光束控制部件、发光装置、面光源装置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，作为背光源有时使用直下式面光源装置。近年来，使用具有多个发光元件作为光源的直下式面光源装置(例如，参照专利文献I)。
[0003]图1是表示专利文献I记载的面光源装置10的结构的图。图1A是面光源装置10的立体图，图1B是面光源装置10的局部放大剖面图。此外，图1A中，为了表示装置的内部而省略了光漫射部件15的一部分。
[0004]如这些图所不,面光源装置10具有:壳体11 ;配置于壳体内的支撑板12 ;固定于支撑板12的多个安装基板13 ;固定于安装基板13的多个光源单元14 ;以及配置于壳体11开口部的光漫射部件15。支撑板12和安装基板13的表面为了使光反射而涂装为白色。光源单元14具有:LED16 ；以及控制LED16的出射光的配光的光学元件20，隔着隔片17固定于安装基板13。
[0005]光学元件20具有:形成于背面的平面形状的入射面21 ;形成于正面的漏斗形状的反射面22 ;和以连接入射面21的外缘与反射面22的外缘的方式形成的侧面23。LED16的出射光由入射面21入射到光学元件20内，并由反射面22向侧面23反射。反射光由侧面
23向光学元件20外射出。来自侧面23的出射光的一部分朝向光漫射部件15，来自侧面23的出射光的另一部分朝向支撑板12或安装基板13。到达支撑板12或安装基板13的光，由支撑板12或安装基板13的表面漫射的同时反射。从侧面23到达光漫射部件15的光以及从支撑板12或安装基板13到达光漫射部件15的光由光漫射部件15漫射的同时进行透射。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2007-048883号公报
【发明内容】
[0009]然而，专利文献I记载的面光源装置10中，光学元件20的入射面21的形状未与反射面22配合地被最优化，因此有可能在反射面22的中央部产生漏光而产生辉度不均。另夕卜，专利文献I记载的面光源装置10中，未配合光学元件20的配光特性而调整光学元件20的节距，因此有可能产生辉度不均。由此，对于专利文献I记载的光学元件20和面光源装置10，存在为了减少辉度不均而进行改善的余地。另外，专利文献I记载的面光源装置10中，未考虑以最佳的角度向光漫射部件15的最佳的位置使光入射，因此也存在光的损失较多的问题。
[0010]本发明的目的在于，提供一种控制从发光元件射出的光的配光的光束控制部件，其在使用于面光源装置的情况下能够抑制辉度不均的产生，而且能够以最佳的角度向光漫射部件的最佳的位置使光入射以提高光利用效率。另外，本发明的另一目的在于，提供一种具有该光束控制部件的发光装置、面光源装置和显示装置。
[0011]为了实现上述目的，本发明的光束控制部件是控制从发光元件射出的光的配光的光束控制部件，其具有:第一主面，其包括使从所述发光元件射出的光的一部分入射的第一入射面、以及使从所述发光元件射出的光的另一部分入射的第二入射面；第二主面，其与所述第一主面相对地配置，并且包括使由所述第一入射面入射的光以及由所述第二入射面入射的光向侧方反射的全反射面；以及侧面，其以连接所述第一主面的外缘与所述第二主面的外缘的方式而配置，并使由所述全反射面反射的光射出，所述第一入射面为配置于所述第一主面的中央部的凹面，所述第二入射面为从所述第一入射面的开口边缘向侧方延伸的面，所述全反射面为在与所述第一入射面的顶部相对的位置具有顶部的大致圆锥状的凹面。
[0012]本发明的发光装置具有:发光元件；以及以所述发光元件的光轴通过所述第一入射面的顶部的方式配置的本发明的光束控制部件，将所述光轴的方向设为0°时的配光分布中的相对光度的峰值角度超过90°，以相对于所述光轴为90°以上的角度射出的光实质上由如下的光组成，即:由所述第二入射面入射，并由所述全反射面反射，并从所述侧面射出的光。
[0013]本发明的面光源装置具有:漫射反射面；配置于所述漫射反射面上的多个本发明的发光装置；以及使来自所述发光装置的出射光漫射的同时使其透射的光漫射部件，在包含相互邻接的两个所述发光装置的光轴的剖面中，从一方的所述发光装置的所述发光元件的发光中心射出，并由所述全反射面中的另一方的所述发光装置侧的上端部反射，且从所述侧面射出的光，在所述两个发光装置之间到达所述漫射反射面。
[0014]本发明的显示装置具有:本发明的面光源装置；以及由来自所述面光源装置的出射光照射的显示部件。
[0015]具有本发明的光束控制部件的面光源装置与具有以往的光束控制部件的面光源装置相比，能够将光均匀且高效地照射到被照射面。因此，与以往的装置相比，本发明的面光源装置和显示装置明亮且辉度不均少。
[0016]附图简要说明
[0017]图1A、图1B是表示专利文献I记载的面光源装置的结构的图；
[0018]图2A、图2B是表示实施方式的面光源装置的结构的图；
[0019]图3A、图3B是表示实施方式的面光源装置的结构的剖面图；
[0020]图4是放大了图3B的一部分的局部放大剖面图；
[0021]图5A?图5C是表示实施方式的光束控制部件的结构的图；
[0022]图6是表示实施方式的光束控制部件的结构的剖面图；
[0023]图7A?图7C是实施方式的发光装置的光路图；
[0024]图8是实施方式的面光源装置的光路图；
[0025]图9是实施方式的面光源装置的光路图；
[0026]图10是表示实施方式的光束控制部件的配光特性的曲线图；
[0027]图11A、图1lB是表示在辉度分布的测量中使用的面光源装置的结构的图；以及
[0028]图12A、图12B是表示图11所示的面光源装置的辉度分布的曲线图。
[0029]符号说明
[0030]10面光源装置
[0031]11 壳体
[0032]12支撑板
[0033]13安装基板
[0034]14光源单元
[0035]15光漫射部件
[0036]16 LED
[0037]17 隔片
[0038]20光学元件
[0039]21入射面
[0040]22反射面
[0041]23 侧面
[0042]100面光源装置
[0043]110 壳体
[0044]112 底板
[0045]114内面(漫射反射面)
[0046]116 顶板
[0047]120光漫射部件(发光面)
[0048]200发光装置
[0049]210发光元件
[0050]300光束控制部件
[0051]310 第一主面
[0052]311 第一凹部
[0053]312 第二凹部
[0054]313第一入射面
[0055]314第二入射面
[0056]315第三入射面
[0057]320 第二主面
[0058]321全反射面
[0059]330 侧面
[0060]340支脚部
[0061]CA光束控制部件的中心轴
[0062]LA发光元件的光轴
[0063]P发光装置的节距
【具体实施方式】
[0064]以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。这里，作为本发明的面光源装置的代表例，对适合于液晶显示装置的背光源等的面光源装置进行说明。这些面光源装置通过与由来自面光源装置的光照射的被照射部件(例如，液晶面板)进行组合，能够作为显示装置使用。
[0065](面光源装置和发光装置的结构)
[0066]图2?图4是表示本发明的一个实施方式的面光源装置100的结构的图。图2A是俯视图、图2B是主视图。图3A是图2B所示的A-A线的剖面图，图3B是图2A所示的B-B线的剖面图。图4是放大了图3B的一部分的局部放大剖面图。
[0067]如图2和图3所示，本实施方式的面光源装置100具有壳体110、多个发光装置200以及光漫射部件120。多个发光装置200矩阵状地配置在壳体110的底板112的内面114上。底板112的内面114作为漫射反射面而发挥功能。另外，壳体110的顶板116上设有开口部。光漫射部件120以堵塞该开口部的方式配置，作为发光面而发挥功能。对于发光面的大小并不进行特别地限制，例如为约400_X约700_。
[0068]如图4所示，多个发光装置200分别固定于漫射反射面114上。多个发光装置200分别具有发光元件210和光束控制部件300。
[0069]发光元件210是面光源装置100的光源。发光元件210例如是白色发光二极管等发光二极管(LED)。
[0070]光束控制部件30