CN205067913U - 照明装置以及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供照明装置以及显示装置。一实施方式中的照明装置包括光源、包层以及多个芯。所述包层具有位于所述光源一侧的第一端部、位于所述第一端部相反一侧的第二端部、以及多个槽,所述多个槽由从所述第一端部向所述第二端部平行延伸的多个间隔壁形成。所述多个芯被分别收容于所述多个槽,并分别具有射入来自所述光源的光的入射面、和从所述槽露出的、用于从所述入射面射入的光射出的出射面。

Description

照明装置以及显示装置
本申请基于并要求享有于2014年8月28日提交的日本专利申请No.2014-174306的优先权权益,其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本实用新型的实施方式涉及照明装置和显示装置。
背景技术
众所周知的照明装置包括光源、和具有从该光源发出的光入射的入射面以及从该入射面入射的光出射的出射面的导光板。这种照明装置例如可以被用作液晶显示装置等显示装置的背光源。
从光源入射到导光板的光呈放射状扩展地在导光板上传播,随着远离光源而衰减。因此,在导光板的出射面例如产生离光源越近则亮度越高、离光源越远则亮度越低的亮度分布不均。
这样的亮度分布不均在不同的照明装置的利用形态下会引起各种各样的问题。例如,在照明装置被用作显示装置的背光源时,亮度分布不均会使显示质量下降。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述情况而研发的技术,其目的在于,提供可以抑制亮度分布不均(ムラ)的照明装置或显示质量好的显示装置。
为了达成上述目的,本实用新型的照明装置包括:光源、包层、以及多个芯,所述包层具有:位于所述光源一侧的第一端部;位于所述第一端部相反一侧的第二端部;以及通过从所述第一端部至所述第二端部平行延伸的多个间隔壁形成的多个槽,多个所述芯被分别收容于多个所述槽,并分别具有射入来自所述光源的光的入射面、和从所述槽露出的出射面,从所述入射面射入的光从所述出射面射出。
优选地,所述包层由具有第一折射率的第一材料形成,所述芯由具有比所述第一折射率高的第二折射率的第二材料形成。
优选地,所述芯具有形成于所述出射面并使在所述芯内传播的光射出的多个凸起或凹陷的图案。
优选地,所述多个凸起或凹陷的图案的密度随着远离所述入射面而增大。
优选地,所述芯的内部具有使在所述芯内传播的光散射的多个散射结构。
优选地,所述多个散射结构的密度随着远离所述入射面而增大。
优选地,所述芯在所述出射面的法线方向上的厚度随着远离所述入射面而缩小。
优选地,所述间隔壁的顶部为朝着顶端而宽度变窄的形状。
优选地,所述顶部为圆弧状、或者为朝着顶端而逐渐变细的锥形形状。
优选地,所述芯在所述间隔壁的顶部附近为朝着顶端而宽度拓宽的形状。
优选地,所述照明装置包括沿所述第一端部排列的多个所述光源,多个所述间隔壁包括:位于多个所述光源之间的第一间隔壁;以及位于多个所述光源的正面的第二间隔壁,所述第一间隔壁的第一宽度比所述第二间隔壁的第二宽度窄。
优选地,所述照明装置还包括透镜,所述透镜配置于所述光源与多个所述芯各自的所述入射面之间,使来自所述光源的光发散(発散)并射入这些所述入射面。
优选地,所述包层具有:第一面,多个所述间隔壁形成于所述第一面;第二面,位于所述第一面相反一侧;以及侧面,跨所述第一面与所述第二面之间,所述照明装置还包括反射片,所述反射片设于所述第二面和所述侧面的至少局部,将从所述包层泄漏的光向所述包层反射。
优选地,多个所述间隔壁中的至少一个具有从相邻的两个所述槽中的一个贯通至另一个的多个孔。
为了达成上述目的,本实用新型的显示装置包括:在第一方向上排列的第一光源和第二光源;包层,具有通过在与所述第一方向交差的第二方向上分别延伸的多个间隔壁形成的第一槽和第二槽;第一芯,被收容于所述第一槽,具有射入来自所述第一光源的光的第一入射面、和从所述第一槽露出的第一出射面,从所述第一入射面射入的光从所述第一出射面射出;第二芯,被收容于所述第二槽,具有射入来自所述第二光源的光的第二入射面、和从所述第二槽露出的第二出射面,从所述第二入射面射入的光从所述第二出射面射出;显示面板,具有显示区域,所述显示区域包含与所述第一芯相对的第一区域、和与所述第二芯相对的第二区域;以及控制器,单独控制所述第一光源和所述第二光源的亮度。
优选地,所述控制器根据显示于所述第一区域的第一图像的明度控制所述第一光源的亮度,根据显示于所述第二区域的第二图像的明度控制所述第二光源的亮度。
优选地,所述包层由具有第一折射率的第一材料形成,所述第一芯和所述第二芯由具有比所述第一折射率高的第二折射率的第二材料形成。
优选地,所述间隔壁的顶部为朝着顶端而宽度变窄的形状。
优选地,多个所述间隔壁包括:位于所述第一光源和所述第二光源之间的第一间隔壁;以及分别位于所述第一光源和所述第二光源的正面的第二间隔壁,所述第一间隔壁的第一宽度比所述第二间隔壁的第二宽度窄。
优选地,所述显示装置还包括多个透镜,多个所述透镜分别配置于所述第一光源与所述第一入射面之间、以及所述第二光源与所述第二入射面之间,分别使来自所述第一光源和所述第二光源的光发散并射入所述第一入射面和所述第二入射面。
根据本实用新型,能够提供可抑制亮度分布的不均(亮度差)的照明装置,并能提供显示品质好的显示装置。
附图说明
图1是简要示出第一实施方式的显示装置的构成例的分解立体图。
图2是简要示出上述显示装置包括的液晶显示面板的构成以及等效电路的一个例子的图。
图3是示意性示出上述液晶显示面板的一个构成例的截面图。
图4是示意性示出上述显示装置所包括的背光源的一例结构的图。
图5是把构成图4所示的背光源的导光板的包层和芯放大示出的图。
图6是示意性示出上述背光源包括的发光二极管与导光板的各个芯的位置关系的一个例子的图。
图7A是示出和第一实施方式作比较的例子的背光源的图。
图7B是示出上述比较例的背光源中的亮度分布的曲线图。
图8A是为了说明第一实施方式的一个作用的图,其简要示出了第一实施方式所涉及的背光源。
图8B是示出图8A的背光源中的亮度分布的曲线图。
图9是简要示出上述显示装置所包括的控制部的局部的图。
图10是为了说明上述发光二极管的亮度确定方法的一个例子的图。
图11是为了说明第二实施方式的概念的图。
图12是示出在第二实施方式中改良包层的形状时的一个例子的图。
图13是为了说明第二实施方式的变形例所涉及的构成的一个例子的图。
图14是为了说明第三实施方式所涉及的构成的一个例子的图。
图15是为了说明第四实施方式所涉及的构成的一个例子的图。
图16是为了说明第五实施方式所涉及的构成的一个例子的图。
图17是为了说明第六实施方式所涉及的构成的一个例子的图。
图18是为了说明第七实施方式所涉及的构成的一个例子的图。
图19是为了说明第七实施方式所涉及的构成的其它例子的图。
图20是为了说明第八实施方式所涉及的构成的一个例子的图。
图21是为了说明第八实施方式所涉及的构成的其它例子的图。
具体实施方式
边参照附图,边对几种实施方式进行说明。需要说明的是,本公开只不过是一个示例,对本领域技术人员来说在本实用新型的主旨的范围内容易想到的适当变更当然也包含在本实用新型的范围之内。另外,附图有时为了使说明更加清楚而与实际的方式相比对各部的宽度、厚度、形状等示意性地加以表示,其只不过是一个示例,并非限定性地解释本实用新型。在各图中,有时会对连续配置的相同或相似的构成成分省略符号。并且,在本说明书和各图中,有时会对与在前面的附图中已经描述过的构成成分发挥相同或类似的功能的构成成分标注相同的符号,并适当省略重复的详细的说明。
在下面将会进行说明的第一至第八实施方式中,披露了液晶显示装置作为显示装置的一个例子,并披露了该液晶显示装置所包括的背光源作为照明装置的一个例子。上述液晶显示装置可以用于例如智能手机、平板终端、手机终端、个人计算机、电视机、汽车(车载装置)、游戏机等各种装置。需要说明的是,显示装置也不仅仅局限于液晶显示装置,如果是利用照明装置的话,还可以是应用了MEMS(MicroElectroMechanicalSystems:微电子机械系统)的显示装置等其它种类的显示装置。
(第一实施方式)
图1是简要示出第一实施方式中的液晶显示装置LCD的构成例的分解立体图。
液晶显示装置LCD包括有源矩阵型的液晶显示面板PNL。在图1的例子中,液晶显示面板PNL形成为具有沿第一方向X的短边和沿与第一方向X垂直的第二方向Y的长边的长方形状。
液晶显示装置LCD还包括双面胶带TP、光学片OS、框架FR、导光板LG、光源单元LU、反射片RS1以及挡板BZ等。对液晶显示面板PNL进行照明的背光源BL至少包括导光板LG和光源单元LU而构成。背光源BL如上所述是照明装置的一个例子,有时也被称为面光源装置等。
液晶显示面板PNL包括平板状的第一基板SUB1、与第一基板SUB1相向配置的平板状的第二基板SUB2、和保持于第一基板SUB1与第二基板SUB2之间的液晶层。
液晶显示面板PNL在第一基板SUB1和第二基板SUB2相向的区域内具有显示图像的显示区域DA。液晶显示面板PNL是具有使来自背光源BL的光选择性地透过而显示图像的透射显示功能的透射型。需要注意的是,液晶显示面板PNL也可以是除了具有透射显示功能之外,还具有选择性地反射外部光而显示图像的反射显示功能的半透射型。
在图示的例子中,驱动IC芯片CP以及柔性印刷电路板FPC作为供给驱动液晶显示面板PNL所需的信号的信号供给源被安装在第一基板SUB1上。
光学片OS具有透光性,位于液晶显示面板PNL的背面侧,至少和显示区域DA相对。光学片OS包括扩散片OSA、棱透镜OSB、棱透镜OSC、扩散片OSD等。在图示的例子中,这些光学片OS都形成为长方形。
框架FR位于液晶显示面板PNL与挡板BZ之间。在图示的例子中,框架FR形成为矩形框状,具有与显示区域DA相对的长方形状的开口部OP。
双面胶带TP在显示区域DA的外侧位于液晶显示面板PNL与框架FR之间。此双面胶带TP例如具有遮光性,形成为矩形框状,用于粘接液晶显示面板PNL和框架FR。
导光板LG位于框架FR和挡板BZ之间。在图所示的例子中,导光板LG形成为具有与液晶显示面板PNL相对的发光面LA的平板状。需要注意的是,导光板LG不一定非形成为整体的厚度均匀的平板状。例如,导光板LG也可以在光源单元LU附近具有发光面LA以随着远离光源单元LU而厚度逐渐减少的方式倾斜的椎形形状。这样,可以在发光面LA上形成用于配置光学片OS的空间。
光源单元LU沿导光板LG的侧面配置。光源单元LU包括:在第一方向X上排列的多个发光二极管LD、以及这些发光二极管LD所安装在其上的柔性电路板LFPC等。光源单元LU也可以包括例如有机电致发光元件等其它种类的光源来代替发光二极管LD。
反射片RS1具有光反射性,与导光板LG的背面(发光面LA相反一侧的面)相对。在图示的例子中,反射片RS1形成为长方形。
液晶显示面板PNL、双面胶带TP、光学片OS、导光板LG以及反射片RS1沿着与第一方向X以及第二方向Y垂直相交的第三方向Z依次重叠地收容于挡板BZ中。
挡板BZ还收容框架FR以及光源单元LU。例如,在挡板BZ内,光学片OS以及导光板LG位于框架FR的开口部OP内。
需要说明的是,虽然图1示出的例子是用双面胶带TP粘接液晶显示面板PNL和框架FR,但也可以用其它种类的粘接层粘接液晶显示面板PNL和框架FR。例如,框架FR也可以为没有开口部OP的形状,这样的框架FR和液晶显示面板PNL也可以由配置于包含显示区域DA的内侧的位置的透明粘接层粘接。而且,为了对准液晶显示面板PNL和背光源BL的位置,也可以设置固定液晶显示面板PNL和背光源BL的框体,通过该框体固定液晶显示面板PNL和背光源BL,以此代替设置双面胶带TP、上述粘接层。需要注意的是,光学片OS和框架FR也不是必须的,可以将液晶显示面板PNL和背光源BL直接粘接。
而且,在图1的例子中图示了长方形的液晶显示面板PNL、光学片OS以及开口部OP等,但不仅仅局限于此,液晶显示面板PNL、光学片OS以及开口部OP等也可以是正方形或者其它多边形状、圆形等。
图2是简要示出液晶显示面板PNL的构成以及等效电路的一个例子的图。液晶显示面板PNL在显示区域DA具有:与第一方向X平行延伸的多条栅极线G(G1~Gn:n为正整数)、与第二方向Y平行延伸的多条源极线S(S1~Sm:m为正整数)、和排列为n×m的矩阵状的多个子像素SPX。需要注意的是,多个子像素SPX例如与被源极线S和栅极线G划分的各领域对应。
子像素SPX包括:电连接于栅极线G及源极线S的开关元件SW、和电连接于开关元件SW的像素电极PE。像素电极PE隔着保持于第一基板SUB1和第二基板SUB2之间的液晶层LQ而与公共电极CE相对。
由多个子像素SPX构成用于实现彩色显示的最小单位、即单位像素PX。例如,单位像素PX包含分别与红、绿、蓝、白对应的子像素SPXR、SPXG、SPXB、SPXW。而且,子像素SPX分别与不同的像素电极PE对应。在图2的例子中,这些子像素SPXR、SPXG、SPXB、SPXW与第一方向X平行排列。而且,构成单位像素PX的子像素SPXR、SPXG、SPXB、SPXW的布局不仅仅局限于图2的例子,四个子像素SPXR、SPXG、SPXB、SPXW也可以不在一个方向上排列。而且,单位像素PX既可以不包含与白色对应的子像素SPXW,也可以包含黄色等其它颜色的子像素SPX。
各栅极线G被引出至显示区域DA的外侧,与栅极驱动器51相连。各源极线S被引出至显示区域DA的外侧,与源极驱动器52相连。公共电极CE通过馈电线PL与供给公共电压的馈电部VS电连接。栅极驱动器51以及源极驱动器52例如作为内置电路形成于第一基板SUB1,并与驱动IC芯片CP相连。
图3是示意性示出液晶显示面板PNL的一个构成例的截面图。在此,示出了与包含子像素SPXR、SPXG、SPXB、SPXW的单位像素对应的结构的局部。
如上所述,液晶显示面板PNL包括第一基板SUB1、与第一基板SUB1相向配置的第二基板SUB2、和保持于这些第一基板SUB1与第二基板SUB2之间的液晶层LQ。
第一基板SUB1包括:具有透光性的玻璃基板或树脂基板等的第一绝缘基板10、覆盖第一绝缘基板10的内表面(第二基板SUB2侧的面)的第一绝缘层11、配置在第一绝缘层11上的公共电极CE、和覆盖公共电极CE的第二绝缘层12。需要注意的是,也可以在像素电极PE上配置绝缘层并在该绝缘层上配置公共电极CE。
进而,第一基板SUB1包括:与子像素SPXR、SPXG、SPXB、SPXW分别对应的像素电极PE(PER、PEG、PEB、PEW)、以及覆盖这些像素电极PER、PEG、PEB、PEW和第二绝缘层12并与液晶层LQ接触的第一取向膜AL1。公共电极CE和像素电极PER、PEG、PEB、PEW隔着第二绝缘层12而相对。在图3的例子中,像素电极PER、PEG、PEB、PEW具有多个狭缝PSL。
公共电极CE和像素电极PER、PEG、PEB、PEW例如由氧化銦锡(IndiumTinOxide:ITO)、氧化铟锌(IndiumZincOxide:IZO)等透明导电材料形成。
另一方面,第二基板SUB2包括:具有透光性的玻璃基板或树脂基板等的第二绝缘基板20、以及设置于第二绝缘基板20的内表面(第一基板SUB1侧的面)的彩色滤光片CFR、CFG、CFB、CFW和黑矩阵21。
彩色滤光片CFR例如由着色为红色的树脂材料形成,配置于红色的子像素SPXR。彩色滤光片CFG例如由着色为绿色的树脂材料形成,配置于绿色的子像素SPXG。彩色滤光片CFB例如由着色为蓝色的树脂材料形成,配置于蓝色的子像素SPXB。彩色滤光片CFW例如由着色为白色的树脂材料形成,配置于白色的子像素SPXW。需要说明的是,彩色滤光片CFW既可以由透明树脂材料形成,也可以不对白色的子像素SPXW设置彩色滤光片CFW。
图3中示出了彩色滤光片CFR、CFG、CFB、CFW设置在第二基板SUB2上的例子,但彩色滤光片CFR、CFG、CFB、CFW也可以设置在第一基板SUB1上。
黑矩阵21划分子像素SPXR、SPXG、SPXB、SPXW。彩色滤光片CFR、CFG、CFB、CFW的边界位于黑矩阵21上。需要注意的是,也可以通过重叠相邻的彩色滤光片彼此(CFR和CFG、CFG和CFB、CFB和CFW等)的端部来形成遮光层,以此代替黑矩阵21。
第二基板SUB2包括:覆盖彩色滤光片CFR、CFG、CFB、CFW和黑矩阵21的覆盖层22、以及覆盖覆盖层22并与液晶层LQ接触的第二取向膜AL2。
在第一绝缘基板10的外表面(背光源BL侧的面)配置有包括第一偏光板PL1的第一光学元件OD1。而且,在第二基板SUB2的外表面(和第一基板SUB1相反一侧的面)配置有包括第二偏光板PL2的第二光学元件OD2。
需要注意的是,作为一个例子,图3所示的结构可以应用于将与基板主面基本平行的横向电场用于液晶分子的开关的模式的液晶显示面板PNL。而且,即使是像素电极PER、PEG、PEB、PEW和公共电极CE同层配置的结构、公共电极CE比像素电极PER、PEG、PEB、PEW更靠近液晶层LQ侧配置的结构也能实现利用横向电场的模式的液晶显示面板PNL。
但是,液晶显示面板PNL的模式不局限于利用横向电场的模式,还可以如TN(TwistedNematic:扭曲向列)模式、VA(VerticalAligned:垂直取向)模式这样是将与基板主面的法线方向平行的纵向电场用于液晶分子的开关的模式。
接下来,对背光源BL进行说明。
图4是示意性示出背光源BL的一例结构的图。导光板LG包括包层3(クラッド)和多个芯(コア)4。包层3由具有第一折射率的第一材料形成。芯4由具有比第一折射率高的第二折射率的第二材料形成。作为第一材料和第二材料,例如可以使用石英玻璃、多组分玻璃、或者塑料等。
包层3呈具有沿光源单元LU(以及第一方向X)的第一端部3a和该第一端部3a相反一侧的第二端部3b的长方形的平板状。在图4的例子中,第一端部3a和第二端部3b相当于导光板LG的短边。
更具体地说,包层3具有:和液晶显示面板PNL相对的第一面30a、该第一面30a相反一侧的第二面30b、以及将这些第一面30a和第二面30b连接的侧面30c。
各个芯4具有在第一端部3a与第二端部3b之间沿第二方向Y延伸的长条形状,相互平行并沿第一方向X隔开一定间距地配置于第一面30a一侧。
图5是将图4所示的包层3以及芯4放大示出的图。该图中,示意性地分离示出包层3的局部和配置于包层3的各个芯4的局部。包层3在第一面30a具有向第三方向Z突出的多个间隔壁31。各个间隔壁31在第一端部3a与图4所示的第二端部3b之间沿第二方向Y相互平行地延伸、且沿第一方向X隔开一定间距地被配置。在图5的例子中,各个间隔壁31的第一方向X上的宽度和第三方向Z上的高度均是相同的。
相邻的两个间隔壁31形成槽32。换言之,包层3具有沿第二方向Y延伸并沿第一方向X隔开一定间距地配置的多个槽32。
芯4逐个地配置于槽32内。例如,与X-Z平面平行的芯4的截面是从第一端部3a到第二端部3b的相同的矩形形状。槽32是和芯4嵌合的形状,芯4的表面和槽32的内表面彼此紧密贴合。
芯4在被收容于槽32的状态下,与光源单元LU相对的第一端部3a侧的侧面和第三方向Z上的上表面(和液晶显示面板PNL相对的面)露出。这样,从槽32露出的侧面为来自发光二极管LD的光入射的入射面4a,上表面为从入射面4a入射的光射出的出射面4b。
如图4的例子所示,芯4的第二端部3b侧的侧面既可以从槽32露出,也可以被包层3的局部覆盖。当用包层3的局部覆盖芯4的第二端部3b侧的侧面的情况下,由于在芯4内传播的光也在该侧面与包层3的边界处反射,可以减少光的丢失。
从入射面4a射入到芯4内的光在芯4内传播,并从出射面4b射出。由于包层3的折射率低于芯4的折射率,从而在芯4内传播的光在芯4与包层3的边界被全反射。
例如,在芯4被收容于槽32的状态下,间隔壁31的顶部31a与芯4的出射面4b齐平,即,各间隔壁31的各顶部31a和各芯4的各出射面4b构成导光板LG的发光面LA。
这样的导光板LG例如可以用双色成型(双模)制造,即,先使用与包层3的形状对应的第一模具,由具有第一折射率的第一材料成形包层3。然后,用第二模具覆盖包层3,由与芯4对应的具有第二折射率的第二材料在各个槽32内分别成形芯4。在该工序中,芯4热熔接于槽32的内壁。使用这样的双色成型可以高精度地、简单地制造导光板LG。而且,与分别成形包层3和芯4时相比,不仅可以提高导光板LG的制造效率,而且还可以降低制造成本。
需要注意的是,导光板LG不一定非要用双色成型来制造,例如还可以用纳米压印等其它方法来制造。而且,包层3的形状不仅仅局限于图4所示的长方形,其还可以是正方形、其它多边形状、圆形等。进而,也可以通过使包层3的间隔壁31、芯4的出射面4b倾斜来构成如上所述地具有锥形形状的导光板LG。
图6是示意性示出光源单元LU所包括的发光二极管LD与导光板LG的各个芯4的位置关系的一个例子的图。在该图的例子中,设想光源单元LU包括6个发光二极管LD(LD1、LD2、LD3、LD4、LD5、LD6)的情况。发光二极管LD1、LD2、LD3、LD4、LD5、LD6依次沿第一方向X排列。
在图6的例子中,导光板LG包括30个芯4。来自发光二极管LD1的光从图中的左侧射入第一个至第五个芯4。来自发光二极管LD2的光从图中的左侧射入第六个至第十个芯4。来自发光二极管LD3的光从图中的左侧射入第十一个至第十五个芯4。来自发光二极管LD4的光从图中的左侧射入第十六个至第二十个芯4。来自发光二极管LD5的光从图中的左侧射入第二十一个至第二十五个芯4。来自发光二极管LD6的光从图中的左侧射入第二十六个至第三十个芯4。
在下面的说明中,将射入来自发光二极管LD1的光的5个芯4定义为组G1,将射入来自发光二极管LD2的光的5个芯4定义为组G2,将射入来自发光二极管LD3的光的5个芯4定义为组G3,将射入来自发光二极管LD4的光的5个芯4定义为组G4,将射入来自发光二极管LD5的光的5个芯4定义为组G5,将射入来自发光二极管LD6的光的5个芯4定义为组G6。
此外,在发光面LA上,将由组G1的芯4的出射面4b构成的区域定义为子发光区域SLA1,将由组G2的芯4的出射面4b构成的区域定义为子发光区域SLA2,将由组G3的芯4的出射面4b构成的区域定义为子发光区域SLA3,将由组G4的芯4的出射面4b构成的区域定义为子发光区域SLA4,将由组G5的芯4的出射面4b构成的区域定义为子发光区域SLA5,将由组G6的芯4的出射面4b构成的区域定义为子发光区域SLA6。
在这样的构成中,通过发光二极管LD1~LD6的点亮、熄灭或者点亮时的亮度调整,可以按各个子发光区域SLA1~SLA6控制导光板LG的发光面LA的亮度。在下面的说明中,将这样的按区域的控制称为背光源BL的“局部驱动”。
下面将用图7A、7B以及图8A、8B来对背光源BL的局部驱动进行说明。
图7A、7B是示出与本实施方式的比较例的图。图7A所示的背光源BL1不像本实施方式这样是包括芯和包层的结构,而是包括由同一材料同样形成的导光板LG1和沿该导光板LG1的一个端部排列的发光二极管LD1~LD6。
在图7A的例子中,只点亮发光二极管LD3,通过点亮该发光二极管LD3,包含于导光板LG1的发光面LA100的子发光区域SLA100呈发光状态。而且,用线段的密度表现子发光区域SLA100内的亮度分布,线段密度高的位置相当于亮度高的位置,线段密度低的位置相当于亮度低的位置。
由于导光板LG1是同样的,因此,子发光区域SLA100从发光二极管LD3的附近呈放射状扩展。射入导光板LG1的光随着远离发光二极管LD3而衰减。因此,子发光区域SLA100中的亮度随着远离发光二极管LD3而降低。而且,即使距发光二极管LD3的距离相同,越在子发光区域SLA100的中心,亮度越高,越往端部,亮度越低。在发光二极管LD3附近可产生与子发光区域SLA1的其它位置相比亮度极高的热点HS。
图7B是示出子发光区域SLA100内的亮度分布的曲线图,横轴表示亮度,纵轴表示离发光二极管LD3的距离。由该曲线图可知,在相当于热点HS的位置,亮度达到峰值,随着远离发光二极管LD3而亮度逐渐下降。
这样,当子发光区域SLA呈放射状扩展时,点亮各发光二极管LD1至LD6所产生的子发光区域SLA重合,因此,对发光面LA100定义用于局部驱动的区域是困难的。而且,由于子发光区域SLA中的亮度分布不均匀,从而液晶显示面板PNL的显示区域DA上所显示的图像也可能产生亮度的不均匀。
另一方面,图8A、8B是用于说明本实施方式的一作用的图。图8A示出在背光源BL中与图7A时相同地点亮发光二极管LD3的状态。通过点亮发光二极管LD3,光射入组G3的芯4,子发光区域SLA3发光。射入组G3的芯4的光在这些芯4内传播,几乎不传播到其它的芯4,所以子发光区域SLA3不像图7A的比较例中的子发光区域SLA100那样呈放射状扩展。其它的子发光区域SLA1、SLA2、SLA4~SLA6也是一样。因此,由于子发光区域SLA1~SLA6不交叠,从而可以只让发光面LA中的希望的区域发光。
在图8A中,和图7A时一样,用线段的密度表现子发光区域SLA3内的亮度分布。而且,图8B中示出表示子发光区域SLA3内的亮度分布的曲线图。在子发光区域SLA3中,射入组G3的芯4的光在与包层3的边界全反射的同时进行传播,所以几乎不存在光的衰减。因此,子发光区域SLA3内的亮度不管离发光二极管LD3的距离为多少基本都是一样的,也不会产生上述的热点HS,可以提高显示区域DA的图像显示质量。
接下来,将对背光源BL的局部驱动相关的控制例进行说明。
图9是简要示出液晶显示装置LCD所包括的一部分控制部分的框图。液晶显示装置LCD包括作为主要的控制部分的控制器50、栅极驱动器51、源极驱动器52、和光源驱动器53。
控制器50例如可以由图1所示的驱动IC芯片CP、柔性印刷电路板FPC以及安装于该电路板的IC等电子元器件构成。控制器50也可以还包括连接于柔性印刷电路板FPC的其它电子元器件等。
控制器50从装有液晶显示装置LCD的电子设备的主板等依次接收用于在显示区域DA显示的一帧量的图像数据。该图像数据例如包含使显示区域DA的各单位像素PX显示的颜色以及亮度等信息。控制器50基于接收到的图像数据,将用于驱动连接于液晶显示面板PNL的各子像素SPXR、SPXG、SPXB、SPXW的多条栅极线G(G1~Gn)以及多条源极线S(S1~Sm)的信号提供给栅极驱动器51和源极驱动器52。
栅极驱动器51响应从控制器50提供的信号等,选择性地驱动各栅极线G。源极驱动器52响应从控制器50提供的信号等,选择性地驱动各源极线S。通过栅极线G和源极线S的驱动,液晶显示面板PNL的各子像素开启或关闭。
控制器50包括图像解析处理器54。图像解析处理器54解析控制器50接收到的图像数据,确定光源单元LU所包括的多个发光二极管LD的亮度。控制器50将表示由图像解析处理器54所确定的发光二极管LD的亮度的信号提供给光源驱动器53。
光源驱动器53例如通过调整供给至各发光二极管LD的电压,将各发光二极管LD点亮为从控制器50提供的信号所表示的亮度。需要说明的是,当有由图像解析处理器54所确定的亮度为0的发光二极管LD存在时,光源驱动器53不点亮该发光二极管LD。
图10是用于说明图像解析处理器54确定各发光二极管LD的亮度的方法的一个例子的图,其简要示出了背光源BL和显示区域DA。在该图的例子中,和图6时一样地沿着导光板LG的端部排列6个发光二极管LD1~LD6。即,导光板LG的发光面LA可以进行每个子发光区域SLA1~SLA6的局部驱动。
在图10的例子中,显示区域DA具有:与子发光区域SLA1相对的子显示区域SDA1、与子发光区域SLA2相对的子显示区域SDA2、与子发光区域SLA3相对的子显示区域SDA3、与子发光区域SLA4相对的子显示区域SDA4、与子发光区域SLA5相对的子显示区域SDA5、和与子发光区域SLA6相对的子显示区域SDA6。
图像解析处理器54例如基于图像数据算出子显示区域SDA1所包含的各单位像素PX的明度的合计值或平均值,根据该合计值或平均值确定发光二极管LD1的亮度。此时,图像解析处理器54例如使用预定的运算式或表等确定亮度,明度的合计值或平均值越高,亮度被确定为越高的值。同样地,也可以根据子显示区域SDA2~SDA6所包含的单位像素PX的明度的合计值或平均值确定发光二极管LD2~LD6的亮度。
在图10的例子中,在显示区域DA显示图像I。该图像I包含跨子显示区域SDA2、SDA3的高亮度部分HB,除该高亮度部分HB以外的部分的明度几乎为0(黑)。在基于这样的图像I的图像数据的情况下,图像解析处理器54将对应于子显示区域SDA2、SDA3的发光二极管LD2、LD3的亮度确定为是高亮度的第一亮度,将对应于子显示区域SDA1、SDA4~SDA6的发光二极管LD1、LD4~LD6的亮度确定为比第一亮度低的第二亮度。第二亮度也可以为0,在这种情况下,不点亮发光二极管LD1、LD4~LD6。
这样,通过基于显示于显示区域DA的图像的明度确定发光二极管LD1~LD6的亮度,从而可以进行对比度高的高品质的图像显示。例如,关于图10的图像I,通过以第一亮度点亮发光二极管LD2、LD3,并以比第一亮度低的第二亮度点亮(或者熄灭)发光二极管LD1、LD4~LD6,从而可以提高显示于子显示区域SDA2、SDA3的图像与显示于其它子显示区域SDA1、SDA4~SDA6的图像的对比度。
而且,对于一般的液晶显示装置,在点亮背光源的状态下想通过液晶显示面板的液晶分子的开关来表现黑色时,完全靠液晶显示面板将来自背光源的光遮住是困难的。因此,多少会有光从显示区域DA漏出,无法表现完全的黑色。对此,在本实施方式的构成中,在显示任一子显示区域SDA的整体或者其大部分为黑色的图像时,将与该子显示区域SDA对应的发光二极管LD熄灭或者以极低的亮度点亮便可以几乎不漏光地表现出黑色。
而且,将没有必要高亮度点亮的发光二极管LD降低亮度地点亮或者熄灭可以抑制背光源BL的功耗。
而且,如图2及图3所示的例子,当单位像素PX包含白色的子像素SPXW时,将该子像素SPXW有效活用于单位像素PX中的颜色表现可以提高显示区域DA的整体明度。因此,可以整体地降低发光二极管LD的亮度而进一步抑制功耗。
下面,附注从本实施方式的公开得出的显示装置的一个例子。用括号括起来的符号是对本实施方式中可对应的组成成分标注的符号的一个例子。但不局限于该例子,从本实施方式的公开可以得出各种显示装置和照明装置。
(附注1)
一种照明装置,包括:
光源(LD);
包层(3),具有:位于上述光源一侧的第一端部(3a)、位于上述第一端部的相反一侧的第二端部(3b)、和通过从上述第一端部向上述第二端部平行地延伸的多个间隔壁(31)形成的多个槽(32);以及
多个芯(4),分别收容于上述多个槽内,并分别具有来自上述光源的光所射入的入射面(4a)、以及从上述槽露出的、从上述入射面射入的光所射出的出射面。
(附注2)
一种显示装置,包括:
在第一方向(X)上排列的第一光源(LD1)和第二光源(LD2);
包层(3),具有通过分别在与上述第一方向交差的第二方向(Y)上延伸的多个间隔壁(31)形成的第一槽(32)和第二槽(32);
第一芯(4),被收容于上述第一槽,具有来自上述第一光源的光所射入的第一入射面(4a)、以及从上述第一槽露出的、从上述第一入射面射入的光所射出的第一出射面(4b);
第二芯(4),被收容于上述第二槽,具有来自上述第二光源的光所射入的第二入射面(4a)、以及从上述第二槽露出的、从上述第二入射面射入的光所射出的第二出射面(4b);
显示面板(PNL),具有包括与上述第一芯相对的第一区域(SDA1)和与上述第二芯相对的第二区域(SDA2)的显示区域(DA);以及
控制器(50),对上述第一光源和上述第二光源的亮度进行单独的控制。
(第二实施方式)
对第二实施方式进行说明。没有特别提及的构成和作用等与第一实施方式相同。
当如用例如图6所说明地,存在与多个发光二极管LD(LD1~LD6)对应的多个芯4的组G(G1~G6)时,在各个组G的边界可能产生亮度比其它地方低的边界条纹。即,由于越是在第一方向X上远离发光二极管LD的芯4,从该发光二极管LD射入的光越弱,因此,位于两个发光二极管LD的边界的芯4的出射面4b的亮度与其它芯4相比更低,整体观察发光面LA时在第一方向X上可能产生亮度不均。这样的亮度不均成为液晶显示装置LCD的显示质量下降的一个原因。
图11是用于说明防止边界条纹的一例方法的图,在该图的下方示意性示出了3个发光二极管LD1、LD2、LD3和11个芯4。来自发光二极管LD1的光从图中的左侧射入第一至第五芯4。来自发光二极管LD2的光从图中的左侧射入第四至第八芯4。来自发光二极管LD3的光从图中的左侧射入第七至第十一芯4。
这样,在图11的例子中,来自相邻的发光二极管LD(LD1和LD2、LD2和LD3)两者的光射入配置于相邻的发光二极管LD(LD1和LD2、LD2和LD3)之间的两个芯4。
图11上方所示的曲线C1示出的是,当以任意亮度点亮发光二极管LD1时,在沿第二方向Y距离发光二极管LD1任意距离的位置上产生于发光面LA上的沿第一方向X的亮度分布的一个例子。曲线C2示出的是,当以上述任意亮度点亮发光二极管LD2时,在沿第二方向Y距离发光二极管LD2上述任意距离的位置上产生于发光面LA上的沿第一方向X的亮度分布的一个例子。曲线C3示出的是,当以上述任意亮度点亮发光二极管LD3时,在沿第二方向Y距离发光二极管LD3上述任意距离的位置上产生于发光面LA上的沿第一方向X的亮度分布的一个例子。
曲线C1~C3的亮度分布都是在发光二极管LD的正前方亮度高,随着在第一方向X上远离发光二极管LD而亮度变低。曲线C1~C3的上方所示的直线L表示在第一方向X的各位置上对由曲线C1~C3所示的亮度求和后的总亮度。由于该总亮度是用直线L表示,因此,在图11的例子中,不会产生沿第一方向X的亮度不均。即,也不会产生上述的边界条纹(境界スジ)。
这样,通过使来自相邻的发光二极管LD双方的光射入配置于这些发光二极管LD之间的芯4,从而可以抑制第一方向X上的亮度不均。
需要说明的是,上述总亮度不一定非要是直线,即使多少有些不均匀,通过本实施方式的构成提高了液晶显示装置LCD的显示质量的事实不会改变。
来自相邻的发光二极管LD双方的光所射入的芯4的数目不仅仅局限于两个,既可以是一个,也可以是三个以上。
需要说明的是,为了实现图11所示的直线L这样的没有亮度不均的亮度分布,除了设置射入来自相邻的发光二极管LD双方的光的芯4以外,还可以改良包层3和芯4的形状、材质、从发光二极管LD到包层3和芯4的距离等,将它们各自设为合适的条件。
参照图12说明改良包层3的形状时的一个例子。在该图的例子中,示意性示出了三个发光二极管LD1、LD2、LD3和射入来自这些发光二极管LD1~LD3的光的多个芯4。需要说明的是,与图11的例子不同,来自发光二极管LD1~LD3的光分别射入到七个芯4。射入来自相邻的发光二极管LD(LD1和LD2、LD2和LD3)双方的光的芯4的数目是两个。
在图12的例子中,射入来自一个发光二极管LD的光的多个芯4之间的各间隔壁31随着远离该发光二极管LD正前方而变薄。即,如果拿射入来自发光二极管LD2的光的七个芯4之间的六个间隔壁31作为例子,中心的两个间隔壁31的宽度为W1,其旁边的两个间隔壁31的宽度为比W1小的W2,再旁边的两个间隔壁31的宽度为比W2小的W3(W1>W2>W3)。在图12的例子中,芯4的宽度全都一样。
根据图12的例子,多个间隔壁31包含位于相邻的发光二极管LD之间的第一间隔壁、和位于这些发光二极管LD的正面的第二间隔壁。第一间隔壁的第一宽度比第二间隔壁的第二宽度窄。第一间隔壁为处于相对于发光二极管LD倾斜的方向(与第一方向X以及第二方向Y交叉的方向)上的间隔壁31。因此,第一间隔壁与发光二极管LD之间的第一距离比第二间隔壁与发光二极管LD之间的第二距离长。换一个角度来说,第一间隔壁是处于分别位于相邻的发光二极管LD的正面的第二间隔壁之间的间隔壁31。
这样,通过随着靠近相邻的发光二极管LD的边界而缩小间隔壁31的宽度,从而在边界附近间隔壁31所占的面积减少。由于间隔壁31不像芯4一样发光,无助于亮度的提高,所以可以通过减少间隔壁31所占的面积来提高边界附近的亮度。即,可以通过改变间隔壁31的宽度来抑制第一方向X上的亮度不均。
需要说明的是,虽然在此对改变间隔壁31的宽度的例子进行了说明,但也可以通过离相邻的发光二极管LD的边界越近,越使芯4的宽度增大来调整发光面LA的亮度。例如,当和图12的例子一样,设想来自一个发光二极管LD的光分别射入七个芯4、且射入来自相邻的发光二极管LD双方的光的芯4的数目为两个的情况时,可将上述七个芯4中靠近中心的两个芯4的宽度设为W3,将其旁边的两个芯4的宽度设为W2,将再旁边的两个芯4的宽度设为W1(W1>W2>W3)。
而且,也可以调整间隔壁31及芯4双方的宽度。
在以上说明的第二实施方式中,对通过在相邻的发光二极管LD之间设置射入来自这些发光二极管LD双方的光的芯4来抑制边界条纹的例子进行了说明。但是,抑制边界条纹的方法不仅限于此,例如,通过在间隔壁31设置小孔,利用该小孔,在间隔壁31的一侧的芯4与另一侧的芯4之间相互导光,从而也可以抑制边界条纹。
图13是用于说明该变形例所涉及的一例构成的图,其示意性示出了包层3及发光二极管LD的与Y-Z平面平行的截面,在图13的例子中,包层3的间隔壁31具有从一个槽32贯通至另一个槽32的多个小孔33。需要说明的是,小孔33不一定非要是环状的孔,例如也可以是从顶部31a一侧切开间隔壁31而成的孔。
这样,在间隔壁31的一侧的芯4内传播的光的一部分从小孔33漏出而射入另一侧的芯4。即,由于在这些芯4内传播的光通过小孔33而混合,使得这些芯4的出射面4b的亮度均匀化。因此,发光面LA在第一方向X上的亮度不均得到抑制,也防止了上述边界条纹的产生。
需要注意的是,小孔33不一定非要设置于所有的间隔壁31,例如,也可以不设置在位于发光二极管LD的正面的间隔壁111上,而只设置在位于相邻的发光二极管LD之间的一个或者多个间隔壁31上。而且,例如也可以以随着间隔壁31离发光二极管LD的正面越近越减少小孔33的数目的方式等来变更各个间隔壁31上的小孔33的数量。
从第一端部3a一侧射入芯4的光随着向第二端部3b一侧传播而衰减。因此,如图13的例子所示,可以从第一端部3a一侧向第二端部3b一侧逐渐减小间隔壁31上的小孔33的密度。需要注意的是,还可以从第一端部3a一侧向第二端部3b一侧逐渐减小小孔33的尺寸(开口面积或直径等),以代替使密度变化。
而且,例如像在各间隔壁31上小孔33在第二方向Y上的位置相同的情况这样,若小孔33的配置位置是规则的,则通过小孔33而漏出的光显现为能够视觉辨认的条纹。因此,也可以随机规定各间隔壁31上的小孔33的配置位置。
(第三实施方式)
对第三实施方式进行说明。没有特别提及的构成和作用等与第一实施方式相同。
图14是用于说明第三实施方式所涉及的一例构成的图,其示出了导光板LG、图1所示的反射片RS1、以及其它的反射片RS2、RS3、RS4。反射片RS1设置在导光板LG的背面(包层3的第二面30b)。反射片RS2、RS3设置在包层3的侧面30c中的沿第二方向Y的两个侧面。反射片RS4设置在包层3的侧面30c中的第二端部3b一侧的侧面。这些反射片RS1~RS4例如通过粘接层而粘贴到包层3的各面。
从发光二极管LD射入芯4的光因包层3与芯4间的折射率差而几乎不会从芯4漏到包层3。但是,从芯4的出射面4b射出并被光学片OS、液晶显示面板PNL反射回导光板LG的光可能通过包层3及芯4而从包层3的第二面30b(导光板LG的背面)、包层3的侧面30c(导光板LG的侧面)漏出。
在设置了反射片RS1~RS4的情况下,从导光板LG的背面泄漏的光被反射片RS1反射到包层3,从导光板LG的侧面泄漏的光被反射片RS2~RS4反射到包层3,从而可以有效地活用这些光,提高背光源BL的效率。
需要说明的是,反射片RS1~RS4不必全部设置,也可以只设置其中的任意一个、两个或三个。而且,反射片RS1可以只覆盖第二面30b的一部分,反射片RS2~RS4可以分别只覆盖三个侧面30c的一部分。
(第四实施方式)
对第四实施方式进行说明。没有特别提及的构成和作用等与第一实施方式相同。
本实施方式中披露了使射入芯4的光从出射面4b射出的方法的一个例子。图15是为了说明第四实施方式所涉及的一例构成的图,其示意性示出了包层3、芯4以及发光二极管LD的与Y-Z平面平行的截面。
图15的例子中的芯4在出射面4b具有多个凸起图案PT。凸起图案PT例如可以是形成于出射面4b的半球形的点图案。作为其它的例子,凸起图案PT还可以是形成于出射面4b的棱镜图案。
点图案和棱镜图案等凸起图案PT既可以与芯4的成形同时、或者在芯4的成形之后通过对出射面4b进行加工而设置在出射面4b上,也可以与芯4分体地配置在出射面4b上。而且,凸起图案PT也可以设置在与包层3接触的芯4的底面(出射面4b相反一侧的面)。
这样的凸起图案PT对于提高在芯4的内部传播的光向外部射出的出射效率是有效的。
当出射面4b上的出射效率随着远离入射面4a而下降时,如图15所示,也可以通过使凸起图案PT的密度随着远离入射面4a而变高来使出射面4b的亮度均匀化。
需要说明的是,芯4也可以在出射面4b上具有凹陷图案来代替凸起图案PT。例如,凹陷图案可以是半球形或多边形的凹陷。凹陷图案也可以设置在与包层3接触的芯4的底面。和凸起图案PT一样,可以使凹陷图案的密度变化。
如第三实施方式,当在包层3的第二端部3b侧的侧面设置反射片RS4时,通过反射片RS4的反射光,在第二端部3b一侧出射面4b的亮度能够变高。于是,也可以使凸起图案PT或凹陷图案的密度随着远离第二端部3b而变大。或者,也可以使凸起图案PT或凹陷图案的密度从入射面4a至某个位置随着远离入射面4a而变高,并从该位置至第二端部3b随着远离入射面4a而变低。例如可以将上述位置定为比第二方向Y上的芯4的中心更靠第二端部3b一侧的位置。
(第五实施方式)
对第五实施方式进行说明。没有特别提及的构成和作用等与第一实施方式相同。
本实施方式中披露了使射入芯4的光从出射面4b射出的方法的一个例子。图16是为了说明第五实施方式所涉及的一例构成的图,其示意性示出了包层3和芯4的与X-Y平面平行的截面。
图16的例子中的芯4在其内部具有多个散射结构ST。散射结构ST例如可以为与芯4的基材不同的物质。作为其它的例子,散射结构ST可以是空隙(气泡)。
这样的散射结构ST对于提高在芯4的内部传播的光向外部射出的出射效率是有效的。
当出射面4b上的出射效率随着远离入射面4a而下降时,如图16所示,也可以通过使散射结构ST的密度随着远离入射面4a而变高来使出射面4b的亮度均匀化。
当设置反射片RS4时,与第四实施方式同样,可以使散射结构ST的密度随着远离第二端部3b而增大。或者,也可以使散射结构ST的密度从入射面4a至某个位置随着远离入射面4a而变高,并从该位置至第二端部3b随着远离入射面4a而变低。
(第六实施方式)
对第六实施方式进行说明。没有特别提及的构成和作用等与第一实施方式相同。
本实施方式中披露了使射入芯4的光从出射面4b射出的方法的一个例子。图17是为了说明第六实施方式所涉及的一例构成的图,其示意性示出了包层3、芯4以及发光二极管LD的与Y-Z平面平行的截面。
在图17的例子中,芯4的形状为楔形。即,芯4在第三方向Z(出射面4b的法线方向)上的厚度T1随着在第二方向Y上远离入射面4a而减少。相反地,包层3在第三方向Z上的厚度T2随着在第二方向Y上远离第一端部3a而增加。
在这样的构成中,由于从发光二极管LD射入芯4的光在芯4的背面4c(出射面4b相反一侧的面)与包层3的边界处向出射面4b反射,因此,可以使光更好地从出射面4b射出。
需要说明的是,虽然图17中例示的是包层3及芯4两者的厚度随着在第二方向Y上远离入射面4a而变化的结构,但也可以只让芯4的厚度变化,而让包层3的厚度保持不变。
在设置反射片RS4的情况下,为了使反射光高效地从出射面4a射出,也可以使芯4的厚度T1随着远离第二端部3b而变小。或者,也可以使芯4的厚度T1从入射面4a至某个位置随着远离入射面4a而缩小,并从该位置至第二端部3b随着远离入射面4a而增大。
(第七实施方式)
对第七实施方式进行说明。没有特别提及的构成和作用等与第一实施方式相同。
由于从发光二极管LD射入导光板LG的光主要从芯4的出射面4b射出,从而在发光面LA可能产生相当于包层3的间隔壁31的顶部31a的低亮度条纹。在本实施方式中,披露了用于防止或缓和这样的条纹的方法。
图18及图19是为了说明第七实施方式所涉及的一例构成的图,其示意性示出了包层3及芯4的与X-Z平面平行的截面。这些图所示的包层3的间隔壁31的顶部31a都是朝着顶端而宽度变窄的形状,在顶部31a附近,芯4在第一方向X上的宽度随着顶部31a的形状而增宽。
在图18的例子中,将顶部31a弄圆为圆弧状,使芯4填(満たす)到像这样地被弄圆为圆弧状的顶部31a的顶端。在图19的例子中,顶部31a为朝着顶端而逐渐变细的锥形形状(テーパ状),芯4填至这样的锥形形状的顶部31a的顶端。
在这些构成中,可以使出射面4b拓展到间隔壁31之上。因此,能够防止或缓和由上述的间隔壁31引起的条纹。
需要说明的是,图18及图19中示出的是相邻的芯4被间隔壁31分开的状态,但相邻的芯4也可以超出间隔壁31的顶端而相连。
(第八实施方式)
对第八实施方式进行说明。没有特别提及的构成和作用等与第一实施方式相同。
本实施方式中披露了用于将来自发光二极管LD的光高效地导至芯4的入射面4a的方法的一个例子。
图20是为了说明第八实施方式所涉及的一例构成的图,其示意性示出了背光源BL的局部。背光源BL包括配置于各个发光二极管LD各自与导光板LG之间的多个透镜90。透镜90是具有圆弧状的凹部91的凹透镜。
在图20的例子中,透镜90与连续的五个芯4的入射面4a相对。发光二极管LD配置于透镜90的凹部91内。透镜90使来自发光二极管LD的光发散,并使该发散的光从凹部91相反一侧的面射出。从透镜90射出的光射入到与透镜90相对的芯4的入射面4a。通过这样的透镜90,可以将来自发光二极管LD的光高效地导向芯4的入射面4a。
需要说明的是,当发光二极管LD靠近透镜90配置时,发光二极管LD的热容易传递到透镜90。例如,通过用耐热性和绝热性优异的材料形成透镜90,从而能够抑制由来自发光二极管LD的热引起的透镜90的变形,并能防止热从发光二极管LD传递到导光板LG。
图21是示意性示出透镜90的其它例子的图。在该图例子中的透镜90连续地形成于光源单元LU所包括的各发光二极管LD与导光板LG之间,具有对应于各发光二极管LD的配置位置的多个凹部91。通过这样的透镜90也可以将来自发光二极管LD的光高效地导向芯4的入射面4a。
而且,虽然在图20的例子中在各透镜90之间可能会产生界面,但在图21的例子中不会产生这样的界面。因此,例如,即使像第二实施方式那样向相邻的发光二极管LD之间的芯4导入来自这些发光二极管LD双方的光时,图21的例子所示的透镜90的应用也是容易的。
以上说明的各实施方式中披露的构成既可以适当组合,也可以变形为各种方式加以实施。例如,在上述各实施方式中披露了安装于液晶显示装置的背光源作为照明装置的一个例子。然而,上述各实施方式中披露的背光源的构成也可以应用于在反射型显示装置中使用的前光源等。
而且,关于由在第一至第八实施方式中描述的方式所带来的其它作用效果,从本说明书的记载明显得出的效果、或者本领域技术人员可适度想到的效果均应当理解为是由本实用新型所带来的效果。

Claims (20)

1.一种照明装置,其特征在于,包括:
光源、包层、以及多个芯,
所述包层具有:
位于所述光源一侧的第一端部;
位于所述第一端部相反一侧的第二端部;以及
通过从所述第一端部至所述第二端部平行延伸的多个间隔壁形成的多个槽,
多个所述芯被分别收容于多个所述槽,并分别具有射入来自所述光源的光的入射面、和从所述槽露出的出射面,从所述入射面射入的光从所述出射面射出。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述包层由具有第一折射率的第一材料形成,
所述芯由具有比所述第一折射率高的第二折射率的第二材料形成。
3.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述芯具有形成于所述出射面并使在所述芯内传播的光射出的多个凸起或凹陷的图案。
4.根据权利要求3所述的照明装置,其特征在于,
所述多个凸起或凹陷的图案的密度随着远离所述入射面而增大。
5.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述芯的内部具有使在所述芯内传播的光散射的多个散射结构。
6.根据权利要求5所述的照明装置,其特征在于,
所述多个散射结构的密度随着远离所述入射面而增大。
7.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述芯在所述出射面的法线方向上的厚度随着远离所述入射面而缩小。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的照明装置,其特征在于,
所述间隔壁的顶部为朝着顶端而宽度变窄的形状。
9.根据权利要求8所述的照明装置,其特征在于,
所述顶部为圆弧状、或者为朝着顶端而逐渐变细的锥形形状。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的照明装置,其特征在于,
所述芯在所述间隔壁的顶部附近为朝着顶端而宽度拓宽的形状。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的照明装置,其特征在于,
所述照明装置包括沿所述第一端部排列的多个所述光源,
多个所述间隔壁包括:
位于多个所述光源之间的第一间隔壁;以及
位于多个所述光源的正面的第二间隔壁,
所述第一间隔壁的第一宽度比所述第二间隔壁的第二宽度窄。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的照明装置,其特征在于,
所述照明装置还包括透镜,所述透镜配置于所述光源与多个所述芯各自的所述入射面之间,使来自所述光源的光发散并射入这些所述入射面。
13.根据权利要求1至7中任一项所述的照明装置,其特征在于,
所述包层具有:
第一面,多个所述间隔壁形成于所述第一面;
第二面,位于所述第一面相反一侧;以及
侧面,跨所述第一面与所述第二面之间,
所述照明装置还包括反射片,所述反射片设于所述第二面和所述侧面的至少局部,将从所述包层泄漏的光向所述包层反射。
14.根据权利要求1至7中任一项所述的照明装置,其特征在于,
多个所述间隔壁中的至少一个具有从相邻的两个所述槽中的一个贯通至另一个的多个孔。
15.一种显示装置,其特征在于,包括:
在第一方向上排列的第一光源和第二光源;
包层,具有通过在与所述第一方向交差的第二方向上分别延伸的多个间隔壁形成的第一槽和第二槽;
第一芯,被收容于所述第一槽,具有射入来自所述第一光源的光的第一入射面、和从所述第一槽露出的第一出射面,从所述第一入射面射入的光从所述第一出射面射出;
第二芯,被收容于所述第二槽,具有射入来自所述第二光源的光的第二入射面、和从所述第二槽露出的第二出射面,从所述第二入射面射入的光从所述第二出射面射出;
显示面板,具有显示区域,所述显示区域包含与所述第一芯相对的第一区域、和与所述第二芯相对的第二区域;以及
控制器,单独控制所述第一光源和所述第二光源的亮度。
16.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,
所述控制器根据显示于所述第一区域的第一图像的明度控制所述第一光源的亮度,根据显示于所述第二区域的第二图像的明度控制所述第二光源的亮度。
17.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,
所述包层由具有第一折射率的第一材料形成,
所述第一芯和所述第二芯由具有比所述第一折射率高的第二折射率的第二材料形成。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述间隔壁的顶部为朝着顶端而宽度变窄的形状。
19.根据权利要求15至17中任一项所述的显示装置,其特征在于,
多个所述间隔壁包括:
位于所述第一光源和所述第二光源之间的第一间隔壁;以及分别位于所述第一光源和所述第二光源的正面的第二间隔壁,所述第一间隔壁的第一宽度比所述第二间隔壁的第二宽度窄。
20.根据权利要求15至17中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述显示装置还包括多个透镜,多个所述透镜分别配置于所述第一光源与所述第一入射面之间、以及所述第二光源与所述第二入射面之间,分别使来自所述第一光源和所述第二光源的光发散并射入所述第一入射面和所述第二入射面。
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