照明装置和显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明装置和显示装置。
【背景技术】
[0002]近年来，以电视接收装置为首的图像显示装置的显示元件从以往的布劳恩管转化为液晶面板、等离子显示器面板等薄型的显示面板，能进行图像显示装置的薄型化。在液晶显示装置中，其所使用的液晶面板自身不发光，因此另外还需要作为照明装置的背光源装置，背光源装置根据其机理大致分为直下型和边光型。边光型的背光源装置具备:导光板，其对来自配置于端部的光源的光进行引导；以及光学构件，其对来自导光板的光施加光学作用形成均匀的面状的光来提供给液晶面板，作为其一个例子，已知下述专利文献I记载的技术方案。在该专利文献I中公开了如下构成:在导光板的光出射面排列配置有多个柱面透镜而使导光板具有聚光功能，并且在光出射面侧配置有棱镜。
_3] 现有技术文献
[0004]专利f献
[0005]专利文献1:国际公开第2012/050121号
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]在上述专利文献I中，使设于导光板的光出射面的柱面透镜与配置在光出射面上的棱镜片的聚光方向一致，由此提高聚光作用。然而，在谋求进一步提高背光源装置的亮度的情况下，在上述构成中有可能聚光作用不足，还有改善的余地。
[0008]本发明是基于上述情况而完成的，其目的在于谋求提高亮度。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本发明的照明装置具备:光源；导光板，其为方形的板状，其外周端面中的成为对边的一对端面中的至少任一方为与上述光源相对的光入射面，并且在板面具有使光出射的光出射面；反射构件，其具有与上述导光板的与上述光出射面相反的一侧板面相对的反射面，并且用上述反射面使来自上述导光板侧的光反射；各向异性聚光部，其相对于上述导光板配置在与上述反射构件侧相反的一侧，包括多个单位聚光部，上述单位聚光部在沿着上述导光板的上述外周端面中的成为对边并且不包括上述光入射面的一对端面的第I方向上延伸，多个上述单位聚光部以在沿着上述导光板的上述外周端面中的包括上述光入射面的上述一对端面的第2方向上排列的形式配置；以及各向异性反射部，其设于上述反射构件的上述反射面，是以沿着上述第2方向排列多个沿着上述第I方向延伸的单位反射部的形式配置而成的。
[0011]这样，从光源发出的光入射到导光板的光入射面，再由配置于与光出射面相反的一侧的反射构件的反射面反射等而在导光板内传播后，从光出射面出射。利用相对于导光板配置在与反射构件侧相反的一侧的各向异性聚光部对从光出射面出射的光在沿着导光板的外周端面中的成为对边并且不包括光入射面的一对端面的第I方向上几乎不施加聚光作用，而在沿着导光板的外周端面中的包括光入射面的一对端面的第2方向上施加聚光作用。详细地说，各向异性聚光部是以沿着第2方向排列多个沿着第I方向延伸的单位聚光部的形式配置的构成，因此能在光从单位聚光部出射时在作为单位聚光部的排列方向的第2方向上选择性地施加聚光作用。
[0012]并且，将来自导光板的与光出射面相反的一侧的板面的光反射的各向异性反射部具有多个单位反射部，上述单位反射部沿着第I方向延伸并且以沿着第2方向排列多个的形式配置，因此利用各单位反射部对来自导光板的光赋予作为单位反射部的排列方向的第2方向上的角度并进行反射，并且几乎不赋予作为单位反射部的延伸方向的第I方向上的角度地进行反射。因此，从导光板的光出射面出射而朝向各向异性聚光部的光中的沿着作为单位聚光部的聚光方向的第2方向行进的光被各向异性反射部赋予角度，因此对各向异性聚光部提供更多在单位聚光部中不发生回归反射而出射的光。由此，能提高光的利用效率并且提高来自各向异性聚光部的出射光的亮度。
[0013]本发明的实施方式优选如下构成。
[0014](I)上述各向异性聚光部是将上述单位聚光部设为截面形状为大致三角形的单位棱镜的构成。这样，构成各向异性聚光部的单位聚光部是截面形状为大致三角形的单位棱镜，因此能根据顶角来调整对出射光施加的聚光作用的强弱等。
[0015](2)相对于上述各向异性聚光部在上述导光板侧具备柱面透镜光栅部，上述柱面透镜光栅部是以沿着上述第2方向排列多个沿着上述第I方向延伸的柱面透镜的形式配置而成的。这样，能使光全反射从而使其在构成柱面透镜光栅部的柱面透镜内沿着作为其延伸方向的第I方向行进，从而能在第I方向上使光扩散，并且能在光从柱面透镜出射时在作为柱面透镜的排列方向的第2方向上选择性地施加聚光作用。这样，来自柱面透镜光栅部的出射光以在第I方向上扩散且在第2方向被施加聚光作用的状态入射到各向异性聚光部，因此能提供更多在各向异性聚光部的单位聚光部不发生回归反射地出射的光。由此，能进一步提高光的利用效率并且进一步提高来自各向异性聚光部的出射光的亮度，而且在第I方向上不容易发生亮度不均匀。
[0016](3)上述柱面透镜光栅部一体地设于上述导光板的上述光出射面。这样，在导光板内传播的光从光出射面出射之前的阶段，利用柱面透镜发生全反射而沿着作为柱面透镜的延伸方向的第I方向行进从而在第I方向上扩散，因此来自光出射面的出射光不容易发生亮度不均匀。另外，与假设将柱面透镜光栅部设为与导光板分体的部件的情况相比，部件个数减少，因此适合于谋求低成本化等。
[0017](4)在上述各向异性聚光部中上述单位聚光部的顶角为90°。这样，与假设顶角为90°以上(钝角)的情况相比，能利用单位聚光部使更多的光回归反射并且将出射光的出射角度范围限制得更窄。由此，能得到强的聚光作用，适合于进一步提高亮度。
[0018](5)在上述各向异性反射部中，上述单位反射部的截面形状为大致三角形。这样，构成各向异性反射部的单位反射部的截面形状为大致三角形，因此能在对沿着第2方向行进的光进行反射时根据其顶角来调整对光赋予的角度。
[0019](6)在上述各向异性反射部中，上述单位反射部的顶角为103°?165°的范围。这样，与假设单位反射部的顶角设为小于103°的值或者大于165°的值的情况相比，能提高来自各向异性聚光部的出射光的亮度。
[0020](7)在上述各向异性反射部中，上述单位反射部的顶角为115°?145°的范围。这样，能进一步提高来自各向异性聚光部的出射光的亮度，与例如在使用反射面平坦的反射构件来代替各向异性反射部的情况相比，能使来自各向异性聚光部的出射光的亮度提高2%以上。
[0021](8)在上述各向异性反射部中，上述单位反射部的顶角为120°?135°的范围。这样，能进一步提高来自各向异性聚光部的出射光的亮度，与例如使用反射面为平坦的反射构件来代替各向异性反射部的情况相比，能使来自各向异性聚光部的出射光的亮度提高3%以上。
[0022](9)在上述各向异性反射部中，上述单位反射部的顶角为130°。这样，能最大限度地提高来自各向异性聚光部的出射光的亮度，与例如使用反射面平坦的反射构件来代替各向异性反射部的情况相比，能使来自各向异性聚光部的出射光的亮度提高4%以上。
[0023](10)上述各向异性反射部包括上述单位反射部的顶部为圆弧形状的单位反射部。这样，构成各向异性反射部的单位反射部的顶部抵接于导光板的与光出射面相反的一侧的板面的情况下，不容易使导光板的上述板面受到擦伤等，还难以发生单位反射部的顶部由于导光板而变形的情况。由此，导光板和单位反射部的光学性能不容易恶化。
[0024](11)在上述各向异性反射部中，全部上述单位反射部的上述顶部是圆弧的。这样，不容易对导光板的与光出射面相反的一侧的板面造成擦伤等，也不容易发生单位反射部的顶部由于导光板而变形的情况。由此，导光板和单位反射部的光学性能更不容易恶化。
[0025](12)上述各向异性反射部以混合存在的形式具有上述顶部为圆弧的上述单位反射部和上述顶部为角状的上述单位反射部，多个上述顶部为圆弧的上述单位反射部以在上述第2方向上在彼此之间隔着上述顶部为角状的上述单位反射部的形式间断地配置，并且配置为上述顶部比上述顶部为角状的上述单位反射部靠近上述导光板。这样，顶部为圆弧的单位反射部与顶部为角状的单位反射部相比顶部靠近导光板配置，因此在顶部为角状的单位反射部和导光板的与光出射面相反的一侧的板面之间具有间隙。由此，导光板与各向异性反射部的接触面积减小，不容易发生两者紧贴的情况。并且，多个顶部为圆弧的单位反射部以在第2方向上在彼此之间隔着顶部为角状的单位反射部的形式间断地配置，因此能稳定地保持单位反射部与导光板的位置关系。
[0026]接下来，为了解决上述问题，本发明的显示装置具备上述记载的照明装置和利用来自上述照明装置的光进行显示的显示面板。
[0027]根据这种构成的显示装置，能使照明装置的出射光的亮度高，因此能实现显示质量良好的显示。
[0028]上述显示面板能举例示出液晶面板。这种显示装置能作为液晶显示装置应用于各种用途，例如能应用于智能电话、平板型个人计算机的显示器等。
[0029]发明效果
[0030]根据本发明，能谋求亮度的提高。
【附图说明】
[0031]图1是示出本发明的实施方式I的液晶显示装置的概要构成的分解立体图。
[0032]图2是示出构成液晶显示装置的背光源装置的概要构成的分解立体图。
[0033]图3是示出液晶显示装置的沿着长边方向(第I方向，X轴方向)的截面构成的截面图。
[0034]图4是示出液晶显示装置的沿着短边方向(第2方向，Y轴方向)的截面构成的截面图。
[0035]图5是将图3的LED附近放大的截面图。
[0036]图6是示出构成液晶显示装置的背光源装置的沿着短边方向(第2方向，Y轴方向)的截面构成的截面图。
[0037]图7是示出在变更了柱面透镜光栅部的柱面透镜的切线角的情况下从光出射面侧拍摄导光板的照片和亮度不均匀的判断结果的表。
[0038]图8是表示在变更了柱面透镜光栅部的柱面透镜的切线角的情况下的第2方向上的亮度角度分布的坐标图。
[0039]图9是表示光对棱镜片的入射角与来自棱镜片的光的出射角的关系的坐标图。
[0040]图10是表示在比较实验I中，将棱镜片的单位棱镜的顶角固定为90°，而且使反射片的各向异性反射部的单位反射部的顶角在90°?165°的范围内变化时的棱镜片的出射光的亮度的变化的坐标图。
[0041]图11是示出比较实验2中，比较例和实施例的第2方向上的亮度角度分布的坐标图。
[0042]图12是示出比较实验2中，比较例和实施例的第I方向上的亮度分布的坐标图。
[0043]图13是示出本发明的实施方式2的背光源装置的沿着短边方向(第2方向，Y轴方向)的截面构成的截面图。
[0044]图14是表示比较实验3中的比较例和实施例1、2的相对亮度和半值全角的表。
[0045]图15是示出本发明的实施方式3的背光源装置的沿着短边方向(第2方向，Y轴方向)的截面构成的截面图。
[0046]图16是表示比较实验4中的比较例和实施例1?3的相对亮度和半值全角的表。
[0047]图17是示出本发明的实施方式4的背光源装置的沿着短边方向(第2方向，Y轴方向)的截面构成的截面图。
[0048]图18是示出本发明的实施方式5的背光源装置的沿着短边方向(第2方向，Y轴方向)的截面构成的截面图。
【具体实施方式】
[0049]<实施方式I >
[0050]根据图1至图12说明本发明的实施方式I。在本实施方式中，举例示出了液晶显示装置10。此外，各附图的一部分示出了 X轴、Y轴和Z轴，各轴方向描绘为在各附图中所示的方向。另外，在上下方向上以图3至图5为基准，且设该图上侧为表侧并且设该图下侧为里侧。
[0051]如图1所示，液晶显示装置10整体上在俯视时为长方形，是对作为主干部件的液晶显示单元LDU组装有触摸面板14、盖面板(保护面板，保护玻璃)15和外壳16等部件而成的。液晶显示单元LDU具有:液晶面板(显示面板)11，其具有在表侧显示图像的显示面DS ;背光源装置(照明装置)12，其配置于液晶面板11的里侧，向液晶面板11照射光；框架(箱体构件)13，其从液晶面板11即与背光源装置12侧相反的一侧(显示面DS侧)进行按压。触摸面板14和盖面板15 —起被从表侧收纳于构成液晶显示单元LDU的框架13内，并且外周部分(包括外周端部)被框架13从里侧支撑。触摸面板14配置在相对于液晶面板11在表侧隔开规定间隔的位置，并且里侧(内侧)的板面是与显示面DS成相对状的相对面。盖面板15以在表侧与触摸面板14重叠的形式配置，并且里侧(内侧)的板面为与触摸面板14的表侧板面成相对状的相对面。此外，在触摸面板14与盖面板15之间设有防反射膜AR(参照图5)。外壳16以从里侧覆盖液晶显示单元LDU的形式组装于框架13。液晶显示装置10的构成部件中的框架13的一部分(后述的环状部13b)、盖面板15和外壳16构成液晶显示装置10的外观。本实施方式的液晶显示装置10应用于例如平板型个人计算机等电子设备，其画面尺寸例如为20英寸程度。
[0052]首先，详细说明构成液晶显示单元LDU的液晶面板11。如图3和图4所示，液晶面板11具备:玻璃制成的一对基板11a、11b，其在俯视时为长方形，并且大致透明，具有良好的透光性；以及液晶层(未图示)，其介于两基板I la、llb间，含有作为光学特性随着施加电场而变化的物质的液晶分子，两基板IlaUlb在维持着液晶层的厚度量的间隙的状态下被未图示的密封材料贴合。该液晶面板11具有:显示区域(被后述的板面遮光层32包围的中央部分)，其显示图像；以及非显示区域(与后述的板面遮光层32重叠的外周部分)，其成为包围显示区域的边框状，并且不显示图像。此外，液晶面板11的长边方向与X轴方向一致，短边方向与Y轴方向一致，而且厚度方向与Z轴方向一致。
[0053]两基板IlaUlb中的表侧(正面侧)为CF基板11a，里侧(背面侧)为阵列基板Ilb0在阵列基板Ilb的内面侧(液晶层侧，与CF基板Ila的相对面侧)并排设有多个作为开关元件的TFT (Thin Film Transistor:薄膜晶体管)和像素电极，并且在这些TFT和像素电极的周围以包围它们的方式配设有成格子状的栅极配线和源极配线。从未图示的控制电路对各配线提供规定的图像信号。配置在被栅极配线和源极配线包围的方形区域中的像素电极包括IT0(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)或者ZnO(Zinc Oxide:氧化锌)这样的透明电极。
[0054]另一方面，在CF基板Ila上与各像素对应的位置并排设有多个彩色滤光片。彩色滤光片为R、G、B三色交替排列的配置。在各彩色滤光片间形成有用于防止混色的遮光层(黑矩阵)。在彩色滤光片和遮光层的表面设有与阵列基板Ilb侧的像素电极相对的相对电极。该CF基板Ila为比阵列基板Ilb小一圈的大小。另外，在两基板11a、Ilb的内面