向上的位置无关,第1反射突部945和第2反射突部946的表面积是大致恒定的,因此,能稳定地得到第1反射突部945和第2反射突部946的光学作用,对亮度不均的缓和来说,是更为优选的。
如以上所说明的,根据本实施方式,第1反射突部945和第2反射突部946形成为各自在第2方向上连续地延伸,并以跨多个分割单位反射部941aS的形式配置。这样,能够使在导光板919内传播而前往相反板面919c侧的光更多地在第1反射突部945的第1辅助反射面945b上反射而将其提供给分割单位反射部941aS的主反射面941a1和延长主反射面侧。并且,能够使透射过分割单位反射部941aS的主反射面、延长主反射面的光更多地高效入射到第2反射突部946的延长再入射面946a和再入射面中的至少任意一方而使其在第2辅助反射面上反射。由此,利用第1反射突部945和第2反射突部946,既能够很好地缓和来自光出射面919a的出射光可能产生的亮度不均又能够实现亮度的提高。
<实施方式11>
通过图25来说明本发明的实施方式11。在该实施方式11中,示出从上述的实施方式10变更了第1反射突部1045和第2反射突部1046的构成的情况。此外,对于与上述的实施方式11同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图25所示,本实施方式的第1反射突部1045和第2反射突部1046各自的突出前端部在第3方向上的位置与在第2方向上的位置无关,是大致恒定的。也就是说,第1反射突部1045和第2反射突部1046在第3方向上的尺寸(从相反板面1019c突出的尺寸)是根据在第2方向上的位置变动的,在各分割单位反射部1041aS的在第2方向上的形成范围内,上述在第3方向上的尺寸相对较大,而在各相反板面侧单位棱镜1044a的在第2方向上的形成范围内,上述在第3方向上的尺寸相对较小。并且,第1反射突部1045和第2反射突部1046在第3方向上的尺寸的最大值与最小值的差是与相反板面侧单位棱镜1044a从相反板面1019c突出的尺寸大致相等的。即使是这种构成,第1反射突部1045和第2反射突部1046的表面积与上述的实施方式1、实施方式9相比也会增加,因此,第1反射突部1045和第2反射突部1046的光学作用进一步强化,从而能够更有效地缓和亮度不均。
<实施方式12>
通过图26至图28来说明本发明的实施方式12。在该实施方式12中,示出从上述的实施方式5变更了单位反射部1141a、第1反射突部1145以及第2反射突部1146的构成的情况。此外,对于与上述的实施方式5同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图26所示,构成本实施方式的出光反射部1141的单位反射部1141a在第1方向上空开间隔排列有多个,并且其在第1方向上的排列间隔41P是大致恒定的。该单位反射部1141a的排列间隔41P设为未图示的液晶面板的像素排列之间不会发生干扰的值,由此,液晶面板所显示的图像不易产生被称为摩尔纹的干扰条纹,显示质量优异。另一方面,沿着第1方向排列的多个单位反射部1141a在第1方向和第3方向上的各尺寸形成为随着在第1方向上远离未图示的LED而各自逐渐变大,反之随着靠近LED而各自逐渐变小。并且,各单位反射部1141a所具有的各主反射面1141a1在第1方向上的尺寸也是随着远离LED而逐渐变大,反之随着靠近LED而变小。这样,即使在导光板1119内存在的光量有减少倾向的在第1方向上离LED远的一侧,光也会更多地被单位反射部1141a的主反射面1141a1反射而促进其从光出射面1119a出射,因此,在第1方向上离LED近的一侧与离LED远的一侧不易在出射光量上产生差。
而另一方面,如图26所示,第1反射突部1145在第1方向上相邻的2个单位反射部1141a之间是在第1方向上沿整个长度配置的。因此,沿着第1方向排列的多个第1反射突部1145在第1方向上的尺寸形成为随着在第1方向上远离LED而逐渐变小,反之随着靠近LED而逐渐变大。因此,沿着第1方向排列的多个第1反射突部1145各自所具有的延长主反射面1145a和第1辅助反射面1145b各自在第1方向上的延面距离形成为随着在第1方向上远离LED而逐渐变小,反之随着靠近LED而逐渐变大。也就是说,通过在第1方向上相邻的2个单位反射部1141a之间在第1方向上沿整个长度配置第1反射突部1145,能够容易地使第1辅助反射面1145b在第1方向上的尺寸的变化率与单位反射部1141a在第1方向上的尺寸的变化率相匹配。由此,既能够更好地缓和来自光出射面1119a的出射光可能产生的亮度不均又能够实现亮度的提高。并且,根据具有这样的第1辅助反射面1145b的第1反射突部1145,在第1方向上越靠近LED,则导光板1119内的光越容易被第1辅助反射面1145b反射,并且通过该反射,光中会更多地包含在第1方向上朝向与LED侧相反的一侧的矢量成分,从而指向性很好地得以缓和。由此,从导光板1119的光出射面1119a之中的在第1方向上离LED远的一侧出射的出射光与从在第1方向上离LED近的一侧出射的出射光不易产生指向性的差,从而亮度不均的产生得以更好地缓和。
另外,在第2反射突部1146的突出前端部,形成有与上述的实施方式8同样的平坦面1151。关于该平坦面1151的结构、作用以及效果与上述的实施方式8是同样的,因此省略重复的说明。此外,在本实施方式的导光板1119的光出射面1119a上,与上述的实施方式4同样,设置有:光出射面侧双凸透镜部1149,其包括沿着第2方向排列的多个柱面透镜1149a;以及平坦状部(未图示),其以与各柱面透镜1149a在第2方向上相邻的形式配置。此外,关于平坦状部和柱面透镜1149a的结构、作用以及效果与上述的实施方式4是同样的,因此省略重复的说明。
接着,为了获知形成有上述的构成的出光反射部1141(单位反射部1141a)、第1反射突部1145以及第2反射突部1146的导光板1119与没有形成第1反射突部和第2反射突部的导光板在使来自光出射面的出射光透射过棱镜片1142而得到的出射光在第1方向上的亮度分布上有何不同,而进行了比较实验3。在该比较实验3中,将在相反板面上设置有出光反射部和相反板面侧棱镜部并且在光出射面上设置有光出射面侧双凸透镜部的导光板作为比较例3,将在相反板面1119c上设置有出光反射部1141、相反板面侧棱镜部1144、第1反射突部1145以及第2反射突部1146并且在光出射面1119a上设置有光出射面侧双凸透镜部1149的导光板1119作为实施例2。实施例2的导光板1119是与本段落以前所说明的导光板相同的构成,比较例3的导光板设为从本段落以前所说明的导光板省略了第1反射突部1145和第2反射突部1146的构成。在该比较实验3中,测定了关于使来自比较例3和实施例2的各导光板的出射光透射过棱镜片1142而得到的出射光的亮度分布,图27和图28示出其结果。具体来说,在比较实验3中,通过使来自LED的光分别入射到比较例3和实施例2的各导光板的光入射面而使光从各导光板的光出射面出射,测定了通过使该出射光透射过层叠配置在各导光板的出光侧的棱镜片1142而得到的出射光在第1方向上的亮度分布。具体来说,分别测定了比较例3和实施例2的各导光板之中的来自第1方向上中央附近即离LED相对较远一侧的部分的出射光的亮度分布和来自第1方向上LED附近即离LED相对较近一侧的部分的出射光的亮度分布,前一结果在图27中示出,后一结果在图28中示出。该比较实验3中使用的棱镜片1142与上述的实施方式1所说明的棱镜片相同。在图27和图28中,将纵轴设为来自棱镜片1142的出射光的相对亮度(无单位),将横轴设为相对于第1方向上的正面方向的角度(单位为“°”)。图27和图28的横轴的角度若是负值,则表示相对于正面方向而向LED侧(光入射面侧)前进的光即朝向LED侧的矢量成分较多的光的角度,而若是正值,则表示相对于正面方向而向与LED侧相反的一侧(相反端面侧)前进的光即朝向与LED侧相反的一侧的矢量成分较多的光的角度。并且,图27和图28的横轴的角度的绝对值越大,则朝向LED侧的矢量成分或朝向与LED侧相反的一侧的矢量成分越多。图27和图28的纵轴的相对亮度是以使用了实施例2的导光板1119的情况下在正面方向(角度为0°)上的亮度值为基准(1.0)的相对值。此外,在图27和图28中,用实线示出的曲线表示的是实施例2,用虚线示出的曲线表示的是比较例3。
说明比较实验3的实验结果。从图27和图28可知,在使来自比较例3的导光板的出射光透射过棱镜片1142而得到的出射光中,所包含的相对于第1方向上的正面方向的角度为正值的光比为负值的光多,而成为了偏倚的亮度分布。可以推断这是因为,在比较例3的导光板的出射光中,在第1方向上朝向与LED侧相反的一侧的矢量成分的光包含得较多。因此,当使用比较例3的导光板时,虽然在第1方向上相对于正面方向从与LED侧相反的一侧看棱镜片1142的出射光的话会感到亮,但从LED侧看则会感到暗,容易产生亮暗的差即亮度不均。特别是,当将示出来自第1方向上中央附近的出射光的亮度分布的图27与示出来自第1方向上LED附近的出射光的亮度分布的图28相比较时,可知后者产生了更大的亮度不均。可以想到这是因为,从导光板的光出射面之中的在第1方向上离LED近的一侧的部分出射的出射光在到出射为止的期间内在导光板内经过的光路长度相对较短,因此,光的指向性具有相对较难缓和的倾向。
而另一方面,若关于使来自实施例2的导光板1119的出射光透射过棱镜片1142而得到的出射光进行说明,则可知与上述的使用了比较例3的导光板的情况相比,如图27和图28所示,相对于第1方向上的正面方向的角度为正值的光大大减少并且消除了副峰值,而为负值的光稍有减少,结果是,亮度分布中产生的偏倚得以缓和。可以推断这是因为,在实施例2的导光板1119的出射光中,在第1方向上朝向与LED侧相反的一侧的矢量成分的光减少,而在第1方向上朝向LED侧的矢量成分增加了。特别是,在第1方向上相邻的2个单位反射部1141a之间的部分,沿整个长度设置有第1反射突部1145,并且该处所具有的第1辅助反射面1145b在第1方向上的尺寸(延面距离)是在第1方向上越靠近LED就越大,因此,在第1方向上越靠近LED,则导光板1119内的光越容易被第1辅助反射面1145b反射,并且通过该反射,光中会更多地包含在第1方向上朝向与LED侧相反的一侧的矢量成分,从而指向性很好地得以缓和。由此,从导光板1119的光出射面1119a之中的第1方向上中央附近即离LED远的一侧的部分出射的出射光与从第1方向上LED附近即离LED近的一侧的部分出射的出射光不易产生指向性的差,从而亮度不均的产生得以更好地缓和。
如以上所说明的,根据本实施方式,第1反射突部1145的第1辅助反射面1145b在第1方向上的尺寸形成为在第1方向上越靠近LED(光源)就越大。从导光板1119的光出射面1119a之中的在第1方向上离LED远的一侧出射的出射光在到出射为止的期间内在导光板1119内经过的光路长度相对较长,因此,光的指向性相对得以缓和,但从在第1方向上离LED近的一侧出射的出射光在到出射为止的期间内在导光板1119内经过的光路长度相对较短,因此,光的指向性具有相对较难缓和的倾向。对此,如上所述,第1反射突部1145的第1辅助反射面1145b在第1方向上的尺寸是在第1方向上越靠近LED就越大,因此,在第1方向上越靠近LED,则导光板1119内的光越容易被第1辅助反射面1145b反射,并且通过该反射,光中会更多地包含在第1方向上朝向与LED侧相反的一侧的矢量成分,从而指向性很好地得以缓和。由此,从导光板1119的光出射面1119a之中的在第1方向上离LED远的一侧出射的出射光与从在第1方向上离LED近的一侧出射的出射光不易产生指向性的差,从而亮度不均的产生得以更好地缓和。
另外,出光反射部1141的单位反射部1141a在第1方向上的尺寸形成为在第1方向上越远离LED就越大,并且单位反射部1141a在第1方向上的排列间隔是恒定的,第1反射突部1145在第1方向上的尺寸形成为与在第1方向上相邻的2个单位反射部1141a之间的间隔相等。例如,在将该背光源装置与液晶面板组合使用的情况下,通过将单位反射部1141a在第1方向上的排列间隔设为该面板的像素排列之间不会发生干扰的值,会使得在利用被各单位反射部1141a的主反射面1141a1反射从而从导光板1119的光出射面1119a出射的光显示到显示面板的图像中,不易产生被称为摩尔纹的干扰条纹。另一方面,导光板1119内存在的光量具有在第1方向上越远离LED就越减少的倾向。对此,如上所述,通过将单位反射部1141a在第1方向上的尺寸设为在第1方向上越远离LED就越大,即使在第1方向上离LED远的一侧也能利用单位反射部1141a的主反射面1141a1使光更多地反射而促进其从光出射面1119a出射,因此,在第1方向上离LED近的一侧与离LED远的一侧不易在出射光量上产生差。而且,如上所述,在第1方向上的排列间隔恒定且相互相邻的2个单位反射部1141a之间在第1方向上沿整个长度配置有第1反射突部1145,因此,如上所述,由于单位反射部1141a在第1方向上的尺寸是在第1方向上越靠近LED就越小,因而该处所具有的第1辅助反射面1145b在第1方向上的尺寸是越靠近LED就越大。也就是说,通过在第1方向上相邻的2个单位反射部1141a之间,在第1方向上沿整个长度配置第1反射突部1145,能够容易地使第1辅助反射面1145b在第1方向上的尺寸的变化率与单位反射部1141a在第1方向上的尺寸的变化率相匹配。由此,既能够更好地缓和来自光出射面1119a的出射光可能产生的亮度不均又能够实现亮度的提高。
<实施方式13>
通过图29来说明本发明的实施方式13。在该实施方式13中,示出从上述的实施方式1变更了第1反射突部1245和第2反射突部1246的形状的情况。此外,对于与上述的实施方式1同样的结构、作用以及效果,省略重复的说明。
如图29所示,本实施方式的第1反射突部1245和第2反射突部1246在第1方向上从正面看的形状呈大致梯形。也就是说,第1反射突部1245和第2反射突部1246在第1方向上从正面看的外形形成为与相反板面侧单位棱镜1244a在第1方向上从正面看的外形不同。根据这种构成,第1反射突部1245和第2反射突部1246的表面积比上述的实施方式1大,因此,第1反射突部1245和第2反射突部1246的反射光量进一步增加,从而出射光中会更多地包含在第1方向上朝向LED侧的矢量成分并且能够更好地缓和亮度不均。
<其它实施方式>
本发明不限于通过上述记载和附图说明的实施方式,例如以下实施方式也包含在本发明的技术范围内。
(1)作为上述的实施方式6的变形例1,也可以是如图30所示,第1反射突部45-1的第1辅助反射面45b-1包括倾斜角度不同的第1辅助反射缓斜面45b1-1和第1辅助反射陡斜面45b2-1,而第2反射突部46-1的第2辅助反射面46b-1包括单个倾斜面。
(2)作为上述的实施方式6的变形例2,也可以是如图31所示,第2反射突部46-2的第2辅助反射面46b-2包括倾斜角度不同的第2辅助反射缓斜面46b1-2和第2辅助反射陡斜面46b2-2,而第1反射突部45-2的第1辅助反射面45b-2包括单个倾斜面。
(3)作为上述的实施方式7的变形例1,也可以是如图32所示,第1反射突部45-3的第1辅助反射面45b-3包括曲面45b3-3,而第2反射突部46-3的第2辅助反射面46b-3包括倾斜面。
(4)作为上述的实施方式7的变形例2,也可以是如图33所示,第2反射突部46-4的第2辅助反射面46b-4包括曲面46b3-4,而第1反射突部45-4的第1辅助反射面45b-4包括倾斜面。
(5)作为上述的实施方式8的变形例1,也可以是如图34所示,在第1反射突部45-5的突出前端部形成平坦面50-5,而在第2反射突部46-5的突出前端部不形成平坦面。
(6)作为上述的实施方式8的变形例2,也可以是如图35所示,在第2反射突部46-6的突出前端部形成平坦面51-6,而在第1反射突部45-6的突出前端部不形成平坦面。
(7)在上述的各实施方式中,示出了延长主反射面的倾斜角度与主反射面的倾斜角度相等的构成,但本发明也包含延长主反射面的倾斜角度设为与主反射面的倾斜角度不同的大小并在延长主反射面与主反射面的边界位置产生弯曲部位的构成。
(8)在上述的各实施方式中,示出了延长再入射面的倾斜角度与再入射面的倾斜角度相等的构成,但本发明也包含延长再入射面的倾斜角度设为与再入射面的倾斜角度不同的大小并在延长再入射面与再入射面的边界位置产生弯曲部位的构成。
(9)除了上述的各实施方式以外,关于主反射面、延长主反射面、再入射面、延长再入射面、第1辅助反射面以及第2辅助反射面各自的倾斜角度的具体数值也能够适当变更。
(10)在上述的各实施方式中,示例了第2反射突部的突出尺寸比第1反射突部的突出尺寸大的情况,但本发明也能应用于第2反射突部的突出尺寸与第1反射突部的突出尺寸相等的构成、第2反射突部的突出尺寸比第1反射突部的突出尺寸小的构成。
(11)在上述的各实施方式中,示出了沿着第1方向排列的第1反射突部和第2反射突部的各设置数量与沿着第1方向排列的单位反射部的设置数量相同的情况,但沿着第1方向排列的第1反射突部和第2反射突部的各设置数量也可以比沿着第1方向排列的单位反射部的设置数量少。在该情况下,沿着第1方向排列的单位反射部之中,会包含没有形成第1反射突部和第2反射突部的单位反射部。
(12)在上述的各实施方式中,示出了沿着第2方向排列的第1反射突部和第2反射突部的各设置数量与沿着第2方向排列的分割单位反射部的设置数量相同的情况,但沿着第2方向排列的第1反射突部和第2反射突部的各设置数量也可以比沿着第2方向排列的分割单位反射部的设置数量少。在该情况下,沿着第2方向排列的分割单位反射部之中,会包含没有形成第1反射突部和第2反射突部的单位反射部。
(13)在上述的各实施方式中,示出了沿着第1方向排列的第1反射突部和第2反射突部的各设置数量彼此相同的情况,但沿着第1方向排列的第1反射突部的设置数量与沿着第1方向排列的第2反射突部的设置数量也可以不同。
(14)在上述的各实施方式中,示出了沿着第2方向排列的第1反射突部和第2反射突部的各设置数量彼此相同的情况,但沿着第2方向排列的第1反射突部的设置数量与沿着第2方向排列的第2反射突部的设置数量也可以不同。
(15)在上述的实施方式6中,示出了第1辅助反射面和第2辅助反射面各自包括2个倾斜面的情况,但第1辅助反射面和第2辅助反射面也可以各自包括3个以上的倾斜面。这也能应用于作为实施方式6的变形例的上述(1)、(2)所述的构成。
(16)在上述的实施方式7中,示出了构成第1辅助反射面的曲面在第1反射突部中以向内侧凹陷的形态形成的方式,但本发明也包含构成第1辅助反射面的曲面在第1反射突部中以向外侧鼓起的形态形成的方式。这也能应用于作为实施方式7的变形例的上述(3)、(4)所述的构成。
(17)在上述的实施方式7中,示出了构成第2辅助反射面的曲面在第2反射突部中以向外侧鼓起的形态形成的方式,但本发明也包含构成第2辅助反射面的曲面在第2反射突部中以向内侧凹陷的形态形成的方式。这也能应用于作为实施方式7的变形例的上述(3)、(4)所述的构成。
(18)在上述的实施方式8中,示出了将第1辅助反射面和第2辅助反射面的突出前端部切去而形成了平坦面的情况,但只要第1辅助反射面和第2辅助反射面的突出前端部不是尖的形状,就能够得到突出前端部的防变形效果,因此,第1辅助反射面和第2辅助反射面的突出前端面的具体形状也能适当变更为平坦面以外的形状。例如,第1辅助反射面和第2辅助反射面的突出前端面也可以是圆弧状凹陷的形状或者圆弧状鼓起的形状。这也能应用于作为实施方式8的变形例的上述(5)、(6)所述的构成。
(19)在上述的实施方式9~12中,示出了将导光板的光出射面侧的构成设为在相邻的柱面透镜之间隔着平坦状部的构成的情况,但也可以将平坦状部省略并且将光出射面侧的构成设为与上述的实施方式3(在相邻的柱面透镜之间不隔着平坦状部的构成)同样。而且,作为上述的实施方式9~12的变形例,也可以将光出射面侧的构成设为与上述的实施方式1(在相邻的光出射面侧单位棱镜之间不隔着平坦状部的构成)或者实施方式2(在相邻的光出射面侧单位棱镜之间隔着平坦状部的构成)同样。
(20)在上述的实施方式9~11中,示出了相反板面侧单位棱镜在第2方向上的截面形状为梯形的情况,但也可以将相反板面侧单位棱镜在第2方向上的截面形状与上述的实施方式1同样设为三角形。
(21)在上述的各实施方式中,示例了构成出光反射部的单位反射部在第1方向上的排列间隔越远离LED就越大、该排列间隔设为恒定的情况,但本发明也能应用于单位反射部在第1方向上的排列间隔越远离LED侧就越小的构成。
(22)在上述的各实施方式中,示例了构成出光反射部的单位反射部在第3方向上的尺寸越远离LED就越大的情况,但本发明也能应用于单位反射部在第3方向上的尺寸恒定的构成。
(23)除了上述的各实施方式以外,构成出光反射部的单位反射部、棱镜片的出光侧单位棱镜、构成光出射面侧棱镜部的光出射面侧单位棱镜以及构成相反板面侧棱镜部的相反板面侧单位棱镜的具体截面形状也能够适当变更。例如,也可以使将出光侧单位棱镜、光出射面侧单位棱镜以及相反板面侧单位棱镜沿着第2方向切断的截面形状为各边的尺寸和各底角相互不同的三角形(不等边三角形)。另外,能够将单位反射部的沿着第1方向切断的截面形状设为梯形。另外,能够将出光侧单位棱镜的沿着第2方向切断的截面形状设为梯形。另外,能够将光出射面侧单位棱镜的沿着第2方向切断的截面形状设为梯形。
(24)在上述的各实施方式中,示出了在导光板的相反板面上设置有包括多个相反板面侧单位棱镜的相反板面侧棱镜部的情况下,但也可以在导光板的相反板面上设置包括沿着第1方向延伸并且沿着第2方向排列的多个相反板面侧柱面透镜(相反板面侧单位聚光部)的相反板面侧双凸透镜部(相反板面侧各向异性聚光部)。相反板面侧柱面透镜和相反板面侧双凸透镜部的具体构成与上述的实施方式3所述的柱面透镜和光出射面侧双凸透镜部的构成是大致同样的。
(25)除了上述的各实施方式以外,构成相反板面侧棱镜部的相反板面侧单位棱镜的顶角、高度尺寸、宽度尺寸、在第2方向上的排列间隔等的具体值也能适当变更。同样,构成光出射面侧棱镜部的光出射面侧单位棱镜的顶角、高度尺寸、宽度尺寸、在第2方向上的排列间隔等的具体值能适当变更。同样,构成棱镜片的出光侧单位棱镜的顶角、高度尺寸、宽度尺寸、在第2方向上的排列间隔等的具体值能适当变更。
(26)在上述的各实施方式中,示出了在棱镜片上设置有截面形状为三角形的出光侧单位棱镜的情况,但也可以将这种出光侧单位棱镜取代,而将呈轴线方向与第1方向一致的大致半圆柱状的多个柱面透镜设置于棱镜片。
(27)在上述的各实施方式中,示出了光出射面侧棱镜部或者光出射面侧双凸透镜部与导光板的光出射面设置为一体的构成,但也可以采取如下构成:将光出射面侧棱镜部或者光出射面侧双凸透镜部设置成独立于导光板的部件,将作为这一独立部件的光出射面侧棱镜部或者光出射面侧双凸透镜部以与导光板重叠的形式配置在导光板的光出射面上。在该情况下,优选使构成作为独立部件的光出射面侧棱镜部或者光出射面侧双凸透镜部的材料的折射率与构成导光板的材料的折射率相同。而且,优选使构成作为独立部件的光出射面侧棱镜部或者光出射面侧双凸透镜部的材料与构成导光板的材料相同。
(28)在上述的实施方式2、4、9~12中,示出了平坦状部与光出射面侧单位棱镜以在第2方向上交替地反复排列的形式配置的情况,但也可以设为在第2方向上在2个平坦状部之间夹着多个光出射面侧单位棱镜的配置。
(29)除了上述的实施方式2、4、9~12以外,导光板的光出射面的平坦状部的面积比率的具体值也能适当变更。
(30)在上述的实施方式2、4、9~12中,示出了在导光板的光出射面上设置有平坦状部的情况,但也可以在导光板的相反板面上设置平坦状部。在该情况下,只要以介于构成相反板面侧棱镜部并且沿着第2方向排列的多个相反板面侧单位棱镜之间的形式配置平坦状部即可。
(31)在上述的实施方式3、4、9~12中,图示出将构成光出射面侧双凸透镜部的柱面透镜的切线角设为70°的情况,但柱面透镜的具体切线角能够适当变更。
(32)在上述的各实施方式中,构成光出射面侧棱镜部的多个光出射面侧单位棱镜的排列间隔和棱镜片的多个出光侧单位棱镜的排列间隔优选设为对液晶面板的像素排列不会产生干扰的值。另外,上述的实施方式2、4、9~12所述的多个平坦状部的排列间隔也优选设为对液晶面板的像素排列不会产生干扰的值。
(33)在上述的各实施方式中,示出了棱镜片配置成出光侧单位棱镜的延伸方向与第1方向平行的情况,但也能将棱镜片配置成出光侧单位棱镜的延伸方向相对于第1方向倾斜规定角度(例如5°左右)。这样,出光侧单位棱镜的排列对液晶面板的像素排列不易产生干扰,因此,对摩尔纹的抑制来说是优选的。
(34)在上述的各实施方式中,示出了光学片仅包括1个棱镜片的构成,但也可以追加其它种类的光学片(例如扩散片、反射型偏振片等)。另外,也可以将棱镜片设为多个。
(35)在上述的各实施方式中,示出了沿着导光板的光入射面配置1个LED基板的构成,但本发明也包含沿着导光板的光入射面排列配置2个以上LED基板的构成。
(36)在上述的各实施方式中,示出了将导光板的短边侧的一端面作为光入射面并将LED基板配置呈与该光入射面为相对状的构成,但本发明也包含将导光板的长边侧的一端面作为光入射面并将LED基板配置呈与该光入射面为相对状的构成。在该情况下,只要使出光侧单位棱镜、光出射面侧单位棱镜以及相反板面侧单位棱镜的延伸方向与导光板的短边方向一致,使出光侧单位棱镜、光出射面侧单位棱镜以及相反板面侧单位棱镜的宽度方向(排列方向)与导光板的长边方向一致即可。
(37)除了上述的(36)以外,本发明也包含将导光板的短边侧的一对端面分别作为光入射面并将一对LED基板分别配置成与各光入射面为相对状的构成、将导光板的长边侧的一对端面分别作为光入射面并将一对LED基板分别配置成与各光入射面为相对状的构成。
(38)在上述的各实施方式中,示出了导光板为长方形的情况,但导光板也可以是正方形。另外,导光板无需是完整的方形,也可以是切去了外周端部的一部分的构成。
(39)在上述的各实施方式中,示出了使用顶面发光型的LED的情况,但本发明也能应用于使用了与对LED基板的安装面相邻的侧面设为发光面的侧面发光型的LED的情况。
(40)在上述的各实施方式中,作为触摸面板的触摸面板图案,示出了投影型静电电容方式的情况,但除此以外,本发明也能应用于采用了表面型静电电容方式、电阻膜方式、电磁感应方式等的触摸面板图案的情况。
(41)也可以将上述的各实施方式所述的触摸面板取代,而使用例如视差屏障面板(开关液晶面板),该视差屏障面板具有视差屏障图案,该视差屏障图案用于利用视差将液晶面板的显示面显示的图像分离,从而使观察者观察到立体图像(3D图像,三维图像)。另外,也可以将上述的视差屏障面板与触摸面板并用。
(42)也可以在上述的(41)所述的视差屏障面板上形成触摸面板图案,使其视差屏障面板兼有触摸面板功能。
(43)在上述的各实施方式中,示例了将液晶显示装置使用的液晶面板的屏幕大小设为5英寸左右的情况,但液晶面板的具体屏幕大小也能适当变更为5英寸以外的尺寸。特别是,在将屏幕大小设为超过5英寸的大小的情况下,适合用于平板型个人计算机等电子设备。另外,无论液晶面板的屏幕大小如何,作为智能手机、平板型个人计算机以外的电子设备,例如车载型信息终端(汽车导航系统)、便携型游戏机等电子设备中也能应用本发明。
(44)在上述的各实施方式中,示例了将液晶面板所具有的彩色滤光片的着色部设为R、G、B这3种颜色的情况,但也可以将着色部设为4种颜色以上。
(45)在上述的各实施方式中,示出了将LED用作光源的情况,但也可以使用有机EL等其它光源。
(46)在上述的各实施方式中,示出了框架为金属制的情况,但也可以使框架为合成树脂制。
(47)在上述的各实施方式中,示出了将实施了化学强化处理的强化玻璃用作护罩面板的情况,但当然也能使用实施了风冷强化处理(物理强化处理)的强化玻璃。
(48)在上述的各实施方式中,示出了将强化玻璃用作护罩面板的情况,但当然也能使用不是强化玻璃的通常的玻璃材料(非强化玻璃)、合成树脂材料。
(49)在上述的各实施方式中,示出了在液晶显示装置中使用了护罩面板的情况,但也可以将护罩面板省略。同样,也可以将触摸面板省略。
(50)在上述的各实施方式中,将TFT用作液晶显示装置的开关元件,但也能应用于使用了TFT以外的开关元件(例如薄膜二极管(TFD))的液晶显示装置,除了能应用于进行彩色显示的液晶显示装置以外,还能应用于进行黑白显示的液晶显示装置。
附图标记说明
10...液晶显示装置(显示装置),11...液晶面板(显示面板),11a、11b...基板,12...背光源装置(照明装置),17...LED(光源),19、119、219、319、419、519、619、819、919、1119...导光板,19a、119a、219a、319a、519a、619a、819a、919a、1119a...光出射面,19b...光入射面,19c、119c、419c、519c、619c、719c、919c、1019c、1119c...相反板面(板面),19e...侧端面(不包含光入射面的一对端面),40...反射片(反射构件),40a...反射面,41、1141...出光反射部,41a、441a、541a、641a、841a、1141a...单位反射部,41a1、441a1、541a1、641a1、1141a1...主反射面,41a2、541a2、641a2...再入射面,41aS、841aS、941aS、1041aS...分割单位反射部,42、1142...棱镜片(出光侧各向异性聚光部),42a...出光侧单位棱镜(出光侧单位聚光部),43、143...光出射面侧棱镜部(光出射面侧各向异性聚光部),43a、143a...光出射面侧单位棱镜(光出射面侧单位聚光部),44、1144...相反板面侧棱镜部(相反板面侧各向异性聚光部),44a、844a、944a、1044a、1244a...相反板面侧单位棱镜(相反板面侧单位聚光部),44a2...顶部,45、45-1、45-2、45-3、45-4、45-5、45-6、445、545、645、745、845、945、1045、1145、1245...第1反射突部,45a、445a、545a、645a、1145a...延长主反射面,45b、45b-1、45b-2、45b-3、45b-4、445b、545b、645b、945b、1145b...第1辅助反射面,45b1-1、545b1...第1辅助反射缓斜面(倾斜面),45b2-1、545b2...第1辅助反射陡斜面(倾斜面),45b3-3、645b3...曲面,46、46-1、46-2、46-3、46-4、46-5、46-6、446、546、646、746、846、946、1046、1146、1246...第2反射突部,46a、546a、646a、946a...延长再入射面,46b、46b-1、46b-2、46b-3、46b-4、446b、546b、646b...第2辅助反射面,46b1-2、546b1...第2辅助反射缓斜面(倾斜面),46b2-2、546b2...第2辅助反射陡斜面(倾斜面),46b3-4、646b3...曲面,47、547...平坦面,48、348、848...平坦状部,49、349、849、1149...光出射面侧双凸透镜部(光出射面侧各向异性聚光部),49a、349a、849a、1149a...柱面透镜(光出射面侧单位聚光部),50、50-5...平坦面,51、51-6、1151...平坦面。
Claims (15)
1.一种照明装置,其特征在于,具备:
光源;
导光板,其呈方形的板状,外周端面之中的呈对边的一对端面中的至少任意一方作为入射从上述光源发出的光的光入射面,并且其一个板面作为使光出射的光出射面,而且另一个板面作为相反板面;
出光侧各向异性聚光部,其相对于上述导光板配置在出光侧,是将沿着第1方向延伸的出光侧单位聚光部以沿着第2方向排列多个的形式配置而成的,上述第1方向是沿着上述导光板的上述外周端面之中的呈对边并且不包含上述光入射面的一对端面的方向,上述第2方向是沿着上述导光板的上述外周端面之中的包含上述光入射面的上述一对端面的方向;
光出射面侧各向异性聚光部,其配置在上述导光板的上述光出射面侧,是将沿着上述第1方向延伸的光出射面侧单位聚光部以沿着上述第2方向排列多个的形式配置而成的;
出光反射部,其配置在上述导光板的上述相反板面侧,是将单位反射部以沿着上述第1方向空开间隔排列多个的形式配置而成的,上述单位反射部以使上述相反板面凹陷的形式形成为沿着上述第2方向延伸的形式,具有在上述第1方向上配置在上述光源侧的主反射面和配置在该主反射面的相反侧的再入射面;
相反板面侧各向异性聚光部,其配置在上述导光板的上述相反板面侧,是将沿着上述第1方向延伸的相反板面侧单位聚光部以沿着上述第2方向排列多个的形式配置而成的;
第1反射突部,其在上述导光板的上述相反板面侧,相对于上述单位反射部在上述第1方向上配置于上述光源侧并是以从上述相反板面突出的形式形成的,具有延长主反射面和第1辅助反射面,上述延长主反射面与上述主反射面相连,上述第1辅助反射面在上述第1方向上相对于上述延长主反射面配置在上述光源侧,使前往上述相反板面侧的光反射从而使其前往上述主反射面和上述延长主反射面侧;以及
第2反射突部,其在上述导光板的上述相反板面侧,相对于上述单位反射部在上述第1方向上配置于与上述第1反射突部侧相反的一侧并是以从上述相反板面突出的形式形成的,具有延长再入射面和第2辅助反射面,上述延长再入射面与上述再入射面相连,上述第2辅助反射面在上述第1方向上相对于上述延长再入射面配置于与上述第1反射突部侧相反的一侧,使入射到上述再入射面和上述延长再入射面中的至少任意一方的光反射从而使其前往上述光出射面侧。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其中,
上述出光反射部的上述单位反射部包括在上述第2方向上空开间隔断续地排列的多个分割单位反射部。
3.根据权利要求2所述的照明装置,其中,
上述出光反射部的上述单位反射部是通过将构成上述相反板面侧各向异性聚光部的上述相反板面侧单位聚光部之中的顶部侧局部切去而形成为沿着上述第2方向开口的形态。
4.根据权利要求3所述的照明装置,其中,
上述第1反射突部和上述第2反射突部在上述第2方向上空开间隔断续地各排列有多个,并且在上述第2方向上的配置是与上述多个分割单位反射部的配置一致的。
5.根据权利要求4所述的照明装置,其中,
上述第1反射突部和上述第2反射突部在上述第1方向上从正面看的外形是仿照上述相反板面侧单位聚光部在上述第1方向上从正面看的外形而形成的。
6.根据权利要求2或权利要求3所述的照明装置,其中,
上述第1反射突部和上述第2反射突部形成为各自在上述第2方向上连续地延伸,并以跨上述多个分割单位反射部的形式配置。
7.根据权利要求1至权利要求6中的任意1项所述的照明装置,其中,
上述第1反射突部的上述第1辅助反射面在上述第1方向上的尺寸形成为在上述第1方向上随着靠近上述光源而变大。
8.根据权利要求7所述的照明装置,其中,
上述出光反射部的上述单位反射部在上述第1方向上的尺寸形成为在上述第1方向上随着远离上述光源而变大,并且上述单位反射部在上述第1方向上的排列间隔是恒定的,
上述第1反射突部在上述第1方向上的尺寸形成为与在上述第1方向上相邻的2个上述单位反射部之间的间隔相等。
9.根据权利要求1至权利要求8中的任意1项所述的照明装置,其中,
上述第2反射突部形成为与上述第1反射突部相比,其突出前端位置配置得离上述相反板面更远。
10.根据权利要求1至权利要求9中的任意1项所述的照明装置,其中,
上述出光反射部的多个上述单位反射部形成为在上述第1方向上随着远离上述光源而在上述导光板的板面的法线方向上的尺寸变大,
上述第1反射突部和上述第2反射突部各自沿着上述第1方向空开间隔排列有多个,并且在上述第1方向上的配置是与多个上述单位反射部的配置一致的,而且,各自形成为随着远离上述光源而从上述相反板面的突出尺寸变大。
11.根据权利要求1至权利要求10中的任意1项所述的照明装置,其中,
上述第1反射突部和上述第2反射突部中的至少任意一方具有在从上述相反板面的突出前端部形成的平坦面。
12.根据权利要求1至权利要求11中的任意1项所述的照明装置,其中,
上述第1反射突部在上述第1方向上的尺寸形成为与在上述第1方向上相邻的2个上述单位反射部之间的间隔相等。
13.根据权利要求1至权利要求12中的任意1项所述的照明装置,其中,
在上述第1反射突部和上述第2反射突部中的至少任意一方中,上述第1辅助反射面和上述第2辅助反射面中的至少任意一方形成为包括倾斜角度相互不同的多个倾斜面。
14.根据权利要求1至权利要求12中的任意1项所述的照明装置,其中,
在上述第1反射突部和上述第2反射突部中的至少任意一方中,上述第1辅助反射面和上述第2辅助反射面中的至少任意一方形成为曲面。
15.一种显示装置,其特征在于,
具备:权利要求1至权利要求14中的任意1项所述的照明装置;以及显示面板,其利用来自上述照明装置的光进行显示。
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