CN1123797C - 照明装置及使用该照明装置的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供不需要棱镜片，光效率高的照明装置以及使用该装置的液晶显示装置。本发明的照明装置在导光体(1)的下表面(9)与一个侧面(10)大致平行地设置多个由一条或2条以上的沟槽构成的沟槽群(2)。沟槽群(2)的沟槽的深度(h)从配置有光源(3)的导光体的一个侧面(10)向导光体另一侧面一侧渐增。又，沟槽群(2)与相邻的其他沟槽群(2)之间，以设在导光体(1)的下表面的平坦面(16)连接，利用这样的结构形成更加能够实现高光效率的照明装置。

Description

照明装置及使用该照明装置的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种用作液晶显示装置的背景光的照明装置以及使用该照明装置的液晶显示装置，特别是涉及一种谋求简化装置，同时具有高发光效率的照明装置以及使用该照明装置的液晶显示装置。

背景技术

近年来，液晶显示装置多使用于个人电脑，文字处理机，摄像机等的图像显示，其用途是多方面的，而且有日益扩大的趋势。

图15表示得到广泛使用的已有的液晶显示装置。在图上，51为导光体，52为在导光体的背面以白色墨汁印刷的多个小点图案，或形成多个凸部的光漫射面，53为例如冷阴极萤光管光源，54为反射冷阴极萤光管发出的光线的光反射体，55为光反射薄片，56是靠近导光体51上表面配置的光漫射板，57是再在其上面配置的棱镜片，7为在棱镜片57的上表面配置的液晶显示元件。

该液晶显示装置点亮光源53后，光源53的直接照射光线及光反射体54的反射光就射入导光体51，而该人射光在导光体51内传播，且被光漫射面52漫射，同时也辐射至导光体51的外部，而从导光体51的下表面射出的光线被光反射片55反射，并再度射入导光体51，从导光体51的上表面射出。

导光体51上表面射出的光线被光漫射板56漫射，而使导光体51的光漫射面的例如圆点图案看不见。由光漫射板56所漫射的光线，由棱镜片57调整到正面方向，且从背面照射液晶显示元件7。这时，如果液晶显示元件7正由未图示出的驱动电路驱动着，就能在显示画面上看到图像。

又，其他已有装置的例子虽未图示，但是，是上面与下面大约平行的长方体形状的导光体，而其他构成也有与上述结构大致相同的。

但是，已有的液晶显示装置操作有若干问题。由于例如导光体51的背面的光漫射面52、光反射片55、在导光51上表面配置的光漫射板56，以及棱镜片57等的光吸收，使光效率降低。

又，由于使用导光体51背面的光反射片55、导光体51上面的光漫射板56、棱镜片57等许多薄片，需要使各薄片对位，而且存在异物混入薄片之间导致品质劣化，成本提高等问题。为了解决这样的问题，希望减少上述薄片类构件的数目。

而且，已有的液晶显示装置有视野角度的问题，即一旦目视角度不同，就难以辨识图像。因此虽然最近有140度、160度的广视野角的液晶显示元件实用化，但是仍然不充分。

最近，作为以使用于液晶显示装置的照明装置简化结构并且谋求辉度的均匀化的装置，有日本公开特许的特开平10-197723号公报提出的，提高辉度，不使用棱镜片、光漫射片的结构简化的照明装置。这种装置在导光板的背面与线状光源平行地形成镜面微细凹凸群，该微细凹凸群为三角形状，微细凹凸的间隔、深度、倾斜这三种因素中的至少一种从导光板的光束入射端面到另一端面有所变化，该变

化是从接近光源的一侧到远离光源的一侧高度、深度越来越大，或凹凸群的间隙变狭。

但是，虽然上述提案记载着所述装置利用使微细凹凸群变化的方法谋求辉度均匀化，但是仅仅记载着使凹凸群的高度、深度、间隙改变的方法，实际上难于实现辉度均匀化。为了提高辉度，使辉度均匀化，如何构成凹凸部分的高度、间隔和导光板的关系是重要的因素。

因此，本发明的目的在于，提供提高光的利用效率，克服视野角度的存在问题，同时由于不需要安装棱镜片，能够提供更加完善的，可靠地解决存在问题的照明装置及液晶显示装置。

发明内容

为了实现本发明的目的，本发明的第1种照明装置是使导光体的下表面相对于其水平的上表面倾斜，在厚度大的一边的侧面配置光源，在导光体的上表面配置光漫射板，在导光体的下表面一侧配置光反射片构成的。在导光体的下表面设置多个与所述一边的侧面平行形成的沟槽群，各沟槽群与沟槽群之间以平坦面连接。从所述一边的侧面起愈远的地方，所述多个沟槽群的各沟槽群的深度逐渐增加，从所述一边的侧面到导光体的另一侧面，各沟槽群的宽度与平坦面的宽度之和构成的沟槽群的间距做成相同。

本发明的第2种照明装置以采用2个本发明的第1种照明装置所使用的导光体的形状，将厚度小的侧面在中央贴合形成导光体，在厚度大的两个侧面上将电源相对配置，沿着导光体的下表面侧配置光反射片，在导光体的上表面侧配置光漫射板。又，在导光体的下表面，从导光体两侧面到中央部的各面上，具有与第1发明的导光体下表面设置的一样多的沟槽群和多个处于沟槽群与沟槽群之间的平坦面。

本发明的第3种照明装置包含上表面与下表面的导光体；配置于导光体的一边的侧面的光源；以及设置于导光体上表面的光漫射板。导光体的下表面设置与所述一边的侧面平行的多个沟槽群，各沟槽群与沟槽群之间以平坦面连接。多个沟槽群的各沟槽群的沟槽深度离开所述一边的侧面愈远愈深，从所述一边的侧面到导光体的另一侧面，将沟槽群的宽度与平坦面的宽度之和构成的各沟槽群的间距做成一定值。

本发明的第4种照明装置是使导光体的下表面相对于其水平的上表面倾斜，在厚度大的一边的侧面配置光源，在导光体的上表面一侧配置光漫射板，在导光体的下表面一侧配置光反射片构成的。在导光体的下表面设置多个与所述一边的侧面平行的沟槽群，各沟槽群与沟槽群之间以平坦面连接。从所述一边的侧面起到该侧面的邻近部位，使所述各沟槽群的深度为一定值，而从所述邻近部位到所述导光体的另一侧面使其之间增大，从所述一边的侧面起到所述邻近部位，使沟槽群各沟槽的宽度与平坦面的宽度之和构成的沟槽群的间距逐渐减少，而从所述邻近部位到所述另一侧面使所述沟槽群的间距为一定值。

本发明的第5种照明装置以采用2个本发明的第4种照明装置所使用的导光体的形状，厚度小的侧面在中央贴合形成导光体，在厚度大的两个侧面上将电源相对配置，在导光体的下表面侧配置光反射片，在导光体的上表面侧配置光漫射板。导光体的下表面，从导光体两侧面到中央部的各面上，具有与第4发明的导光体下表面设置的一样的多个沟槽群和多个沟槽群与沟槽群之间的平坦面。

本发明的第6种照明装置具有上表面与下表面平行的导光体；在导光体的一边的侧面配置的光源；在导光体的下表面一侧配置的光反射片；以及在导光体的上表面配置的光漫射板。在导光体的下表面设置多条与所述一边的侧面平行的沟槽，各沟槽群与沟槽群之间用平坦面连接。沟槽群的沟槽的深度从导光体的一边的侧面到该侧面的邻近部为一定值，从该邻近部到导光体的另一侧面所述深度逐渐增加，而将沟槽群的宽度与平坦面的的宽度之和构成的沟槽群的间距做成从所述一边的侧面到所述邻近部逐渐减少，从邻近部到所述另一侧面的部分则做成一定值。

本发明的第7种照明装置是在从本发明的所述第1种到第6种的导光体的上表面上、在与导光体的侧面垂直的方向上设置多条沟槽。

本发明的第8种提供在上述本发明的第1种到第7种照明装置任一种的光漫射板的上方配置液晶显示元件的液晶显示装置。

附图说明

图1是使用本发明的第1实施形态的照明装置的液晶显示装置的要部剖面图。

图2是从图1的导光体的上面观看的概略平面图。

图3是图2的B-B线上的剖面图。

图4是图3的部份放大图。

图5是从图1所示的导光体下面观看到的概略平面图。

图6是在图1的实施形态的导光体下表面设置的沟槽群的部份放大图。

图7是表示在图1所示的第1实施形态的导光体的厚度、导光体下表面的沟槽群的构槽深度，与沟槽群的宽度的关系的本发明申请的导光体的特征的简明表达的结构关系图。

图8是使用以图7的构成关系图为根据的导光体的本发明第1实施形态的液晶显示装置与已有的液晶显示装置的显示画面的垂直方向的辉度分布图。

图9是使用于以图7的结构关系图为依据的导光体的本发明第1实施形态的液晶显示装置与已有的液晶显示装置的显示画面的水平方向的辉度分布图。

图10是表示第1实施形态的导光体的厚度、导光体下表面的沟槽群的沟槽深度、与沟槽群的宽度的关系的其他实施形态的导光体的结构关系图。

图11是使用本发明第2实施形态的照明装置构成的液晶显示装置的要部剖面图。

图12是使用本发明第3实施形态的照明装置构成的液晶显示装置的要部剖面图。

图13是图12所示的实施形态的导光体的下表面的沟槽部份的放大图。

图14是本发明第4实施形态的照明装置的导光体下表面的形成的沟槽部份的放大图。

图15是已有的液晶显示装置的结构剖面图。

附图编号一览表

1                                  ……导光体

2                                  ……沟槽群

3                                    ……光源

4                                ……光反射体

5                                ……光反射片

6                                ……光漫射板

7                            ……液晶显示元件

8                                  ……上表面

9                                  ……下表面

10                             ……一边的侧面

11、12、13、14、15                   ……沟槽

16                                 ……平坦面

17、18                             ……连接部

19                                 ……导光体

20                                 ……沟槽群

21、22                               ……光源

23、24                           ……光反射体

25                               ……光反射片

28                                 ……导光体

29                                   ……光源

30                               ……光反射体

31                               ……光反射片

32、33、34、35、36、37、38           ……沟槽

39、40                             ……平坦面

41、42、43                           ……沟槽

具体实施形态

参照附图对本发明进行说明。

<第1实施形态>

图1是使用本发明的第1实施形态的照明装置的液晶显示装置的要部剖面图，在图中，1为导光体，由丙烯树脂、聚碳酸酯等的透明树脂的合成材料制成，导光体1的上表面8大致为水平，而下表面9倾斜，形成楔形的形状。2为设在导光体1的下表面9的多个沟槽群，各沟槽群至少具有2个沟槽。3为靠近导光体1的厚度较大的一边的侧面10配置的光源，使用例如细长的直管形状的冷阴极或热阴极的萤光管。4为光反射体，包围光源3设置，将光源3发出的光线向导光体1的一边的侧面10反射，在例如树脂的薄片上蒸镀银或铝等光反射率较高的材料形成，或用铝制金属薄板形成光反射体4。5为光反射片，覆盖导光体1的下表面9及另一侧面(距光源3最远的导光体1的端部)配置，形成能够提高导光体1下表面9的相对侧的光反射率的结构，可使用与光反射体4相同的材料，或使用在透明的树脂薄片内稠密分散极微小的气泡的材料。6为靠近导光体1的上表面8配置的光漫射板，使用在透明的树脂薄片内部分散折射率不同的材料或在透明薄片表面形成凹凸的材料。

图2是从导光体1的上面观看的概略平面固。如图2所示，在导光体1的上表面，与光源3的长边方向正交的方向，即与导光体1的一边的侧面10正交的方向上形成多条沟槽11。还有，在导光体1有未以符号表示而以虚线表面的领域存在，可以理解为在该虚线区域也形成沟槽11。又，该多条沟槽，如图2的平面图的B-B线剖面图图3以及其部分放大图图4所示，以例如相同的形状连续设置。在图4所示的沟槽的峰与峰之间，或沟槽的谷部与谷部之间的间距约为50μm，而沟槽的深度约为20μm。

在构成本发明的照明装置的导光体1，不仅在其下表面9，而且在其上表面8也形成沟槽，其理由是，为了将从导光体1发出的光线聚光于液晶显示元件7。但是，在导光体1的上表面8形成沟槽并非必要条件。

又，本发明的液显示装置在光漫射板6的上方具有液晶显示元件7。如所周知，是保持问隔将两片透明玻璃基板重叠，使取向膜等叠层的面与透明导电膜的显示用电极相对，以密封材料将该该两基板贴合，在密封材料的内侧封入液晶，而在两基板的外侧设置偏向板构成的。

图5是在图1从导光体1的下表面9观看的概略平面图，光源3沿着导光体1一边的侧面10靠近配置。然后，沟槽群2与导光体1的一边的侧面10大约平行形成。

在本发明中，形成在下表面9的沟槽的方向配设为与一边的侧面10大致平行，其理由是要提高光的反射效率，假如不配设为平行而使其垂直，则会使沟槽的光的反射效率降低。

而在从导光体1的一边的侧面10至侧面邻近部位M为止的导光体1的领域，虽未作图示，但是也可以形成比沟槽群2的沟槽深度小而且沟槽深度大致均匀的沟槽。已知这样使在导光体1光的利用效率进一步提高。

图6是图1的A所示部分的多个沟槽群的部份放大剖面图，沟槽群2-1的沟槽12、13形成相同的深度h1和相同的形状，同样，沟槽群2-2的沟槽14、15也形成大致相同的深度h2和相同的形状，相邻接的沟槽群2-1与沟槽群2-2之间以平行于导光体1的水平的上表面8的平坦面16连接。又通过平坦面16以及也相当于沟槽的一部份的连接部17、18连接。沟槽群2-1、2-2中的沟槽12、13以及14、15形状相似，这些沟槽为类似山或锯齿的V字形的沟槽。V字形的沟槽的倾斜角度设定为55度左右，构成平坦面16与沟槽14的一部份的线所形成的倾斜角度设定为130度左右。

又，沟槽的深度h2比h1大，这些沟槽的深度设计为从配置光源3的导光体1的一边的侧面10起愈往另一侧面，即距光源3愈远沟槽深度就愈增大。

采用上述结构的本发明的照明装置，由未图示的电源装置将光源3点亮后，光源3的光线由光反射体4反射的反射光与直接照射光就通过一边的侧面10入射到导光体1。入射到导光体1的光线在导光体1的上表面8与下表面9全反射同时在导光体1内部传播，而射入导光体1的下表面9的沟槽群2-1、2-2的沟槽12、13以及14、15的斜面的入射光，在斜面被反射后再度回到导光体1内。通过斜面的光线被光反射片5反射，再度射入导光体内部。然后，照射到上表面8的入射光，形成小于全反射角的入射角的光的大部份通过上表面8从导光体1射出。

这样，入射导光体1的入射光在导光体1的内部传播，由于多个沟槽群2对光的反射，使光通过，光反射片5的反射光对导光体1的再入射等，通过导光体1的上表面8辐射到导光体1外部。

使导光体1的下表面9的沟槽群2的各个沟槽的沟槽深度，从配置光源3的导光体1的一边的侧面10起愈远离就愈增大，这是因为导光体1内的光量愈靠近光源3就愈大，随着愈光源34的距离的增大而变小，为了使导光体1上表面8的亮度的差异减少而这样做。

向照明装置的导光体1上表面8辐射的光线由于上表面8的沟槽11的作用使聚光效率得到提高，而且该光被光漫射板6漫射后从背面照射液晶显示元件7。这时如果未图示的驱动装置驱动液晶显示元件7，则能够在其前面的显示画面上观看到图像。

在图7，横轴上所示的符号S表示光源3靠近配置的导光体1的一边的侧面10的位置，而E表示导光体1的另一侧面位置即终端位置。纵轴分别表示导光体1的厚度t，沟槽群2的间距p，沟槽群2的深度h。而沟槽群的间距p若以图6所示的沟槽群2-2作说明，即为平坦面16的宽度a、沟槽群2-2的沟槽14、15的宽度的相加宽度b、以及连接下一沟槽群的平坦面的连接部18的宽度c的总和，也就是p＝a+b+c。

而连接合18也是沟槽群2-2的一部分。如果这样看，则间距p亦可视为p＝a+b。

又，导光体1从配置光源3的一边的侧面10的位置S起，越往另一侧面位置E靠近，其厚度t越是减少，而相反，沟槽群的各沟槽的深度h则渐渐增加，沟槽群的间距p则为一定值，与导光体1的长度方向的位置无关。

在本实施形态，导光体1的具体厚度t为，导光体1的一边的侧面一侧，即配置光源3的一侧的厚度为2.5mm，离光源3最远处的另一侧面一侧则设定为0.5mm。沟槽群2-1、2-2的沟槽深度h在整个导光体1上为5～20μm。间距固定为110μm左右，与导光体1的位置无关。

又，平坦面a的宽度尺寸在整个导光体1为50～100μm，而沟槽的宽度b为10μm～50μm，连接部c为5μm左右。

从上部的说明可知，本发明的特征是，在间距p中平坦面a所占有的比例选择得较大。这些关系进一步详细说明如下。首先，配设在导光体1的一边的侧面一侧，沟槽群中沟槽深度h为最小的沟槽中，设定h＝6.3μm，a＝91μm，b＝14.1μm，c＝4.9μm，p＝110μm。因此，平坦面a在间距p中所占的比例a/p为80％以上。而沟槽宽度b的比例b/p从上述数值可以简单求出，约为13％。

又，沟槽群的沟槽设定h为，最大的沟槽中，设定h＝19.6μm，a＝61.5μm，b＝43.6μm，c＝4.9μm，P＝110μm，因此，a/p就超过50％。同样，沟槽宽度b所占的比例b/p约为40％，比平坦面所占的比例小。

由上述说明可知，本发明的特徵在于，在导光体1的下表面9形成沟槽群2、2-1、2-2，这些沟槽群在导光体1所占的比例比平坦面16所占的比例小。这样的特征意味着，本发明的导光体1粗略看来几乎是由没有沟槽的平坦面构成的，又，以手拿着也感觉不到有凹凸的存在。

图1～图7所示的本发明的第1实施形态的导光体1的平面形状的纵向及横向的尺寸，分别约为40mm、30mm，呈长方形。即正视图2时导光体1的纵方向的长度约40mm，而横方向的长度为约30mm。又，一边的侧面10的厚度如上所述约为2.5mm，离一边的侧面10最远的另一侧面的厚度约为0.5mm。

又，以直管形状的冷阴极萤光管构成的光源3的直径比一边的侧面10的厚度小，约为1.8mm。

采用上述结构的本发明的照明装置中导光体1的长度、厚度、下表面的沟槽群的各个沟槽的深度以及沟槽群的间距的关系使用图7所示的关系，并且在导光体1的上表面8，试作形成如图4所示的沟槽的液晶显示装置。

又，为了与本发明的装置进行比较，将图15所示的液晶显示装置试制成与本发明的导光体1为同样的外形尺寸，光源尺寸以及亮度。

图8及图9表示这些比较结果，即液晶显示元件7的垂直方向及水平方向的辉度分部的测定结果。

图8表示液晶显示元件7的垂直方向的辉度分布，即表示正对液晶显示装置的显示画面，将其显示画面在前后方向上来回转动时，其画面的测定点上的辉度。

图9表示水平方向的辉度分，即表示使正对的显示画面在左右方向上来回转动时其画面的测定点上的辉度分布。在图中，符号Q所示的实线表示本发明的液晶显示装置的辉度分布，符号R所示的虚线表示已有的装置的辉度分布。

第8及图9的纵轴所示的「辉度比」表示使显示画面在前后左右来回转动的辐射角度为0度时的亮度为基准(绝对值1.0)，将显示画面在前后左右来回转动时各来回转动的角度的亮度与上述基准位比较的相对辉度比。

又，图8及图9的横轴所示的所谓「辐射角度」表示使显示画面在前后左右来回转动时的角度本身。

从该辉度分布结果可知，已有的装置(虚线R)，在水平方向上，从左右的辐射角度20度左右辉度开始大幅度下降。另一方面，在垂直方向上，即从前后的放射角为30度左右辉度开始大幅度下降，而且辉度分布本身有很大的变动。这表示在水平方向上左右20度，在垂直方向上前后30度左右，图像识别恶化。

另一方面，本发明装置(实线Q)随着水平方向、垂直方向的辐射角度的变大，其辉度有降低的倾向，但是，不像已有的装置那样有大幅度下降，可知在水平、垂直方向其辉度分布都有显著改善。

本发明得到改善的理由如上所述，在沟槽群与其相邻的沟槽群之间形成平坦面16，且使该平坦面16相对于间距p所占的比例设定得较大，以此扩大反射光线的面，因而即使是辐射角度大，辉度也不会下降。

图10表示导光体1的另一实施形态，在配置光源3的一边的侧面10的位置S上，将其附近部分的沟槽群2的沟槽深度h做得较小且均匀，并使沟槽群的间距p从侧面10的位置S起愈往邻近部分的端部M愈减少，而在从侧面位置邻近部分的端部M起愈往另一侧面位置E，沟槽群的深度h愈增加，且沟槽群的宽度p在沟槽间没有差别，大致为一定值。

图10所示的导光体1比使用图2，图5及图7所说明者的导光体大，其平面形成的纵向及横向尺寸分别约为60mm、50mm。又，从一边的侧面10的位置至邻近部份的端部M为止，约为15mm。

使用这样的导光体1，与使用具备图7所示尺寸的导光体1的装置相比，可以看出液晶显示元件7在垂直及水平方向上，在大辐射角度的辉度下降都有所改善，虽然只是略有改善。这种情况是由于将从一边的侧面10的位置S至邻近部份的端部为止的沟槽深度做得比其他沟槽的深度小，而且在这些领域使其深度为一定值，并且使沟槽群的间距p渐渐减小，因此从光源3来的入射光在光源3的邻近部份没有被大量反射，促进了从导光体1的一边的侧面向最远的另一侧面E的光入射。

图10所示的导光体1的厚度t、沟槽群的沟槽深度h及间距p的尺寸，在一边的侧面10(S)的位置上，导光体1的厚度t＝2.5mm，沟槽深度h＝4.5μm、间距p＝296μm。有关间距p的内容为，平坦面a的尺寸为280μm、沟槽群的沟槽的宽度b为10μm，连接部c为6μm。

又，在一边的侧面的邻近部M的近傍的上述尺寸为h＝7.8μm、p＝132μm，而其内容为a＝110μm、b＝17.3μm、c＝4.7μm。

即在本发明的导光体1的另一实施形态中，间距p从一边的侧面(S)的位置至其邻近部M，如图10所示逐渐减少。

又，另一侧面(E)的上述尺寸为，h＝19.8μm、p＝132μm，而其内容为，a＝83.2μm，b＝44.1μm，c＝4.7μm，导光体1的厚度t如前所述为0.5mm。

因此，从邻近部M至另一侧面E为止的沟槽深度h从7.8μm渐渐增加至19.8μm，而间距p与导光体1的位置无关，固定为132μm。

在这里，间距p中平坦面a的比例a/p，在导光体1的一边的侧面(S)上，a/p＝280μm/296μm，因此，其值超过90％。又，在邻近部M，a/p＝110μm/132μm，超过80％。并且在导光体1的另一侧面E上的a/p值为83.2μm/132μm，超过60％。

由上述说明可知，本发明的导光体1的另一实施形态中，也将导光体1的下表面9中间距p的平坦面a的所占的比率设定为比沟槽群2的沟槽所占的比例大。

亦即，如果采用本发明，由于使平坦面所占的比例比形成于导光体1的沟槽的凹凸所占的比率大，提高了照明装置的性能。

<第2实施形态>

图11是使用本发明第2实施形态的照明装置形成的液晶显示装置的要部剖面图，是将第1实施形态的2个导光体的厚度较薄的一侧侧面在中央部贴合的形状的导光体。

在图中，19为对于水平的上表面，其下表面为图示形状的导光体，20为形成于导光体19的下表面的多个沟槽群，且将沟槽群20对称地形成于中央部26的右侧与左侧，而这些沟槽群20与第1实施形态一样形成。

21、22是沿着导光体19的两侧面靠近配置的细长的直管形状的冷阴极或热阴极的萤光管构成的光源。光源21与光源22分别配置于导光体19的第1侧面与导光体19的第2侧面。又，沟槽群20并非直接从第1侧面及第2侧面开始形成，而如第1实施形态所说明，至第1及第2侧面的邻近部为止之间形成其他沟槽，从邻近部向另一侧面，形成其深度渐增的沟槽群。

图中23、24为与第1实施形态同样的光反射体，25为沿着导光体19的下表面配置的光反射片，与第1实施形态同样使用丙烯树脂，聚碳酸酯等材料。为了提高聚光效率，也可以在导光体19的上表面27连续形成与第1实施形态相同的沟槽，即在与光源21、22正交的方向上连续形成相同形状的沟槽，虽然这并非必要构成。

这一实施形态适于辐射光线的面积比上表面大的导光体19，由于将光源21、22靠近导光体19的两侧面配置，所以即使是用辐射光线的面积较大的导光体也能够做成高辉度且高光效率的装置，并且也可以使未图示的液晶显示元件的水平及垂直方向的辉度分布做得和第1实施形态一样好。

<第3实施形态>

图12表示本发明第3实施形态的液晶显示装置的要部剖面图。28是上表面与下表面平行的导光体，29与30分别表示与上面所述相同的光源和光反射体，31为光反射片。导光体28下表面的沟槽32呈将图12的F部分放大的图13所示的形状。沟槽群32～1的沟槽33、34为同一形状，而沟槽群32～2的沟槽35、36以相同的形状构成，又，沟槽群32～3的沟槽37、38以同一形状构成，又，沟槽群32～1、32～2以及32～3的各个沟槽具有相似的形状。这些沟槽群的沟槽深度h3、h4及h5愈接近配置光源29的光导体28的一边的侧面愈小，而距该一边的侧面愈远则沟槽深度愈大。即沟槽群32～1的沟槽深度h3，沟槽群32～2的沟槽深度h4、沟槽群32～3的沟槽深度h5之间的关系选择为为h3＜h4＜h5。

这一实施形态的情况下，导光体28为直长方体，与第1实施形态所示的楔形导光体辉度分布多少有些不同，但是，适当调整例如沟槽群32～2的连接平坦面39的宽度a1、沟槽35、36的沟槽宽度b1相加的间距p1、沟槽群32～3的连接平坦面40的宽度a2、沟槽37、38的沟槽宽度b2相加的间距p2、和各个沟槽的深度h4、h5，对导光体28的下表面9的沟槽群的深度、沟槽群的宽度等进行调整，以便获得最合适的辉度分布即可。

又，在本实施形态中也可以在导光体28的上表面8形成沟槽。以此可以进一步提高导光体28的聚光效率。

<第4实施形态>

图14是本发明的照明装置的第4实施形态，是使用于照明装置的导光体的部份放大的剖面图。与上述第1～第3实施形态不同的是，在第1实施形态的楔形导光体1下表面9形成的沟槽群以单一沟槽形成。

沟槽41、42及43以相似形状形成，各沟槽的深度h6、h7及h8随着与配置光源的导光体1的一边的侧面(未图示)的距离的增大而逐渐增大。和这一实施形态相同，将连接沟槽41、42及43的平坦面44、45及46的宽度a3、a4及a5与各个沟槽的宽度b3、b4及b5分别相加得到的间距p3、p4及p5以及沟槽的深度h6、h7及h8适当调整以获得最佳辉度分布即可。而47、48及49是将沟槽41、42及43连接于平坦面45、46及50用的连接部份，如果使向着平坦面的连接部分的梯度(斜度)尽量做得陡峭，则可以看作是沟槽41、42及43的一部分。如果这样做，则这样的连接部分47～49在本发明中并非必要构件。

又，在本实施形态中，在第1实施形态的楔形的导光体1形成单一沟槽，但是当然也可以形成于图12的实施形态的长方体形状的导光体28，而如上所述将沟槽深度、沟槽部分的宽度等加以调整，设定于最佳辉度分布即可。

还有，在本实施形态中，也可以把沟槽形成于未图示的导光体1的上表面8。

在上述使用照明装置的液晶显示装置中，虽然对所使用的液晶显示元件并无特别规定，但是如果尽量使用视野角较广的，例如140度、160度的液晶显示元件，则水平及垂直方向的辉度分布当然能够进一步得到改善。

<其他的实施形态>

在上述第1～第3实施形态表示出导光体下表面的沟槽群内的沟槽有2个，但是只要根据所使用的对象或液晶显示的画面尺寸等，一边看着辉度分布的情形一边进行适当的调整，也可以使用3个或4个。又，在各实施形态中导光体下表面的多个沟槽群内的多个沟槽及多个单一的沟槽的对着光源的面必须是斜面，但是其梯度视辉度分布的情形而作调整即可。

又，如在第1实施形态所述，在第2～第4实施形态也可以在从一边的侧面至侧面附近部位的区域形成深度大致相同的沟槽，而从该侧面附近部位到另一侧面形成其深度渐增的多个沟槽部。

又，导光体上表面的多个沟槽也以相同的形状连续形成的沟槽进行了说明，但是这也只要一边确认辉度分布一边调整沟槽的形状和沟槽的宽度即可。

而且，所使用的光源可以是冷阴极型或热极型的荧光管中的任何一种，但是冷阴极型就电极构成而言比热阴极型更容易实现小型化，因此，以冷阴极型的荧光管为佳。也可以使用LED。

工业应用性

如上述，本发明的照明装置，使对光源发射的光线进行导光的导光体的下表面相对于导光体的水平的上面倾斜，在导光体的厚度较大的一边的侧面一侧配置光源，并在导光体的下表面一侧配置光反射片。在前述导光体的下表面，设置多个沟槽群，而各个沟槽群与相邻的沟槽群之间以平坦面连接。多个沟槽群愈是远离前述导光体的一边的侧面，沟槽群的各沟槽的深度愈大。

因此，导光体内部的光的反射效率与光线从导光体辐射出的辐射效果能够提高，因此可以不必在导光体上表面测配置的棱镜片。

又，本发明的照明装置采用导光体中央部的厚度比其两侧薄的导光体，在厚度较厚的两侧面侧相对地配置光源，且沿着该导光体的下表面配置光反射片，并在导光体的上表面配置光漫射片。

依据上面所述，本发明的照明装置由于有高光效率的导光体的功能，因此在已往作为必要的构件的导光体上表面配置的棱镜片也可以不要。又，由于不要棱镜片，因而与其他光漫射板或光反射片的对位就比较容易，而且薄片之间异物混入的危险亦可减少，能够提供改善品质劣化，在成本上较为有利的照明装置。

而且，本发明的照明装置由上表面与下表面平行的导光体、在该导光体的一边的侧面配置的光源、在导光体的下表面侧配置的光反射片、以及设在前述导光体的上表面的光漫射板构成，前述导光体的下表面设有多个沟槽群，且这些沟槽群的沟槽的深度随着沟槽与上述一边的侧面的距离的增大而逐渐增大。

又，本发明的照明装置在从导光体的下表面的一边的侧面起至侧面的邻近部为止的区域形成深度大致相同，而且与上述一边的侧面大致平行的沟槽。借助于此，可以使光的反射效率进一步提高而且能够更有效地利用光线。

还有，本发明的照明装置在导光体的上表面，而且是在与上述一边的侧面相垂直的方向，即光行进的方向形成沟槽。借助于此，本发明的照明装置还可以发挥高光效率的导光体的功用，因此，在已有的装置上成为必要的、在导光体上表面配置的棱镜片也可以不要。又，由于棱镜片不再度需要，所以与其他的光漫射板或光反射片的对位比较容易，且异物混入薄片问的危险性也小，能够提供品质劣化有所改善，并在成本上也有利的照明装置。

而且在使用该照明装置的液晶显示装置中，液晶显示元件的水平及垂直方向上的辉度分布也能够比已有的装置有所改善。

从上述说明可知，本发明的照明装置及液晶显示装置首先在导光体的形状上具有特征，其次在导光的下表面，即，反射光线的一侧形成沟槽，而且使沟槽深度相对于光的行进方向逐渐增加，第3，在导光体的上表面也形成沟槽，这些特征的组合能够提高光的反射效率，因此，向来作为必要构件的棱镜片也可以不要。

Claims (11)

1.一种照明装置，其特征在于，具备

光源；

下表面相对于水平的上表面倾斜，靠近厚度大的一边的侧面配置所述光源的导光体；

将所述光源发出的光线向所述一边的侧面的方向反射的光反射体；

靠近所述导光体的下表面配置的光反射片；以及

配置在所述导光体的上表面侧的光漫射板，

所述导光体的下表面设置多个与所述一边的侧面大致平行形成的沟槽群和多个连接所述多个沟槽群的各沟槽群与相邻的沟槽群的平坦面，

从所述一边的侧面到所述导光体的另一侧面，所述多个沟槽群的各沟槽群的深度渐增，

从所述导光体的一边的侧面到所述导光体的另一侧面，所述多个沟槽群的各沟槽的宽度与各所述平坦面的宽度之和构成的沟槽的间距做成相同。

2.一种照明装置，其特征在于，含有

具有中央部的厚度比第1侧面和第2侧面的厚度薄，上表面为水平面，而下面具有从所述第1侧及第2侧面对所述中央部以同一角度倾斜的第1倾斜面及第2倾斜面的导光体；

靠近所述第1侧面配置的第1光源；

靠近所述第2倾斜面配置的第2光源；

将所述第1光源发出的光线向所述第1侧面方向反射的第1光反射体；

将所述第2光源发出的光线向所述第2侧面方向反射的第2光反射体；

沿着所述导光体的下表面靠近配置的光反射片；以及

靠近所述导光体的上表面配置的光漫射板，

在所述第1倾斜面设置与所述第1侧面平行的多个第1沟槽群和连接多个所述第1沟槽群中的各个沟槽群与相邻的沟槽群的多个第1平坦面，

使所述多个第1沟槽群的各沟槽群的沟槽深度从所述第1侧面向所述导光体的中央部渐增，

从所述导光体的一边的侧面到所述导光体的中央部，将所述多个第1沟槽群的各沟槽群的宽度与所述多个平坦面的各平坦面的宽度之和构成的第1沟槽群的间距做成相同。

3.一种照明装置，其特征在于，包含

光源；

上表面与下表面大致平行而所述上表面为水平面，且所述光源配置在一边的侧面的导光体；

使所述光源发出的光线向所述一边的侧面的方向反射的光反射体；以及

配置在所述导光体的上表面的光漫射板，

所述导光体的下表面设置与所述一边的侧面大致平行的多个沟槽群和连接所述多个沟槽群中的各个沟槽群与相邻的沟槽群的多个平坦面，

所述多个沟槽群的各沟槽群的沟槽深度从所述一边的侧面向所述导光体的另一侧面渐增，

从所述导光体的一边的侧面到所述导光体的另一侧面，将所述多个沟槽群的各沟槽群的宽度与所述多个平坦面的各平坦面的宽度之和构成的沟槽群的间距做成相同。

4.一种照明装置，其特征在于，具备

光源；

下表面相对于水平的上表面倾斜，靠近厚度大的一边的侧面配置所述光源的导光体；

将所述光源发出的光线向所述一边的侧面的方向反射的光反射体；

靠近所述导光体的下表面配置的光反射片；以及

配置在所述导光体的上表面侧的光漫射板，

所述导光体的下表面设置多个与所述一边的侧面平行形成的沟槽群和多个连接所述多个沟槽群的各沟槽群与相邻的沟槽群的平坦面，

从所述一边的侧面到所述一边的侧面的邻近部，所述多个沟槽群的各沟槽群的深度为一定值，

从该邻近部到所述导光体的另一侧面所述多个沟槽群的各沟槽群的沟槽深度渐增，

从所述一边的侧面到所述邻近部，所述多个沟槽群的各沟槽的宽度与多个所述平坦面的各所述平坦面的宽度之和构成的各沟槽群的间距做成逐渐减少，从该邻近部到所述另一侧面，所述多个沟槽群的各沟槽群的间距做成与所述邻近部的沟槽群间距相同的。

5.一种照明装置，其特征在于，含有

具有中央部的厚度比第1侧面和第2侧面的厚度薄，上表面为水平面，而下面具有从所述第1侧和第2侧面对所述中央部以同一角度倾斜的第1倾斜面和第2倾斜面的导光体；

靠近所述第1侧面配置的第1光源；

靠近所述第2倾斜面配置的第2光源；

将所述第1光源发出的光线向所述第1侧面方向反射的第1光反射体；

将所述第2光源发出的光线向所述第2侧面方向反射的第2光反射体；

沿着所述导光体的下表面靠近配置的光反射片；以及

靠近所述导光体的上表面配置的光漫射板，

在所述第1倾斜面设置与所述第1侧面平行的多个第1沟槽群和连接多个所述第1沟槽群中的各个沟槽群与相邻的沟槽群的多个第1平坦面，

使所述多个第1沟槽群的各沟槽群的沟槽深度从所述第1侧面到靠近该第1侧面的第1邻近部为一定值，从所述第1邻近部到所述中央部逐渐增加，所述多个第1沟槽群的各沟槽群的宽度与多个所述平坦面的各所述平坦面的宽度之和构成的各沟槽群的间距做成从所述第1侧面到所述第1邻近部逐渐减少，从所述第1邻近部到所述中央部，则做成与所述第1邻近部的沟槽群的宽度相同，

在所述第2倾斜面设置与所述第2侧面平行的多个第2沟槽群和连接多个所述第2沟槽群中的各个沟槽群与相邻的沟槽群的多个第2平坦面，

使所述多个沟槽群的各沟槽群的沟槽深度从所述第2侧面到靠近该第2侧面的第2邻近部为一定值，从所述第2邻近部到所述中央部逐渐增加，所述多个第2沟槽群的各沟槽群的宽度与多个所述第2平坦面的各平坦面的宽度之和构成的各沟槽群的间距做成从所述第2侧面到所述第2邻近部逐渐减少，从所述第2邻近部到所述中央部，则做成与所述第2邻近部的沟槽群的间距相同。

6.一种照明装置，其特征在于，包含

光源；

上表面与下表面大致平行，而所述上表面为水平面，且所述光源配置在一边的侧面的导光体；

使所述光源发出的光线向所述一边的侧面的方向反射的光反射体；以及

配置在所述导光体的上表面的光漫射板，

所述导光体的下表面形成与所述一边的侧面平行的多个沟槽群和连接多个所述沟槽群中的各个沟槽群与相邻的沟槽群的多个第2平坦面，

使所述多个沟槽群的各沟槽群的沟槽深度从所述一边的侧面到靠近该一边的侧面的邻近部为一定值，从所述邻近部到所述导光体的另一侧面逐渐增加，所述多个沟槽群的各沟槽群的宽度与多个所述平坦面的各平坦面的宽度之和构成的各沟槽群的间距做成从所述一边的侧面到所述邻近部逐渐减少，从所述邻近部到所述导光体的另一侧面，则做成与所述邻近部的沟槽群的间距相同。

7.如权利要求1或4或6所述的照明装置，其特征在于，

多个沟槽群中各沟槽群至少具有2个沟槽。

8.如权利要求2或5所述的照明装置，其特征在于，

多个第1沟槽群和多个第2沟槽群中的各沟槽群至少具有2个沟槽。

9.如权利要求1或3或4或6所述的照明装置，其特征在于，

在所述导光体的上表面，在与导光体一边的侧面垂直的方向上设置多条沟槽。

10.如权利要求2或5所述的照明装置，其特征在于，

在所述导光体的上表面，在与导光体第1侧面与第2侧面垂直的方向上设置多条沟槽。

11.一种液晶显示装置，其特征在于，在如权利要求1～10中的任一项中，在照明装置的光漫射板的上方部配置液晶显示元件。

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