光束控制部件、发光装置、面光源装置以及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及控制从发光元件射出的光的配光的光束控制部件。另外，本发明涉及具有该光束控制部件的发光装置、面光源装置及显示装置。
【背景技术】
[0002]液晶显示装置等透射型图像显示装置中，有时使用背光源(直下式的面光源装置)。近年来，逐渐开始使用具有作为光源的多个发光元件的背光源。
[0003]例如，背光源具有基板、多个发光元件、多个光束控制部件以及光漫射部件。多个发光元件在基板上配置为矩阵状。在各发光元件上配置了将从各发光元件射出的光向基板的面方向扩展的光束控制部件。利用光漫射部件将从光束控制部件射出的光漫射，以面状照射被照射部件(例如液晶面板)(例如，参照专利文献I)。
[0004]专利文献I中记载的背光源(面光源装置)具有壳体、配置在壳体内部的基板、配置在基板上的发光元件、以覆盖发光元件的方式配置在基板上并控制从发光元件射出的光的配光的导光部件(光束控制部件)、以及使从导光部件射出的光漫射的同时使其透射的光漫射部件。导光部件具有:使从发光元件射出的光入射的入射面；形成在入射面相反侧并将已入射的光向侧方反射的反射面；以及使由反射面反射的光射出的射出面。
[0005]从发光元件射出的光从入射面入射至导光部件。入射至导光部件的光由反射面向侧方反射并从射出面向导光部件的外部射出。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2011-039122号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的问题
[0010]但是，在专利文献I记载的背光源中，虽然从发光元件射出的光的大部分从入射面直接入射到导光部件内，但是有时从发光元件射出的光的一部分由入射面反射。在该情况下，由入射面反射的光在与入射面不同的位置入射至导光部件内。这样，存在由入射面反射过一次的光从假定的光路脱离，成为朝向发光元件正上部的杂散光的情况。由此，在专利文献I记载的背光源中，存在由于该杂散光引起的在光漫射部件上产生亮部的问题。
[0011]因此，本发明的目的是提供能够抑制在光束控制部件正上部产生的亮部的出现的光束控制部件。
[0012]另外，本发明的另一目的是提供具有该光束控制部件的发光装置、面光源装置以及显示装置。
[0013]解决问题的方案
[0014]为了实现上述的目的，本发明的光束控制部件其对从发光元件射出的光的配光进行控制，具有:背面，其配置在里侧；入射面，其是以与其中心轴相交的方式在所述背面开口而成的凹部的内表面，使从所述发光元件射出的光入射；反射面，其以随着从其中央部分靠近外周部分而逐渐远离所述发光元件的方式配置在外侧，使由所述入射面入射的光的一部分向侧方反射；以及射出面，其以包围所述中心轴的方式而配置，使由所述反射面反射的光射出，所述入射面包括:顶面，其以与所述中心轴相交的方式配置在所述凹部内；侧面，其将所述顶面的外周缘部和所述凹部的开口缘部连接，所述侧面具有多个凸条，该凸条具有从所述顶面的外周缘部向所述凹部的开口缘部延伸的棱线。
[0015]为了实现上述的目的，本发明的发光装置具有:发光元件、和本发明的光束控制部件，光束控制部件配置为中心轴与发光元件的光轴一致。
[0016]为了实现上述的目的，本发明的面光源装置具有:本发明的发光装置；以及使来自发光装置的光漫射的同时使其透射的光漫射部件。
[0017]为了实现上述的目的，本发明的显示装置具有:本发明的面光源装置；以及被照射从面光源装置射出的光的显示部件。
[0018]发明效果
[0019]本发明的光束控制部件及具有光束控制部件的发光装置能够抑制在其正上部产生亮部。因此，本发明的面光源装置和显示装置与以往的装置相比能够减少辉度不均。
【附图说明】
[0020]图1A、图1B是表示实施方式的面光源装置的结构的外观图，
[0021]图2A、图2B是表示实施方式的面光源装置的结构的剖面图，
[0022]图3是将图2B的一部分放大的局部放大剖面图，
[0023]图4A?图4C是表示实施方式的光束控制部件的结构的图，
[0024]图5A、图5B是表示比较例的光的光路和侧面的高度之间的关系的图，
[0025]图6A?图6D是表示比较例的光的光路和出射角度之间的关系的图，
[0026]图7A、图7B是实施方式的光束控制部件中的光路的仿真结果，
[0027]图8A、图8B是实施方式的光束控制部件中的光路的仿真结果，
[0028]图9A、图9B是实施方式的光束控制部件中的光路的仿真结果，及
[0029]图10A、图1OB是光束控制部件的光路图，图1OC是表示光漫射部件上的光的到达位置的图表。
[0030]符号说明
[0031]100面光源装置
[0032]120 壳体
[0033]122 底板
[0034]124 基板
[0035]140光漫射部件
[0036]160发光装置
[0037]162发光元件
[0038]200、200’光束控制部件
[0039]210入射面
[0040]211 背面
[0041]212、212’ 凹部
[0042]213、213，顶面
[0043]214、214，侧面
[0044]215 凸条
[0045]216第一倾斜面
[0046]217第二倾斜面
[0047]218 棱线
[0048]220反射面
[0049]230射出面
[0050]CA中心轴
[0051]LA 光轴
【具体实施方式】
[0052]以下，参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。以下的说明中，作为本发明的面光源装置的代表例，说明适于液晶显示装置的背光源等的面光源装置。这些面光源装置可以通过与被来自面光源装置的光照射的被照射部件(例如液晶面板)组合，作为显示装置而使用。
[0053](面光源装置及发光装置的结构)
[0054]图1?图3是表示本发明一实施方式的面光源装置100的结构的图。图1A是本实施方式的面光源装置100的俯视图，图1B是主视图。图2A是图1B所示的A-A线的剖面图，图2B是图1A所示的B-B线的剖面图。图3是将图2B的一部分放大后的局部放大剖面图。
[0055]如图1及图2所示，本实施方式的面光源装置100具有壳体120、光漫射部件140及多个发光装置160。多个发光装置160在壳体120的底板122上配置为矩阵状。底板122的内表面作为漫射反射面而发挥功能。另外，在壳体120的顶板设有开口部。光漫射部件140以堵住该开口部的方式而配置，作为发光面而发挥功能。对于发光面的大小，不特别地进行限定，例如是约400mmX约700mm (32英寸)。
[0056]如图3所示，多个发光装置160分别固定在基板124上。多个基板124分别固定在壳体120的底板122上的规定位置。多个发光装置160分别具有发光元件162及光束控制部件200。
[0057]发光元件162是面光源装置100的光源，安装在基板124上。发光元件162例如是白色发光二极管等发光二极管(LED)。
[0058]光束控制部件200是控制从发光元件162射出的光的配光的漫射透镜，固定在基板124上。以其中心轴CA与发光元件162的光轴LA —致的方式将光束控制部件200配置在发光元件162上。此外，后述的光束控制部件200的反射面220及射出面230都是旋转对称(圆对称)，且它们的旋转轴一致。将该反射面220及射出面230的旋转轴称为“光束控制部件的中心轴CA”。另外，所谓“发光元件的光轴LA”是指来自发光元件162的立体出射光束的中心的光线。
[0059]通过一体成型来形成光束控制部件200。对于光束控制部件200的材料，只要是能够使所希望的波长的光通过的材料，不特别地进行限定。例如，光束控制部件200的材料是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)、环氧树脂(EP)等透光性树脂、或玻璃。
[0060]本实施方式的面光源装置100中，其主要特征在于针对光束控制部件200的结构。因此，光束控制部件200的细节将在后面说明。
[0061]光漫射部件140是具有光漫射性的板状部件，使来自发光装置160的出射光漫射的同时使其透射。通常，光漫射部件140几乎与液晶面板等被照射部件大小相同。例如，由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚树脂(MS)等透光性树脂形成光漫射部件140。为了赋予光漫射性，在光漫射部件140的表面形成有细微的凹凸，或在光漫射部件140的内部分散有珠粒等光漫射物质。
[0062]本实施方式的面光源装置100中，利用各光束控制部件200以照射光漫射部件140的宽范围的方式将从各发光