[发明专利]面光源装置及棱镜片液晶显示装置

说明书

【技术领域】

本发明是关于超大型液晶TV用的背照光系统的面光源装置，及使用于其的具有光偏向功能的棱镜片，特别是关于使用线状发光光源或点发光光源行，精确控制光的发射方向的方法，及使精确控制发射方向的光，在对液晶TV用面板可提高最高对比的方向上入射用的光偏向组件的改良与配置。

【背景技术】

用于液晶显示装置的背照光系统的面光源装置，大致上区分为将光源配置于液晶面板正下方的正下型面光源装置；与将光源配置于液晶面板侧面，并使用导光板的侧面边缘光型面光源装置两种。侧面边缘光型面光源装置对光源的光的有效利用效率非常高，是液晶显示装置比其它显示装置可大幅降低耗电的原因之一。但是，超大型液晶TV用显示装置，若采用侧面边缘光型面光源，无法忽略导光板的重量，因此，系以谋求轻型化的正下型光源装置为主流。

移动电话用液晶显示装置或笔记型PC用液晶显示装置，完全不使用正下型面光源，为了达到低耗电化与薄型化，主要使用侧面边缘光型面光源。侧面边缘光型面光源大致上可区分成以下两类：将自导光板射出的光转换成无方向性的扩散光后，配置朝上的顶角为90度的棱镜片，将扩散光再度聚光，而向垂直于液晶面板的方向射出光的方式；及自导光板射出有方向性的扩散光，配置朝下的顶角为67度的棱镜片，以棱镜片的棱镜斜面全反射，而改变有方向性的扩散光的方向，调整向垂直于液晶面板的方向射出后，以扩散片扩散的程度的方式。

[专利文献1]日本特开平2-84618

[专利文献2]日本特开平8-262441

[专利文献3]日本特开平6-18879

[专利文献4]日本特开平8-304631

[专利文献5]日本特开平9-160024

[专利文献6]日本特开平10-254371

[专利文献7]日本特开平11-329030

[专利文献8]日本特开2001-166116

[专利文献9]日本特开2003-302508

[专利文献10]日本特开2004-46076

[专利文献11]日本特开2004-233938

[专利文献12]日本特开2005-49857

[专利文献13]日本特开2006-106592

【发明内容】

(发明所欲解决的问题)

正下型方式为了使光源的光的强度均匀，而使用扩散板的扩散程度强者，因而无法提高光源射出的光的利用效率。为了提高利用效率，如图1所示，系使用朝上的顶角为90度的棱镜片，将通过扩散板而完全扩散的光予以聚光。为了谋求扩散板扩散的光的均匀化，唯有采用在亮度最低的区域重迭亮度高的区域的方法，因此原理上，正下型方式将来自光源的光改变成扩散光后，以棱镜片聚光的光学系统，无法达到低耗电化。

侧面边缘光型方式如图2所示，由于使用导光板，因此如液晶TV显示装置增大面板尺寸时，若不增加导光板的厚度，则无法使画面全体的亮度均匀。因而，增大面板尺寸时，导光板的重量非常重，而丧失液晶显示装置的优点。再者，由于仅可在面板的四边配置光源，因此面板尺寸愈大，光源的光量急遽增大，而先前的冷阴极管(CCFL)在30时程度以内，采用该方式有限度。而使用光的利用效率佳的朝下的棱镜片的方式，由于仅可在面板两个长边配置光源，因此无法如正下型而提高亮度。

侧面边缘光型方式，为了场序驱动大型液晶TV显示装置，而将画面区分成区块来驱动时，其精确控制发光区域困难，因而场序驱动用的背照光系统，全部采用正下型方式来开发大型面板。而使用LED的点光源来制造正下型面光源装置时，由于系使用图1所示的光学系统，需要许多LED，耗电增加，而无法降低安装成本。

本发明的目的，系通过使用图2所示的朝下的棱镜片，有效利用自线光源或点光源发射的光，来制作大型液晶TV用面光源，而可对应于低耗电化、薄型化及场序驱动用。

(解决问题的手段)

本发明为了解决上述问题，而使用下述手段：

〔手段1〕使用一种光学系统，系并列配置数个光学单元，其系组合：1条线状发光光源或1行点发光光源行，与光学中心轴(Z方向轴)一致的数个半圆柱透镜，可产生将光学中心轴(Z轴)方向的光的发散角控制在2度至8度范围内的带状光线，在可将数个带状光线的射出方向排列在相同方向，而平行地配置于液晶面板的具有光偏向功能的数个棱镜行所组成的棱镜片上，以自液晶面板的平面计测为10度至24度范围的入射角入射带状光线，并以棱镜片的棱镜的倾斜面使入射的带状光线全反射，而对液晶面板的平面大致垂直方向地射出带状光线。