TWI476488B - 角度強度分布整形構件及面光源裝置 - Google Patents

角度強度分布整形構件及面光源裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI476488B
TWI476488B TW101104877A TW101104877A TWI476488B TW I476488 B TWI476488 B TW I476488B TW 101104877 A TW101104877 A TW 101104877A TW 101104877 A TW101104877 A TW 101104877A TW I476488 B TWI476488 B TW I476488B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
intensity distribution
angular intensity
incident
shaping member
Prior art date
Application number
TW101104877A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201243455A (en
Inventor
Rena Nishitani
Nami Nakano
Shuichi Kagawa
Muneharu Kuwata
Kuniko Kojima
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of TW201243455A publication Critical patent/TW201243455A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI476488B publication Critical patent/TWI476488B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0028—Light guide, e.g. taper
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0075—Arrangements of multiple light guides
    • G02B6/0076—Stacked arrangements of multiple light guides of the same or different cross-sectional area

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Description

角度強度分布整形構件及面光源裝置
本發明係有關一種具有面狀之發光面的面光源裝置，及具有面光源裝置與液晶面板之液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置具備之液晶顯示元件係自己不發光。因此，液晶顯示裝置係於液晶顯示元件之背面具備背光裝置作為照明液晶顯示元件之光源。背光裝置之光源以往係於玻璃管之內壁塗佈螢光體得到白光的冷陰極螢光燈(以下，CCFL(Cold Cathode Fluorescent))為主流。但近年伴隨發光二極體(以下，LED(Light Emitting Diode))之性能急遽上昇，於光源使用LED之背光裝置的需要急速地高漲。
被稱為LED之元件係有單色LED或白色LED等。單色LED係藉LED之直接發光得到紅色、綠色、或藍色等之單色光。白色LED係於封裝體內具備藍色之LED與黃色之螢光體。黃色之螢光體係受藍光激發。藉此，白色LED係可得到白光。尤其，白色LED係發光效率高，於低消耗電力化有效。因此，白色LED被廣泛使用來作為背光裝置之光源。又，所謂單色係僅一色，未混入其他顏色之色。又，所謂單色光係波長寬很窄之單一之光。
另外，白色LED係其波長帶域寬。因此，白色LED係具有色再現的範圍窄的問題。液晶顯示裝置係於其液晶顯示元件之內部具備彩色濾光片。液晶顯示裝置係藉由此彩色濾光片而僅取出紅色、綠色及藍色的波長之光譜範圍， 進行顏色表現。如白色LED般，具有波長帶域寬廣之連續光譜的光源為了增廣色再現範圍，必須提高彩色濾光片之顯示色的色純度。亦即透過彩色濾光片之波長帶域係設定很窄。但，若設定很窄的透過彩色濾光片之波長帶域，光之利用效率降低。為何？因為不能被使用於液晶顯示元件之圖像顯示之不需要的光之量變多之故。又，產生所謂液晶顯示元件之顯示面的亮度降低，進一步產生有關於液晶顯示裝置之消耗電力增大之問題。
白色LED係尤其600nm至700nm帶之紅色的光譜能量少。亦即，使用波長帶域寬度很窄之彩色濾光片欲提高作為純紅色較佳之630至640nm波長區域之色純度，將產生所謂透光量極減少之問題。因此，產生亮度顯著降低之問題。
就如此之問題點的改善對策，近年已提出一種於光源使用色純度高的單色LED或雷射的背光裝置。所謂色純度高係波長寬度窄且單色性優異。尤其，雷射係具有非常優異之單色性，又，具有高的發光效率。因此，採用雷射光源，可提供色再現域廣且顯示高亮度之圖像的液晶顯示裝置。又，於光源採用雷射，可提供消耗電力低之液晶顯示裝置。
單色之LED或雷射係射出單色光。因此，為使用單色之光源而生成白色之光，背光裝置必須具備紅色、綠色及藍色之光源。亦即，背光裝置必須具備使3原色之光發光之相異的光源。背光裝置係使從此等光源射出之光混合而 生成白色。此時，若使用相異之角度強度分布的光源，在各色之液晶顯示元件的顯示面上的空間強度分布形成不均。使用複數顏色的光源生成白色時，此空間強度分布之不均係成為色紋而顯現。亦即，各色之光強度不均係進行混合而生成白色時成為色紋而顯現。光強度不均亦被稱為亮度斑紋。
為解決此問題，必須提高面內之空間強度分布的均一性。但，從發光原理或發光元件之材料特性相異之光源所射出的光，發散角或發光效率相異。因此，各光源配置的個數或配置方法係相異。從此等之理由，必須設有使對應於各別光源之面內的空間強度分布均一化之最適機構。
習知之背光裝置係使用符合各光源特性之專用導光板抑制色斑紋。例如在專利文獻1中，提出一種對於各色之光源具備專用導光板之平面顯示器面板用背光裝置。此平面顯示器面板用背光裝置，具備每一色相異之光源、與對應於各色光源的導光板。背光裝置係層合該等導光板的構成。背光裝置係使從各導光板射出之單色面狀的光合併以生成白色之照明光。此構成係可使對應各導光板之構造的光源特性最適化。因此，可提高各色之面內的空間強度分布均一性，可抑制色斑紋。又，面內的空間強度分布，係在任意之平面中，顯示對於以2次元表示之位置的光強度高低的分布。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開平6-138459號公報
然而，上述之構成具有層合之複數導光板。因此，上述之構成特別具有在裝置之厚度方向的背光裝置之大型化的問題。
本發明係有鑑於上述而成者，目的在於藉由細微地調整光的角度強度分布，能夠以小型之構成得到可抑制光強度斑紋之光混合單元、面光源裝置及液晶顯示裝置。又，使用特性相異之複數光源時，亦以得到可抑制色斑紋之光混合單元、面光源裝置及液晶顯示裝置為目的。又，背光裝置係照明液晶顯示元件之顯示面的光源，故具有作為面光源裝置的功能。
本發明之面光源裝置係具備：面發光導光板，其係具有第1光入射面，使從前述第1光入射面入射之光線形成面狀之光射出；第1光源，其係對向於前述第1光入射面而配置，且朝向前述第1光入射面射出第1光線；第2光源，其係使具有較前述第1光線更窄之角度強度分布的第2光線射出；角度強度分布整形構件，其係具有第2光入射面，使前述第2光線從前述第2光入射面入射而導入於前述第1光入射面，同時改變前述第2光線之角度強度分布。
本發明係提供一種可抑制從角度強度分布相異之光源射出的光之光強度斑紋之小型化之面光源裝置。
又，亦有如下所示之課題。近年，就液晶顯示裝置之背光單元而言，使源自光源之光入射於薄板狀之面發光導光板的側面(光入射面)，使擴散之光從面發光導光板的前面(發光面)朝向液晶顯示元件(液晶面板)之背面全域射出之側光方式的面光源裝置已廣泛被使用。但，很難對向於所謂薄板狀之面發光導光板的側面的窄面設置許多大光量之光源(例如LED)，故在側光方式的面光源裝置中有所謂很難充分提昇亮度之問題。
就此問題之對策而言，有提出一種面光源裝置，其係具有：排列於面光源裝置之厚度方向的複數光源(複數之發光元件列)、面發光導光板、將源自複數光源之光導入面發光導光板的側面(光入射面)之光程變更構件(例如光反射鏡等)(例如日本特開2005-250020號公報)。
但，在已提出之先前文獻(例如日本特開2005-250020號公報)之面光源裝置中，因使複數之光源對向於面發光導光板的側面，且排列於面發光導光板之厚度方向，故必須增厚面發光導光板之厚度，其結果，有所謂面光源裝置之厚度增加之問題。
又，使用厚度增加之面光源裝置的液晶顯示裝置中，雖可提昇液晶面板之顯示面的亮度，但有所謂液晶顯示裝置之厚度增加的問題。
實施形態1
第1圖係概略地表示實施形態1之液晶顯示裝置1(含有面光源裝置100)的構成之構成圖。又，第2圖係概略地表示第1圖所示之角度強度分布整形構件110的構成之構成圖。第3圖係更詳細表示角度強度分布整形構件110的光入射面110a的構成圖。
液晶顯示裝置1係具備矩形之顯示面11a及其相反側之背面11b的液晶顯示元件(以下，稱為液晶面板)11之穿透型液晶顯示裝置1。為容易說明，於各圖中表示xyz正交座標系之座標軸。在以下之說明中，使液晶面板11之顯示面11a的短邊方向作為y軸方向(垂直於第1圖描繪之紙面的方向)，使液晶面板11之顯示面11a的長邊方向作為x軸方向(於第1圖中之左右方向)，使垂直於xy平面的方向作為z軸方向(在第1圖中之上下方向)。又，在第1圖中，使從左朝右之方向作為x軸之正方向(+x軸方向)，其相反方向作為x軸的負方向(-x軸方向)。又，從第1圖描繪之紙面的前方朝向紙面的方向作為y軸之正方向(+y軸方向)，其相反方向作為y軸的負方向(-y軸方向)。進一步，在第1圖中，使從下朝上之方向作為z軸之正方向(+z軸方向)，其相反方向作為z軸的負方向(-z軸方向)。
如第1圖所示般，實施形態1之液晶顯示裝置1，具有穿透型之液晶面板11、第1光學薄片12、第2光學薄片13及面光源裝置100。面光源裝置100係通過第2光學薄片13及第1光學薄片12對液晶面板11之背面11b照射光 之面光源裝置。此等之構成要素11、12、13、100係從+z軸方向朝向-z軸方向依序排列。
液晶面板11的顯示面11a係平行於xy平面之面。液晶面板11之液晶層係具有平行於xy平面之方向擴展之面狀構造。液晶面板11的顯示面11a一般為矩形，顯示面11a之相鄰2邊(在實施形態1中係y軸方向之短邊與x軸方向之長邊)係正交。但顯示面11a之形狀亦可為其他之形狀。
如第1圖所示般，面光源裝置100具有薄板狀之面發光導光板15、第1光源18、第2光源101及角度強度分布整形構件110。又，面光源裝置100為變更光的行進方向，具有柱體鏡102。又，依需要，面光源裝置100具有光反射薄片17。面發光導光板15、光反射薄片17、角度強度分布整形構件110，係從+z軸方向朝-z軸方向依序排列。柱體鏡102具有作為光程變更構件之功能。角度強度分布整形構件110具有作為整形第2光源101的角度強度分布之構件的功能。
第1光源18之發光部係對向於面發光導光板15之光入射面(側面)15c而配置。第1光源18射出第1光線L 11。第1光源18係例如使複數之發光二極體(LED)元件朝y軸方向以略等間隔排列之光源裝置。從第1光源18射出之第1光線L 11具有廣的角度強度分布。實施形態1之第1光線L 11係在xy平面上，具有全角120度之略朗伯(Lambert)分布的角度強度分布。第1光源18係配置於光入射面15c 之z軸方向的長度範圍內。亦即，第1光源18宜配置於面發光導光板15的厚度範圍內。第1圖表示從第1光源18射出之第1光線L 11直接從光入射面15c入設於面發光導光板15之情形。但，亦可介由透鏡等其他光學元件，使第1光線L 11入射於光入射面15c。又，所謂射出係朝向某方向而發出光。又，以光之最高強度的50%之角度作為全角。
第2光源101係配置於光反射薄片17的背面側(-z軸方向)。第2光源101係例如使雷射發光元件朝y軸方向依略等間隔配置之光源裝置。第2光源101具備成為自然數之倍數的個數之雷射發光元件。亦即，雷射發光元件之個數係成為偶數。從第2光源101射出之第2光線L12係具有窄的角度強度分布。實施形態1之第2光線L12係在xy平面上具有全角35度之略高斯分布的角度強度分布。
又，如第2圖所示般，第2光源101係於射出第2光線L 12之發光部以z軸作為旋轉軸從-x軸方向朝任意之角度旋轉的方向而配置。相鄰之第2光源101係互相對於x軸僅相同之角度朝逆向旋轉而配置。亦即，相鄰之第2光源101係僅旋轉方向之正負相異，旋轉角度係全部相同。射出第2光源101之第2光線L 12的發光部，係朝向角度強度分布整形構件110之光入射面110a而配置。
角度強度分布整形構件110係以平行配置於xy平面之板狀構件所構成。角度強度分布整形構件110係例如厚1mm之板狀構件。又，x軸方向之大小係90mm，y軸方向之 大小為255mm。角度強度分布整形構件110係例如以PMMA等丙烯酸樹脂的透明材料所製作。
如第1圖所示般，角度強度分布整形構件110之光入射面110a係與第2光源101之發光部對向。又，角度強度分布整形構件110之光射出面110c係與柱體鏡102之反射面102a對向。柱體鏡102係具有作為光程變更構件之功能。
第2圖係表示角度強度分布整形構件110與第2光源101之配置的構成圖。第2圖係表示角度強度分布整形構件110之xy平面的形狀。第2光源101係6個雷射發光元件101a、101b、101c、101d、101e、101f朝y軸方向配置。從第2圖之左側(第2圖中-y軸方向)依序並排雷射發光元件101a、雷射發光元件101b、雷射發光元件101c、雷射發光元件101d、雷射發光元件101e、雷射發光元件101f。
角度強度分布整形構件110之光入射面110a係與雷射發光元件101a、101b、101c、101d、101e、101f對向，成為交互在z軸周圍旋轉之凹凸形狀。與雷射發光元件101a對向之面係光入射面110aa。與雷射發光元件101b對向之面為光入射面110ab。與雷射發光元件101c對向之面係光入射面110ac。與雷射發光元件101d對向之面係光入射面110ad。與雷射發光元件101e對向之面為光入射面110ae。與雷射發光元件101f對向之面為光入射面110af。亦即，角度強度分布整形構件110係具有與第2光源101之雷射發光元件101a、101b、101c、101d、101e、101f對向之同數的光入射面110aa、110ab、110ac、110ad、 110ae、110af。又，從各雷射發光元件101a、101b、101c、101d、101e、101f射出之第2光線L 12係相對於對應之光入射面110aa、110ab、110ac、110ad、110ae、110af而垂直地入射。
在本實施形態1中，從第2光源101射出之各第2光線L 12的方向，係朝向以z軸作為旋轉軸而從-x軸方向朝±20度旋轉的方向。第2光線L 12a、L 12c、L 12e係從+z軸方向看順時鐘旋轉20度。又，第2光線L 12b、L 12d、L 12f係從+z軸方向看逆時鐘旋轉20度。亦即，在xy平面上各雷射發光元件101a、101b、101c、101d、101e、101f射出之第2光線L 12a、L 12b、L 12c、L 12d、L 12e、L 12f之方向係相對於從第2光源101朝向光入射面15c之光程傾斜20度。此處所示之光程係意指歸納各雷射發光元件101a、101b、101c、101d、101e、101f射出之第2光線L 12a、L 12b、L 12c、L 12d、L 12e、L 12f之光束的光程。第2光源101係配置於xy平面上。亦即，第2光源101之發光部係配置於xy平面上。又，對應之光入射面110aa、110ac、110ae係相對於yz平面從+z軸方向看順時鐘旋轉20度。對應之光入射面110ab、110ad、110af係相對於yz平面從+z軸方向看逆時鐘旋轉20度。
角度強度分布整形構件110係於光入射面110a具有微細光學構造111。微細光學構造111係具有使入射之光的行進方向藉折射而變化之作用。如第3圖所示般，例如微細光學構造111係圓柱之側面形狀形成凹形狀而沿著光 入射面110a而朝y軸方向以一定間隔形成。亦即，微細光學構造111係圓柱之側面形狀形成凹形狀而形成光入射面110a。微細光學構造111之凹形狀係朝y軸方向以一定間隔形成。此處，圓柱之中心軸係與z軸平行。第3圖所示之凹形狀係使圓柱以與通過中心軸之平面平行的面切割之側面形狀。微細光學構造111以xy平面切割的截面係於第2光源101側形成凹形之圓弧形狀。又，使光入射面110a以zx平面切割之截面係形成朝z軸方向延伸之直線形狀。
本實施形態1之角度強度分布整形構件110的微細光學構造111，係於xy平面上為半徑40μm的凹形之圓弧形狀。圓弧形狀之中心係在於與各光入射面110aa、110ab、110ac、110ad、110ae、110af平行之平面上。凹形之深度為20μm。圓弧形狀之間隔以圓弧之中心的間隔為80μm。
入射於光入射面110a之第2光線L 12，係入射於光入射面110a時藉微細光學構造111擴散。因此，入射於角度強度分布整形構件110之第2光線L 12的角度強度分布之全角，與從第2光源101射出之後的角度強度分布全角相較係變大。又，第2光線L 12係朝隨機之方向行進。但，在第2圖中為使第2光線L 12的光程明確，故未考量微細光學構造111之擴散作用。
從第2光源101射出之第2光線L 12係在xy平面上具有全角為35度之狹窄的角度強度分布。角度強度分布之形狀係形成略高斯(gaussian)分布。從相鄰之雷射發光元 件101a、101b射出之各別第2光線L 12a、L 12b係在角度強度分布整形構件110之中合併。從相鄰之雷射發光元件101c、101d射出之各別第2光線L 12c、L 12d係在角度強度分布整形構件110之中合併。從相鄰之雷射發光元件101e、101f射出之各別第2光線L 12e、L 12f係在角度強度分布整形構件110之中合併。藉此，在第2光線L12之光射出面110 c中，角度強度分布之全角變成很大的角度。
若具體地說明，雷射發光元件101a係與雷射發光元件101b相鄰而配置。第2圖中，雷射發光元件101a係相對於-x軸方向以z軸為中心朝順時針旋轉20度。雷射發光元件101b係相對於-x軸方向以z軸為中心朝逆時針旋轉20度。其結果，第2光線L 12a之光線的軸係相對於-x軸方向以z軸為中心朝順時針旋轉20度。第2光線L 12b之光線的軸係相對於-x軸方向以z軸為中心朝逆時針旋轉20度。亦即，2個光線L 12a、L 12b之光線的軸係相對於x軸朝向對稱的方向。此處，光線之軸係成為任意之平面的光線之角度強度分布的加重平均之角度方向的軸。成為加重平均之角度係於各角度形成光之強度份量進行平均來求取。光強度之譜峯位置偏移角度強度分布之中心時，光線之軸不成為光強度之譜峯位置的角度。光線之軸係成為角度強度分布之面積中之重心位置的角度。
使此等光線L 12a、L 12b合併之光線的角度強度分布係光線之軸朝向-x軸方向。又，使此等光線合併之光線 的角度強度分布係具有較原來之光線L 12a、L 12b之角度強度分布更廣的全角。又，使從相鄰之光源101c、101d射出之光線L 12c、L 12d合併之光線亦同樣地合併。又，使從相鄰之光源101e、101f射出之光線L 12e、L 12f合併之光線亦同樣地合併。
第4圖及第5圖係表示實施形態1之第1光線L 11及第2光線L 12在xy平面上的角度強度分布之特性圖。第4圖係表示使角度強度分布整形構件110之光射出面110c上的第2光線L 12a的角度強度分布121a與第2光線L 12b的角度強度分布121b合併之光線的角度強度分布122之圖。角度強度分布121a係角度強度分布整形構件110之光射出面110c上的第2光線L 12a的角度強度分布。角度強度分布121b係角度強度分布整形構件110之光射出面110c上的第2光線L 12b的角度強度分布。角度強度分布122係使角度強度分布整形構件110之光射出面110c上使第2光線L 12a的角度強度分布與第2光線L 12b的角度強度分布合併之角度強度分布。橫軸係表示角度[度]，縱軸係表示光之強度[a.u.]。單位a.u.係表示任意單位系。此處，角度係從-x軸方向以z軸為中心旋轉之角度。從+z軸方向看，使順時針為正側，逆時針為負側。
第5圖係比較3個角度強度分布180、120、122之圖。3個角度強度分布係入射於面發光導光板15之第1光線L 11的角度強度分布180、從第2光源101射出之後的第2 光線L 12之角度強度分布120及入射於角度強度分布整形構件110之光射出面110c的第2光線L 12之角度強度分布122。角度強度分布180係入射於面發光導光板15之第1光線L 11的角度強度分布。角度強度分布120係從第2光源101射出之後的第2光線L 12之角度強度分布。角度強度分布122係角度強度分布整形構件110之光射出面110c上的第2光線L 12之角度強度分布。橫軸係表示角度[度]，縱軸係表示光之強度[a.u.]。此處，角度係從-x軸方向以z軸為中心旋轉之角度。從+z軸方向看，使順時針為正側，逆時針為負側。
如第4圖所示般，在角度強度分布整形構件110之光射出面110c中的第2光線L 12a係於略+20度旋轉之方向具有最高強度。此係起因於第2光源101a以z軸為中心旋轉+20度而配置。又，在角度強度分布整形構件110之光射出面110c中的第2光線L 12a係具有與從第2光源101a射出之第2光線L 12a相異之角度強度分布。從第2光源101a射出之後的第2光線L 12a係全角35度之略高斯分布。此第2光線L 12a入射於與角度強度分布整形構件110同等之折射率的構件時，其角度強度分布因折射而被狹窄化，全角成為略24度。但，本實施形態1之角度強度分布整形構件110於其光入射面110aa具有微細光學構造111。第2光線L 12a係藉微細光學構造111擴散，角度強度分布121a之全角擴展為約40度。又，角度強度分布121a係成為徐緩地變化之形狀。
在角度強度分布整形構件110之光射出面110c中的第2光線L 12b係於略-20度旋轉之方向具有最高強度。此係起因於第2光源101b以z軸為中心旋轉-20度而配置。又，在角度強度分布整形構件110之光射出面110c中的第2光線L 12b係具有與從第2光源101b所射出之第2光線L 12b相異之角度強度分布。從第2光源101b射出之後的第2光線L 12b係全角35度之略高斯分布。此第2光線L 12b入射於與角度強度分布整形構件110同等折射率的構件時，其角度強度分布係因折射而被狹窄化，全角成為略24度。但，本實施形態1之角度強度分布整形構件110係於其光入射面110ab具有微細光學構造111。第2光線L 12b係藉微細光學構造111擴散，角度強度分布121b之全角擴展為約40度。又，角度強度分布121b係成為徐緩地變化之形狀。
從以上，在角度強度分布整形構件110之光射出面110c中，2個光線之角度強度分布121a、121b係以x軸(角度0度)為中心具有對稱的形狀。又，使2個之光線L 12a、L 12b合併之光線的角度強度分布122之光線的軸係在於x軸(角度0度)上。角度強度分布122之全角約為80度。
如第5圖所示般，在xy平面上，從第2光源101射出之第2光線L 12的角度強度分布係全角狹窄之略高斯分布形狀。經由角度強度分布整形構件110，在光射出面110c中之第2光線L 12的角度強度分布122係成為全角寬廣之略Lambert分布形狀。藉此，入射於面發光導光板 15之後的第2光線L 12係具有與入射於面發光導光板15之後的第1光線L 11略近似之角度強度分布。
入射於角度強度分布整形構件110之第2光線L 12係使角度強度分布整形構件110中朝向-x軸方向行進。其後，第2光線L 12係從角度強度分布整形構件110之光射出面110c朝柱體鏡102射出。柱體鏡102係具有作為光程變更構件之功能。
柱體鏡102之反射面102a係與角度強度分布整形構件110之光射出面110c對向而配置。又，反射面102a係與面發光導光板15之光入射面15c均對向而配置。如第1圖所示般，在反射面102a之xz平面被切割的截面係於光入射面15c側形成凹形之圓弧形狀。又，在反射面102a之xy平面被切割的截面係朝y軸方向延伸之直線狀。又，反射面102a係柱體鏡102之反射面。光入射面15c係面發光導光板15之端面。又，柱體鏡102係具有作為光程變更構件之功能。
在第1圖所示之例中，實施形態1中的柱體鏡102係將圓筒以通過圓筒之軸(與y軸平行之軸)的平面分割成2個之2分之1圓筒形狀。又，柱體鏡102係使其凹面側作為反射面102a。反射面102a係將圓筒以通過圓筒之軸(與y軸平行之軸)的平面分割成n個之n分之1圓筒形狀(n係大於1之數)。
於柱體鏡102之反射面102a中係設有反射光之金屬膜之層。反射面102a之切線的方向係依各位置而異。因 此，若光束(光線之束，具有大小之光)入射於反射面102a，構成光束之各光線係依入射位置而異之射出角度進行反射。
柱體鏡102之基材係丙烯酸樹脂(例如，PMMA)。反射面102a係蒸鍍鋁之面。但，構成柱體鏡102之材料及形狀係不限定於此例。例如，基材亦可採用加工性優異之其他的樹脂或金屬。又，蒸鍍於光反射面102a之金屬膜亦可採用銀或金等反射率高之其他金屬。
從角度強度分布整形構件110之光射出面110c朝向-x軸方向射出之第2光線L 12係在柱體鏡102之反射面102a反射2次。其後，第2光線L 12係朝向面發光導光板15之光入射面15c射出。朝-x軸方向行進之第2光線L 12係以反射面102a反射而使行進方向朝向+z軸方向。此反射係第1次之反射。朝+z軸方向行進之第2光線L 12係以反射面102a反射而使行進方向朝向+x軸方向。此反射係第2次之反射。
柱體鏡102係在zx平面上具有曲率。又，從光射出面110c所射出且入射於柱體鏡102之反射面102a之第2光線L 12係在z軸方向具有與角度強度分布整形構件110之厚度(z軸方向之大小)同等之光束的直徑。因此，入射於柱體鏡102之反射面202a之第2光線L 12之各光線係依入射位置而異之射出角度反射。亦即，第2光線L 12之角度強度分布係擴展開來。因此，柱體鏡102係亦具有作為角度強度分布整形構件之功能。
面發光導光板15具有表面15a、背面15b及複數之側面。背面15b係與表面15a對向之面。複數之側面係連接表面15a與背面15b之細長的面。面發光導光板15係透光性之光學構件。又，面發光導光板15係於背面15b上具有複數的微小光學元件16。如第1圖所示般，在本實施形態1中表面15a與背面15b略平行。又，表面15a及背面15b之面的兩者係與xy平面平行。與表面15a及背面15b之兩者平行的面稱為面發光導光板15之基準平面。
面發光導光板15與微小光學元件16係構成光學構件14。微小光學元件16係具有使從面發光導光板15之光入射面15c入射之光線朝向表面15a側的功能。微小光學元件16占有的面積廣之區域，朝向表面15a之照明光L 14的量變多。微小光學元件16占有之面積廣的區域，係例如1個微小光學元件16占有廣的區域時，或微小光學元件16之排列密度高的區域。因此，宜決定微小光學元件每單位面積之個數及形狀，使從面發光導光板15之光入射面15c愈偏離+x方向，微小光學元件16占有之面積愈增加。
又，第1圖、第6圖及第7圖所示之微小光學元件16的形狀及每單位面積的個數係一例。第1圖及第6圖所示之微小光學元件16係從光入射面15c愈偏離+x方向，微小光學元件16之形狀愈大，增大微小光學元件16占有面積。第7圖所示之微小光學元件16則係微小光學元件16之大小相同，從光入射面15c愈偏離+x方向，微小光學元件16之排列密度(每單位面積的個數)愈高。如此等般，微 小光學元件16占有之面積係可藉由微小光學元件16之每單位面積的個數及形狀來改變。
面發光導光板15之表面15a係相對於液晶面板11之顯示面11a平行配置。面發光導光板15係從光入射面15c朝向面發光導光板15之中心具備特定長度的混合區域15e。例如，混合區域15e係從光入射面15c於+x軸方向為10mm之區域。在混合區域15e中，面發光導光板15係表面15a及背面15b均不具有如微小光學元件16的光學構造，而面對空氣層。從光入射面15c入射於混合區域15e之光係在與空氣層之界面一邊全反射一邊朝+x軸方向行進(傳播)。所謂空氣層係包圍光學構件之空氣。與空氣層之界面係與空氣層接觸之表面15a、背面15b等之面。
面發光導光板15係於區域15f之背面15b具有微小光學元件16。區域15f係鄰接於混合區域15e之+x軸方向的區域。背面15b係相對於液晶面板11為相反側的面。微小光學元件16係具有將混合光線L 13改變成照明光L 14之功能。混合光線L 13係傳播面發光導光板15內部的第1光線L 11與第2光線L 12混合之光線。照明光L 14係朝向略+z軸方向射出之光。照明光L 14係朝向液晶面板11之背面11b而從面發光導光板15射出。
面發光導光板15係以透明材料所製作之零件。例如，z軸方向之厚度為4mm之薄板狀的構件。如第6圖及第7圖所示般，於面發光導光板15之背面15b具備複數之微小光學元件16。微小光學元件16係突出於-z軸方向 之半球狀的凸透鏡形狀的元件。
又，面發光導光板15之材質及微小光學元件16之材質係可為例如丙烯酸樹脂(PMMA)。但，面發光導光板15之材質及微小光學元件16之材質不限定於丙烯酸樹脂。面發光導光板15之材質及微小光學元件16之材質係可採用光穿透率佳，且成形加工性優異之材料。例如，可採用聚碳酸酯樹脂等其他樹脂材料取代丙烯酸樹脂。或，面發光導光板15之材質及微小光學元件16之材質可採用玻璃材料。又，面發光導光板15之厚度不限定於4mm，若考量液晶顯示裝置1之薄型化及輕量化之兩者，宜採用厚度薄之面發光導光板15。
又，微小光學元件16之形狀不限定於凸透鏡狀，只要為具有如下功能之構件即可，即微小光學元件16使混合光線L 13朝略+z軸方向反射而混合光線L 13朝向液晶面板11之背面11b射出。混合光線L 13係使面發光導光板15之內部朝+x軸方向行進之光。若具有如此之功能，微小光學元件16之形狀係可為其他之形狀。例如，微小光學元件16亦可為稜鏡形狀或隨機之凹凸圖型等。
混合光線L 13係在面發光導光板15與空氣層之界面全反射。繼而，混合光線L 13係傳播面發光導光板15之內部。混合光線L 13係一邊進行反射一邊朝+x軸方向行進。但，若混合光線L 13入射於微小光學元件16，在微小光學元件16之曲面進行反射而改變進行方向。若混合光線L 13之行進方向變化，在混合光線L 13之中產生無法 滿足面發光導光板15之表面與空氣層之界面的全反射條件之光線。若無法滿足光線全反射條件，光線係從面發光導光板15之發光面15a朝向液晶面板11之背面11b射出。
微小光學元件16之配置密度係在面發光導光板15上的xy平面內之位置變化。配置密度係每單位面積之微小光學元件16的數目，或，每單位面積之微小光學元件16占有之面積(大小)。藉微小光學元件16之配置密度的變化，可控制照明光L 14之面內亮度分布。照明光L 14係從面發光導光板15射出之光。又，面內亮度分布係表示在任意之平面中對於以2次元所示之位置的亮度高低之分布。此處所謂之面內係表面15a或顯示面11a。
第1光線L 11係例如藍綠色之光線。第2光線L 12係例如紅色之光線。第1光線L 11及第2光線L 12之兩者係從面發光導光板15之光入射面15c入射於面發光導光板15。混合區域15e係配置於面發光導光板15之光入射面15c的附近。混合區域15e係具有混合第1光線L 11及第2光線L 12之功能。第1光線L 11及第2光線L 12之兩者係藉由進行混合區域15e來混合，成為混合光線(例如，白色的光線)L 13。
混合光線L 13係藉由於面發光導光板15之背面15b所具備之微小光4學元件16來轉換成照明光L 14。照明光L 14係朝略+z軸方向行進，朝液晶面板11之背面11b行進。照明光L 14係穿透第2光學薄片13及第1光學薄片12而照射液晶面板11之背面11b。第1光學薄片12係具有 使從面發光導光板15之表面15a射出之照明光L 14朝向液晶面板11之背面的功能。第2光學薄片13係具有抑制照明光L 14所產生之微細照明斑紋等之光學影響的功能。
微小光學元件16係配置於面發光導光板15之背面15b中的區域15f。區域15f係從離光入射面15c僅任意的長度之位置至側面15d的區域。任意之長度係混合區域15e之長度。配置微小光學元件16之區域15f的面積係與液晶面板11之有效圖像顯示區域的面積略相同。但，宜稍大於液晶面板11之有效圖像顯示區域的面積。區域15f之中心位置係宜與液晶面板11之有效圖像顯示區域(平行於xy平面之區域)的中心位置相同。或，區域15f之中心位置係亦可位於液晶面板11之有效圖像顯示區域的中心位置附近。
藉由如此之構成，從面發光導光板15之表面15a射出之照明光L 14照明液晶面板11之有效圖像顯示區域的全域。繼而，看到液晶面板11之顯示面11a的鑑賞者係可看到於顯示面11a降低亮度斑紋及色斑蚊之兩者的圖像。亦即，可避免液晶面板11的顯示面11a的周邊部變暗。
面光源裝置100具有光反射薄片17。光反射薄片17係對向於面發光導光板15之背面15b而配置。從面發光導光板15之背面15b射出之光係以光反射薄片17反射，從背面15b入射於面發光導光板15，從面發光導光板15之表面15a射出，作為照明光L 14而照明液晶面板11之背面11b。光反射薄片17係可使用以聚對苯二甲酸乙二酯等 之樹脂作為基材之光反射薄片。又，光反射薄片17係亦可使用在基板表面蒸鍍金屬之光反射薄片。
第8圖係表示實施形態1之液晶顯示裝置1的控制系之構成的塊狀圖。如第8圖所示般，液晶顯示裝置1具有液晶面板11、液晶面板驅動部22、第1光源18、第2光源101、光源驅動部23及控制部21。液晶面板驅動部22係驅動液晶面板11。液晶面板驅動部22係依據液晶面板控制訊號26而驅動液晶面板11，於液晶面板11顯示影像。光源驅動部23係驅動第1光源18及第2光源101之兩者。光源驅動部23係依據光源控制訊號27而驅動第1光源18及第2光源101之兩者。調整於液晶面板11所顯示之影像亮度。控制部21係控制液晶面板驅動部22之動作及光源驅動部23之動作。控制部21係對所輸入之影像訊號25實施圖像處理，生成依據所輸入之影像訊號25之液晶面板控制訊號26及光源控制訊號27之兩者。控制部21係使液晶面板控制訊號26供給至液晶面板驅動部22。控制部21係使光源控制訊號27供給至光源驅動部23。
液晶面板驅動部22係依據從控制部21收到之液晶面板控制訊號26，使液晶面板11之液晶層的光穿透率以像素單元改變。液晶面板11之各像素係由例如紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)之3個副像素(第1至第3之副像素)所構成。第1副像素係具有只穿透紅色光之彩色濾光片。第2副像素係具有只穿透綠色光之彩色濾光片。第3副像素係具有只穿透藍色光之彩色濾光片。
控制部21係在液晶面板驅動部22藉由控制液晶面板11之各副像素的光穿透率，於液晶面板11顯示彩色圖像。換言之，液晶面板11係使從面發光導光板15入射之照明光L 14進行空間性變調以製作圖像光，使圖像光從顯示面11a射出。此處，所謂圖像光為具有圖像資訊之光。
面發光導光板15係入射從光源18、101射出之角度強度分布相異的光線L 11、L 12，從表面15a射出。第1光線L 11的角度強度分布與第2光線L 12之角度強度分布的差異，係成為面內亮度分布之亮度斑紋的原因。又，第1光源18及第2光源101分別發出相異色之光。此時，面內亮度分布之亮度斑紋形成色紋而於顯示面11a顯現。
但，實施形態1之面光源裝置100係使用角度強度分布整形構件110，將從雷射發光元件101a、101b、101c、101d、101e、101f射出之第2光線L 12非常窄之角度強度分布，整形成為與LED元件射出之第1光線L 11之角度強度分布略相等。藉此，面光源裝置100抑制於顯示面11a之色斑紋的發生。
藍綠色之第1光線L 11及紅色之第2光線L 12的兩者係入射於面發光導光板15之光入射面15c。2個光線L 11、L 12係藉由在設於面發光導光板15之光入射面15c附近的混合區域15e傳播而混合成為白色之混合光線L 13。其後，混合光線L 13係藉微小光學元件16朝向液晶面板11而從面發光導光板15射出。
在實施形態1之面發光導光板15中，各色的光線L 11、L 12以同等之角度強度分布入射於區域15f。區域15f具備微小光學元件16。因此，照明光L 14係在xy平面中，形成無色斑紋之白色面狀光而從面發光導光板15射出。又，控制部21控制光源驅動部23，可調整第1光線L 11之亮度與第2光線L 12之亮度的比率。
液晶顯示裝置1由提高顯示色的色純度，可擴展色再現範圍。此時，液晶顯示裝置1係必須設定液晶面板11的彩色濾光片之穿透波長區域的幅寬窄，但，若設定穿透波長區域的幅寬窄，則穿透彩色濾光片之光的穿透光量減少。因此，欲提高顯示色之色純度時，由於穿透彩色濾光片之光的穿透光量減少而產生亮度降低之問題。
進一步，習知所使用之螢光燈之紅色區域的發光光譜譜峯位於橘色的波長區域。同樣地，利用黃色螢光體之白色的LED，紅色區域之發光光譜的譜峯位於橘色的波長區域。亦即，紅色區域之波長的譜峯，係位於偏離紅色區域之橘色區域。尤其，若欲在紅色提高色純度，透光量極度降低，亮度明顯降低。
在實施形態1之液晶顯示裝置1中第1光源18係具有射出藍綠色之第1光線L 11的LED元件。藍綠色之第1光線L 11係混合藍色與綠色之光。又，第2光源101係具有射出紅色之第2光線L 12的單色雷射發光元件。第2光線L 12之光譜係例如於640nm附近具有譜峯。又，第2光線L 12之波長寬，半寬值為非常狹窄之1nm。亦即，第2光線L 12係色純度高。如此，第2光源101藉由使用紅 色之雷射發光元件，可提昇紅色之色純度。亦即，液晶顯示裝置1可擴展顯示色之色再現範圍。
又，在實施形態1中係說明具有第2光源101在64nm附近具有譜峰之雷射發光元件的情形，但本發明係不限定於此。第2光源101藉由使用更短波長側之紅色雷射發光元件，俾對於波長之視感度提昇，故可提昇亮度/投入電力之比，可得到消耗電力更降低之效果。亮度/投入電力之比係可得到之亮度對所投入之投入電力之比率。又，藉由使用更長波長側之紅色雷射發光元件，可提供擴展色再現範圍且顏色鮮艷之圖像。
可提昇光譜寬非常窄之色純度之雷射發光元件係具有非常窄之角度強度分布。從此雷射發光元件與具有廣角度強度分布之LED元件生成白色之面光源之面光源裝置中，因為從該等元件所射出之光線的角度強度分布之差異，色斑紋成為問題。
但，藉由使第2光源101射出之第2光源L12通過角度強度分布整形構件110，在實施形態1之液晶顯示裝置1的面光源裝置100，將第2光線L12的角度強度分布之形狀，整形為與從LED元件射出之第1光線L11的角度強度分布形狀同等。因此，面光源裝置100可得到抑制色斑紋之白色面狀的光。
又，照明光L14係有時以第1光學薄片12及第2光學薄片13等反射而朝-z軸方向行進。照明光L14係從面發光導光板15朝向液晶面板11射出之光。為實現高亮 度化及低消耗電力化，必須再利用該等反射光作為液晶面板11之照明光。實施形態1之液晶顯示裝置1係於面發光導光板15之-z軸方向側具備光反射薄片17。光反射薄片17係使於-z軸方向行進的光朝向+z軸方向。藉此。液晶顯示裝置1可有效地利用光。
如以上說明般，實施形態1之面光源裝置100係具備面發光導光板15、第1光源18、第2光源101、角度強度分布整形構件110及柱體鏡102。繼而，第1光源18係配置於對向面發光導光板15之光入射面(側面)15c的位置。第2光源101係配置於面發光導光板15之背面15b側的位置。角度強度分布整形構件110及柱體鏡102之兩者係具有使第2光線L12導入於光入射面15c之光程變更構件的功能。
如此，實施形態1之面光源裝置100係藉由光程變更構件而使第2光線L12之行進方向變更成朝向面發光導光板15之光入射面15c的方向。因此，相較於使併排在面發光導光板之厚度方向之2種類的光源對向配置於面發光導光板之光入射面的習知構成，可減少面發光導光板15之厚度。
又，實施形態1之面光源裝置100係具備角度強度分布整形構件110。藉此，實施形態1之面光源裝置100，可使入射於面發光導光板15之區域15f前的第2光線L12之角度強度分布，接近入射於區域15f前的第1光線L11之角度強度分布。區域15f係於面發光導光板15之背面 15b具備微小光學元件16之區域。
如此，面光源裝置100係使用角度強度分布整形構件110而使第2光線L12之角度強度分布接近第1光線L11的角度強度分布。藉此，可抑制第1光線L11作出之照明光L14的面內亮度分布與第2光線L12作出之照明光L14的面內亮度分布之差。繼而面光源裝置100係可降低照明光L14的色斑紋。照明光L14係從面發光導光板15之表面15a射出之面狀的光。又，照明光L14係使第1光線L11與第2光線L12合併的白色之光。
又，具有實施形態1之面光源裝置100的液晶顯示裝置1因面發光導光板15之厚度變薄，故可實現薄型化。又，液晶顯示裝置1係可降低面光源裝置100之色斑紋，故可減少液晶面板11的顯示面11a的色斑紋且可實現畫質的提昇。
若依實施形態1之面光源裝置100，控制部21係於光源驅動部23調整第2光線L12的亮度及第1光線L11之亮度。控制部21係依據影像訊號25而調整各光源L11、L12之發光量。藉此，液晶顯示裝置1可降低消耗電力。
又，液晶顯示裝置1係於光源至少採用1種類之雷射發光元件。藉此，液晶顯示裝置1可提供擴展色再現區域且顏色鮮明且抑制色斑紋之圖像。
進一步，實施形態1之面光源裝置100係具備角度強度分布整形構件110。因此，可將2種類的光源18、101配置於互相遠離的位置。一般，於光源可採用之發光元件 係電氣-光轉換效率為10%至50%。不被轉換成光之能量係變成熱。此處，發光元件係LED元件及雷射發光元件。
2種類之光源18、101靠近配置之時，熱源集中於窄的區域，故散熱變困難。因散熱能力不足，2種類之光源18、101的周圍溫度上昇。一般，此等之光源18、101係隨周圍溫度上昇，發光效率降低。因此，必須提昇散熱能力。實施形態1之液晶顯示裝置1係2種類之光源18、101遠離而配置，故熱源分散，光源18、101之溫度調節變容易。如此容易調節溫度，可刪減散熱用構件，面光源裝置100之薄型化亦變容易。
在上述之說明中，實施形態1之面光源裝置100係採用2個光線L11、L12從面發光導光板15之短邊的側面(光入射面15c)入射之構成。但，面光源裝置100亦可使面發光導光板15之長邊的側面作為光入射面。此係可藉由適當變更光源18、101之排列、柱體鏡102之位置、角度強度分布整形構件110、微小光學元件16之排列及微小光學元件16之形狀等而成為可能。
在上述之說明中，實施形態1之面光源裝置100係採用光線L11、L12從面發光導光板15之1個側面(光入射面15c)入射之構成。但，面光源裝置100亦可使面發光導光板15之對向2個側面(例如光入射面15c與對向於其之面15d)作為光入射面。此係可藉由適當變更光源18、101之排列、柱體鏡102之位置、角度強度分布整形構件110、微小光學元件16之排列及微小光學元件16之形狀等而成 為可能。
又，實施形態1之面光源裝置100的光源驅動部23係依據顯像訊號25而個別控制第1光源18之輸出及第2光源101之輸出的兩者。因此，面光源裝置100係可降低消耗電力。又，面光源裝置100係可降低散光而提昇對比度。因為由降低多餘之光，可降低散光之故。又，散光係在光學機器內，在正規之光程以外滯留之光，為對所希望之用途有害的光。
實施形態1之液晶顯示裝置1係於第1光源18採用藍綠色的LED元件，於第2光源101採用紅色之雷射發光元件的構成。但，本發明係不限定於此。例如在具備複數之相異光源的液晶顯示裝置中，具備具有廣的角度強度分布的光源及具有狹窄之角度強度分布的光源時，可適用本發明。
例如，於第1光源18採用放射藍綠色之光的螢光燈，於第2光源101採用紅色的雷射發光元件的構成亦可適用本發明。此時，可藉由螢光燈與雷射發光元件生成白色之光。又，於第1光源18採用藍色的LED元件與紅色的LED元件，於第2光源101採用綠色的雷射發光元件的構成亦可適用本發明。此時，可藉由LED元件與雷射發光元件生成白色之光。進一步亦可於第1光源18採用藍色的LED元件，於第2光源101採用藍色的雷射發光元件與紅色的雷射發光元件。
又，在上述之說明中，係說明有關使用面光源裝置100 作為液晶顯示裝置1之背光單元的情形，但亦可於照明用等之其他用途使用面光源裝置。
實施形態2
第9圖係概略地表示實施形態2之液晶顯示裝置2(含有面光源裝置200)的構成之構成圖。實施形態2之面光源裝置200係具備形狀相異之角度強度分布整形構件210取代實施形態1之角度強度分布整形構件110。又，實施形態2之面光源裝置200係具備形狀相異之柱體鏡200取代實施形態1之柱體鏡102。柱體鏡202係具有作為光程度變更構件之功能。與以實施形態1所示之第1圖的構成要素相同之構成要素係賦予同一之符號而省略說明。亦即，與以實施形態2所示之第9圖的構成要素之中，同一之構成要素係液晶面板11、光學薄片12、13、面發光導光板15、微小光學元件16、光源18及光反射薄片17。
第10圖係從+z軸方向觀看實施形態2之角度強度分布整形構件202的構成圖。如第10圖所示般，角度強度分布整形構件202係3個角度強度分布整形構件210a、210b、210c朝y軸方向併排配置。角度強度分布整形構件210a、210b、210c係全部形成相同之形狀。又，角度強度分布整形構件210a、210b、210c係全部由相同之材料製成。因此，角度強度分布整形構件210a、210b、210c係全部具有相同之性能。第11圖係從+z軸方向觀看角度強度分布整形構件210a的構成圖。
角度強度分布整形構件210係平行配置於xy平面之 板狀構件。角度強度分布整形構件210係例如厚1mm之板狀的構件。又，x軸方向之大小係70mm，y軸方向之大小為85mm。角度強度分布整形構件210係例如以PMMA等之丙烯酸樹脂的透明材料所製作。
如第11圖所示般，角度強度分布整形構件210a之光入射面211a係具備2個光入射面210aa、211ab。光入射面211aa係與雷射發光元件201a對向。又光入射面211ab係與雷射發光元件201b對向。雷射發光元件201a係以z軸為中心，從-x軸方向逆時針旋轉18度。因此，從雷射發光元件201a射出之第2光線L22a的光線之軸係以z軸為中心，朝向從-x軸方向逆時針旋轉18度之方向。雷射發光元件201b係以z軸為中心，從-x軸方向順時針旋轉18度。因此，從雷射發光元件201b射出之第2光線L22b的光線之軸係以z軸為中心，朝向從-x軸方向順時針旋轉18度之方向。又，從+z軸側看xy平面，以z軸為中心順時針旋轉之方向作為+方向，以逆時針旋轉之方向作為-方向。此處，光線之軸係成為任意之平面的光線之角度強度分布的加重平均之角度方向的軸。成為加重平均之角度係於各角度形成光之強度之量而進行平均來求取。光強度之譜峯位置偏移角度強度分布之中心時，光線之軸不成為光強度之譜峯位置的角度。光線之軸係成為角度強度分布之面積中之重心位置的角度。
角度強度分布整形構件210a之光入射面211aa係與第2光線L22a的光線之軸正交。亦即，第2光線L22a係 垂直入射於光入射面211aa。角度強度分布整形構件210a之光入射面211ab係與第2光線L22b的光線之軸正交。亦即，第2光線L22b係垂直入射於光入射面211ab。
角度強度分布整形構件210b之光入射面211a具備2個光入射面210ac、211ad。光入射面211ac係與雷射發光元件201c對向。又光入射面211ad係與雷射發光元件201d對向。雷射發光元件201c係以z軸為中心，從-x軸方向逆時針旋轉18度。因此，從雷射發光元件201c射出之第2光線L22c的光線之軸係以z軸為中心，朝向從-x軸方向逆時針旋轉18度之方向。雷射發光元件201d係以z軸為中心，從-x軸方向順時針旋轉18度。因此，從雷射發光元件201d射出之第2光線L22d的光線之軸係以z軸為中心，朝向從-x軸方向順時針旋轉18度之方向。
角度強度分布整形構件210b之光入射面211ac係與第2光線L22c的光線之軸正交。亦即，第2光線L22c係垂直入射於光入射面211ac。角度強度分布整形構件210b之光入射面211ad係與第2光線L22d的光線之軸正交。亦即，第2光線L22d係垂直入射於光入射面211ad。
角度強度分布整形構件210c之光入射面211a具備2個光入射面211ae、211af。光入射面211ae係與雷射發光元件201e對向。又光入射面211af係與雷射發光元件201f對向。雷射發光元件201e係以z軸為中心，從-x軸方向逆時針旋轉18度。因此，從雷射發光元件201e射出之第2光線L22e的光線之軸係以z軸為中心，朝向從-x軸方向 逆時針旋轉18度之方向。雷射發光元件201f係以z軸為中心，從-x軸方向順時針旋轉18度。因此，從雷射發光元件201f射出之第2光線L22f的光線之軸係以z軸為中心，朝向從-x軸方向順時針旋轉18度之方向。
角度強度分布整形構件210c之光入射面211ae係與第2光線L22e的光線之軸正交。亦即，第2光線L22e係垂直入射於光入射面211ae。角度強度分布整形構件210f之光入射面211af係與第2光線L22f的光線之軸正交。亦即，第2光線L22f係垂直入射於光入射面211af。
第11圖係表示角度強度分布整形構件210a之構成圖。如第11圖所示般，角度強度分布整形構件210a係於光入射面211aa及211ab之兩者具有微小光學構造111。微小光學構造111係具有使入射之光的行進方向藉折射改變之作用。如第11圖所示般，例如，微細光學構造111係以圓柱之側面形狀形成凹形狀而形成光入射面211aa及211ab之兩者。微細光學構造111之凹形狀係朝y軸方向以一定間隔形成。此處，圓柱之中心軸係與z軸平行。第11圖所示之凹形狀係以與通過中心軸之平面平行的面切割圓柱而形成之側面形狀。使微細光學構造111以xy平面切割而形成的截面係於第2光源201a、201b側形成凹形之圓弧形狀。又，使光入射面211aa、211ab以zx平面切割所形成之截面係形成朝z軸方向延伸之直線形狀。角度強度分布整形構件210b、210c係具有與210a同樣的形狀。
本實施形態2之角度強度分布整形構件210的微細光學構造111係於xy平面上為半徑40μm的凹形之圓弧形狀。圓弧形狀之中心在與各光入射面211aa、211ab、211ac、211ad、211ae、211af平行之平面上。凹形之深度為20μm。圓弧形狀之間隔係圓弧中心的間隔，為80μm。
入射於光入射面211a之第2光線L 22係入射於光入射面211a時藉微細光學構造111擴散。因此，入射於角度強度分布整形構件210之第2光線L 22的角度強度分布之全角，係從第2光源201射出之後的角度強度分布全角大。又，第2光線L 22係朝隨機之方向行進。
從第2光源201射出之第2光線L22係在xy平面上具有全角為35度之狹窄的角度強度分布。角度強度分布之形狀係形成略高斯分布。入射於角度強度分布整形構件210a之後，從雷射發光元件201a所射出之第2光線L22a與雷射發光元件201b所射出之第2光線L22b，係在角度強度分布整形構件210a之中合併。亦即，從光射出面211c射出之光線L22的光強度分布，係成為使光線L22a之光強度分布與光線L22b之光強度分布合併之分布。
入射於角度強度分布整形構件210b之後，從雷射發光元件201c所射出之第2光線L22c與雷射發光元件201d所射出之第2光線L22d，係在角度強度分布整形構件210b之中合併。亦即，從光射出面211c射出之光線L22的光強度分布係成為使光線L22c之光強度分布與光線L22d之光強度分布合併之分布。
入射於角度強度分布整形構件210c之後，從雷射發光元件201e所射出之第2光線L22e與雷射發光元件201f所射出之第2光線L22f係在角度強度分布整形構件210c之中合併。亦即，從光射出面211c射出之光線L22的光強度分布係成為使光線L22e之光強度分布與光線L22f之光強度分布合併之分布。
從此等之事，在光射出面211c上之第2光線L22的角度強度分布之全角係大於射出第2光源201時。
若具體地說明，雷射發光元件201a係與雷射發光元件201b相鄰而配置。第11圖中，雷射發光元件201a係相對於-x軸方向而使z軸為中心朝逆時針旋轉18度。雷射發光元件201b係相對於-x軸方向而使z軸為中心朝順時針旋轉18度。其結果，第2光線L 22a之光線的軸係相對於-x軸方向而使z軸為中心朝逆時針旋轉18度。第2光線L 22b之光線的軸係相對於-x軸方向而使z軸為中心朝順時針旋轉18度。亦即，2個光線L 22a、L 22ba之光線的軸係對於x軸，朝向對稱的方向。
如第11圖所示般，角度強度分布整形構件210係於y軸方向之側面具有調整角度強度分布之調整面211d、211e。調整面211d、211e係在xy平面上形成凹形狀之圓弧形狀。又，在以yz平面切斷之截面係朝z軸方向延伸之直線狀。調整面211d係相對於第2光源201a形成於-y軸方向之側面。繼而，第2光線L22a的光束中，朝-y軸方向射出之光線在調整面211d反射。調整面211e係相對於 第2光源201b形成於+y軸方向之側面。繼而，第2光線L22b的光束中，朝+y軸方向射出之光線在調整面211e反射。
無調整面211d、211e時，此等之光線係成為使第2光線L22a及L22b合併後之光束的最外側之光。亦即，此等之光線係成為角度強度分布整形構件210a之光射出面211c中的角度強度分布之最外角的光線。此等之光係在調整面211d、211e反射而改變行進方向。此時，藉由調整入射於調整面211d、211e之光線L22a、L22b的入射角，可調整光線L22a、L22b之行進方向。亦即，藉由變更調整面211d、211e之形狀，可調整使第2光線L22a、L22b合併後之光線的角度強度分布之形狀。第2光線L22a、L22b合併後之光線係從光射出面211c射出之光線。所謂此等之光線係第2光線L22a之光束中朝-y軸方向射出之光線、與第2光線L22b之光束中朝+y軸方向射出之光線。
如此，從相鄰之雷射發光元件201a、201b射出之2個第2光線L22a、L22b的光線之軸係相對於x軸朝對稱之方向傾斜。使2個第2光線L22a、L22b合併後之光線的角度強度分布之光線的軸係平行於x軸。2個第2光線L22a、L22b合併後之光線的角度強度分布之全角係大於入射於角度強度分布整形構件210之前的全角。從雷射發光元件201c、201d射出之光線亦可同樣增大角度強度分布之全角。從雷射發光元件201e、201f射出之光線亦可同樣增大角度強度分布之全角。
在本實施形態2中係使角度強度分布整形構件210a之調整面211d、211e形成凹形狀之圓弧形狀。調整面211d係可使第2光線L22a之-y軸側的光線朝向+y軸方向。調整面211e係可使第2光線L22b之+y軸側的光線朝向-y軸方向。此結果，無調整面211d、211e時，可使第2光線L22a、L22b合併後之光線的最外角之光線的行進方向接近角度中心附近。
又，本實施形態2之角度強度分布整形構件210係使調整面211d、211e之形狀形成為凹形的圓弧形狀。但，本發明係不限定於此。例如，亦可使調整面211d、211e之形狀為凸形狀之圓弧形狀或直線形狀。又，亦可使複數之凹形的圓弧形狀為複數排列之形狀。調整面211d、211e之形狀可為了使第2光線L22之角度強度分布成為必要之形狀而進行變更。
在本實施形態2中角度強度分布整形構件210係以3個角度強度分布整形構件210a、210b、210c構成。角度強度分布整形構件210b、210c係具有與角度強度分布整形構件210a同樣之形狀及功能。
又，在本實施形態2中角度強度分布整形構件210雖形成以3個角度強度分布整形構件210a、210b、210c之構成，但本發明係不限於3個。若為配置於面發光導光板15之光入射面15c的長邊方向(y軸方向)，亦可為增加個數之構成。又，即使藉由光源201具備之雷射發光元件的數目等，角度強度分布整形構件210之數目亦可增減。
在xy平面上，從第2光源201射出之第2光線L22的角度強度分布係全角狹窄略高斯分布形狀。藉由角度強度分布整形構件210，在光射出面211c之第2光線L22的角度強度分布係成為全角寬廣的分布形狀。藉此，入射於面發光導光板15之後的第2光線L22係具有與入射於面發光導光板15之後的第1光線L21略近似之角度強度分布。
角度強度分布整形構件210係由板狀部221與光折返部222所構成。板狀部221係平行地配置於xy平面上。光折返部222係具有相對於xy平面持有約45度傾斜的傾斜面221b。傾斜面221b係通過y軸，相對於xy平面持有約45度傾斜之平面平行。角度強度分布整形構件210係例如為厚1mm之板狀構件。角度強度分布整形構件210係例如以PMMA等之丙烯酸樹脂的透明材料來製作。
調整第2光線L22對傾斜面211b之入射角，使第2光線L22全部於角度強度分布整形構件210之傾斜面211b全反射，藉此，可抑制角度強度分布整形構件201之光損失。
例如，從折射率1.49之丙烯酸樹脂構件於折射率1.00之空氣層入射光線時，滿足全反射條件之臨界角θ t係從Snell之法則，以如下所示之數式(1)表示。
θ t=sin-1 (1.00/1.49)≒42.16°………(1)
使第2之光線L22的角度強度分布之全角為α時，第2光線L22對傾斜面211b之入射角宜為(θ t+α/2)以上。
如第9圖所示般，角度強度分布整形構件210係具有 光入射面211a、傾斜面211b及光射出面211c。光射出面211c係對向於柱體鏡202之反射面202a。傾斜面211b係相對於xy平面以略45度之角度傾斜。傾斜面211b係使第2光線L22之行進方向從-x軸方向變更成略+z軸方向。亦即，第2光線L22係以傾斜面211b反射，使行進方向改變成略+z軸方向。第2光線L22的折射係藉由角度強度分布整形構件210與空氣層之界面的折射率差所產生。
說明有關在zx平面上看到之第2光線L22的行為。第2光線L22係從第2光源201射出。第2光線L22係從角度強度分布整形構件210之光入射面211a入射於角度強度分布整形構件210。第2光線L22係在角度強度分布整形構件210與空氣層之界面全反射，在角度強度分布整形構件210內朝-x軸方向行進。第2光線L22係到達傾斜面211b，在傾斜面211b反射而朝略+z軸方向改變行進方向。改變行進方向之第2光線L22係從光射出面211c射出後，以柱體鏡202反射而從光入射面15c入射於面發光導光板15。柱體鏡202係具有作為光程變更構件之功能。
柱體鏡202之反射面202a係與角度強度分布整形構件210之光射出面210c對向而配置。又，柱體鏡202之反射面202a係與面發光導光板15之光入射面15c均對向而配置。如第9圖所示般，對反射面202a以xz平面切割的截面係於光入射面15c側形成凹形之圓弧形狀。又，對反射面202a以xy平面切割的截面係朝y軸方向延伸之直線狀。又，反射面202a係柱體鏡202之反射面。又，柱體 鏡202係光程變更構件。
在第9圖所示之例中實施形態2中的柱體鏡202係離心率0.47之橢圓的4分之1筒形狀。其橢圓之長軸係與x軸平行。又，柱體鏡202係使其凹面側作為光反射面202a。反射面202a係將圓筒以通過圓筒之軸(與y軸平行之軸)的平面分割成n個之n分之1圓筒形狀(n係大於1之數)。
於柱體鏡202之反射面202a中係設有反射光之金屬膜之層。反射面202a之切線的方向係依反射面202a上之位置而異。因此，若光束(光線之束，具有大小之平行光)入射於反射面202a，各光線係依入射位置而異之射出角度進行反射。
柱體鏡202之基材係丙烯酸樹脂(例如，PMMA)。反射面202a係蒸鍍鋁之面。但，構成柱體鏡202之材料及形狀係不限定於此例。例如，基材亦可採用加工性優異之其他樹脂或金屬。又，蒸鍍於光反射面202a之金屬膜亦可採用銀或金等反射率高之其他金屬。
在zx平面上觀看，於角度強度分布整形構件210內傳播之第2光線L22係一邊在光射出面211c與面211f進行全反射，一邊朝-x軸方向行進。面211f係與光射出面211c對向之面。光射出面211c與對向於其之面211f係平行。又，第2光線L22之光線的軸係平行於其等之面。其等之面係光射出面211c與面211f。
因此，於角度強度分布整形構件210內傳播之第2光 線L22的角度強度分布係被保存。亦即，從光射出面211c射出之第2光線L22在zx平面之角度強度分布係與從第2光源201射出後之第2光線L22在zx平面之角度強度分布相同。從光射出面211c射出後，入射於柱體鏡202之第2光線L22係在光反射面202a反射，使行進方向朝向面發光導光板15之光入射面15c(朝向略+x軸方向)。
從第1光源18射出之第1光線L21係從光入射面15c入射於面發光導光板15。同樣地，從第2光源201射出之第2光線L22係從光入射面15c入射於面發光導光板15。第1光線L21係從第1光源18朝向略+x軸方向(在第9圖中之右方向)，朝向光入射面15c射出。此時，第1光線21之光線的軸係與面發光導光板15之基準平面(第9圖之xy平面)略平行。
第2光線L22係在角度強度分布整形構件210中傳播，以柱體鏡202之反射面202a反射而朝向面發光導光板15之光入射面15c而射出。此時，柱體鏡202係具有如下所示之2個功能。第1功能係在zx平面上看，使第2光線L22之光線的軸相對於面發光導光板15之基準平面朝任意角度傾斜之功能。基準平面為第9圖之xy平面。第2功能係在zx平面上看，使第2光線L22之角度強度分布改變成任意形狀的功能。zx平面係與面發光導光板15之基準平面正交之平面。以下，使平行於zx平面之面稱為面發光導光板15之厚度方向的平面。此處，所謂主光線之軸係在任意平面的角度強度分布之加重平均的角度方向之光線的 軸。
第2光線L22係以柱體鏡202反射後，入射於面發光導光板15。在zx平面上看，使第2光線L22之光線的軸相對於面發光導光板15之基準平面朝任意之角度傾斜。第2光線L22係一邊具有此角度，一邊於混合區域15e之中朝+x軸方向傳播。
在zx平面上看第2光線L22係在混合區域15e之表面15a與背面15b一邊進行反射一邊傳播。此時第2光線L22係藉由自己的發散角一邊發散一邊傳播。因此，在zx平面上看，第2光線L22係於面發光導光板15之表面15a及背面15b被折返。繼而，第2光線L22係被重疊，繼而，第2光線L22的光束係成為與面發光導光板15之厚度同等大小之光束之直徑。
藉此，從混合區域15e射出於區域15f之第2光線L22在zx平面之角度強度分布係成為入射於混合區域15e時之第2光線L22的角度強度分布與使此相對於面發光導光板15之基準平面對稱折返之角度強度分布合併後的分布形狀。
從第1光源18射出之第1光線L21係不改變角度強度分布，而入射於面發光導光板15。因此，入射於面發光導光板15內之後的第1光線L21係具有廣的角度強度分布。另外，從第2光源201射出之第2光線L22係相對於第1光線L21，具有窄之角度強度分布。廣的角度強度分布之第1光線L21與窄之角度強度分布的第2光線L22之 兩者，若入射於面發光導光板15，在面發光導光板15內2種類的光線L21、L22之角度強度分布的差變大。
然而，本實施形態2之面光源裝置200係可藉由角度強度分布整形構件210，使在第2光線L22的xy平面上看到之角度強度分布形成略相等於第1光線L21之角度強度分布的形狀。又，本實施形態2之面光源裝置200係可藉由柱體鏡202與混合區域15e之兩者，使在第2光線L22的zx平面上看到之角度強度分布形成略相等於第1光線L21之角度強度分布的形狀。
又，從第1光源18射出之第1光線L21係例如為藍綠色之光線。從第2光線201射出之第2光線L22係例如為紅色之光線。第1光線L21係從光入射面15c入射於面發光導光板15。第2光線L22係從光入射面15c入射於面發光導光板15。混合區域15e係具有混合第1光線21與第2光線L22之功能。2種類的光線L21、L22係藉由角度強度分布整形區域15e傳播俾被混合，成為混合光線L23。混合光線L23例如為白色之光線。又，混合區域15e係配置於光入射面15c之附近。
混合光線L23係藉由於面發光導光板15之背面15b所具備之微小光學元件16來轉換成照明光L24。照明光L24係朝略+z軸方向行進，朝液晶面板11之背面11b行進。照明光L24係穿透第2光學薄片13及第1光學薄片12而照射液晶面板11之背面11b。第1光學薄片12係具有使從面發光導光板15之發光面15a射出之照明光L14朝向液 晶面板11之背面11b的功能。第2光學薄片13係具有抑制照明光L14所產生之微細照明斑紋等之光學影響的功能。
光反射薄片17係對向於面發光導光板15之背面15b而配置。混合光線L23之中從面發光導光板15之背面15b射出之光係以光反射薄片17反射，而朝向面發光導光板15之背面15b行進。其後，其光係通過面發光導光板15而從發光面15a朝向液晶面板11之背面11b作為照明光L24射出。又，混合光線L23之中，入射於微小光學元件16之光線亦作為照明光L24射出。
又，在上述說明中角度強度分布整形構件210之傾斜面211b係相對於xy平面以略45°角度傾斜，但，本發明係不限定於此，相對於傾斜面211b之第2光線L22的入射角係從全反射之條件設定。全反射之條件係從上述之臨界角θ t及第2光線L22之角度強度分布的半角求出。
又，為製作第2光線L22的最適光程，亦可藉由光射出面211c、柱體鏡202及面發光導光板15等之構成要素與傾斜面211b之位置關係變更傾斜面211b之傾斜角。又，為製作第2光線L22的最適光程，亦可變更柱體鏡202之配置位置及形狀取代變更傾斜面211b之傾斜角。
傾斜面211b之傾斜角或柱體鏡202之配置位置等之調整係為了如下之3個目的而進行。第1目的係使第2光線L22效率佳地入射於柱體鏡202，又，效率佳地入射於面發光導光板15。第2目的係入射於面發光導光板15之 後的第2光線L22的光線之軸在zx平面上看，相對於面發光導光板15之基準平面以任意角度傾斜。第3目的係入射於面發光導光板15之後的第2光線L22在zx平面上看，具有任意之角度強度分布。
第2光源201與柱體鏡202之位置關係等係可依第2光線L22的角度強度分布、第2光線L22的光束大小(直徑)、柱體鏡202之曲率及面發光導光板15之厚度等而設定。又，柱體鏡202與面發光導光板15之位置關係等係可依第2光線L22的角度強度分布、第2光線L22的光束大小(直徑)、柱體鏡202之曲率及面發光導光板15之厚度等而設定。因此，各條件相異時係必須使各構件之位置關係等最適化。位置關係等係以各構成要素之配置位置及反射面的傾斜等，決定光線之光程的各構要素間之關係。
又，在第9圖中，角度強度分布整形構件210係與面發光導光板15平行配置。又，第2光線L22係從第2光源201朝與面發光導光板15平行之方向射出。但，本發明係不限定於此。
例如，在第12圖所示之面光源裝置300中，角度強度分布整形構件210之光入射面211a係配置於遠離光反射薄片17的位置。亦即，角度強度分布整形構件210係對於xy平面傾斜。藉此，即使第2光源201或其周邊的構件大時，亦可使角度強度分布整形構件210之光射出面210c的位置接近柱體鏡202而配置。因此，可抑制從光射出面210c射出之第2光線L22入射至柱體鏡202之間所產生之 光損失。第2光源201之周邊的構件係例如第2光源201之保持構件等。
又，使角度強度分布整形構件210對於面發光導光板15傾斜而配置時，第2光源201係使第2光線L22之光線的軸配置成與光射出面211c及面211f平行。藉此，光折返部222之光反射角度變成容易控制。又，第2光源201係與角度強度分布整形構件210之光入射面211a對向而配置。
又，傾斜面211b之傾斜角係可考量如下所示之3個要件而決定。第1要件係相對於射入光折返部222之第2光線L22的光線之軸的方向之從光折返部222射出之第2光線L22的光線之軸的方向。第2要件係相對於射入柱體鏡202之第2光線L22的光線之軸的方向之從柱體鏡202射出之第2光線L22的光線之軸的方向。第3要件係入射於傾斜面211b之第2光線L22於傾斜面211b滿足全反射之條件。滿足此等之3要件而設定第2光線L22的光線之軸與傾斜面211b之角度，可抑制在傾斜面211b之光損失。
又，在實施形態2之角度強度分布整形構件210的薄型化係連結於柱體鏡202之小型化。此係從傾斜面211b射出之線狀的光之厚度變薄之故。又，角度強度分布整形構件210之薄型化係亦連結於面發光導光板15之薄型化。此係柱體鏡202之z軸方向的尺寸變小之故。因此，宜使用厚度薄之角度強度分布整形構件210。但，若使厚度減少，角度強度分布整形構件210之剛性降低，故宜在角度 強度分布整形構件210之剛性不過度降低之範圍內薄型化。
從角度強度分布整形構件210朝向柱體鏡202射出之第2光線L22係藉由於角度強度分布整形構件210行進，成為具有在zx平面中與角度強度分布整形構件210之厚度相同的光束之直徑的線狀之光。
又，第2光線L22係在角度強度分布整形構件210內行進時，一邊在光射出面211c及面211f等2個面反射，一邊朝-x軸方向行進。面211f係與光射出面211c對向的面。光射出面211c係與211f平行。又，第2光線L22之光線的軸係與光射出面211c及面211f等2個面平行。
因此，從光射出端211c射出之第2光線L22係成為具有與從第2光源201射出之後的角度強度分布約相同之角度強度分布的光線。亦即，從光射出端210c射出之第2光線L22係可看成從角度強度分布整形構件210射出之2次光源。
另外，柱體鏡202之反射面202a以zx平面截切所產生之截面係形成凹形狀之圓弧形狀。此時，此反射面202a之圓弧形狀的切線與構成第2光線L22之光束的各光線所構成之角度係成為具有一定的寬度之值。亦即，反射面202a係具有擴展平行光之效果。因此，本實施形態2之面光源裝置200、300係可藉由柱體鏡202而擴展第2光線L22的角度強度分布之全角。
又，實施形態2經分割之角度強度分布整形構件210a、 210b、210c係即使在實施形態3後述之局部點燈控制中亦有效。可藉角度強度分布整形構件210細微地調整在第2光線L22的xy平面上看到之角度強度分布。因此，可抑制在局部點燈控制時之面狀的照明光L24中面內之亮度斑紋或色斑紋。
實施形態3
第13圖係概略地表示實施形態3之液晶顯示裝置3(含有面光源裝置400)的構成之構成圖。實施形態3之面光源裝置400係具備形狀相異之角度強度分布整形構件310取代實施形態2之角度強度分布整形構件210。與以實施形態1所示之第1圖及以實施形態2所示之第9圖的構成要素相同之構成要素係賦予同一之符號而省略說明。亦即，與以實施形態3所示之第13圖的構成要素之中，同一之構成要素係液晶面板11、光學薄片12、13、面發光導光板15、微小光學元件16、光源18、柱體鏡202及光反射薄片17。
第14圖係從+z軸方向觀看實施形態3之角度強度分布整形構件310的構成圖。如第14圖所示般，角度強度分布整形構件310係3個角度強度分布整形構件310a、310b、310c朝y軸方向併排而配置。角度強度分布整形構件310a、310b、310c係全部形成相同之形狀。第15圖係從+z軸方向觀看角度強度分布整形構件310a的構成圖。
近年，液晶顯示裝置之低消耗電力化、或立體視顯示之性能提昇作為目的，廣泛展開組合圖像與背光之局部點 燈控制之技術。背光之局部點燈係使於液晶顯示裝置所具備之面光源裝置所發出的面狀之光，在面方向中部份地點燈。側光方式時，使與導光板之側面對向而配置的光源分割成複數的群組，控制每一群組之點燈。藉此，改變從面發光導光板所發出之照明光的面內亮度分布。
藉由局部點燈控制，使一部分之光源點燈而使面狀之照明光在xy平面內局部地發光時，入射於面發光導光板之光線的角度強度分布被略投影於照明光之面內亮度分布。具體而言，照明光之面內亮度分布係從光入射面朝向對向於光入射面之側面，以與光線之角度強度分布略相等的角度擴展至xy平面內。光入射面係與點燈之光源對向的面發光導光板15的側面。因此，光線為1種類時，局部點燈控制時之照明光係於xy平面內具有亮度斑紋。又，於具有相異色之2種類的光線之角度強度分布之間有差異時，局部點燈控制時之照明光係於xy平面內具有色斑紋。
然而，本實施形態3之面光源裝置400係於角度強度分布整形構件310具備調整面311d、311e。藉此，本實施形態3之面光源裝置400係可藉角度強度分布整形構件310極細微地調整在第2光線L32的xy平面上看到之角度強度分布。因此，可抑制在局部點燈控制時之面狀的照明光L34中面內之亮度斑紋或色斑紋。
又，本實施形態3之面光源裝置400係可使藉角度強度分布整形構件310使在第2光線L32的xy平面上看到之角度強度分布形成略等於第1光線L31的角度強度分布之 形狀。尤其，本實施形態3之面光源裝置400係於角度強度分布整形構件310具備調整面311d、311e。藉此，可極細微地調整在光線L32的xy平面之角度強度分布，可更近似光線L31之角度強度分布。因此，可抑制在局部點燈控制時之面狀的照明光L34中面內之色斑紋。面內之色斑紋謂在任意之平面中，以2次元所示之位置的色斑紋。在本實施形態3中任意的平面係xy平面。
角度強度分布整形構件310係平行配置於xy平面。角度強度分布整形構件310係板狀的構件。角度強度分布整形構件310係例如厚度1mm之板狀構件。又，x軸方向之大小係70mm，y軸方向之大小為85mm。角度強度分布整形構件310係例如以PMMA等之丙烯酸樹脂的透明材料所製作。
如第14圖所示般，角度強度分布整形構件310a之光入射面310a係與雷射發光元件301a、301b對向。第2光線L32a係從雷射發光元件301a射出。第2光線L32b係從雷射發光元件301b射出。第2光線L32a之光線的軸係與x軸略平行。第2光線L32b之光線的軸係與x軸略平行。
角度強度分布整形構件310b之光入射面311ab係與雷射發光元件301c、301d對向。第2光線L32c係從雷射發光元件301c射出。第2光線L32d係從雷射發光元件301d射出。第2光線L32c之光線的軸係與x軸略平行。第2光線L32d之光線的軸係與x軸略平行。
角度強度分布整形構件310c之光入射面311ac係與 雷射發光元件301e、301f對向。第2光線L32e係從雷射發光元件301e射出。第2光線L32f係從雷射發光元件301f射出。第2光線L32e之光線的軸係與x軸略平行。第2光線L32f之光線的軸係與x軸略平行。
此處，所謂光線之軸係成為任意之平面的光線之角度強度分布的加重平均之角度方向的軸。成為加重平均之角度係於各角度形成光之強度量而進行平均來求取。光強度之譜峯位置偏離角度強度分布之中心時，光線之軸不成為光強度之譜峯位置的角度。光線之軸係成為角度強度分布之面積中之重心位置的角度。
第15圖係表示角度強度分布整形構件310a之構成的構成圖。如第15圖所示般，角度強度分布整形構件310a係於光入射面311aa具有微細光學構造333。微細光學構造333係具有使入射之光的行進方向藉折射改變之作用。如第15圖所示般，例如微細光學構造333係圓柱之側面形狀形成凹形狀而形成於光入射面311aa。微細光學構造333之凹形狀係朝y軸方向以一定間隔形成。此處，圓柱之中心軸係與z軸平行。第15圖所示之凹形狀係使圓柱以與通過中心軸之平面平行的面切割之側面形狀。微細光學構造333以xy平面截切的截面係於第2光源301a及301b側形成凹形之圓弧形狀。又，使光入射面311aa以zx平面截切之截面係形成朝z軸方向延伸之直線形狀。角度強度分布整形構件310b、310c係具有與310a同樣之形狀。
本實施形態3之角度強度分布整形構件310的微細光 學構造333係於xy平面上為半徑40μm的凹形之圓弧形狀。圓弧形狀之中心係在於與各光入射面310aa、310ab、310ac平行之平面上。凹形之深度為20μm。圓弧形狀之間隔係圓弧之中心的間隔為80μm。
入射於光入射面311a之第2光線L 32係入射於光入射面311a時藉微細光學構造333擴散。因此，入射於角度強度分布整形構件310之第2光線L 32的角度強度分布之全角係與從第2光源301射出之後的角度強度分布全角相較而變大。又，第2光線L 32係朝隨機之方向行進。又，角度強度分布整形構件310係歸納表示角度強度分布整形構件310a、角度強度分布整形構件310b及角度強度分布整形構件310c。光入射面311a係歸納表示光入射面311aa、光入射面311ab及光入射面311ac。第2光線L32係歸納表示第2光線L32a、第2光線L32b、第2光線L32c、第2光線L32d、第2光線L32e及第2光線L32f。
從第2光源301射出之第2光線L 32係在xy平面上具有全角為35度之狹窄的角度強度分布。角度強度分布之形狀係形成略高斯分布。第2光線L32a係在角度強度分布整形構件310a中，與第2光線L32b合併。第2光線L32a係從雷射發光元件301a射出。第2光線L32b係從雷射發光元件301b射出。第2光線L32a及第2光線L32b之兩者係入射於角度強度分布整形構件310a。
第2光線L32c係在角度強度分布整形構件310b中，與第2光線L32d合併。第2光線L32c係從雷射發光元件 301c射出。第2光線L32d係從雷射發光元件301d射出。第2光線L32c及第2光線L32d之兩者係入射於角度強度分布整形構件310b。
第2光線L32e係在角度強度分布整形構件310c中，與第2光線L32f合併。第2光線L32e係從雷射發光元件301e射出。第2光線L32f係從雷射發光元件301f射出。第2光線L32e及第2光線L32f之兩者係入射於角度強度分布整形構件310c。
如第15圖所示般，角度強度分布整形構件310a係於y軸方向之側面具有調整角度強度分布之調整面311d、311e。調整面311d、311e係在xy平面上形成凹形狀之圓弧形狀。又，在yz平面被切割之截面係朝z軸方向延伸之直線狀。角度強度分布整形構件310b、310c因與角度強度分布整形構件310a的形狀相同，故具有調整面311d、311e。
角度強度分布整形構件310a中，調整面311d係相對於第2光源301a而形成於-y軸方向之側面。繼而，第2光線L32a的光束中，朝-y軸方向射出之光線在調整面311d反射。調整面311e係相對於第2光源301b而形成於+y軸方向之側面。繼而，第2光線L32b的光束中，朝+y軸方向射出之光線在調整面311e反射。
無調整面311d、311e時，此等之光線係成為使第2光線L32a及L32b合併後之光束的最外側之光。亦即，此等之光線係成為角度強度分布整形構件310a之光射出面311c中的角度強度分布之最外角的光線。此等之光係在調 整面311d、311e反射而改變行進方向。此時，藉由調整入射於調整面311d、311e之光線L32a、L32b的入射角，可調整光線L32a、L32b之行進方向。亦即，藉由變更調整面311d、311e之形狀，可調整使第2光線L32a、L32b合併後之光線的角度強度分布之形狀。第2光線L32a、L32b合併後之光線係從光射出面311c射出之光線。所謂此等之光線係第2光線L32a之光束中朝-y軸方向射出之光線、與第2光線L32b之光束中朝+y軸方向射出之光線。
在角度強度分布整形構件310b中調整面311d係相對於第2光源301c而形成於-y軸方向之側面。繼而，第2光線L32c的光束中，朝-y軸方向射出之光線在調整面311d反射。調整面311e係相對於第2光源301b而形成於+y軸方向之側面。繼而，第2光線L32d的光束中，朝+y軸方向射出之光線在調整面311e反射。
無調整面311d、311e時，此等之光線係成為使第2光線L32a及L32b合併後之光束的最外側之光。亦即，此等之光線係成為角度強度分布整形構件310b之光射出面311c中的角度強度分布之最外角的光線。此等之光係在調整面311d、311e反射而改變行進方向。此時，藉由調整入射於調整面311d、311e之光線L32c、L32d的入射角，可調整光線L32c、L32d之行進方向。亦即，藉由變更調整面311d、311e之形狀，可調整使第2光線L32c、L32d合併後之光線的角度強度分布之形狀。使第2光線L32c、L32d合併後之光線係從光射出面311c射出之光線。所謂此等之 光線係第2光線L32c之光束中朝-y軸方向射出之光線、與第2光線L32d之光束中朝+y軸方向射出之光線。
角度強度分布整形構件310c中，調整面311d係相對於第2光源301e而形成於-y軸方向之側面。繼而，第2光線L32e的光束中，朝-y軸方向射出之光線在調整面311d反射。調整面311e係相對於第2光源301f而形成於+y軸方向之側面。繼而，第2光線L32f的光束中，朝+y軸方向射出之光線在調整面311e反射。
無調整面311d、311e時，此等之光線係成為使第2光線L32e及L32f合併後之光束的最外側之光。亦即，此等之光線係成為角度強度分布整形構件310c之光射出面311c中的角度強度分布之最外角的光線。此等之光係在調整面311d、311e反射而改變行進方向。此時，藉由調整入射於調整面311d、311e之光線L32e、L32f的入射角，可調整光線L32e、L32f之行進方向。亦即，藉由變更調整面311d、311e之形狀，可調整使第2光線L32e、L32f合併後之光線的角度強度分布之形狀。使第2光線L32e、L32f合併後之光線係從光射出面311c射出之光線。所謂此等之光線係第2光線L32e之光束中朝-y軸方向射出之光線、與第2光線L32f之光束中朝+y軸方向射出之光線。
如上述般，在本實施形態3中係使角度強度分布整形構件310之調整面311d、311e形成凹形狀之圓弧形狀。調整面311d係可使第2光線L32a、L32c、L32e之-y軸側的光線朝向+y軸方向。調整面311e係可使第2光線L32b、 L32d、L32f之+y軸側的光線朝向-y軸方向。此結果，無調整面311d、311e時，可使第2光線L32a、L32b合併後之光線的最外角之光線的行進方向接近角度中心附近。又，可使第2光線L32c、L32d合併後之光線的最外角之光線的行進方向接近角度中心附近。可使第2光線L32e、L32f合併後之光線的最外角之光線的行進方向接近角度中心附近。
又，本實施形態3之角度強度分布整形構件310係使調整面311d、311e之形狀形成為凹形的圓弧形狀。但，本發明係不限定於此。例如，亦可使調整面311d、311e之形狀為凸形狀之圓弧形狀或直線形狀。又，亦可使複數之凹形的圓弧形狀為複數排列之形狀。調整面311d、311e之形狀可為了使第2光線L32之角度強度分布成為必要之形狀而進行變更。
在本實施形態3中角度強度分布整形構件310係以3個角度強度分布整形構件310a、310b、310c所構成。角度強度分布整形構件310b、310c係具有與角度強度分布整形構件310a同樣之形狀及功能。
又，在本實施形態3中角度強度分布整形構件310雖以3個角度強度分布整形構件310a、310b、310c構成，但本發明係不限於3個。若為配置於面發光導光板15之光入射面15c的長邊方向(y軸方向)，亦可為增加個數之構成。又，即使藉由光源301具備之雷射發光元件的數目等，角度強度分布整形構件310之數目亦可增減。
在xy平面上，從第2光源301射出之第2光源L32的角度強度分布係藉介由角度強度分布整形構件310來調整。藉由使角度強度分布整形構件310之調整面311d、311e的形狀最適化，可使從光射出面311c射出時的第2光線L32的角度強度分布整形為所希望的形狀。光射出面311c係角度強度分布整形構件310的光射出面。
在本實施形態3中，角度強度分布整形構件310之調整面311d、311e的形狀係被最適化為使入射於面發光導光板15之後的第2光線L32之角度強度分布與入射於面發光導光板15之後的第1光線L31之角度強度分布略近似。
如第13圖所示般，角度強度分布整形構件310係具有光入射面311a、傾斜面311b及光射出面311c。光射出面311c係對向於柱體鏡202之反射面202a。傾斜面311b係相對於xy平面以略45度之角度傾斜。傾斜面311b係使第2光線L32之行進方向從-x軸方向變更成略+z軸方向。亦即，第2光線L32係以傾斜面311b反射，使行進方向改變成略+z軸方向。第2光線L32的折射係藉由角度強度分布整形構件310與空氣層之界面的折射率差所產生。
說明有關在zx平面上看到之第2光線L32的行為。第2光線L32係從第2光源301射出。第2光線L32係從角度強度分布整形構件310之光入射面311a入射於角度強度分布整形構件310。第2光線L32係在角度強度分布整形構件310與空氣層之界面全反射，在角度強度分布整形構件310內朝-x軸方向行進。第2光線L32係到達傾斜面 311b，在傾斜面311b反射而朝略+z軸方向改變行進方向。改變行進方向之第2光線L32係從光射出面311c射出後，以柱體鏡202反射而從光入射面15c入射於面發光導光板15。柱體鏡202係具有作為光程變更構件之功能。
在zx平面上觀看，於角度強度分布整形構件310內傳播之第2光線L32係一邊在光射出面311c以及與光射出面311c對向之面311f進行全反射，一邊朝-x軸方向行進。光射出面311c與對向於其之面311f係平行。又，第2光線L32之光線的軸係平行於其等之面。因此，於角度強度分布整形構件310內傳播之第2光線L32的角度強度分布係被保存。亦即，從光射出面311c射出之第2光線L32在zx平面之角度強度分布係與從第2光源301射出後之第2光線L32在zx平面之角度強度分布相同。從光射出面311c射出後，入射於柱體鏡302之第2光線L32係在光反射面302a反射，使行進方向朝向面發光導光板15之光入射面15c(朝向略+x軸方向)。
從第1光源19射出之第1光線L31係從光入射面15c入射於面發光導光板15。同樣地，從第2光源301射出之第2光線L32係從光入射面15c入射於面發光導光板15。第1光線L31係從第1光源19朝向略+x軸方向(在第13圖中之右方向)，朝向光入射面15c射出。此時，第1光線31之光線的軸係與面發光導光板15之基準平面(第13圖之xy平面)略平行。
第2光線L32係在角度強度分布整形構件310中傳 播，以柱體鏡202之反射面202a反射，其後，第2光線L32係朝向面發光導光板15之光入射面15c行進。此時，柱體鏡202係具有如下所示之2個功能。第1功能係在zx平面上看，使第2光線L32之光線的軸相對於面發光導光板15之基準平面朝任意角度傾斜之功能。基準平面為第13圖之xy平面。第2功能係在zx平面上看，使第2光線L32之角度強度分布改變成任意形狀的功能。zx平面係與面發光導光板15之基準平面正交之平面。以下，將平行於zx平面之面稱為面發光導光板15之厚度方向的平面。此處，所謂主光線之軸係在任意之平面的角度強度分布之加重平均的角度方向之光線的軸。
第2光線L32係以柱體鏡202反射後，入射於面發光導光板15。在zx平面上看，使第2光線L32之光線的軸相對於面發光導光板15之基準平面朝任意角度傾斜。第2光線L32係一邊具有此角度，一邊於混合區域15e之中朝+x軸方向傳播。
在zx平面上看，第2光線L32係在混合區域15e之表面15a與背面15b一邊進行反射一邊傳播。此時第2光線L32係藉由自己的發散角一邊發散一邊傳播。因此，在zx平面上看，第2光線L32係於面發光導光板15之表面15a及背面15b被折返。繼而，第2光線L32係被重疊，繼而，第2光線L32的光束係成為與面發光導光板15之厚度同等大小之光束直徑。
藉此，從混合區域15e射出於區域15f之第2光線L32 的zx平面中之角度強度分布，係成為入射於混合區域15e時之第2光線L32的角度強度分布與使此相對於面發光導光板15之基準平面對稱折返之角度強度分布合併後的分布形狀。
從第1光源19射出之第1光線L31係例如，藍綠色之光線。從第2光源301射出之第2光線L32係例如，紅色之光線。第1之光線L31係從光入射面15c入射於面發光導光板15。又，第2光線L32從光入射面15c入射於面發光導光板15。混合區域15e係具有混合第1光線L31與第2光線L32之功能。2種類的光線L31、L32係藉由在角度強度分布整形構件15e傳播而混合成為混合光線L33。混合光線L33係例如白色之光線。又，混合區域15e係配置於光入射面15c之附近。
混合光線L33係藉微小光學元件16變換成照明光L34。微小光學元件16係具備於面發光導光板15之背面15b。照明光L 34係朝略+z軸方向行進，朝液晶面板11之背面11b行進。照明光L 34係穿透第2光學薄片13及第1光學薄片12而照射液晶面板11之背面11b。第1光學薄片12係具有使從面發光導光板15之表面15a所射出之照明光L 34朝向液晶面板11之背面的功能。第2光學薄片13係具有抑制照明光L 34所產生之微細照明斑紋等之光學影響的功能。
入射於面發光導光板15之2種類的光線L31、L32的角度強度分布相異時，各光線藉面發光導光板15所生成之 面狀光的面內亮度分布係具有相異之分布。所謂面內亮度分布係在第13圖之xy平面中的亮度分布。因此，例如光線L31為藍綠色，光線L32為紅色之光線時，面狀之照明光L34係在xy平面內產生色斑紋。照明光L34係2個光線L31、L32生成之面狀的光。
然而，本實施形態3之面光源裝置400係可藉由角度強度分布整形構件310使在第2光線L32的xy平面上看到之角度強度分布形成略相等於第1光線L31之角度強度分布的形狀。又，本實施形態3之面光源裝置400係可藉由柱體鏡202與混合區域15e使在第2光線L32的zx平面上看到之角度強度分布整形成略相等於第1光線L31之角度強度分布的形狀。因此，在面狀之照明光L34中可抑制面內之色斑紋。尤其，本實施形態3之面光源裝置400係於角度強度分布整形構件310具備調整面311d、311e。藉此，可極細微地調整在光線L32的xy平面之角度強度分布，可更近似光線L31之角度強度分布。因此，於色斑紋之抑制更有效果。面內之色斑紋謂在任意之平面中，以2次元所示之位置的色斑紋。在本實施形態3中任意的平面係xy平面。
藉由局部點燈控制，使一部分之光源點燈而使面狀之照明光L34在xy平面內局部發光時，入射於面發光導光板15之光線L31、L32的角度強度分布被略投影於照明光L34之面內亮度分布。具體上，照明光L34之面內亮度分布係從光入射面15c朝向面15d，以與光線L31、L32之角度強 度分布略相等的角度擴展至xy平面內。光入射面15c係與點燈之光源對向的面發光導光板15的側面。面15d係與光入射面15c對向之側面。因此，於具有相異色之2種類的光線L31、L32之角度強度分布之間有差異時，局部點燈控制時之照明光L34係於xy平面內具有色斑紋。
然而，本實施形態3之面光源裝置400係可藉由角度強度分布整形構件310使在第2光線L32的xy平面上看到之角度強度分布形成略相等於第1光線L31之角度強度分布的形狀。尤其，本實施形態3之面光源裝置400係於角度強度分布整形構件310具備調整面311d、311e。藉此，可極細微地調整在光線L32的xy平面之角度強度分布，可更近似光線L31之角度強度分布。因此，可抑制在局部點燈控制時之面狀的照明光L34中面內之色斑紋。面內之色斑紋謂在任意之平面中，以2次元所示之位置的色斑紋。在本實施形態3中任意的平面係xy平面。
又，藉由角度強度分布整形構件310之調整面311d、311e，光源為1種類時亦可適用。例如在實施形態3中，無第1光源19，第2光源301使用白色的LED或雷射之光源時亦可適用。
此時，本實施形態3之面光源裝置400係可於角度強度分布整形構件310具備調整面311d、311e。藉此，本實施形態3之面光源裝置400係可藉由角度強度分布整形構件310極細微地調整在第2光線L32的xy平面上看到之角度強度分布。因此，可抑制在局部點燈控制時之面狀的照 明光L34中面內之亮度斑紋。
又，此時，亦可使角度強度分布整形構件310配置於與面發光導光板15相同之平面上。使角度強度分布整形構件310如實施形態1之角度強度分布整形構件110般形成不具有光折返部322的形狀。其時，如角度強度分布整形構件110之光射出面110c般，對向於光入射面311a之側面成為光射出面110c。可使此光射出面結合於面發光導光板15之光入射面15c。此時，不需要混合區域15e。又，亦可使面發光導光板15與角度強度分布整形構件310一體成形。
又，本實施形態3之面光源裝置400藉由於角度強度分布整形構件310具備調整面311d、311e，可增大從角度強度分布整形構件310射出之光量。其理由敘述於以下。
光線L32係從角度強度分布整形構件310之光入射面311a入射，於其內部傳播後，到達光射出面311c。到達光射出面311c之光線L32中，朝向光射出面311c之入射角度滿足全反射條件之光係在光射出面311c被全反射，返回至光入射面311a之方向。亦即，從光射出面311c未朝向後續之光學系射出。所謂後續之光學系係在本實施形態3之面光源裝置400中為柱體鏡202。因此，入射於面發光導光板15之光量減少，降低從面光源裝置400所發出之面狀光的亮度。此處，朝向光射出面311c之光線L32的入射角度中之全反射條件，係藉由角度強度分布整形構件310與空氣層的折射率差從Snell法則所導出之臨界角。
然而，本實施形態3之面光源裝置400藉由角度強度分布整形構件310之調整面311d、311e，可極微細地調整光線L32的角度強度分布。因此，光線L32之中朝向光射出面311c之入射角度滿足全反射條件的光，可變換成不滿足全反射條件之光。因此，可增加從角度強度分布整形構件310所射出之光量。亦即，提昇相對於從光源301所射出之光量的照明光L34亮度，可使面光源裝置400低消耗電力化。
又，在實施形態3中，調整面311d、311e係於角度強度分布整形構件310之內側形成凸之形狀。調整面311d、311e之形狀係例如平面形狀或使角度強度分布整形構件310之外側為凸的形狀。亦即，第2光線L32之一部分以調整面311d、311e反射，可調整第2光線L32之角度強度分布。但，使調整面311d、311c之形狀為平面形狀或角度強度分布整形構件310之外側為凸的形狀時，很難確保第2光線L32以調整面311d、311e反射時之全反射的條件。又，使調整面311d、311e之形狀為平面形狀時，很難極微細地控制第2光線L32的角度強度分布。
又，在實施形態3中，調整面311d、311e係可以曲面形成。但，調整面311d、311e係可形成為連結平面之形狀。因為第2光線L32的一部分以調整面311d、311e反射，可調整第2光線L32之角度強度分布之故。又，調整面311d、311e為曲面形成者可微細地調整角度強度分布。
光反射薄片17係對向於面發光導光板15之背面15b 而配置。混合光線L23之中從面發光導光板15之背面15b射出之光係以光反射薄片17反射，而朝向面發光導光板15之背面15b行進。其後，該光係通過面發光導光板15而從發光面15a朝向液晶面板11之背面11b作為照明光L34射出。又，混合光線L33之中，入射於微小光學元件16之光線亦作為照明光L34射出。
又，在上述說明中角度強度分布整形構件310之傾斜面311b係相對於xy平面以略45°角度傾斜，但，本發明係不限定於此，相對於傾斜面311b之第2光線L32的入射角係從全反射之條件設定。全反射之條件係從上述之臨界角θ t及第2光線L32之角度強度分布的半角求出。
又，為製作第2光線L32的最適光程，亦可藉由光射出面311c、柱體鏡202及面發光導光板15等之構成要素與傾斜面311b之位置關係變更傾斜面311b之傾斜角。又，為製作第2光線L32的最適光程，亦可變更柱體鏡202之配置位置及形狀取代變更傾斜面311b之傾斜角。
傾斜面311b之傾斜角或柱體鏡202之配置位置等之調整係為了如下之3個目的進行。第1目的係使第2光線L32效率佳地入射於柱體鏡202，又，效率佳地入射於面發光導光板15。第2目的係入射於面發光導光板15之後的第2光線L32的光線之軸在zx平面上看，相對於面發光導光板15之基準平面以任意角度傾斜。第3目的係入射於面發光導光板15之後的第2光線L32在zx平面上看，具有任意之角度強度分布。
第2光源301與柱體鏡202之位置關係等係可依第2光線L32的角度強度分布、第2光線L32的光束大小(直徑)、柱體鏡202之曲率及面發光導光板15之厚度等而設定。又，柱體鏡202與面發光導光板15之位置關係係可依第2光線L32的角度強度分布、第2光線L32的光束大小(直徑)、柱體鏡202之曲率及面發光導光板15之厚度等而設定。因此，各條件相異時係必須使各構件之位置關係等最適化。位置關係等係以各構成要素之配置位置及反射面的傾斜等，決定光線之光程的各構要素間之關係。
又，在第13圖中，角度強度分布整形構件310係與面發光導光板15平行地配置。又，第2光線L32係從第2光源301朝與面發光導光板15平行之方向射出。但，本發明係不限定於此。
例如，角度強度分布整形構件310之光入射面311a係配置於遠離光反射薄片17的位置。亦即，角度強度分布整形構件310係相對於xy平面傾斜。藉此，即使第2光源301或其周邊的構件大時，亦可使角度強度分布整形構件310之光射出面310c的位置接近柱體鏡202而配置。因此，可抑制從光射出面310c射出之第2光線L32入射至柱體鏡202之間所產生之光損失。第2光源301之周邊的構件謂例如第2光源301之保持構件等。
又，使角度強度分布整形構件310相對於面發光導光板15傾斜而配置時，第2光源301係第2光線L32之光線的軸配置成與光射出面311c及面311f平行。藉此，角度 強度分布整形構件310之光折返部322的光反射角度變成容易控制。又，第2光源301係與角度強度分布整形構件310之光入射面311a對向配置。
又，傾斜面311b之傾斜角係可考量如下所示之3個要件而決定。第1要件係從光折返部322射出之第2光線L32的光線之軸的方向相對於射入角度強度分布整形構件310之光折返部322之第2光線L32的光線之軸的方向。第2要件係從柱體鏡202射出之第2光線L32的光線之軸的方向相對於射入於柱體鏡202之第2光線L32的光線之軸的方向。第3要件係入射於傾斜面311b之第2光線L32於傾斜面311b滿足全反射之條件。滿足此等之3要件而設定第2光線L32的光線之軸與傾斜面311b之角度，可抑制在傾斜面311b之光損失。
又，在實施形態3之角度強度分布整形構件310的薄型化，係連結於柱體鏡202之小型化。此係從傾斜面311b射出之線狀的光之厚度變薄之故。又，角度強度分布整形構件310之薄型化係亦連結於面發光導光板15之薄型化。此係柱體鏡202之z軸方向的尺寸變小之故。因此，宜使用厚度薄之角度強度分布整形構件310。但，若使厚度減少，角度強度分布整形構件310之剛性降低，故宜在角度強度分布整形構件310之剛性不過度降低之範圍內進行薄型化。
從角度強度分布整形構件310朝向柱體鏡202所射出之第2光線L32係藉由於角度強度分布整形構件310行 進，成為具有在zx平面中與角度強度分布整形構件310之厚度相同的光束直徑的線狀之光。
又，第2光線L32係在角度強度分布整形構件310內行進時，一邊在光射出面311c及面311f等2個面反射，一邊朝-x軸方向行進。面311f係與光射出面311c對向的面。光射出面311c係與面311f平行。又，第2光線L32之光線的軸係與光射出面311c及面311f等2個面平行。
因此，從光射出端310c射出之第2光線L32係成為具有從第2光源301射出之後的角度強度分布約相同之角度強度分布的光線。亦即，從光射出端310c射出之第2光線L32係可看成從角度強度分布整形構件310射出之2次光源。
另外，柱體鏡202之反射面202a以zx平面截切所產生之截面係形成凹形狀之圓弧形狀。此時，此反射面202a之圓弧形狀的切線與構成第2光線L32之光束的各光線構成之角度係成為具有一定的寬度之值。亦即，反射面202a係具有擴展平行光之效果。因此，本實施形態3之面光源裝置300係可藉由柱體鏡202而擴展第2光線L32的角度強度分布之全角。
又，在上述各實施形態中係有時使用表示「平行」或「垂直」等之零件間的位置關係或零件形狀之用語。又，有時使用附上略正方形、略90度及略平行等「略」或「約」等之用語的表現。此等係表示包含考量製造上之公差或組裝上參差不齊等的範圍。例如，「略-z軸方向」亦為包含 製造上之公差或組裝上之參差不齊等的用語。因此，於申請專利範圍即使不記載「略」時，亦包含考量製造上之公差或組裝上之參差不齊等的範圍。又，於申請專利範圍記載「略」時，表示包含考量製造上之公差或組裝上之參差不齊等的範圍。
1‧‧‧液晶顯示裝置
11‧‧‧液晶面板
11a‧‧‧顯示面
11b‧‧‧背面
12‧‧‧第1光學薄片
13‧‧‧第2光學薄片
14‧‧‧光學構件
15‧‧‧面發光導光板
15a‧‧‧表面
15b‧‧‧背面
15c‧‧‧光入射面
15d‧‧‧側面
15e‧‧‧混合區域
15f‧‧‧區域
16‧‧‧微小光學元件
17‧‧‧光反射薄片
18、19‧‧‧第1光源
21‧‧‧控制部
22‧‧‧液晶面板驅動部
23‧‧‧光源驅動部
25‧‧‧影像訊號
26‧‧‧液晶面板控制訊號
27‧‧‧光源控制訊號
100、200、300、400‧‧‧面光源裝置
101、201、301‧‧‧第2光源
101a、101b、101c、101d、101e、101f、201a、201b、201c、201d、201e、201f、301a、301b、301c、301d、301e、301f‧‧‧雷射發光元件
102、202‧‧‧柱體鏡
102a、202a‧‧‧反射面
110、210、310、210a、210b、210c、310a、310b、310c‧‧‧角度強度分布整形構件
110a、211a、311a、110aa、110ab、110ac、110ad、110ae、110af、211aa、211ab、211ac、211ad、211ae、211af、311aa、311ab、311ac‧‧‧光入射面
180、120、121a、121b、122‧‧‧角度強度分布
211b、311b‧‧‧傾斜面
110c、211c、311c‧‧‧光射出面
211d、211e、311d、311e‧‧‧調整面
211f、311f‧‧‧面
111、333‧‧‧微細光學構造
221‧‧‧板狀部
222、322‧‧‧光折返部
L11、L21、L31‧‧‧第1光線
L12、L22、L32、L12a、L12b、L12c、L13d、L12e、L12f、L22a、L22b、L22c、L22d、L22e、L22f、L32a、L32b、L32c、L32d、L32e、L32f‧‧‧第2光線
L13、L23、L33‧‧‧混合光線
L14、L24、L34‧‧‧照明光
第1圖係表示實施形態1之液晶顯示裝置的構成之構成圖。
第2圖係表示實施形態1之面光源裝置的角度強度分布整形構件的構成之構成圖。
第3圖係表示實施形態1之面光源裝置的角度強度分布整形構件的入射面附近之構成的構成圖。
第4圖係表示在實施形態1之第2光線的面發光導光板內之角度強度分布的特性圖。
第5圖係表示在實施形態1之第1光線及第2光線的面發光導光板內之角度強度分布的特性圖。
第6圖係表示實施形態1之面發光導光板的微小光學元件之排列的平面圖。
第7圖係表示實施形態1之面發光導光板的微小光學元件之排列的平面圖。
第8圖係表示實施形態1之液晶顯示裝置的控制系的構成之塊狀圖。
第9圖係表示實施形態2之液晶顯示裝置的構成之構成圖。
第10圖係表示實施形態2之面光源裝置的角度強度分布整形構件的構成之構成圖。
第11圖係表示實施形態2之面光源裝置的角度強度分布整形構件的構成之構成圖。
第12圖係表示實施形態2之液晶顯示裝置的構成之構成圖。
第13圖係表示實施形態3之液晶顯示裝置的構成之構成圖。
第14圖係表示實施形態3之面光源裝置的角度強度分布整形構件的構成之構成圖。
第15圖係表示實施形態3之面光源裝置的角度強度分布整形構件的構成之構成圖。
1‧‧‧液晶顯示裝置
11‧‧‧液晶面板
11a‧‧‧顯示面
11b‧‧‧背面
12‧‧‧第1光學薄片
13‧‧‧第2光學薄片
14‧‧‧光學構件
15‧‧‧面發光導光板
15a‧‧‧表面
15b‧‧‧背面
15c‧‧‧光入射面
15d‧‧‧側面
15e‧‧‧混合區域
16‧‧‧微小光學元件
17‧‧‧光反射薄片
18‧‧‧第1光源
100‧‧‧面光源裝置
101‧‧‧第2光源
102‧‧‧柱體鏡
102a‧‧‧反射面
110‧‧‧角度強度分布整形構件
110a‧‧‧光入射面
110c‧‧‧光射出面
L11‧‧‧第1光線
L12‧‧‧第2光線
L13‧‧‧混合光線
L14‧‧‧照明光

Claims (22)

  1. 一種角度強度分布整形構件，係具有：第一面，入射從光源所射出之光線；第二面，包含至少一面之調整面，且形成使從前述第一面所入射之前述光線全反射而傳播之板形狀的光程；以及第三面，射出藉由前述至少一面之調整面使前述第1面之寬度方向之角度強度分布之全角被擴展的前述光線；前述第一面，前述寬度方向長度較長於與該寬度方向正交之厚度方向之長度；前述至少一面之調整面，係以夾設前述光程之方式而面對面之複數之調整面，且使從前述第一面所入射之前述光線之前述寬度方向之前述角度強度分布之全角予以較剛從前述光源射出時之光線之前述寬度方向之前述角度強度分布的全角還擴展；前述第一面，係包含複數之光入射面；前述複數之光入射面中相鄰的一對光入射面，係互相朝向不同之方向；從前述光源所射出之前述光線，係包含複數條光線；前述複數條光線中相鄰的一對光線，係互相呈不同方向行進；前述複數條光線，係各自入射至前述複數之光入射 面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之角度強度分布整形構件，其中，前述至少一面之調整面，係以朝向前述光程之中心之方式突出，且與前述厚度方向正交之平面的形狀為圓弧形狀。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之角度強度分布整形構件，其中，前述第一面，係具有用以調整入射至該第一面之前述光線之前述寬度方向之角度強度分布的光學構造。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之角度強度分布整形構件，其中，藉由前述光學構造之前述角度分布之調整，係藉由使入射至前述第一面之前述光線散射所執行。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之角度強度分布整形構件，其中，前述第一面，係具有用以調整入射至該第一面之前述光線之前述寬度方向之角度強度分布的光學構造。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之角度強度分布整形構件，其中，藉由前述光學構造之前述角度分布之調整，係藉由使入射至前述第一面之前述光線散射所執行。
  7. 一種面光源裝置，係具備：如申請專利範圍第1項所述之至少一個角度強度分布整形構件；光源，用以發出入射至前述角度強度分布整形構件之前述第一面的前述光線； 其他光源，用以發出具有較剛從前述光源射出時之前述光線還擴展之角度強度分布的其他光線；以及面發光導光板，係具有表面、背面、及連接該表面與該背面之間之側面的板形狀者，該面發光導光板將從該側面所入射之光線從前述表面以面狀光之方式予以射出；其中前述面發光導光板，係從前述側面入射從前述角度強度分布整形構件之前述第三面所射出之前述光線、及從前述其他光源所射出之前述其他光線。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之面光源裝置，其中，從前述角度強度分布整形構件之前述第三面所射出並入射至前述面發光導光板之瞬前之前述光線的角度強度分布，係等於剛從前述其他光源射出時之前述其他光線的角度強度分布。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之面光源裝置，其中，前述至少一個角度強度分布整形構件，係包含按前述寬度方向所配列之複數個角度強度分布整形構件；前述光源，係包含按前述寬度方向所配列之複數個雷射發光元件。
  10. 一種角度強度分布整形構件，係具有：第一面，入射從光源所射出之光線；第二面，包含至少一面之調整面，且形成使從前述第一面所入射之前述光線全反射而傳播之板形狀的光程；以及 第三面，射出藉由前述至少一面之調整面使前述第1面之寬度方向之角度強度分布之全角被擴展的前述光線；前述第一面，前述寬度方向長度較長於與該寬度方向正交之厚度方向之長度；前述至少一面之調整面，使從前述第一面所入射之前述光線之前述寬度方向之前述角度強度分布之全角予以較剛從前述光源射出時之光線之前述寬度方向之前述角度強度分布的全角還擴展，且為以夾設前述光程之方式而面對面之複數之調整面；藉由該複數之調整面，前述光程之寬度係朝前述光線之行進方向擴展，從一面之前述第一面所入射之前述光線之前述寬度方向之角度強度分布之兩端之最外角附近的光線，係利用前述複數之調整面之任一面反射。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之角度強度分布整形構件，其中前述第一面，係一面之平面；從前述光源所射出之前述光線，係包含互相呈平行之複數條光線；前述複數條光線，係入射至前述第一面。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之角度強度分布整形構件，其中，前述至少一面之調整面，係以朝向前述光程之中心之方式突出，且與前述厚度方向正交之平面的形 狀為圓弧形狀。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之角度強度分布整形構件，其中，前述第一面，係具有用以調整入射至該第一面之前述光線之前述寬度方向之角度強度分布的光學構造。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之角度強度分布整形構件，其中，藉由前述光學構造之前述角度分布之調整，係藉由使入射至前述第一面之前述光線散射所執行。
  15. 如申請專利範圍第10項所述之角度強度分布整形構件，其中，前述至少一面之調整面，係以朝向前述光程之中心之方式突出，且與前述厚度方向正交之平面的形狀為圓弧形狀。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之角度強度分布整形構件，其中，前述第一面，係具有用以調整入射至該第一面之前述光線之前述寬度方向之角度強度分布的光學構造。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之角度強度分布整形構件，其中，藉由前述光學構造之前述角度分布之調整，係藉由使入射至前述第一面之前述光線散射所執行。
  18. 如申請專利範圍第10項所述之角度強度分布整形構件，其中，前述第一面，係具有用以調整入射至該第一面之前述光線之前述寬度方向之角度強度分布的光學構造。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之角度強度分布整形構 件，其中，藉由前述光學構造之前述角度分布之調整，係藉由使入射至前述第一面之前述光線散射所執行。
  20. 一種面光源裝置，係具備：如申請專利範圍第10項所述之至少一個角度強度分布整形構件；光源，用以發出入射至前述角度強度分布整形構件之前述第一面的前述光線；其他光源，用以發出具有較剛從前述光源射出時之前述光線還擴展之角度強度分布的其他光線；以及面發光導光板，係具有表面、背面、及連接該表面與該背面之間之側面的板形狀者，該面發光導光板將從該側面所入射之光線從前述表面以面狀光之方式予以射出；其中前述面發光導光板，係從前述側面入射從前述角度強度分布整形構件之前述第三面所射出之前述光線、及從前述其他光源所射出之前述其他光線。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之面光源裝置，其中，從前述角度強度分布整形構件之前述第三面所射出並入射至前述面發光導光板之瞬前之前述光線的角度強度分布，係等於剛從前述其他光源射出時之前述其他光線的角度強度分布。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之面光源裝置，其中，前述至少一個角度強度分布整形構件，係包含按前述寬度方向所配列之複數個角度強度分布整形構件； 前述光源，係包含按前述寬度方向所配列之複數個雷射發光元件。
TW101104877A 2011-02-15 2012-02-15 角度強度分布整形構件及面光源裝置 TWI476488B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011029835 2011-02-15
PCT/JP2012/000855 WO2012111283A1 (ja) 2011-02-15 2012-02-09 面光源装置及び液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201243455A TW201243455A (en) 2012-11-01
TWI476488B true TWI476488B (zh) 2015-03-11

Family

ID=46672230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101104877A TWI476488B (zh) 2011-02-15 2012-02-15 角度強度分布整形構件及面光源裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9103950B2 (zh)
JP (1) JP5460893B2 (zh)
KR (1) KR101509370B1 (zh)
CN (1) CN103380324B (zh)
TW (1) TWI476488B (zh)
WO (1) WO2012111283A1 (zh)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5556836B2 (ja) * 2012-03-15 2014-07-23 オムロン株式会社 面光源装置
KR101417747B1 (ko) * 2012-09-20 2014-07-10 주식회사 토비스 백라이트 유닛, 그리고 이를 포함하는 액정 표시 장치와 게임 머신
CN103591509B (zh) * 2013-11-08 2015-09-09 京东方科技集团股份有限公司 一种背光源和显示装置
CN104932140B (zh) * 2014-03-21 2017-12-26 扬升照明股份有限公司 背光模块
US9703031B2 (en) 2014-04-28 2017-07-11 Rambus Delaware Llc Light guide and lighting assembly with array of rotated micro-optical elements
US9690106B2 (en) * 2014-07-02 2017-06-27 Mitsubishi Electric Corporation Light homogenization device
JP6548364B2 (ja) * 2014-07-10 2019-07-24 三菱電機株式会社 発光装置、照明ランプおよび照明装置
EP3292432B1 (en) 2015-04-23 2023-06-28 LEIA Inc. Dual light guide grating-based backlight and electronic display using same
US10656465B2 (en) * 2015-05-29 2020-05-19 Harman International Industries, Incorporated Wide color-gamut vehicle infotainment display system with quantum dot element
US10725227B2 (en) 2015-05-29 2020-07-28 Harman International Industries, Incorporated Wide color-gamut vehicle infotainment display system
US11112653B2 (en) 2015-05-29 2021-09-07 Harman International Industries, Incorporated Wide color-gamut vehicle infotainment display system with quantum dot element
KR102404940B1 (ko) * 2015-06-15 2022-06-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN105065986A (zh) * 2015-08-06 2015-11-18 北京工业大学 一种反射式蓝光ld背光模组
US20170140710A1 (en) * 2015-11-16 2017-05-18 Changhong Research Labs, Inc. Method for control of laser display system
CN205227061U (zh) * 2015-12-10 2016-05-11 乐视致新电子科技（天津）有限公司 一种背光模组、显示模组及显示设备
US11360258B1 (en) * 2016-06-01 2022-06-14 Apple Inc. Illuminated input devices
US10690837B2 (en) * 2016-06-21 2020-06-23 Apple Inc. Backlist displays with bent light guide layers
US10571626B2 (en) * 2018-03-30 2020-02-25 Panasonic Liquid Crystal Display Co., Ltd. Backlight unit of display device
WO2019218704A1 (zh) * 2018-05-17 2019-11-21 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 光源以及照明装置
JP7024686B2 (ja) * 2018-10-31 2022-02-24 オムロン株式会社 表示装置
CN113168051A (zh) * 2018-12-14 2021-07-23 株式会社半导体能源研究所 显示装置、数据处理装置
JP7320430B2 (ja) * 2019-11-12 2023-08-03 株式会社エンプラス 面光源装置および表示装置
KR20230013448A (ko) * 2021-07-19 2023-01-26 주식회사 에이치비테크놀러지 그룹화 패턴을 이용한 도광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
TWI844808B (zh) * 2021-12-28 2024-06-11 華碩電腦股份有限公司 背光模組

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003187623A (ja) * 2001-12-18 2003-07-04 Sharp Corp 照明装置及びこれを用いた表示装置
CN1658041A (zh) * 2004-02-16 2005-08-24 西铁城电子股份有限公司 导光板
TW200712665A (en) * 2005-09-06 2007-04-01 Ind Tech Res Inst Structure of bar-like side emitting light guide and planar light source module
US20090040787A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Takayuki Nagata Planar illumination device and liquid crystal display device using the same
CN101523110A (zh) * 2006-10-02 2009-09-02 松下电器产业株式会社 面状照明装置及使用此装置的液晶显示装置
JP2009218090A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Kuroda Denki Kk 面状発光装置

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5021928A (en) * 1982-09-29 1991-06-04 Maurice Daniel Flat panel illumination system
JPH06138459A (ja) 1992-10-26 1994-05-20 Rohm Co Ltd 平面ディスプレイパネル用光源
GB2274937B (en) * 1993-01-23 1996-11-13 Nippon Sheet Glass Co Ltd Liquid crystal display
DE69735125T2 (de) * 1996-10-25 2006-09-14 Omron Corp. Oberflächenlichtquelle und flüssigkristallanzeige, tragbares telefon, sowie ein die oberflächenlichtquelle verwendendes informationsendgerät
US6134092A (en) * 1998-04-08 2000-10-17 Teledyne Lighting And Display Products, Inc. Illumination device for non-emissive displays
JP2002100231A (ja) 2000-09-25 2002-04-05 Toyota Industries Corp 面光源型照明装置
US7703970B2 (en) * 2001-03-27 2010-04-27 Sotek Australia Pty Ltd Illuminated background display apparatus
CN1276298C (zh) 2001-06-01 2006-09-20 皇家菲利浦电子有限公司 小型照明系统及显示装置
JP2003346530A (ja) * 2002-05-23 2003-12-05 Nippon Sheet Glass Co Ltd 面状光源装置および画像読み取り装置
KR100506092B1 (ko) * 2003-04-16 2005-08-04 삼성전자주식회사 측면 발광형 백라이트 장치의 도광판 및 이를 채용한 측면발광형 백라이트 장치
GB0313044D0 (en) * 2003-06-06 2003-07-09 Cambridge Flat Projection Flat panel scanning illuminator
JP4274536B2 (ja) * 2003-08-08 2009-06-10 シャープ株式会社 半導体発光装置
KR100590535B1 (ko) * 2004-01-24 2006-06-15 삼성전자주식회사 백라이트 유니트
US7101063B2 (en) 2004-02-05 2006-09-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Systems and methods for integrating light
JP4386750B2 (ja) 2004-02-16 2009-12-16 シチズン電子株式会社 導光板及び導光板を用いた面状光源
JP4040027B2 (ja) 2004-03-03 2008-01-30 三菱電機株式会社 背面光源装置
JP2005347208A (ja) 2004-06-07 2005-12-15 Toyota Industries Corp 面光源装置
KR20060032434A (ko) * 2004-10-12 2006-04-17 삼성전자주식회사 광 조명 유닛 및 이를 갖는 액정표시장치
US7347610B2 (en) * 2005-01-26 2008-03-25 Radiant Opto-Electronics Corporation Light guide plate having light diffusing entities on light entering side
JP2007066701A (ja) 2005-08-31 2007-03-15 Optrex Corp 面発光装置および液晶表示装置
JP4932732B2 (ja) * 2005-11-15 2012-05-16 パナソニック株式会社 面状照明装置とそれを用いた液晶表示装置
TWI314663B (en) * 2005-12-23 2009-09-11 Au Optronics Corp Backlight module with multiple light sources
WO2007074787A1 (ja) * 2005-12-27 2007-07-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 面状照明装置とそれを用いた液晶表示装置
WO2007091610A1 (ja) * 2006-02-09 2007-08-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 液晶表示装置
WO2008051362A1 (en) * 2006-10-20 2008-05-02 Pixtronix, Inc. Light guides and backlight systems incorporating light redirectors at varying densities
JP2008123725A (ja) 2006-11-08 2008-05-29 Sharp Corp 照明装置
WO2008078543A1 (ja) * 2006-12-26 2008-07-03 Panasonic Corporation 面状照明装置とそれを用いた液晶表示装置
EP2131099A4 (en) * 2007-03-20 2011-04-06 Panasonic Corp SURFACE LIGHTING DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY
JP5144353B2 (ja) * 2007-04-27 2013-02-13 パナソニック株式会社 面状照明装置及びそれを用いた液晶表示装置
JP5358451B2 (ja) * 2007-10-25 2013-12-04 パナソニック株式会社 面状照明装置及び画像表示装置
TWI474082B (zh) 2010-04-15 2015-02-21 Mitsubishi Electric Corp 背光裝置及液晶顯示裝置
JPWO2012017613A1 (ja) 2010-08-03 2013-09-19 三菱電機株式会社 面光源装置および液晶表示装置
WO2012098739A1 (ja) 2011-01-21 2012-07-26 三菱電機株式会社 面光源装置及び液晶表示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003187623A (ja) * 2001-12-18 2003-07-04 Sharp Corp 照明装置及びこれを用いた表示装置
CN1658041A (zh) * 2004-02-16 2005-08-24 西铁城电子股份有限公司 导光板
TW200712665A (en) * 2005-09-06 2007-04-01 Ind Tech Res Inst Structure of bar-like side emitting light guide and planar light source module
CN101523110A (zh) * 2006-10-02 2009-09-02 松下电器产业株式会社 面状照明装置及使用此装置的液晶显示装置
US20090040787A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Takayuki Nagata Planar illumination device and liquid crystal display device using the same
JP2009218090A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Kuroda Denki Kk 面状発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9103950B2 (en) 2015-08-11
CN103380324A (zh) 2013-10-30
KR20130101583A (ko) 2013-09-13
WO2012111283A1 (ja) 2012-08-23
US20130322111A1 (en) 2013-12-05
KR101509370B1 (ko) 2015-04-07
CN103380324B (zh) 2016-01-20
TW201243455A (en) 2012-11-01
JP5460893B2 (ja) 2014-04-02
JPWO2012111283A1 (ja) 2014-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI476488B (zh) 角度強度分布整形構件及面光源裝置
TWI474082B (zh) 背光裝置及液晶顯示裝置
US8998474B2 (en) Surface light source device and liquid crystal display apparatus
TWI489180B (zh) A planar light source device, and a liquid crystal display device
KR101318497B1 (ko) 액정 표시 장치
JP5539589B2 (ja) バックライトおよび液晶表示装置
TWI474085B (zh) 面光源裝置及液晶顯示裝置
WO1999063396A1 (fr) Dispositif d'eclairage, dispositif optique et affichage a cristaux liquides
WO2012017613A1 (ja) 面光源装置および液晶表示装置
JP2011228078A (ja) バックライト装置および液晶表示装置
JP2012238462A (ja) 光混合ユニット、面光源装置および液晶表示装置
JP2013025034A (ja) 照明装置及び画像表示装置
JP2015138613A (ja) 面光源装置及び液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees