专利名称：面光源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及面光源装置。具体说就是本发明涉及在液晶显示装置和照明装置等中使用的面光源装置。
背景技术：
(第一现有例)把现有例的面光源装置1用图1的分解立体图和图2的剖面图表示。面光源装置1包括把光封闭在里面的导光板2、发光部3和反射板4。导光板2用聚碳酸酯树脂和甲基丙烯合成树脂等透明且折射率大的树脂进行成型，在导光板2的下面有通过凹凸加工和扩散反射墨水的点印刷而形成的扩散图案5。发光部3是在电路基板6上安装多个发光二极管(LED)等的所谓点光源7而形成的，其与导光板2的侧面(光射入面8)相对。反射板4由反射率高的例如白色树脂板形成，用双面胶带9把两侧部粘贴在导光板2的下面。
面光源装置1除去导光板2的光射出面10四个周边的矩形区域就是液晶等照明中实际使用的有效区域。
但如图2所示，从发光部3射出并从光射入面8引导到导光板2内部的光f在导光板2内部被全反射，被封闭在导光板2的内部。导光板2内部的光f射入向扩散图案5时被扩散反射，以比全反射临界角小的角度向光射出面10反射的光f从光射出面10向外部取出。透过了导光板2下面不存在有扩散图案5部位的光f由反射板4反射，再次返回到导光板2内部，所以就防止了光通量从导光板2下面的损失。
使用了点光源的上述那种面光源装置1为了降低电力消耗而用点光源7谋求模拟的线状光源。即通过把点光源7配置成一列来模拟冷阴极线管那样的线状光源。因此，为了谋求更低的电力消耗，就希望减少点光源7的数量，理想的是用一个点光源7就得到高亮度且亮度不匀少的面光源装置1。
但如图3所示，当用一个点光源7而使面光源装置1发光时，来自点光源7的光f被导光板2的光射入面8全反射，所以与导光板2的结合效果不好，面光源装置1的亮度低。而且导光板2的角部分11(图3中画有斜线的区域)直到有效区域R的角部是暗的，面光源装置1产生大的亮度不匀。
作为面光源装置的现有例知道的有下述的专利文献1、专利文献2。
专利文献1特开平06-51130号专利文献2特开昭61-240506号发明内容本发明是鉴于上述现有例的问题点而开发的，其目的在于使面光源装置的亮度分布均匀化且提高亮度。
本发明的面光源装置具备导光板，其用于把从光射入面导入的光封闭在里面，且从光射出面向外部取出；光源，其配置在导光板的光射入面侧，且比导光板的宽度小，把光源射出的光从光射入面引导到导光板内部并把它封闭在导光板内部，并从光射出面把其向外部取出，在所述光源的前方，在导光板上形成有使在导光板内传导的光扩散扩展用的空处。
本发明的另外面光源装置具备导光板，其用于把从光射入面导入的光封闭在里面，且从光射出面向外部取出；光源，其配置在导光板的光射入面侧，且比导光板的宽度小，把光源射出的光从光射入面引导到导光板内部并把它封闭在导光板内部，并从光射出面把其向外部取出，在所述光源的前方，在导光板上形成有使在导光板内传导的光向导光板有效区域的角部反射用的空处。
本发明面光源装置的所述空处既可以贯通导光板的正反面，或也可以是空处的一端在导光板正反面中的一方开口，而空处的另一端与导光板正反面中的另一方接近。而且导光板的空处其断面也可以是三角形。
本发明的面光源装置中，由于在光源的前方形成了空处，所以从光源向空处射出的光在导光板与空处的边界面通过全反射和折射而在导光板内部被扩散，扩展到整个导光板。特别是光在导光板与空处的边界面被向后方全反射，所以光也到达了导光板的角部分，防止了导光板的角部分暗。因此即使在使用比导光板的宽度小的光源的情况下，也能使面光源装置的亮度分布均匀。
本发明的另外面光源装置中，由于在光源的前方形成了空处，所以从光源向空处射出的光在导光板与空处的边界面被向后方全反射，所以光也到达了导光板的角部分，防止了导光板的角部分暗。
空处的形状没有特别限定，但例如空处是不贯通导光板的结构的话，则降低了光从空处向导光板厚度方向的泄漏，不降低亮度分布的均匀性。若设置断面是三角形状空处的话，则通过变化该三角形的形状就能控制由空处反射的光的方向，有更加提高面光源装置亮度分布均匀性的优良效果。
本发明以上说明的结构要素只要可能，可以任意组合。
图1是表示现有例面光源装置的分解立体图；图2是同上的纵剖面图；图3是表示导光板有效区域的平面图；图4是表示本发明实施例1面光源装置的立体图；图5是同上局部剖面的纵剖面图；图6是表示光利用空处而扩散到整个导光板情况的说明图；图7是表示本发明实施例2面光源装置的立体图；图8是同上局部剖面的纵剖面图；图9是表示本发明实施例3面光源装置的立体图；图10是同上局部剖面的纵剖面图；图11是表示本发明实施例4面光源装置的平面图；图12是同上局部剖面的纵剖面图；图13是使用了本发明面光源装置的照明装置的立体图；图14是使用了本发明面光源装置的液晶显示装置的分解立体图；图15是表示具备把本发明的液晶显示装置作为显示用的手机的立体图；图16是表示在同上的手机中驱动液晶显示装置用的结构的方块图；图17是表示具备把本发明的液晶显示装置作为显示用的电子笔记本的立体图；图18是表示在同上的电子笔记本中驱动液晶显示装置用的结构的方块图。
具体实施例方式
下面根据附图详细说明本发明的实施例。
图4是表示本发明实施例1面光源装置21的立体图，图5是其局部剖面的纵剖面图。该面光源装置21，其在由折射率大的透明树脂材料形成的导光板22的上面形成光射出面23，在下面通过凹凸加工和扩散反射墨水的点印刷而形成的扩散图案(未图示)。在该导光板22的下面设置反射板24，其由表面反射率高的材料，例如硬质的或比较软质的白色塑料板形成。光射出面23的中央矩形区域是有效区域R。该有效区域R在例如作为液晶显示装置的面光源装置(背光灯)使用时是与形成液晶显示屏像素的区域相对的区域。在与导光板22的光射入面25中央相对的区域配置有发光部26(点光源)，在发光部26的前方导光板22上形成有前端细的大致圆锥形状乃至炮弹形的空处27，空处27的上端达到导光板22上面(光射出面23)的近旁。
如图5所示，发光部26是比导光板22的宽度小的光源，其用由白色树脂等表面反射率高的材质构成的外装部件28把点光源状的发光元件29包围。发光元件29的结构是，把LED等微小的发光元件芯片31芯片焊接在一侧的引线端子30的前端上，把发光元件芯片31与另一侧引线端子的前端用连接引线连接后，把发光元件芯片31和一侧引线端子30以及另一侧引线端子模制在透明密封树脂32中。其结果是发光元件29仅其朝光射出侧的一面(前面)从外装部件28露出。作为发光元件29即使使用小灯泡也不要紧。
但从发光元件芯片31向前面以外的方向，例如向背面方向射出的光通过透明密封树脂32中而到达透明密封树脂32与外装部件28的边界面，在该边界面被反射。这样在与外装部件28的边界面被一次或多次反射的光从发光元件29的前面向前方射出，从光射入面25向导光板22内部导入。这样，通过发光部26能使来自发光元件29的光向前面集中射出，所以提高了发光元件29与导光板22的光结合效率，能提高面光源装置21的亮度。
如图6所示，向导光板22导入的光中从发光部26向空处27射出的光通过在发光部26前方形成的大致圆锥状空处27的边界面而向各个方向全反射和折射，这样，在导光板22内部就被扩散而扩展到整个导光板22中。特别是光在导光板22与空处27的边界面向后方全反射，所以光也到达了有效区域R和角部Q，防止了角部Q的暗。因此即使使用比导光板22的宽度小的发光部26(点光源)时，也能使面光源装置21的亮度分布均匀化。
图7是表示本发明实施例2面光源装置41的立体图，图8是其局部剖面的纵剖面图。该面光源装置41中空处42是贯通导光板22的圆柱形。如本实施例和下面的实施例所示，空处42的形状没有特别限定，通过形状给予亮度分布的影响不同。
如图8所示，从发光部26射出的光与实施例1相同，与导光板22高效率结合并到达空处42的光被向导光板22的大致面方向反射且被扩散到整个导光板22中。这时光在导光板22与空处42的边界面向后方全反射，所以光也到达了有效区域R和角部Q，能防止角部Q的暗。
图9是表示本发明实施例3面光源装置43的立体图，图10是同上局部剖面的纵剖面图。该面光源装置43中空处44是不贯通导光板22的，即在实施例2中不到达光射出面23的圆柱。这样，只要是空处44是不到达光射出面23的结构，就能降低光f从空处44向导光板22厚度方向的泄漏(图10中虚线所示)，防止亮度分布均匀性的降低。
如图10所示，从发光部26射出的光与实施例1相同，与导光板22高效率结合并到达空处44的光被扩散到整个导光板22中。这时由于空处44的上面不从导光板22的光射出面23露出，所以与实施例2相比就降低了光f从空处44向导光板22厚度方向的泄漏。
图11是表示本发明实施例4面光源装置45的平面图，图12是其局部剖面的纵剖面图。该面光源装置45是在实施例1～3中把空处46形成其断面是三角形。只要配置成把断面是三角形状的空处46的顶点朝向发光部26，使三角形的底边与发光部26和顶点的连线正交的话，就能使来自发光部26的光高效率地向有效区域R的光源侧左右两角部Q汇集，有更加提高面光源装置45亮度分布均匀性的优良效果。
(照明装置)图13是表示利用了本发明面光源装置的照明装置51的立体图。该照明装置51为了增加光通量、提高亮度而使用四个发光部52。该照明装置51用于室内照明和汽车的尾灯等。在与实施例1同样的部件上付与相同的符号。
(液晶显示装置)图14是表示使用了本发明面光源装置的液晶显示装置61的分解立体图。该面光源装置60在导光板22上安装有具备红(R)62a、绿(G)62b、蓝(B)62c三种颜色发光元件的发光部62。扩散板63与面光源装置60光射出面23相对配置，液晶显示屏64与其上面相对配置。液晶显示屏64把液晶材料密封在由透明电极和TFT、彩色滤光器、黑底矩阵等形成的两片液晶基板(玻璃基板、膜基板)65、66之间，在液晶基板65、66的两外面配置偏光板67。
根据这种液晶显示装置61能把显示面的亮度分布变均匀，能谋求液晶显示装置61的高质量化。
(具备液晶显示装置的电子笔记本)本发明的液晶显示装置最好使用在手机和像弱电无线机那样的无线信息传递装置上，像手提电脑、电子笔记本和电子计算器那样的信息处理装置等上。
图15是表示具备把本发明的例如图14所示那样的液晶显示装置61作为显示用的手机71的立体图，图16是其功能方块图。手机71的正面具备拨号输入用的十位按键等按钮开关72，在其上方配置有液晶显示装置61，在手机的上面设置天线73。当从按钮开关72把拨号等输入，则输入的拨号信息等通过发送电路74从天线73向电话公司的基地局发送。而输入的拨号信息等则是输送到液晶驱动电路75，液晶显示装置61由液晶驱动电路75驱动而把拨号信息等显示在液晶显示装置61上。
图17是表示具备把本发明的例如图14所示的液晶显示装置61作为显示用的电子笔记本81的立体图，图18是其功能方块图。电子笔记本81打开盖82则具备键输入部83和液晶显示装置61，其内部设置有液晶驱动电路84和演算处理电路85等。例如当从键输入部83把十位按键和假名键等输入，则输入的信息被送到液晶驱动电路84而表示在液晶显示装置61上。然后当按压演算键等的控制键时，则由演算处理电路85实施规定的处理和演算，其结果被送到液晶驱动电路84而表示在液晶显示装置61上。
本发明不限定于所述实施例，当然在本发明的范围内可以变更。例如作为光学的边界面也可以设置孔来代替槽，也可以在槽的表面或在光射入面的点光源(发光部)两侧通过印刷等形成透明的折射层(光散射层)。或也可以把槽设置在光射入面以外的面上。这样能把进入到有效区域外的导光板边缘的光更有效地集中到有效区域内，所以能实现进一步的均匀性的提高和高亮度化。
本发明是面光源装置，既能作为照明装置使用，也能在液晶显示装置等的背光灯等中使用。
权利要求
1.一种面光源装置，具备导光板，其用于把从光射入面导入的光封闭在里面，且从光射出面向外部取出；光源，其配置在导光板的光射入面侧，且比导光板的宽度小，把光源射出的光从光射入面引导到导光板内部并把它封闭在导光板内部，并从导光板的光射出面把其向外部取出，其特征在于，在所述光源的前方，在导光板上形成有使在导光板内传导的光扩散扩展用的空处。
2.一种面光源装置，具备导光板，其用于把从光射入面导入的光封闭在里面，且从光射出面向外部取出；光源，其配置在导光板的光射入面侧，且比导光板的宽度小，把光源射出的光从光射入面引导到导光板内部并把它封闭在导光板内部，并从导光板的光射出面把其向外部取出，其特征在于，在所述光源的前方，在导光板上形成有使在导光板内传导的光向导光板有效区域的角部反射用的空处。
3.如权利要求1或2所述的面光源装置，其特征在于，所述空处贯通导光板的正反面。
4.如权利要求1或2所述的面光源装置，其特征在于，所述空处的一端在导光板正反面中的一方开口，所述空处的另一端与导光板正反面中的另一方接近。
5.如权利要求1或2所述的面光源装置，其特征在于，所述空处其断面是三角形。
全文摘要
提供一种面光源装置，其亮度分布被均匀化、亮度被提高。其包括射出光的点光源状发光部(26)和把由光射入面导入的光封闭在里面并从光射出面(23)向外部取出用的导光板(22)。在导光板(22)的下面形成扩散图案的同时在发光部(26)前方的导光板(22)上形成圆锥状的空处(27)，通过使从发光部(26)射出的光在空处(27)的边界面反射而使光射向导光板(22)的角部。
文档编号G02B5/02GK1595251SQ200410056479
公开日2005年3月16日 申请日期2004年8月11日 优先权日2003年9月8日
发明者篠原正幸, 青山茂 申请人:欧姆龙株式会社