[發(fā)明專利]面光源裝置以及液晶顯示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310411275.X
• 申請日: 2008-06-10
• 公開（公告）號: CN103438388B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 篠原正幸;田上靖宏;廣田和英;竹村宏一;巖瀬拓麻;石川貴子;上野佳宏;大田盛久;岸本潤;倉田剛大;高橋幸大;宮本寬之
• 申請（專利權）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 劉曉迪

本發(fā)明是歐姆龍株式會社于2008年6月10日提交的名稱為“面光源裝置以及液晶顯示裝置”的中國專利申請第200880025223.6的分案申請。

技術領域

本發(fā)明涉及面光源裝置以及液晶顯示裝置，特別是，涉及使光高效地射入厚度比光源更薄的導光板的面光源裝置的構造。

背景技術

圖1是表示使用邊緣照明型的面光源裝置的現(xiàn)有的液晶顯示裝置的示意圖。該液晶顯示裝置11由面光源裝置12和液晶面板15構成。

面光源裝置12將使用LED的點光源18與由透明樹脂形成的導光板17的端面（光入射面）相對而配置，在導光板17的上表面（光出射面）重疊擴散板13和兩個棱鏡片14，并且使反射板16與導光板17的下表面相對。另外，點光源18安裝在基板20上。液晶面板15隔著墊片19（黑框）配置在棱鏡片14之上。

從點光源18射出的光從導光板17的端面射入導光板17內，在導光板17內傳播并擴散，從導光板17大致整個上表面射出。從導光板17的上表面射出的光透過擴散板13以及棱鏡片14而從背面?zhèn)日樟烈壕姘?5。另外，從導光板17的下表面漏出的光被反射板16反射而再次返回導光板17內，對光進行再利用。

在這樣的面光源裝置12中，除了要求亮度均勻、高亮度以及低成本之外，還要求發(fā)光面積大（發(fā)光面以外的面積?。┮约昂穸缺?。特別是，在組裝到便攜式設備中時，隨著便攜式設備的薄型化，對面光源裝置12的薄型化的要求也越來越高。

通常的面光源裝置的各部件尺寸如下。

由此，面光源裝置的厚度在點光源側為600μm左右，在導光板側，除了墊片的厚度之外，為539μm～889μm左右。因此，希望將占據(jù)面光源裝置大部分面積的導光板側的厚度減薄。

占據(jù)面光源裝置大部分厚度（以下，在單稱面光源裝置的厚度時，指的是面光源裝置在導光板側的厚度）的是導光板。但是，若使導光板的厚度比點光源的光出射窗的高度小，則從點光源射出的光中不射入導光板的光增加，面光源裝置的光利用率下降。因此，導光板的厚度受到點光源的光出射窗的高度的制約，難以使面光源裝置的厚度比點光源的光出射窗的高度小。同樣地，在光源為冷陰極管時，難以使導光板的厚度小于冷陰極管的直徑。

（關于專利文獻1）

圖2是日本特開平5－53111號公報（專利文獻1）公開的液晶顯示裝置21的側面圖。在用于該液晶顯示裝置21的面光源裝置22中，為了使來自螢光管23的光有效地射入厚度比螢光管23薄的導光板，在導光板的厚度薄的部分、即導光板主體24的端部設有錐形部25。錐形部25的端面具有與螢光管23的直徑大致相等的高度，螢光管23與該端面相對。從錐形部25的端面射入的光在錐形部25的表面背面全反射而被導向導光板主體24，從導光板主體24的上表面向液晶面板26射出。

專利文獻1公開的面光源裝置22用于將螢光管23的光不泄漏地導向導光板。因此，使錐形部25端面的高度與螢光管23的直徑大致相等，將螢光管23的光不泄漏地導向錐形部25。但是，在面光源裝置22中，不能夠防止錐形部25的漏光。因此，從錐形部25漏出的光發(fā)亮而能夠從觀察者側看到，液晶顯示裝置21的顯示部（畫面）的邊緣以高亮度發(fā)光，使顯示部的品質下降。

使用圖3對該面光源裝置22的上述構造不能夠防止自錐形部25的漏光的理由進行說明。對在錐形部25最容易漏出的光進行探討。防止了該最易泄漏的光的漏出，則在面光源裝置22中，錐形部25不漏光。最易漏出的光是從螢光管23發(fā)出而射入錐形部25的光中入射角α最大的光線L，故而考慮能夠使從與錐形部25的端面垂直的方向測定的入射角α最大的光線L在錐形部25不漏光且可盡量減薄導光板主體24的厚度的結構。為了得到這樣的結構，如圖3所示，只要考慮射入角α最大的光線L在錐形部25的傾斜面上端（A點）全反射之后、在導光板下表面的B點再次全反射并在導光板主體24的與錐形部25相鄰的上表面（C）點反射的條件即可。另外，在圖3中，在錐形部25的端面部分表示平板狀的短部分，但這只是為了附圖的方便表示，其長度可以無限地短。

首先，射入導光板的光線的最大入射角α由下式?jīng)Q定。

sinα＝1/n…（式1）

（其中，n為導光板的折射率）

該入射角α最大的光線L射入傾斜角θ的A點的入射角為90°－θ－α，故而在該傾斜面將光線全反射的條件為：

θ≤90°－2α…（式2）。

另外，在A點全反射后的光射入錐形部25的下表面的入射角為90°－2θ－α，故而在該下表面的B點將光線全反射的條件為：