[发明专利]表面发光装置及液晶显示器

说明书

技术领域

本发明涉及适合于用作液晶显示器的直接发光型背光单元等的表面发光装置及包括其的液晶显示器。

背景技术

具有小轮廓并且易于察看的背光(表面发光装置)的液晶显示器已经用作文字处理器、膝上个人电脑等的显示器。为了满足液晶显示器对重量轻和轮廓小的背光的需求，边缘发光型背光单元已经是主流，其中线光源例如荧光管设置在透明板(光导板)的侧端，并且液晶显示面板设置在光导板上，并且在反射器13之间设有光漫射片等。

然而，近年来随着显示器尺寸的变得更大，这种边缘发光型背光单元通常变得亮度不足。因此，直接发光型背光单元投入使用，其中线光源和光漫射片直接设置在液晶板的下面。

图13是传统的直接发光型背光单元1的示意性透视图。直接发光型背光单元1包括例如荧光管的线光源2、反射器3、用作光漫射片的漫射器4和漫射片5。反射器3设置在线光源2的下面。漫射器4设置在线光源2的上面。漫射片5设置在漫射器4上。漫射器4和漫射片5形成背光单元的光出射表面。

在该背光单元1中，从线光源2发射的光从漫射器4和漫射片5出射。如图14(A)所示，背光单元1的亮度在线光源2的直接上方较高，而在光源2之间的上方较低。

因此，已知在线光源2和漫射片5之间提供棱镜片6，以便分开光源图像(发射光线)，如图14(B)所示(参见专利文献1至3)。图14(B)示出了一个实例，其中棱镜片6用作光源图像分开片以替代图14(A)中的漫射器。棱镜片6是一种光学膜，其通常用作亮度提高膜，并且具有多个以规则节距连续设置在前表面或后表面上的三角形截面线形凸起(棱柱)6a。

棱镜片6设置成使得线形凸起6a的边缘线平行于线光源2的延伸方向。这与没有棱镜片(图14(A))的情况相比加倍了从漫射片5出射的光的光源图像，由此使亮度分配均匀。

[专利文献1]日本未审查专利申请公开No.5-333333；

[专利文献2]日本未审查专利中请公开No.6-250178；

[专利文献3]日本未审查专利申请公开No.10-283818。

发明内容

上述采用棱镜片6分开光源图像的方法需要以很短的间隔将光源图像分开成两个主要的图像，以便以有效的方式使亮度分配均匀。

图15是光路图，示出了棱镜片6和线光源2之间的关系。以法线方向从线光源2发射到棱镜片6的光L1由棱镜片6的线形凸起6a的斜面(棱柱表面)全反射，返回到线光源2，并且再一次用作入射在棱镜片6上的光。以一定角度进入棱镜片6的光L2由线形凸起6a上升到前表面(在法线方向上)，并且从此出射以形成光源图像LA。以大角度进入棱镜片6的光L3被棱镜片6的底表面反射，返回到线光源2。因此，来自一个线光源2的光在棱镜片6的前表面分开成两个光源图像LA。

简而言之，采用光源图像分开片6的传统背光单元1可以将光仅分开成两个主要的光源图像，其不足以将亮度分配均匀。

本发明直接针对上述问题。因此，本发明的目标是提供表面发光装置和具有其的液晶显示器，在该表面发光装置中，增加了主要的光源图像的分开数量，以增强亮度分配的均匀性。

根据本发明的表面发光装置包括：漫射片，构成光出射表面；反射器，相对于该漫射片设置；多个光源，设置在该漫射片和该反射器之间；和光源图像分开片，设置在该漫射片和该光源之间。该光源图像分开片在其前、后表面的至少一个上具有多个线形的、圆锥形的或者棱锥形的凸起，并且在相邻凸起之间具有平行于片表面的平坦部分。

根据本发明另一方面的表面发光装置包括：漫射片，构成光出射表面；反射器，相对于该漫射片设置；多个光源，设置在该漫射片和该反射器之间；和光源图像分开片，设置在该漫射片和该光源之间。该光源图像分开片在其前、后表面的至少一个上具有多个线形的、圆锥形的或者棱锥形的凸起，并且在该凸起的部分上具有平行于片表面的平坦部分。

根据本发明，光源图像分开片在相邻的线形的、圆锥形的或者棱锥形的凸起之间或者在凸起的部分上具有平行于片表面的平坦部分。这除了通过线形凸起产生分开的光源图像外，还通过平坦部分产生光源图像，以增加光源图像数量，由此改善亮度均匀性。因此，采用表面发光装置作为液晶显示器等的背光防止了图像亮度的不均衡，由此改善了图像质量。

漫射片是包括相对厚的漫射器和漫射膜的广义概念，其包括具有在特定角度上漫射从光源出射的光的功能的膜。漫射器和漫射片可以自身单独使用或结合使用。