[發明專利]光導元件、采用該光導元件的平面光源和顯示裝置

無效

• 申請號: 200680041129.0
• 申請日: 2006-11-02
• 公開（公告）號: CN101300452A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 五味秀二;篠崎研二;內條秀一;渡邊岳男
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: F21V8/00
• 分類號: F21V8/00;G02B6/00;G02F1/13357;F21Y101/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 楊曉光;李崢

相關申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C§111(a)申請，根據35U.S.C§119(e)(1)要求根據35U.S.C§111(b)在2005年11月14日提交的臨時申請60/735,872、2005年12月23日提交的60/752,892、和2006年5月5日提交的60/797,775的優先權。

技術領域

本發明涉及用于光源例如發光二極管作為液晶背光光源情形的光導元件(板)、采用光導元件(板)的平面光源裝置、和顯示裝置。

背景技術

通常，用于液晶顯示器的背光光源的主流為所謂的邊光型，其中將冷陰極管設置在底架的邊緣表面上(例如參見專利文獻1)。

圖14示出了采用冷陰極管的邊光型常規背光光源。

更特別是，對于該背光光源，背光由作為薄線性發光裝置的冷陰極管102和用于將從冷陰極管102發出的光展開為片狀以及向液晶面板104發光的導光板106組成。從冷陰極管102發出的光進入導光板106的入射光平面108，并在導光板106的發出面110和反射面112上重復全反射的同時向與入射光108平面相對的平面114傳播。

反射面112例如具有不平坦的形狀，其由朝向平面114引導光的導光部分和向發出面110反射光的反射部分組成。

因此，在進入入射光108的表面的光到達反射面112上的反射部分的情況下，該光反射至發出面110，并通過發出面110供應至液晶面板104。

另一方面，到達反射面112上的導光部分的光被全部反射，并且被引導至入射光面108或者和入射光面108相對的平面114。

但是，這樣的邊光型顯示裝置在改進亮度和亮度均勻性方面存在局限性，并且難以滿足增大顯示屏的要求。

因此，近年來，對大尺寸液晶顯示器進行了采用直接照明型光的試驗。

但是，在上述冷陰極管102用作直接照明型光的情況下，因為冷陰極管102較大，所以增大了液晶顯示器的厚度。此外，存在冷陰極管102的色彩再現性和響應不令人滿意、以及出現余像現象的問題。

近年來，固態發光裝置的發光效率得到了極大改進，并且固態發光裝置對照明的應用正在進展。特別是，在這些固態發光裝置中，進行了以發光二極管(LED：發光二極管)為液晶顯示器的背光源(平面光源)的試驗。

在以發光二極管為液晶顯示器背光源的情況下，可滿足增大顯示屏的要求。此外，可實現滿意的色彩再現性和高速響應，并且期望獲得高質量顯示。

圖15是示出直接照明型平面光源裝置(背光)結構的示意性橫截面圖，該裝置采用緊鄰非專利文獻1中所公開的常規液晶顯示面板134下方的發光二極管。

在平面光源裝置120中，在底架124的底面126上形成作為基底(未示出)的LED基底(安裝基底)，其中多個發光二極管122設置為陣列形式的光源。而且，通過反射片128覆蓋底架的底面和內表面。另外，漫射板130和棱鏡片132通常設置為和發光二極管122分隔1至5cm。

在其中發光二極管122發光的情況下，所發出的光直接傳播至漫射板130，或者被反射片128反射并向漫射板130傳播。然后在漫射板130上漫射發出的光，并通過棱鏡片132以垂直方向傾斜。然后所發出的光進入液晶面板134。在發光二極管和漫射板130之間的間隔中混合不同發光二極管122發出的光。然后通過漫射板130的漫射加速該混合，從而獲得均勻的亮度。一般地，緊鄰發光二極管122上方的區域的亮度高于其它區域的亮度。因此，可通過提高緊鄰發光二極管上方的漫射板130上方區域的漫射度進一步改進亮度均勻性。

在采用發光二極管的常規平面光源中，設置漫射板130并且漫射板130與發光二極管隔開以如上所述使亮度和色度均勻。但是，即使在該情況下，仍然存在緊鄰發光二極管上方的區域亮度更高的問題。

在通過特別采用多種顏色(RGB)的發光二極管(不采用單色發光二極管)進行顏色混合的情況下，存在顏色混合不足和在某些情況下出現顏色不均勻的問題。因此，為減小亮度不均勻和顏色不均勻，通過采用如上所述的漫射板進一步提高緊鄰發光二極管上方的區域的漫射度，或者將所謂的光幕設置在緊鄰發光二極管上方以在某些情況下減小緊鄰發光二極管上方的區域的亮度。

但是，上述方法造成光利用率降低。而且，在使漫射板距離發光二極管更遠的情況下，可減小亮度不均勻性和顏色的不均勻性。但是，該方法使得背光厚度增大，而不優選用于平面面板顯示器。

專利文獻1：日本早期公開專利公開2004-117413