TW201816488A - 光源及背光裝置 - Google Patents

Abstract

使用具有缺口的光源提供表面亮度均勻且低價的背光裝置。 光源(100)，具備：LED(3)；以及透鏡(1)，將從LED(3)射出的光導向既定方向。透鏡(1)，在與該發光部的光軸方向正交的側面具有以既定角度範圍切開的缺口部(2) 。

Description

光源及背光裝置

本發明關於使用於液晶顯示裝置或照明的光源及背光裝置。

近年來，從使用省電或環境負荷少的零件的觀點來看，作為液晶顯示裝置等的光源，一般而言將白色LED(Light Emitting Diode)使用在背光裝置。

為了將LED用於背光裝置，必須將多個LED配置在發光面的背面，使背光裝置的表面亮度均勻。然而，使用多個LED會有成本增加的問題。

因此，在專利文獻1揭示的背光裝置，具備使來自LED的光分散的透鏡。圖15及圖16表示上述背光裝置。圖15(a)表示習知光源100f的俯視圖，圖15(b)及(c)表示光源100f的剖面圖。圖16表示習知背光裝置200c的俯視圖。

如圖15(a)~(c)所示，在光源100f，使從LED3a射入的光分散的透鏡1d配置在LED3a正上方。另外，光源100f，如圖16所示，在背光裝置200c表面，在多個細長印刷基板6c上相隔間隔配置有多個。藉此，背光裝置200c的表面亮度均勻。

專利文獻1：日本特開2006-92983號公報(2006年4月6日公開) 專利文獻2：日本特開2015-108813號公報(2015年6月11日公開)

然而，在圖16所示的背光裝置200c，LED3a配置在背光裝置200c表面整體。因此，為了使將LED3a固定且電性連接的印刷基板6c配置在背光裝置200c表面整體，必須在橫方向或縱方向具有多個矩形狀的印刷基板6c。因此，印刷基板6c的成本、電性連接零件也就是連接器或配線的成本增加，且組裝時的步驟數等變多，因此具有不易做成低價的背光裝置的問題。

專利文獻2揭示可解決此問題的背光裝置。圖17(a)及(b)表示上述背光裝置。圖17(a)是表示習知背光裝置200d的俯視圖，圖17(b)是表示背光裝置200d的側視圖。如圖17(a)及(b)所示，在背光裝置200d中央，在橫方向配置一個印刷基板6d，在印刷基板6d上配置有由LED與透鏡構成的光源100g。

光源100g的數量，為了確保背光裝置200d的亮度，與專利文獻1揭示的背光裝置200c表面整體上配置的光源100f的數量相同數量的光源數是至少必要的。因此，使用專利文獻1揭示的透鏡時，由於透鏡為圓形，因此從光源100g的光軸方向觀看的光源100g的指向性在360度任何方向都是相同強度。在一個印刷基板6d上配置多個光源100g時，光在印刷基板6d的長邊方向重疊，會有配置有印刷基板6d的背光裝置200d的中央部的表面亮度較其他部分高的問題。

另外，在背光裝置200d，為了抑制配置有印刷基板6d的中央部的表面亮度，必須使光源100g與擴散板24相離配置，會有背光裝置200d變厚的問題。再者，即使光源100g與擴散板24相離，還是無法解決配置有印刷基板6d的背光裝置200d的中央部的表面亮度較其他部分亮的問題。

本發明有鑑於上述問題點而構成，其目的在於提供表面亮度均勻且低價的背光裝置。

為了解決上述問題，本發明一形態的光源，具備：發光部；以及透鏡，將從該發光部射出的光導向既定方向；該透鏡，在與該發光部的光軸方向正交的側面具有以既定角度範圍切開的缺口部。

根據本發明一形態，達成可提供表面亮度均勻且低價的背光裝置的效果。

(實施方式一) 以下，根據圖1~圖9詳細說明本發明的實施方式。

圖1(a)是表示本發明實施方式一的光源100的俯視圖。圖1(b)是表示從透鏡1的缺口部2側觀察的光源100的側視圖。圖1(c)是表示從透鏡1的圓弧部8側觀察的光源100的側視圖。

本發明一實施方式中，光源100，如圖1(a)~(c)所示，具備透鏡1、LED3(發光部)、足部5、及印刷基板6(基板)。此外，以下說明中，為了方便說明，以透鏡1側為上方，以印刷基板6側為下方。

(光源的構造) 在印刷基板6上面的中央部配置有LED3。另外，在印刷基板6上配置有透鏡1以覆蓋LED3。透鏡1透過在透鏡1底面彼此相隔間隔設置的三個足部5固定在印刷基板6上。

透鏡1藉由使從LED3射出的光折射或反射，使光集中或分散導向既定方向射出。透鏡1以透明樹脂構成的材料構成，主要由PMMA(Poly Methyl Methacrylate)樹脂構成的材料構成。

透鏡1在底面的中央部設有使從LED3射出的光射入的入光部4。入光部4是形成在透鏡1的底面中央部的凹部。入光部4形成在與LED3對向的位置。

透鏡1，從側面觀察的上部形狀為凸面，從上方觀察的形狀在中心部稍微凹陷。透鏡1的底面，以有效使用在透鏡1的內側的面反射的光等為目的，也可以施加有粗面加工或凹凸加工。在透鏡1的底面未施加粗面加工或凹凸加工時，在透鏡1內反射的光從透鏡1的底面朝向印刷基板6射出。此時，從透鏡1的底面射出的光，在印刷基板6反射後往透鏡1的上面側射出。使上述光在印刷基板6反射的情形，相較於在透鏡1的底面未施加粗面加工或凹凸加工的情形，從透鏡1射出的光量變小。其原因在於，即使以白色阻焊劑覆蓋印刷基板6上面，白色阻焊劑的反射率小於透鏡1的界面的反射率。因此，藉由對透鏡1的底面施加粗面加工或凹凸加工，能有效率地使光從透鏡1射出。

透鏡1俯視時的原形為圓形，在對向的二處以既定角度範圍朝向透鏡1中心扇形切開。在以下，將此被切開形狀的部分稱為缺口部2。另外，透鏡1在二個缺口部2之間的對向二處具有呈圓弧形狀的圓弧部8。

LED3由射出藍色光的LED晶片、密封上述LED晶片的密封材料、收納上述LED晶片及上述密封材料的LED封裝體構成。上述密封材料由含有將從LED晶片射出的藍色光轉換成黃色、綠色或紅色光的螢光體的透明樹脂構成。藉由上述構成，LED3射出白色光。LED3的發光部的中心(光軸)與透鏡1的中心一致。

印刷基板6與LED3電性連接以對LED3供應電力。印刷基板6具備在FR4(Flame Retardant type 4)或CEM3(Composite Epoxy Material 3)等絕緣材料圖案化的Cu箔，以高反射率的白色阻焊劑覆蓋表面。LED3與印刷基板6之間的Cu箔形成的配線由焊料材料構成。

(通過透鏡中心的線與切開線的夾角) 根據圖2說明通過透鏡中心的線與切開線的夾角。圖2(a)是表示通過光源100的透鏡中心的線與缺口部2的線(切開線)的夾角θ1的圖，圖2(b)是表示光射入光源100的透鏡1時的樣子的圖。

如圖2(a)所示，直線7與切開線的夾角θ1，在透鏡1的材料是PMMA樹脂的情形，只要是132.2度以上不滿180度的範圍內即可。此處，夾角θ1設為例如135度。直線7是從LED3的光軸方向觀察時連結透鏡1中心與切開線的交叉點的直線。此處，切開線是意指圖2(b)中以斜線所示的形成缺口部2的二個面(切開面)的從LED3的光軸方向觀察的外形線。另外，夾角θ1設為交叉的直線7及切開線的小夾角及大夾角中較大的角。

此處，以下針對夾角θ1為132.2度以上不滿180度的範圍的理由進行說明。從配置在透鏡1中心的LED3射出的光，以入射角θin射入缺口部2的面時，引起全反射的入射角θin的臨界角為42.2度。此時，夾角θ1如圖2(b)所示成為42.2+90=132.2度。因此，以使射入缺口部2的面的入射光L全反射為目的，將夾角θ1設定為132.2度以上。另外，若夾角θ1為180度，則缺口部2不存在。另外，夾角θ1，更佳為，132.2度以上135度以下。

此處，缺口部2的面，為了使入射光L全反射，較佳為鏡面。上述臨界角，由用於透鏡1的材料與空氣之間的折射率決定。

(關於透鏡內的光的反射) 說明關於透鏡內的光的反射。圖3(a)是表示光從LED3射出的狀態的光源100的俯視圖。圖3(b)是光從LED3射出的狀態的光源100的透鏡1的缺口部2側的側視圖。圖3(c)是光從LED3射出的狀態的光源100的圓弧部8側的側視圖。

如圖3(a)~(c)所示，來自LED3的光以引起全反射的臨界角以上射入缺口部2的面，因此在缺口部2的面全反射，光不會從缺口部2射出。藉由光在缺口部2全反射，光從透鏡1中無缺口部2的圓弧部8射出。

(光強度的指向性的測定結果) 根據圖4及圖5說明對使用透鏡1的光源100測定光強度的指向性的結果。圖4(a)是表示光源100的光強度的二維分布的圖，圖4(b)是表示光源100的光強度的三維分布的圖。圖5是表示光源100對於指向角的光強度的圖。

圖4(a)所示的x方向是在光源100中分別連結設在透鏡1的二個缺口部2的凹陷部分的直線的方向。圖4(a)所示的y方向是在光源100的透鏡1的外周部中連結未設置缺口部2的二個圓弧部8的每一個的中心的直線的方向。

如圖4(a)所示，在x方向光未射出，相對於此，在y方向光射出。藉此，可知在光源100，光在透鏡1的缺口部2未射出，光在透鏡1的圓弧部8射出。另外，可知光朝向y方向扇形射出。

圖4(b)所示的x方向、y方向分別與圖4(a)所示的x方向、y方向相同。圖4(b)所示的z方向是從上面觀察光源100時從內側朝向前側的方向。

如圖4(b)所示，在x方向光未射出，相對於此，在y方向光射出。另外，可知從光源100射出的光一邊朝向y方向一邊往z方向擴展。藉此，可知在光源100，光在透鏡1的缺口部2未射出，光在透鏡1的圓弧部8射出。另外，可知在透鏡1的圓弧部8，光在光源100的光軸方向擴展。

如圖5中虛線所示，在x方向，不論哪一個指向角，光強度幾乎為0。如圖5中實線所示，在y方向，指向角在±65~90度附近光強度變強。如圖5中虛線所示，習知光源的指向角在±65~80度附近光強度變強。另外，習知光源的光強度的峰值在±75度附近。此外，習知光源具有無缺口部的透鏡，因此x方向與y方向成為相同特性。

在x方向，完全看不到習知光源位在±75度附近的光強度的峰值，可知指向角的絕對值自±75度附近變大時，光強度接近0。另外，在y方向，與習知光源相比，峰值的光強度成為約1.2倍。另外，在y方向，光強度成為0.5以上的指向角的範圍，相對於習知光源中為65~80度左右的寬度，在y方向，成為65~90度。也就是，在y方向，與習知光源相比，光強度變強的指向角的範圍變廣。

根據上述說明，x方向的光因全反射往y方向射出時，往y方向的光量增加。此處，扇形切開前的透鏡的形狀設為俯視時圓形的透鏡。然而，從橢圓或長圓形狀的透鏡扇形切開形成缺口部2，也可獲得相同效果。

(變形例一) 接著，說明本實施方式的變形例一。

(光源的構造) 圖6是表示光源100a的俯視圖。

如圖6所示，光源100a(第一光源)，除了替代光源100的透鏡1而具備具有缺口部2a與圓弧部8的透鏡1a外，與光源100相同。透鏡1a、缺口部2a分別與透鏡1、缺口部2不同。

透鏡1a俯視時的原形為圓形，在對向的二處朝向透鏡1a中心扇形切開。在以下，將此被扇形切開形狀的部分稱為缺口部2a。另外，缺口部2a往外方膨脹地彎曲。也就是，從自LED3的光軸方向觀察的缺口部2a的二條線的交叉點朝向透鏡1a的圓弧部8的線(外形線)為曲線。透鏡1a中，缺口部2a以外的部分與透鏡1相同。

(通過透鏡中心的線與切開線的夾角) 根據圖7說明通過透鏡中心的線與切開線的夾角。圖7是表示通過光源100a的透鏡中心的線與切開線的切線的夾角的圖。

如圖7所示，切線14與直線15的夾角θ2，在透鏡1的材料是PMMA樹脂的情形，只要是132.2度以上不滿180度的範圍內即可。切線14是與從LED3的光軸方向觀察的缺口部2a的外形線相接的直線。直線15是從LED3的光軸方向觀察時連結透鏡1a中心與缺口部2a的切線14的接點的直線。另外，夾角θ2設為交叉的切線14及直線15的小夾角及大夾角中較大的角。

(關於透鏡內的光的反射) 說明關於透鏡1a內的光的反射。圖8是表示光從LED3射出時的光源100a的俯視圖。

在上述形狀的透鏡1a，如圖8所示，來自LED3的光以引起全反射的臨界角以上射入缺口部2的面，因此如圖8所示，在缺口部2a的面全反射，光不會從缺口部2a射出。藉由光在缺口部2a全反射，光從透鏡1a的圓弧部8射出。進而，與透鏡1相較，從上面觀察時的透鏡1a的圓弧部8的長度變短，能使光的射出範圍變窄。也就是，藉由缺口部2a為圓弧狀(曲線狀)，來自夾角θ2成為引起全反射的臨界角132.2度以上不滿180度的範圍內的圓弧部8的光的射出，相對於二個缺口部2a對向的方向，能在較透鏡1的情形內側。其結果，可將從上面觀看時的光的指向性限定在圓弧部8。

(變形例二) 接著，說明本實施方式的變形例二。

(光源的構造) 圖9(a)是表示光源100b的俯視圖，圖9(b)是表示從透鏡1b的缺口部2b側觀察的光源100b的剖面圖，圖9(c)是表示從透鏡1b的無缺口部2b側觀察的光源100b的剖面圖。

如圖9(a)~(c)所示，光源100b(第一光源)，除了替代光源100的透鏡1而具備具有缺口部2b與圓弧部8的透鏡1b外，與光源100相同。透鏡1b、缺口部2b分別與透鏡1、缺口部2不同。

如圖9(a)所示，在透鏡1b的兩側面朝向透鏡1b的中心扇形切開。在以下，在透鏡1b中，將此被扇形切開的形狀的部分稱為缺口部2b。另外，缺口部2b具有相對於LED3的光軸傾斜的傾斜面2b1。藉由此傾斜面2b1，缺口部2b相較於在缺口部2b與印刷基板6垂直的垂直面2b2接近透鏡1b的中心。另外，從光源100b的上面觀察時，連結透鏡1b的中心及切開線上的點的直線與切開線的夾角為132.2度以上不滿180度的範圍內。此處，切開線是指連結從LED3的光軸方向觀察時彼此相鄰的缺口部2b與圓弧部8的邊界的點、與切口部2b的彼此相鄰的二個垂直面2b2的邊界的點的線。另外，上述夾角設為交叉的二條線的小夾角及大夾角中較大的角。

藉此，在缺口部2b的面引起全反射，光不會從透鏡1b的缺口部2b射出。藉由光在缺口部2b全反射，光從透鏡1b中的圓弧部8缺口部射出。另外，缺口部2b具有相對於與印刷基板6垂直的垂直面2b2傾斜的傾斜面2b1。藉此，從LED3射出的更多的光中入射角變大。因此，更多的光在缺口部2b全反射。藉此，在光源100，如圖5所示，到±50度附近為止，x方向的光強度為0.1~0.2左右，相對於此，只有在指向角更小的範圍內，產生光強度高的光。

形成實施方式一的光源100, 100a, 100b的每一個的缺口部2, 2a, 2b的面(切開面)，可為與印刷基板6垂直的面，也可為從與印刷基板6垂直的方向傾斜的面。藉由決定使切開面從與印刷基板6垂直的方向傾斜多少程度，可調整來自LED3的光在切開面全反射後朝向圓弧部8的光的角度。另外，切開面為曲面時，只要該切開面為凸面(透鏡1a的缺口部2a)，能使反射光集中，只要該切開面為凹面，能使反射光分散。藉由使反射光集中，可更有效照射遠離透鏡1a處。另外，藉由使反射光分散，可更有效照射接近透鏡1a處。

使用實施方式一的光源100, 100a, 100b的背光，會有依據光源100, 100a, 100b的配置狀況需要照射遠離光源100, 100a, 100b處的情形。此情形，較佳為，切開面為凹面。

進而，使切開面相對於LED3的光軸方向傾斜0.5~1度程度，可提升使透鏡1, 1a, 1b成型時的脫模性。

實施方式一的光源100, 100a, 100b的切開面對稱地設在透鏡1, 1a, 1b的側面。不限於此對稱構造，也可以依據所需的光的指向性，在透鏡1, 1a, 1b只單面設置缺口部或設置左右非對稱形狀的缺口部。

(實施方式二) 根據圖10說明本發明另一實施方式，則如下所述。此外，為了方便說明，針對與上述實施方式說明的構件具有相同功能的構件賦予相同符號，省略其說明。

圖10(a)是表示本發明實施方式二的光源100c的俯視圖。圖10(b)是表示從透鏡1c的缺口部2側觀察的光源100c的側視圖。圖10(c)是表示從透鏡1c的圓弧部側觀察的光源100c的側視圖。

如圖10(a)~(c)所示，本實施方式的光源100c(第一光源)，除了替代光源100的透鏡1而具備具有缺口部2、圓弧部8、入光部4a及凹部18的透鏡1c外，與光源100相同。透鏡1c、入光部4a分別與透鏡1、入光部4不同。

本實施方式中，如圖10(a)所示，凹部18形成為具有在透鏡1c上面凹陷成從透鏡1c的光出射端部朝向LED3面積變小的漏斗狀的形狀。另外，藉由在透鏡1c上面形成有凹部18，入光部4a相較於透鏡1的入光部4變小。另外，凹部18具有從LED3射出的光全反射的形狀。具體而言，凹部18以透鏡1c的材料為PMMA樹脂時，從LED3射出的光射入凹部18時，上述光的入射角為132.2度以上不滿180度的範圍內的方式形成。

以上述方式構成的透鏡1c，從LED3射出的光在透鏡1c上面的凹部18全反射後朝向透鏡1c的側面。在凹部18全反射的光中射入缺口部2的光在缺口部2全反射，朝向圓弧部8。因此，射入透鏡1c的光不會從透鏡1c面射出，而是從透鏡1c側面的圓弧部8射出。

(實施方式三) 根據圖11說明本發明另一實施方式，則如下所述。此外，為了方便說明，針對與上述實施方式說明的構件具有相同功能的構件賦予相同符號，省略其說明。

圖11(a)是表示本發明實施方式三的光源100d的俯視圖。圖11(b)是表示從透鏡1的缺口部2側觀察的光源100d的側視圖。圖11(c)是表示從透鏡1的圓弧部8側觀察的光源100d的側視圖。

實施方式一及二的光源100, 100a~100c中的透鏡1, 1a~1c具有朝向透鏡1, 1a~1c的中心部切開的構造。此種透鏡1, 1a~1c，在過於嚴苛的使用環境下，會有透鏡1, 1a~1c的強度產生問題的情形。另外，依據透鏡1, 1a~1c的形狀，會有無法確保將上述足部5設在透鏡1, 1a~1c處的情形。因此，如圖11(a)~(c)所示，光源100d(第一光源)，在透鏡1下側設有補強透鏡1的透鏡補強板19(補強板)。

在透鏡補強板19下面的四角設有四個足部5。透鏡補強板19藉由這些足部5固定在印刷基板6上。另外，透鏡補強板19的形狀可為圓形或四角形，只要能補強透鏡1，可為任何形狀。透鏡補強板19以接著劑等接著在透鏡1下面。如此，藉由使透鏡補強板19接著在透鏡1下面，可提升透鏡1的強度。

(實施方式四) 根據圖12~14說明本發明另一實施方式，則如下所述。此外，為了方便說明，針對與上述實施方式說明的構件具有相同功能的構件賦予相同符號，省略其說明。

圖12(a)是表示本發明實施方式四的背光裝置200的前視圖。圖12(b)是表示背光裝置200的剖面圖。

本實施方式中，如圖12(a)及(c)所示，背光裝置200具備擴散板21、光學片22、及殼體23。另外，殼體23具備印刷基板6a、反射片20(反射構件)、及多個光源100(第一光源)。

如圖12(a)所示，背光裝置200呈長方形。殼體23的光反射面形成在曲面上，以使沿著背光裝置200的長邊方向的中央部分成為最低且兩側端緣成為最高。另外，在殼體23上設有擴散板21以覆蓋光反射面全部。在擴散板21上面設有與擴散板21相同大小的光學片22。

印刷基板6a呈細長的長方形。另外，印刷基板6a，在上述光反射面中最低的中央部分，配置在光反射面的長邊方向全長的部分。在印刷基板6a上，光源100排成一列相隔間隔配置有多個。此外，光源100也可以在印刷基板6a上配置成多列並排。

反射片20，在光反射面中印刷基板6a兩側分別設有一個。關於二個反射片20，與印刷基板6a不相接之側，與光反射面的最高兩側端緣相接。

反射片20使從光源100射出的光往擴散板21反射。擴散板21及光學片22調節來自光源100的出射光的分散或指向性，使背光裝置200的表面亮度提升或使表面亮度的均勻性提升。調節來自光源100的出射光的分散或指向性是意指選擇構成擴散板21及光學片22的材料，在光源100設置擴散板21及光學片22，藉此調節出射光的分散或指向性。

擴散板21使入射光擴散。擴散板21的厚度為1~2mm程度，擴散板21具有機械性強度。另外，擴散板21具有光學片22的機械性強度的輔助功能。若沒有設置擴散板21，光學片22會撓曲。

在光學片22，有具有稜鏡或微透鏡構造以提升指向性使背光裝置200的亮度提升的功能者或擴散類型等。一般而言，光學片22是重疊多片具有各功能者被使用。

在背光裝置200，多個光源100構裝在一個印刷基板6a上，以使多個光源100的缺口部2分別朝向多個光源100的列方向(印刷基板6a的長邊方向)。在光源100，來自缺口部2的光不會射出，該光從圓弧部8射出。因此，光不會在多個光源100的列方向重疊，可抑制背光裝置200的中央部的表面亮度。另外，從光源100的LED3射出的往多個光源100的列方向的光，在光源100的透鏡1的缺口部2全反射，藉此往圓弧部8無損耗地射出。因此，可高效率提升背光裝置200的中央部以外的表面亮度。因此，能均勻地提升背光裝置200的表面亮度。

另外，在背光裝置200，可以只設置一個構裝LED3及透鏡1的印刷基板6a。藉此，可削減印刷基板6a的成本、將印刷基板6a電性連接的連接零件也就是連接器及配線的成本、背光裝置200組裝時的步驟數等。因此，可提供低價的背光裝置200。

(變形例一) 接著，說明本實施方式的變形例一。

圖13(a)是表示背光裝置200a的前視圖，圖13(b)是表示背光裝置200a的剖面圖。

如圖13(a)及(b)所示，在背光裝置200a，在印刷基板6a上，光源100與無缺口部的光源100e(第二光源)交互相隔間隔配置。或者，光源100及光源100e也可以與交互配置圖案不同的圖案規則配置。例如，也可以反覆配置二個光源100後接著配置一個光源100e的圖案。

在背光裝置使用從透鏡上面射出的光較少的光源時，從背光裝置表面上沿著背光裝置的長邊方向的中央部射出的光變少。假設此情形，在背光裝置200a，為了確保與印刷基板6a垂直方向的光，藉由無缺口部的光源100e，從配置有印刷基板6a的背光裝置200a的中央部照射光。另外，藉由光源100對配置有反射片20的背光裝置200a的周邊部照射光。藉此，即使使用從透鏡上面射出的光較少的光源100時，光在多個光源100或100e的上部也會射出較多，因此能使背光裝置200a整體的表面亮度均勻。

(變形例二) 進而，接著，說明本實施方式的變形例二。

圖14(a)是表示背光裝置200b的前視圖，圖14(b)是表示背光裝置200b的剖面圖。

如圖14(a)及(b)所示，在背光裝置200b，在印刷基板6b上構裝有多個光源100。

多個光源100配置成在背光裝置200b的短邊方向呈多個彼此平行的列(圖14(a)及(b)所示之例為二列)。另外，各列的光源100，以在與列正交的方向不排列的方式使各列的位置在列方向錯開的狀態配置。更具體而言，光源100配置成在彼此相鄰的二列，一列的二個光源100間的中央位置與另一列的一個光源100的位置在與列正交的方向一致。

藉此，尤其是使用往透鏡上部的出射光較少的光源時，即使在往背光裝置的中央部的印刷基板上射出的光較少的狀態，也能使背光裝置的表面亮度均勻。具體而言，在背光裝置200b，光源100配置於在背光裝置200b的短邊方向不排列般錯開的位置。因此，多個光源100彼此補足照射少的部分，可對與配置在背光裝置200b的中央部的印刷基板6b垂直的方向照射光。因此，能使背光裝置200b的表面亮度均勻。

(總結) 本發明方式一的光源100, 100a, 100b, 100c，具備：發光部(LED3)；以及透鏡1, 1a, 1b, 1c，將從該發光部射出的光導向既定方向；該透鏡1, 1a, 1b, 1c，在與該發光部的光軸方向正交的側面具有以既定角度範圍切開的缺口部2, 2a, 2b。

根據上述構成，在透鏡具有的缺口部反射的光從無缺口部的部分射出，藉此可將光導向所希望的方向。因此，可提供表面亮度均勻且低價的背光裝置。

本發明方式二的光源100, 100a, 100b, 100c，也可以在上述方式一中，該發光部(LED3)的光軸與該透鏡1, 1a, 1b, 1c的中心一致；連結形成該缺口部2, 2a, 2b的二個切開面的從該發光部的光軸方向觀察到的外形線的交叉點與該透鏡1, 1a, 1b, 1c的中心的直線、和該外形線的夾角θ1的角度為132.2度以上不滿180度。

根據上述構成，在從發光部射出的光中，射入透鏡時的入射角的最小值為132.2-90=42.2度。由於引起全反射的入射角的臨界角為42.2度，因此可防止光從缺口部射出。

本發明方式三的光源100a，也可以在上述方式一中，形成該缺口部2a的二個切開面的從該發光部的光軸方向觀察到的外形線為曲線；與該外形線相接的切線14、和連結該透鏡1, 1a, 1b, 1c的中心與該切線14的接點的直線15的夾角θ2的角度為132.2度以上不滿180度。

根據上述構成，由於缺口部的二條外形線為曲線，因此透鏡的外周部的點所形成的角度更大。因此，可增加未從缺口部射出的光的入射角度的數值範圍。其結果，可將從上面觀察時的光的指向性聚焦在無缺口部的部分。

本發明方式四的光源100b，也可以在上述方式一、二或三中，從該光射出側觀察該透鏡1b時，該缺口部2b具有相對於該發光部的光軸傾斜的傾斜面2b1。

根據上述構成，藉由缺口部具有傾斜面，在從發光部射出的更多光，入射角變大。因此，在更多光，在缺口部引起全反射。

本發明方式五的光源100c，也可以在上述方式一或二中，在該透鏡1c形成有面積隨著從光出射端部朝向該發光部變小的凹部。

根據上述構成，在凹部反射的光中射入缺口部的部分的光在缺口部全反射後射向無缺口部的部分。因此，在透鏡的上面光不會射出，在透鏡側面，光在無缺口部的部分射出。

本發明方式六的光源100, 100a, 100b，也可以在上述方式一至五任一個中，該透鏡1, 1a, 1b形成在補強該透鏡1, 1a, 1b的補強板(透鏡補強板19)上。

根據上述構成，可提升透鏡的強度。

本發明方式七的背光裝置200, 200a, 200b，具備：上述方式一至六中任一的上述光源100, 100a, 100b；以及反射構件，反射來自該光源100, 100a, 100b的出射光；該光源100. 100a. 100b在一個基板上排成一列地配置有多個；各光源100, 100a, 100b的該缺口部2, 2a, 2b分別朝向該光源100, 100a, 100b的排列方向。

根據上述構成，多個光源的缺口部朝向多個光源的列方向，因此光在多個光源的列方向不會重疊。藉此，可抑制背光裝置的中央部的表面亮度。另外，朝向多個光源的列方向的光，藉由光源的透鏡側面的全反射，往無缺口部的部分無損耗地射出後被反射構件反射。因此，可高效率提升背光裝置的中央部以外的表面亮度。因此，能使背光裝置的表面亮度均勻提升。

另外，在上述背光裝置，只設置一個印刷基板。藉此，可削減印刷基板的成本及組裝時的步驟數等，可提供低價的背光裝置。

本發明方式八的背光裝置200a，也可以在上述方式七中，在該基板上規則地配置有作為第一光源的該光源100, 100a, 100b、與不具有該缺口部2, 2a, 2b的多個第二光源(光源100e)。

根據上述構成，不僅僅使用具有缺口部的第一光源，也使用不具有缺口部的第二光源。因此，即使使用從透鏡上面射出的光較少的光源的情形，光也可以在多個光源的上部射出較多。因此，能使背光裝置整體的表面亮度均勻。

本發明方式九的背光裝置200a，也可以在上述方式七中，該光源100, 100a, 100b配置成在該基板上排成多列且在與該列方向垂直的方向不並排。

根據上述構成，多個光源配置成多列，該多個光源在與列方向垂直的方向彼此不並排，因此多個光源彼此補足照射少的部分，可對背光裝置的中心部上方進行照射。因此，能使背光裝置的表面亮度均勻。

本發明不限於上述各實施方式，在申請專利範圍所示的範圍內可進行各種變更，不同實施方式分別揭示的技術手段適當組合而得的實施方式也包含在本發明的技術範圍。再者，藉由組合各實施方式分別揭示的技術手段，可以形成新的技術特徵。

1, 1a, 1b, 1c‧‧‧透鏡

2, 2a, 2b‧‧‧缺口部

2b1‧‧‧傾斜面

3‧‧‧LED(發光部)

4, 4a‧‧‧入光部

5‧‧‧足部

6, 6a, 6b‧‧‧印刷基板(基板)

7, 15‧‧‧直線

8‧‧‧圓弧部

14‧‧‧切線

18‧‧‧凹部

19‧‧‧透鏡補強板(補強板)

20‧‧‧反射片(反射構件)

L‧‧‧入射光

100, 100a, 100b, 100c, 100d‧‧‧光源(第一光源)

100e‧‧‧光源(第二光源)

200, 200a, 200b‧‧‧背光裝置

1d‧‧‧透鏡

3a‧‧‧LED

6c, 6d‧‧‧印刷基板

100f, 100g‧‧‧光源

200c, 200d‧‧‧背光裝置

θin‧‧‧入射角

θ1, θ2‧‧‧夾角

圖1是表示本發明實施方式一的光源的圖，(a)是表示上述光源的俯視圖，(b)是表示從透鏡的缺口部側觀察的上述光源的側視圖，(c)是表示從透鏡的圓弧部側觀察的上述光源的側視圖。 圖2(a)是表示通過上述光源的透鏡中心的線與切開線的夾角的圖，(b)是表示光射入上述光源的透鏡時的樣子的圖。 圖3(a)是表示光從LED射出的狀態的上述光源的俯視圖，(b)是光從LED射出的狀態的上述光源的透鏡的缺口部側的側視圖，(c)是表示光從LED射出的狀態的上述光源的透鏡的圓弧部側的側面的剖面圖。 圖4(a)是表示上述光源的光強度的二維分布的圖，(b)是表示上述光源的光強度的三維分布的圖。 圖5是表示上述光源對於指向角的光強度的圖。 圖6是表示上述光源的變形例的俯視圖。 圖7是表示通過上述光源的變形例的透鏡中心的線與切開線的切線的夾角的圖。 圖8是表示光從LED射出時的上述光源的變形例的俯視圖。 圖9是表示上述光源的另一變形例的光源的圖，(a)是表示變形例的光源的俯視圖，(b)是表示從透鏡的缺口部側觀察的變形例的光源的側視圖，(c)是表示從透鏡的圓弧部側觀察的變形例的光源的側視圖。 圖10(a)是表示本發明實施方式二的光源的俯視圖，(b)是表示從透鏡的缺口部側觀察的上述光源的剖面圖，(c)是表示從透鏡的無缺口部側觀察的上述光源的剖面圖。 圖11是表示本發明實施方式三的光源的俯視圖，(a)是表示上述光源的俯視圖，(b)是表示從透鏡的缺口部側觀察的上述光源的側視圖，(c)是表示從透鏡的圓弧部側觀察的上述光源的側視圖。 圖12(a)是表示本發明實施方式四的背光裝置的前視圖，(b)是表示上述背光裝置的剖面圖。 圖13(a)是表示實施方式四的背光裝置的變形例的前視圖，(b)是表示該背光裝置的變形例的剖面圖。 圖14(a)是表示實施方式四的背光裝置的另一變形例的前視圖，(b)是表示該背光裝置的另一變形例的剖面圖。 圖15(a)是表示習知光源的俯視圖，(b)及(c)是表示上述光源的剖面圖。 圖16是表示習知背光裝置的一例的俯視圖。 圖17(a)是表示習知背光裝置的另一例的俯視圖，(b)是表示上述背光裝置的另一例的剖面圖。

Claims (9)

1. 一種光源，具備： 發光部；以及 透鏡，將從該發光部射出的光導向既定方向； 該透鏡，在與該發光部的光軸方向正交的側面具有以既定角度範圍切開的缺口部。
2. 如申請專利範圍第1項的光源，其中，該發光部的光軸與該透鏡的中心一致； 連結形成該缺口部的二個切開面的從該發光部的光軸方向觀察到的外形線的交叉點與該透鏡的中心的直線、和該外形線的夾角的角度為132.2度以上不滿180度。
3. 如申請專利範圍第1項的光源，其中，形成該缺口部的二個切開面的從該發光部的光軸方向觀察到的外形線為曲線； 與該外形線相接的切線、和連結該透鏡的中心與該切線的接點的直線的夾角的角度為132.2度以上不滿180度。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的光源，其中，該缺口部具有相對於該發光部的光軸方向傾斜的傾斜面。
5. 如申請專利範圍第1或2項的光源，其中，在該透鏡形成有面積隨著從光出射端部朝向該發光部變小的凹部。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項的光源，其中，該透鏡形成在補強該透鏡的補強板上。
7. 一種背光裝置，具備： 申請專利範圍第1至6項中任一項的光源；以及 反射構件，反射來自該光源的出射光； 該光源在一個基板上排成一列地配置有多個； 各光源的該缺口部分別朝向該光源的排列方向。
8. 如申請專利範圍第7項的背光裝置，其中，在該基板上規則地配置有作為第一光源的該光源、與不具有該缺口部的多個第二光源。
9. 如申請專利範圍第7項的背光裝置，其中，該光源配置成在該基板上排成多列且在與該列方向垂直的方向不並排。