TWI432802B - 導光板及液晶顯示裝置 - Google Patents
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Description
本發明係有關於導光板及液晶顯示裝置。具體而言,係有關於用在背光等的導光板,又係有關於在背光等之面光源裝置使用該導光板的液晶顯示裝置。
作為液晶面板之背光所使用的面光源裝置,有揭示於專利文獻1者,在第1圖表示在專利文獻1所揭示的面光源裝置。
在此面光源裝置,斜切割作成矩形之導光板11的角落部,或者將導光板11的邊緣切割成V槽狀,而形成斜傾斜的傾斜面12,將指向性高的光源13配置成與各傾斜面12相對向。在專利文獻1,利用這種構成,即使在使用指向性高之光源的情況,亦防止在導光板的表面交互產生亮的部分與暗的部分而發生亮度不均。
可是,用在手機等之液晶面板的背光(面光源裝置),發光面的大小或寬高比根據各個機型而異。進而,即使是同機型的發光面尺寸,一般實際上發光面的尺寸稍微相異(例如,即使同樣為3吋的尺寸,根據手機的機種而發光面有微妙的差異)。
因而,在這種用途的背光,其發光面尺寸相異的情況是理所當然,即使是發光面尺寸相同的情況,在設計各個機型時,每次需要使導光板的尺寸與光源的配置最佳化。又,光源的配置變化時,為了發光亮度變成均勻,設置於導光板之背面的光學圖案亦必須重新設計。因此,在製作尺寸相異之背光的情況,必須耗費龐大的費用與時間重新設計導光板。
進而,背光的導光板是樹脂成形品,因為一般利用射出成形製作,所以即使只是導光板的外形尺寸或發光面尺寸稍微差異,亦每次需要製作專用的成形模具。又,在新製作成形模具的情況,為了可得到均勻的發光亮度,必須每次調整形成於導光板背面之模具件之光學圖案的密度、形狀等。因而,在模具製作亦需要很多的人力與時間,而需要龐大的費用。
[專利文獻1]特開2002-82625號公報
本發明係鑑於這種技術性課題而開發者,其目的在於有關於一種導光板,係作成預先準備起始的導光板,並藉由因應於用途切割起始的導光板,而可得到因應於要求之尺寸的導光板,而且可使其發光面的發光亮度均勻化。進而,係有關於在面光源裝置使用此導光板的液晶顯示裝置。
本發明之第1導光板,係具有:光入射面,係配置成使排列成一列的複數個點光源相對向;光射出面,係與該光入射面正交;及2個側面,係與該光入射面及該光射出面正交;藉由設置於該光射出面或與該光射出面相對向之面的擴散手段使從該光入射面所導入之來自點光源的光擴散,並使藉由該擴散手段所擴散的光從該光射出面射出;該導光板的特徵為:複數個該點光源中位於一端的點光源與該光入射面之間的距離係和複數個該點光源中未位於一端之點光源與該光入射面之間的距離相異。
在本發明之第1導光板,因為複數個該點光源中位於一端的點光源與該光入射面之間的距離和複數個該點光源中未位於一端之點光源與該光入射面之間的距離相異,所以可調整在發光面之角落部的亮度與在角落部以外之區域的亮度,而可使在發光面之角落部的亮度與在角落部以外之區域的亮度相等。因而,若依據本發明的導光板,可使發光面的亮度分布均勻化,而防止亮度不均。
本發明之第2導光板,係在預定將一側面或兩側面切割後使用,而且配置成使光入射面與排列成一列之複數個點光源相對向時,預先均勻化設計成在有效發光區域可得到均勻的亮度,該導光板的特徵為:藉由使複數個該點光源中位於一端之點光源與該光入射面的距離與切割前相異,而修正因切割一側面或兩側面所產生之與來自在該有效發光區域之均勻亮度的誤差。
在本發明之第2導光板,藉由切割起始的導光板,而可簡單地製作比起始的導光板更小之任意尺寸的導光板。即,若有起始的導光板,即使不特別新製作導光板模具,亦藉由只是改變從起始之導光板的裁剪形狀,就可簡單地製作各種尺寸的導光板。而且,儘管將起始的導光板切割成任意的尺寸,藉由使複數個點光源中位於一端之點光源與光入射面的距離與切割前相異,而可使在已切割之導光板之發光面的亮度分布均勻化。因而,可縮短導光板的交貨期,並且可使導光板的費用變得便宜。進而,亦可彈性應付在產品開發階段的設計變更。又,可利用起始的一種導光板製作各種尺寸的背光,同時可得到亮度均勻背光。
本發明之第1或第2導光板之一實施形態的特徵為:因應於從位於一端之該點光源至接近該點光源之側面的距離,使位於一端之該點光源與該光入射面的距離相異。若依據該實施形態,可控制射入位於一端之點光源與該光入射面之距離相異的位置之光的方向,而可使發光面的亮度分布均勻化。
本發明之第1或第2導光板之別的實施形態的特徵為:位於一端之該點光源與該光入射面的距離比複數個該點光源中未位於一端之該點光源與該光入射面的距離更大。若依據該實施形態,因為可降低發光面之角落部的亮度,所以在一端之點光源與導光板之側面的距離(以下稱為突出距離)比在未加工光入射面而筆直的情況可得到均勻之亮度分布時的突出距離(以下稱為適當突出距離)更短的情況有效。
本發明之第1或第2導光板之另外的實施形態的特徵為:位於一端之該點光源與該光入射面的距離比複數個該點光源中未位於一端之該點光源與該光入射面的距離更小。若依據該實施形態,因為可增加發光面之角落部的亮度,所以在突出距離比適當突出距離更長的情況有效。
本發明之第1或第2導光板之另外的實施形態的特徵為:位於一端之該點光源與該光入射面的距離係隨著靠近接近該點光源的側面而變大。若依據該實施形態,因為可降低發光面之角落部的亮度,所以在突出距離比適當突出距離更短的情況有效。
本發明之第1或第2導光板之另外的實施形態的特徵為:位於一端之該點光源與該光入射面的距離係隨著靠近接近該點光源的側面而變小。若依據該實施形態,因為可增加發光面之角落部的亮度,所以在突出距離比適當突出距離更長的情況有效。
本發明之第1或第2導光板之另外的實施形態的特徵為:位於一端之該點光源與該光入射面的距離開始變化的位置係於該光入射面之與位於一端之該點光源的發光面相對向的區域內。若依據該實施形態,從一端的點光源所射出之光的一部分可作為如正常的點光源使用,而其他的光可用於調整亮度不均。
本發明之第1或第2導光板之另外的實施形態的特徵為:位於一端之該點光源與該光入射面的距離開始變化的位置係於該光入射面之比與位於一端之該點光源的發光面相對向的區域更遠離接近該點光源之側面的位置。若依據該實施形態,可將從一端的點光源所射出之光全部用於調整亮度不均,而亮度不均的調整效果變高。
本發明之第1或第2導光板之另外的實施形態的特徵為:複數個該點光源係全部朝向同一方向,並沿著同一直線上配置。若依據該實施形態,從各點光源所射出之光的控制變得容易。
本發明之第1或第2導光板之另外的實施形態的特徵為:以在與該光入射面及光射出面垂直的截面,從該點光源看該光入射面之上面及下面時的角度比從該點光源所射出之光的展開角更窄的方式,決定位於一端之該點光源與該光入射面之間的距離。若依據該實施形態,因為在此位置射入導光板的光量減少,可抑制亮度,所以在突出距離比適當突出距離更短的情況有效。
本發明之第1或第2導光板之另外的實施形態的特徵為:該導光板係藉由除去工法切割成所要的尺寸。若依據該實施形態,可一起進行用以調整導光板之尺寸的切割與用以使亮度均勻化之光入射面等的加工,所以導光板的量產性提高。
本發明的液晶顯示裝置,係具備:面光源裝置,係具有本發明之第1或第2導光板、及與該導光板的該光入射面相對向並排列成一列的複數個點光源;及液晶面板,係配置於該面光源裝置的光射出面側。
此外,在本發明之用以解決該課題的手段是具有適當組合如以上所說明之構成要素的特徵,本發明可藉這種構成要素的組合,而實現很多變形。
以下,一面參照附加圖面一面說明本發明之適合的實施形態。
首先,參照第2圖及第3圖,說明本發明之面光源裝置21的基本構成。第2圖係面光源裝置21之局部剖開的剖面圖。第3圖係面光源裝置21的分解立體圖。
如第3圖所示,面光源裝置21由反射板22、框23、導光板24、複數個點光源25、撓性印刷電路基板26、擴散板27、2片稜鏡片28a與28b、及遮光帶29等所構成。
如第2圖所示,點光源25(發光元件)利用白色樹脂35覆蓋除了包含螢光物之樹脂34之前面以外的面。因此,藍色發光LED晶片33發光時,一面利用從LED晶片33所射出的光變換成仿白色光,一面從樹脂34的前面(發光窗)向外部射出。又,從LED晶片33所射出之光的一部分在透明樹脂34與白色樹脂35的界面被反射後,從透明樹脂34的前面向外部射出。
這些點光源25組裝於撓性印刷電路基板26的下面,並按照固定的間距排列成一列。
導光板24利用聚碳酸酯樹脂或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂等之折射率高的透光性樹脂形成板狀。導光板24的端面形成用以將光導入導光板24之內部的光入射面31。在導光板24的下面形成多個用以使在其內部導光的光進行全反射並從上面(光射出面32)向上方射出之微細的偏向圖案30(擴散手段)。
依此方式,從光源25所射出的光被從光入射面31導入導光板24內,並一面在導光板24的上面(光射出面32)與下面之間重複進行全反射,一面在導光板24內進行導光。然後,在導光途中以偏向圖案30全反射或擴散的光從光射出面32向外部射出。
框23是由具有厚度與導光板24大致相等的樹脂片切割而成,具有用以收容導光板24並定位的開口36。又,用以將組裝於撓性印刷電路基板26之下面的點光源25進行定位的凹部37按照與點光源25相同的間距設置於開口36的一端。
反射板22由白色片或金屬箔等之反射率高的材料所形成。反射板22使從導光板24之下面所洩漏的光反射後再射入導光板24,使光的利用效率提高。
如第2圖所示,反射板22之外周部上面利用雙面黏着帶39a黏貼於框23的下面。然後,將導光板24收容於框23的開口36內,並以使點光源25的前面與導光板24之光入射面31相對向的方式將點光源25收容於各凹部37而定位,再利用雙面黏着帶39b將撓性印刷電路基板26的下面黏貼於框23的上面與導光板24的端部上面。因此,導光板24的端部被反射板22與撓性印刷電路基板26夾住並保持。
進而,將擴散板27與2片稜鏡片28a、28b重疊地載置於導光板24的光射出面32之上,並利用遮光帶29壓住邊緣。雖然稜鏡片28a、28b是以固定間距將作成截面三角形之直線狀的稜鏡圖案平行地排列於表面,但是稜鏡片28a與28b係以正交圖案的排列方向的方式而重疊。遮光帶29是黑色黏着帶,為了使稜鏡片28b等露出而開口窗38於遮光帶29。遮光帶29黏貼於撓性印刷電路基板26的上面與稜鏡片28b的邊緣,並利用遮光帶29保持擴散板27、稜鏡片28a、28b。
此面光源裝置21的特徵為可因應於適用機型或所要求之尺寸重作尺寸後使用。即,此面光源裝置21被設計成稍大的尺寸。或者,被設計成所設想之最大的尺寸。而且,在要求比其更小之尺寸之面光源裝置21的情況,將導光板24切割成該要求的尺寸。又,亦配合導光板24的尺寸,切割反射板22、導光板24、擴散板27及稜鏡片28a、28b。或者,亦可從各自大號的原料片切出。框23或遮光帶29只要利用例如數值控制的裁剪裝置從原料片裁剪成與導光板24等的尺寸一致即可。此外,已組裝點光源25的撓性印刷電路基板26亦可預先庫存點光源25之個數相異者,亦可在接到訂單後製作。
即使上述構件中之反射板22或擴散板27、稜鏡片28a、28b等在切割成適當的尺寸後使用,亦對各自的光學特性無影響。可是,在導光板24的情況,為了得到均勻的發光亮度,配合導光板24的尺寸或點光源25的間距來設計偏向圖案30等。因而,在導光板24的情況,若切割成任意的尺寸後使用,可能發生亮度不均之疑慮。因而,在本發明的面光源裝置21,在切割導光板24而變更其尺寸的情況,如以下所示切割。
第4圖表示為了可切割後使用而決定成稍大的尺寸之起始的導光板24。此導光板24之沿著光入射面31之帶狀的區域成為不使用作為發光面的不使用區域41。導光板24的上面中除了不使用區域41以外的區域成為發光面42(有效發光區域)。
導光板24在按照固定的間距P將點光源25配置成與光入射面31相對向時,將偏向圖案30等設計及調整成發光面42內的發光亮度變成均勻。因此,偏向圖案30亦有在導光板24的寬度方向按照與點光源25之間距P相等的間距重複相同之圖案的情況。又,在將用以使射入導光板24的光擴散以擴大指向特性之擴散圖案(未圖示)等設置於光入射面31的情況,這些圖案亦按照與點光源25相等的間距P設置。因而,在切割導光板24的情況,雖然亦有使用之點光源25的個數變少的情況,但是在切割後設置點光源25的位置亦必須是與切割前相同的位置。
例如,在第4圖所示的例子,為發光面42的尺寸是寬度50mm、長度58mm的導光板24,並設計成在沿著光入射面31按照6mm的間距P排列8個點光源25時使發光面42的亮度分布呈均勻。導光板24成矩形,其寬度W為50mm。因此,一端的點光源25至導光板24之側面的距離Q為4mm。又,不使用區域41的長度D為5mm,發光面42的長度L為58mm。
從一端之點光源25的中心至導光板24之側面在與光入射面31平行的方向所測量的距離(以下將此距離稱為突出距離)係以在當初的導光板24仍然是矩形下,使發光面42整體之發光亮度呈均勻的方式決定。決定將在此當初之導光板24的突出距離稱為適當突出距離Q。雖然此適當突出距離Q根據點光源25的間距P或指向特性、偏向圖案30的圖案形狀或配置等而變化,但是可預先以實驗決定最佳值。此外,雖然突出距離即使左右相異亦無妨,但是在以下當作左右的突出距離相等。
在第1實施形態,在導光板24的角落部是矩形的情況,將突出距離設成點光源25之間距P的1/2(即3mm)時,第7圖(b)所示的區域G過亮。這如第7圖(b)所示,由於一端的點光源25與導光板24的側面接近,而在導光板24的側面所反射之光源光的光量變大。因此,在此情況,藉由將突出距離設為比P/2稍大的值(即,適當突出距離Q。雖然在說明例設為4mm,但是此值亦根據偏向圖案30等而變。),而如第7圖(a)所示,可使在發光面42的亮度變成均勻。此外,在第7圖,利用箭號的粗細表示向各方向所射出之光的強度(光量)。
第5圖及第6圖係沿著以二點鏈線所示的切割線C切割第4圖的導光板24。在第5圖的情況,使導光板24的寬度縮短點光源25之間距P的整數倍(例如寬度為W-2P=38mm),發光面42的長度為L1=52mm。在第5圖的情況,因為突出距離還是與適當突出距離Q相等,所以即使在角落部仍然是矩形下使用,發光面42的發光亮度亦均勻。
相對地,在第6圖,表示將第4圖的導光板24切割成任意之寬度的情況。例如,.在第6圖的導光板24,將點光源25的個數設為6個,將導光板24的寬度W1設為36mm,並將發光面42的長度設為L2=52mm。因此,此導光板24的突出距離A為3mm。可是,在將導光板24切割成任意之寬度的情況,在角落部仍然是矩形下發光面42的角落部變成過亮或變暗,而在在發光面42發生亮度不均。
在單純地切割導光板24的情況,突出距離比適當突出距離Q更短時,發光面42的角落部變成過亮。例如,在突出距離為A=3mm的情況,如在第7圖(b)的說明所示。因而,在本實施形態,在突出距離比適當突出距離Q更短的情況,如第7圖(c)所示,在與一端之光源25相對向的位置斜切割導光板24的角落部,而形成傾斜面43,藉由調整傾斜面43的傾斜角θ,使得在發光面42的角落部不會發生亮度不均。傾斜面43傾斜成隨著往導光板24的側端面而從光入射面31的延長線遠離。又,傾斜角θ是光入射面31的延長線與傾斜面43所構成之角度。
第8圖及第9圖係說明藉由設置傾斜面43而可抑制在發光面42之角落部的光強度,使亮度分布變成均勻之理由的圖。第一個理由係如第8圖的箭號所示,由於藉由使從點光源25所射出的光透過傾斜面43,而光線方向向導光板24之內側彎曲的緣故。例如,如第8圖所示,若將傾斜面43的傾斜角設為θ,根據司乃耳定律,從點光源25所垂直射出的光朝向與傾斜面43之垂線的夾角α=arcsin[(1/n)sinθ]的方向彎曲。在此,n是導光板24的折射率,因為n>1,所以α<θ。因此,朝向發光面42之角落部前進的光向內側彎曲的結果,抑制發光面42之角落部的亮度,而難發生亮度不均。
第二個理由係由於形成傾斜面43時,在點光源25的光射出面與導光板24之間產生空間,即,藉由設置傾斜面43,而在點光源25的光射出面與導光板24之間產生空間(間隙)時,如第9圖所示,從點光源25所射出之光的一部分不會直接射入導光板24,而在撓性印刷電路基板26或雙面黏着帶39b被吸收,或在反射板22反射後,在遮光帶29被吸收。結果,射入發光面42之角落部的光量變少,抑制了亮度而難發生亮度不均。
又,為了使亮度均勻化,需要使傾斜面43的傾斜角θ最佳化。最佳的傾斜角θ可由實驗決定。又,若預先將傾斜面43的傾斜角θ與在發光面42之角落部的亮度之大小的關係作成資料庫,可馬上決定傾斜角θ。
具體而言,可預先如以下所示作成資料庫。首先,如第10圖所示,製作具有某傾斜角θ之傾斜面43的導光板24。此時,預先使突出距離X比適當突出距離Q更大。然後,一面切割導光板24的側面而逐漸縮短突出距離X,一面每次測試角落部(第10圖所示之既定的R區域)的亮度。又,在仍然固定傾斜面43的起點S下,改變成各種相異的傾斜角θ,並一面對各傾斜角θ的傾斜面43再改變突出距離X,一面測量R區域的亮度。又,對於無傾斜面43的情況(θ=0°的情況),亦求得突出距離X與R區域之亮度的關係。
若進行如上述所示的測量,如第11圖所示,得到表示以傾斜角θ為參數之突出距離X與R區域的亮度之關係的資料庫。其中,在第11圖,正常化成傾斜面43不存在(θ=0°)之突出距離X與適當突出距離Q相等時的亮度成為“1”。
若預先準備這種資料庫,則可如以下所示簡單地決定傾斜角。例如,設切割後之導光板24的突出距離X是A(=3mm)。在未設置傾斜面43的情況,因為傾斜角θ=0°,所以若依據第11圖,R區域的亮度(比)是1.1,亮度上昇10%。因此,若未設置傾斜面43,因為發光面42的角落部過亮,所以為了使亮度與切割前一樣,需要將此亮度降低至1.0。因而,在第11圖沿著突出距離X=A的直線移動至亮度為1.0的點,並讀取那時之傾斜角θ的值。在第11圖的情況,因為在突出距離為A且亮度成為1.0時的傾斜角θ是5°,所以在切割導光板24時只要製作傾斜角θ為5°的傾斜面43即可。
此外,在突出距離X比適當突出距離Q更短的情況,抑制發光面42之角落部之亮度的方法未限定為如上述所示之一個傾斜面43。一般而言,只要隨著接近導光板24的側面,一端之光源25與光入射面31的距離變大即可。
例如,如第12圖(a)所示,亦可利用傾斜角相異之複數段傾斜面43構成導光板24的角落部。如第12圖(b)所示,雖然是僅1個的傾斜面43時,在傾斜面43被全反射的光朝向相同的方向反射,但是若接受複數個傾斜角相異的傾斜面43,如第12圖(a)所示,因為全反射之光的方向分散,所以抑制發光面42之角落部之亮度的效果變高。這亦可說是將一個傾斜面43設置成與一端的點光源25相對向,並與該傾斜面43連續地將傾斜面(43)亦設置於導光板24的側面。
又,亦可將導光板24的角落部作成多角形,亦可利用曲面使彎曲成大致圓弧形。或者,雖未圖示,亦可在與一端之光源25相對向的位置,使複數個小的傾斜面43連續地形成鋸齒形。又,從第9圖的說明得知,亦可只是使一端的點光源25與導光板24之間的間隙比其他的更寬。
在單純地切割導光板24的情況,突出距離比適當突出距離Q更長時,與至目前為止相反,發光面42的角落部變暗。例如,在適當突出距離Q為4mm的情況,設突出距離為B=5mm,角落部變暗。
在突出距離比適當突出距離Q更長的情況,如第13圖所示,在與一端之點光源25相對向的位置,斜切割導光板24之光入射面31附近,而形成倒傾斜面44,藉由調整倒傾斜面44的傾斜角,而在發光面42的角落部不會發生亮度不均。倒傾斜面44傾斜成隨著往導光板24的中心線,而從光入射面31的延長線遠離。
若設置這種倒傾斜面44,如在第13圖以箭號所示,在從一端的點光源25所射出的光透過倒傾斜面44時彎曲成朝向發光面42的角落部,角落部的光量增加而亮度增加,消除亮度不均。此外,使倒傾斜面44之傾斜角最佳化的方法只要作成與突出距離比適當突出距離Q更短的情況一樣即可。
此外,在突出距離X比適當突出距離Q更長的情況,補償發光面42之角落部的亮度之減少的方法未限定為如上述所示之一個倒傾斜面44。一般而言,只要隨著接近導光板24的側面,一端之光源25與光入射面31的距離變小即可。
第14圖表示切割後之突出距離比適當突出距離Q更長的情況之別的對策。在第14圖所示的導光板24,藉由將梯形的凹部45形成於除光入射面31之兩端外的區域,而兩端的點光源25與光入射面31的距離變短,其他的點光源25與光入射面31的距離變成比較長。亦如在第9圖之說明所示,點光源25與光入射面31之間的間隙變寬時,因為光洩漏而在該位置光量變少,所以角落部相對地變亮,而消除發光面42的亮度不均。要因應於突出距離調整光量,只要調整凹部45的深度或凹部45之兩端之傾斜面的角度即可。
若依據這種構成,因為可將導光板24的角落保持矩形,所以可利用框23堅固地進行導光板之機械性保持。
此外,亦可與第14圖的形態相反,在切割後之突出距離比適當突出距離Q更短的情況,藉由將梯形的凸部形成於除光入射面31之兩端外的區域,而兩端的點光源25與光入射面31的距離變長,其他的點光源25與光入射面31的距離變短。
作為將導光板24切割成所要之尺寸的方法,在導光板24薄的情況,可利用一般的裁刀刃進行裁剪加工。又,若製作裁刀刃的模具,可與切割導光板24之同時亦進行傾斜面43或倒傾斜面44、凹部45等的切割。因而,可一起切割,而量產性提高。又,若個數少,亦可利用刀具等進行裁剪加工。
又,雖然至目前為止所說明的傾斜面43或倒傾斜面44設置於比一端之點光源25之寬度更寬的範圍,但是如第15圖(a)或第15圖(b)所示,亦可從一端之點光源25的中途開始傾斜面43或倒傾斜面44。或者,從一端之點光源25的中途變化一端的點光源25與光入射面31的間隔。依此方式,一端的點光源25中未與傾斜面43或44相對向的部分可作為如正常的點光源25使用,而與傾斜面43或44相對向的部分可用於調整亮度不均。
第16圖係本發明之別的實施形態之導光板24的平面圖。此導光板24亦按照固定的間距P(例如6mm)使複數個光源25與光入射面31相對向地排列成一列。在導光板24的不使用區域41,光入射面31側的邊緣區域成為厚度厚的厚部52,而與發光面42相鄰的區域成為厚度與發光面42相等的薄部53。又,在厚部52與薄部53之間,各個指向性變換部54(構造)設置於對應於各點光源25的位置。如第17圖所示,指向性變換部54是連接厚部52與薄部53的段差部分,並成為截圓錐形之外周面之1/2的形狀,多個微細的V槽51成放射狀地形成於其表面。在此起始的(切割前的)導光板24,適當突出距離Q成為間距P的1/2,而設計成無亮度不均。
在這種具有指向性變換部54的導光板24,因為在厚部52與光源25相對向,所以光入射面31的高度(厚度)變大,而可將光源25的光高效率地取入導光板24內。另一方面,能在可重疊液晶面板等的發光面42之區域使導光板24的厚度變薄。依此方式,光的入射側厚,從中途導光板之厚度變薄時,在段差部分光易向外部洩漏,雖然光的利用效率降低,但是因為在此導光板24將多個微細的V槽51形成於指向性變換部54,所以藉由改變向指向性變換部54射入之光的指向性,而可使光的洩漏變少。此外,關於這種指向性變換部54的作用,揭示於國際公開WO2008/153024(PCT/JP2008/060610)。
第18圖表示已切割第16圖之導光板24的兩側部者,並切割成突出距離比適當突出距離Q更長的B(例如4mm)。進而,在與一端的光源25相對向的位置將倒傾斜面44形成於導光板24的光入射面31。然後,藉由使倒傾斜面44的傾斜角最佳化,而將從一端之光源25所射出的光送往導光板24的角落附近,使導光板24的亮度均勻化。在實際的製作例,在設B=4mm而消除亮度不均的情況,亮度可達成第16圖之起始之導光板24之亮度的90%。
又,第19圖表示已將第16圖的導光板24切割成突出距離比適當突出距離Q更小者。進而,斜切割導光板24的角落部,而形成傾斜面43。然後,藉由使傾斜面43的傾斜角最佳化,藉由使從一端之光源25所射出的光在傾斜面43進行全反射,而導向必要的方向,使導光板24的亮度均勻化。在實際的製作例,在設B=4mm而消除亮度不均的情況,亮度可達成第16圖之起始之導光板24之亮度的92%。
第20圖(a)設計成按照固定的間距P(例如6mm)設置指向性變換部54,並按照其數倍的間距配置光源25(或者,亦可說按照光源25之間距之1/2的間距設置指向性變換部54)。例如,在第20圖(a),相對於指向性變換部54的排列每隔一個省略光源25,而按照2P(例如12mm)的間距排列。但是,為了防止減少光源25之個數所引起的亮度不均,在光源25之間使偏向圖案30的密度變大。結果,保持均勻的發光亮度。又,在此導光板24,適當突出距離Q與P相等(例如Q=6mm)。
根據如第20圖(a)所示的導光板24而得到尺寸稍小之導光板24的是第20圖(b)的導光板24。在此導光板,切割成突出距離成為A=2Q/3(例如4mm)。然後,在與一端之光源25相對向的位置切割導光板24的角落部,而形成傾斜面43,藉由使傾斜面43的傾斜角最佳化,而維持均勻的發光。
又,雖未圖示,在這種形態,即使在切割成突出距離比適當突出距離Q更大的情況,亦藉由設置例如倒傾斜面44等而可得到均勻的發光亮度。
21...面光源裝置
24...導光板
25...點光源
31...光入射面
32...光射出面
33...LED晶片
41‧‧‧不使用區域
42‧‧‧發光面
43‧‧‧傾斜面
44‧‧‧倒傾斜面
45‧‧‧凹部
θ‧‧‧傾斜面的傾斜角
X‧‧‧突出距離
Q‧‧‧適當突出距離
C‧‧‧切割線
第1圖係專利文獻1所記載之面光源裝置的平面圖。
第2圖係表示本發明之第1實施形態之面光源裝置的示意剖面圖。
第3圖係第1實施形態之面光源裝置的分解立體圖。
第4圖係表示第1實施形態的面光源裝置所使用之導光板與點光源之配置的平面圖,並表示成為製作尺寸相異之導光板之起始的導光板。
第5圖係表示第4圖所示之導光板之某切割例的平面圖。
第6圖係表示第4圖所示之導光板之別的切割例的平面圖。
第7圖(a)、(b)、(c)係用以說明在第6圖的導光板將光入射面側的角落部斜切割之理由的圖。
第8圖係用以說明設置於導光板之傾斜面之作用的圖。
第9圖係用以說明設置於導光板之傾斜面之別的作用的圖。
第10圖係說明用以決定傾斜面之傾斜角的資料庫之製作方法的圖。
第11圖係表示用以決定傾斜面之傾斜角之資料庫的圖。
第12圖(a)係說明光入射面側之角落部之相異的切割方法的圖。第12圖(b)係用以比較並說明第12圖(a)之切割方法之作用效果的圖。
第13圖係設置倒傾斜面之導光板的平面圖。
第14圖係設置凹部之導光板的平面圖。
第15圖(a)係說明傾斜面之相異的位置的圖。第15圖(b)係說明倒傾斜面之相異的位置的圖。
第16圖(a)係本發明之別的實施形態之導光板的平面圖。第16圖(b)係別的實施形態之導光板的側視圖。
第17圖係第16圖所示之導光板之局部剖面的立體圖。
第18圖(a)及(b)係根據第16圖的導光板所製作之寬度相異之導光板的平面圖及側視圖。
第19圖係根據第16圖的導光板所製作之寬度相異之別的導光板的平面圖。
第20圖係表示第16所示之導光板之相異的使用例的平面圖。
31...面光源裝置
25...點光源
41...偏向圖案
43...傾斜面
42...發光面
24...導光板
P...間距
A...導光板的突出距離
W1...導光板的寬度
D...不使用區域的長度
L1...發光面的長度
Claims (13)
- 一種導光板,係具有:光入射面,係配置成使排列成一列的複數個點光源相對向;光射出面,係與該光入射面正交;及2個側面,係與該光入射面及該光射出面正交;藉由設置於該光射出面或與該光射出面相對向之面的擴散手段使從該光入射面所導入之來自點光源的光擴散,並使藉由該擴散手段所擴散的光從該光射出面射出;該導光板的特徵為:複數個該點光源中位於一端的點光源與該光入射面之間的最短距離係和複數個該點光源中未位於一端之點光源與該光入射面之間的最短距離相異。
- 一種導光板,係具有:光入射面,係配置成使排列成一列的複數個點光源相對向;光射出面,係與該光入射面正交;及2個側面,係與該光入射面及該光射出面正交,在可將一側面或兩側面切割後使用,而且配置成使光入射面與排列成一列之複數個點光源相對向時,預先均勻化設計成在除了沿著該光入射面之帶狀的區域以外的有效發光區域可得到均勻的亮度,該導光板的特徵為:藉由使複數個該點光源中位於一端之點光源與該光入射面的最短距離與切割前相異,而修正因切割一側面或兩側面所產生之與來自在該有效發光區域之均勻亮度 的誤差。
- 如申請專利範圍第1或2項之導光板,其中因應於從位於一端之該點光源至接近該點光源之側面的最短距離,使位於一端之該點光源與該光入射面的最短距離相異。
- 如申請專利範圍第1或2項之導光板,其中位於一端之該點光源與該光入射面的距離比複數個該點光源中未位於一端之該點光源與該光入射面的距離更大。
- 如申請專利範圍第1或2項之導光板,其中位於一端之該點光源與該光入射面的距離比複數個該點光源中未位於一端之該點光源與該光入射面的距離更小。
- 如申請專利範圍第1或2項之導光板,其中位於一端之該點光源與該光入射面的最短距離係隨著靠近最接近該點光源的側面而變大。
- 如申請專利範圍第1或2項之導光板,其中位於一端之該點光源與該光入射面的最短距離係隨著靠近最接近該點光源的側面而變小。
- 如申請專利範圍第1或2項之導光板,其中位於一端之該點光源與該光入射面的最短距離開始變化的位置係於該光入射面之與位於一端之該點光源的發光面相對向的區域內。
- 如申請專利範圍第1或2項之導光板,其中位於一端之該點光源與該光入射面的最短距離開始變化的位置係於該光入射面之比與位於一端之該點光源的發光面相對向 的區域更遠離最接近該點光源之側面的位置。
- 如申請專利範圍第1或2項之導光板,其中複數個該點光源的發光面係全部朝向同一方向,並沿著同一直線上配置。
- 如申請專利範圍第1或2項之導光板,其中以在與該光入射面及光射出面垂直的截面,從該點光源看該光入射面之上邊緣及下邊緣時的角度比從該點光源所射出之光的展開角更窄的方式,決定位於一端之該點光源與該光入射面之間的距離。
- 如申請專利範圍第1或2項之導光板,其中該導光板係藉由除去工法切割成所要的尺寸。
- 一種液晶顯示裝置,係具備:面光源裝置,係具有申請專利範圍第1或2項之導光板;及複數個點光源,係與該導光板的該光入射面相對向並排列成一列;及液晶面板,係配置於該面光源裝置的光射出面側。
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