CN1664672A - 背灯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种背灯装置，具备具有入射面、上表面和下表面的导光板，和与入射面相对地配置的光源，和与导光板的下表面相对地配置的反射板，和与导光板的上表面相对地配置的棱镜板，和设置在棱镜板的下表面上的微棱镜机构，该微棱镜机构由沿着导光板的入射面延伸而且在和入出面大致垂直的方向上间隔着配置的多个突起状的棱镜部组成，各棱镜部具有一对棱镜面，在一对棱镜面中，至少位于离上述光源较远一侧的棱镜面被形成为曲面。

Description

背灯装置
技术领域
本发明涉及用于从背面照射用在携带电话或PDA等中的小型液晶显示器的背灯装置。
背景技术
近年来，在照亮携带电话或PDA等的小型液晶显示器(下面简称为LCD)的背灯装置中，在降低成本的同时，对高亮度、高视场角、薄型、轻量化、低耗电量等提出了更加严格的要求。在这样的背灯装置的光源中，使用耗电量小、发热也少的发光二极管(以下，简称为LED)。从LED出射的光首先从导光板的侧面入射，在导光板内反复反射后得以被传输。接下来，从导光板的下表面射出到外侧的光由反射板反射后被返回到导光板内。被设置在导光板的下表面的凸形状和锯形状部件所反射的光线从导光板的上表面出射。从导光板出射的光被棱镜板改变行进向，从背面照射LCD(例如参考特开2003-59321号，图1，段落0012～0016)。
在这种现有的背灯装置中，如图6所示，具有导光板1，靠近形成在导光板1的侧面上的入射面(入射光面)1a配置的光源2，和靠近导光板1的上表面1b配置的棱镜板3。该棱镜板3具有设置在与导光板1的上表面1b相对的面上的棱镜部。该棱镜部由多个截面为三角形状的突起4组成，各突起4具有一对棱镜面5a、5b。这些棱镜面5a、5b形成为平坦表面在沿着导光板1的入射面1a的方向Y(背灯装置的宽度方向)上延伸，在相对于Y方向垂直的Z方向(背灯装置的长度方向)上，空出间隔而配置多个突起4。
然而，在这种现有的背灯装置中，在使用具备由两个平坦表面组成的棱镜面5a、5b的棱镜板3的情况下，因为该棱镜板3仅仅具有单使光的行进方向改变的功能，所以背灯装置的光的定向性很大地依赖于仅导光板自身的出射光的定向性。从而，如图9和图10所示，背灯装置的光线的定向性在Z方向窄，在X方向宽。来自导光板1的上表面1b的出射光如图7和图8所示，在长度方向上倾斜，光强的宽度不均衡，在宽度方向上宽在长度方向上窄。在使用了这种背灯装置的长度方向和背灯装置的宽度方向的光的定向性具有差异的背灯装置的LCD中，存在诸如由亮度差别而产生差异感的问题。
发明内容
为了解决上述问题而提出了本发明，其目的是提供一种能够使长度方向和宽度方向的光的定向性相同的背灯装置。
为了达到上述目的，根据本发明的一个技术方案的背灯装置，其具备：具有入射面、上表面和下表面的导光板，和与上述入射面相对地配置的光源，和与上述导光板的下表面相对地配置的反射板，和与上述导光板的上表面相对地配置的棱镜板，和设置在上述棱镜板的下表面上的微棱镜机构。上述微棱镜机构由沿着上述导光板的入射面延伸且在和上述入射面大致垂直的方向上空出间隔配置的多个突起状的棱镜部组成，各棱镜部具有一对棱镜面，在上述一对棱镜面中，至少位于离上述光源较远一侧的棱镜面被形成为曲面。
附图说明
图1A是本发明的背灯装置的平面图。
图1B是该背灯装置的侧面图。
图2是本发明的背灯装置的棱镜板中的光线追踪图。
图3是表示本发明的背灯装置中的导光板的定向性的长度方向截面的亮度分布图。
图4是表示本发明的背灯装置中的导光板的定向性的宽度方向截面的亮度分布图。
图5是本发明的背灯装置的导光板中的光线追踪图。
图6是现有的背灯装置的棱镜板中的光线追踪图。
图7是表示现有的导光板的定向性的长度方向截面的亮度分布图。
图8是表示现有的导光板的定向性的宽度方向截面的亮度分布图。
图9是表示现有的背灯装置的定向性的长度方向截面的亮度分布图。
图10是表示现有的背灯装置的定向性的宽度方向截面的亮度分布图。
具体实施方式
下面，参考附图对本发明的优选实施例详细地进行说明。参考图1A和图1B，示出了本发明一个实施例的背灯装置10。该背灯装置10具备导光板11，和将光照射到该导光板11的光源12。该光源12在图示的实施例中由多个发光二极管(LED)13组成，靠近在导光板11的一个侧面上形成的入射面11a，并沿着该入射面11a空出间隔配置着这些LED13。
另外，与导光板11的上表面11b相对地并且靠近该上表面11b配置着棱镜板14，进而，与导光板11的下表面11c相对并且靠近该下表面11c地配置着反射板15。
此外，在图1A中，X表示作为LED13的排列方向的背灯装置10的宽度方向，换言之，表示沿着导光板11的入射面11a的方向，Y表示背灯装置10的照射方向，换言之，表示垂直于导光板11的上表面11b的方向，Z表示相对于X方向成直角的背灯装置10的长度方向。
在导光板11的下表面11c上设置棱镜16，该棱镜16由在背灯装置10的长度方向即Z方向上间隔着配置的多个台阶部17构成。这些多个台阶部17分别在背灯装置10的宽度方向，即X方向上延伸。更详细地说，如图5所示，各台阶部17具有角度为α的斜面17a。角度α是为了使来自光源12的光有效地朝向导光板11的上表面11b上而设定的。
如图2所示，棱镜板14包含设置在与导光板11的上表面11b相对的面上的微棱镜机构20。在图示的实施例中，该微棱镜机构20由在背灯装置10的长度方向即Z方向上间隔着配置的多个突起状的棱镜部21构成。这些多个突起状的棱镜部21分别在背灯装置10的宽度方向即X方向上延伸。这些多个突起状的棱镜部21分别大致呈三角形，各棱镜部21具有在沿着入射面11a的方向，即X方向上相互平行的一对棱镜面22、23。
在一对棱镜面22、23中，离光源12近的一侧的棱镜面22形成为平坦面，离光源12远的一侧的棱镜面23具有曲面。例如，该棱镜面23的曲面具有向着光源12突出的凹形状。
接下来，对上述背灯装置10的作用进行说明。如图5所示，使LED13从Z方向稍微向下方呈θ角度而出射的光从导光板11的入射面11a向内部入射，若入射角越过临界角而入射到下表面11c则发生全反射而朝向上表面11b入射。若入射角越过临界角而入射到上表面11b则发生全反射再次朝向下表面11c入射。在下表面11c、上表面11b上反复反射，由于台阶部17的斜面17a的作用，入射角小于临界角的光从上表面11b以出射角向上方射出。从下表面11c向外侧射出的光借助于反射板15而返回到导光板11内。
如图2所示，从导光板11由Z方向出射的光透过棱镜板14的棱镜面22，在棱镜面23反射后向上方改变前进方向，从棱镜板14的上表面朝向未图示出的LCD的背面出射。
这时，因为棱镜板14的棱镜面22 是平面，所以来自导光板11的出射光的大部分没有反射地入射，另外，因为棱镜面23是凹面，所以反射时在Z方向上的宽度范围变得更宽，光的行进方向的范围变广。从而，如图3和图4所示，能够提供使背灯装置10的出射光的长度方向-宽度方向的定向性相同，对于观测者而言没有差异感的高品质的照明装置。
试着追踪来自导光板11的出射光，如图2所示，其从棱镜板14的棱镜面22入射，在为凹面的棱镜面23进行反射时Z方向的宽度范围变得更宽，并朝向作为照射方向的Y方向。
根据本发明，因为在棱镜板的下表面设有具有一对棱镜面的微棱镜机构，棱镜板的一对棱镜面中位于离光源较远一侧的棱镜面为曲面，所以通过该棱镜板，光的行进方向的范围变广，故能够拓广背灯装置的长度方向的定向性。因此，能够提供使背灯装置的定向性在背灯装置的长度方向-宽度方向相同，对于LCD的观测者没有差异感的高品质的背灯装置。
此外，本发明的背灯装置能够广泛适用于以携带电话为代表的PDA等小型电子设备的LCD的照明。

Claims (3)

1.一种背灯装置，具备具有入射面、上表面和下表面的导光板，与上述入射面相对地配置的光源，与上述导光板的下表面相对地配置的反射板，与上述导光板的上表面相对地配置的棱镜板，以及设置在上述棱镜板的下表面上的微棱镜机构，上述微棱镜机构由沿着上述导光板的入射面延伸且在和上述入射面大致垂直的方向上间隔着进行配置的多个突起状的棱镜部组成，各棱镜部具有一对棱镜面，在上述一对棱镜面中，至少位于离上述光源较远一侧的棱镜面被形成为曲面。
2.按照权利要求1所述的背灯装置，其特征在于：形成为上述曲面的棱镜面被弯曲成朝向上述光源的凸状。
3.按照权利要求1所述的背灯装置，其特征在于：在上述棱镜部的一对棱镜面中，位于离上述光源较近一侧的棱镜面被形成为平坦面。
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