[发明专利]面光源装置和液晶显示器装置及透镜

说明书

技术领域

本发明涉及使例如发光二极管等的光源的指向性扩展的透镜得以运用的面光源装置和液晶显示器装置及透镜。

背景技术

在现有的大型的液晶显示器装置的面光源装置中，冷阴极管被大量配置在液晶面板正下方，这些冷阴极管与扩散板和反射片一起被使用。近年来，作为面光源装置的光源所使用的是发光二极管。发光二极管近年来效率提高，被期待作为取代荧光灯的消耗功率少的光源。另外就作为液晶显示器装置用的光源而言，能够根据映像控制发光二极管的明暗，而使液晶显示装置的消耗功率降低。

在以液晶显示装置的发光二极管为光源的面光源装置中，会配置大量的发光二极管来替代冷阴极管。通过使用大量的发光二极管，能够在面光源装置表面得到均匀的亮度，但大量需要发光二极管则不能确保价格低廉的问题存在。于是试图加大单个发光二极管的输出功率，以减少发光二极管的使用个数，例如在专利文献1中提出一种按照少量个数的发光二极管也能够得到均匀的面光源的方式构成的透镜。

为了获得在少量个数的发光二极管下均匀的面光源，需要使一个发光二极管照明的照明区域增大。即，需要通过使来自发光二极管的光扩张而使指向性扩展。为此在专利文献1中，将用于控制芯片状发光二极管的指向性的且在俯视下为圆形的透镜配置在发光二极管之上。就该透镜的形状而言，在使光出射的出射面中的光轴邻域部分成为凹面，其外侧部分成为与凹面接连的凸面。

在发光二极管中，在发光二极管的芯片的正面方向发出最多的光。在专利文献1所公开的透镜中，经由光轴邻域的凹面使来自光源的朝向正面方向的光通过折射得以发散。由此，能够抑制在被照射面的光轴邻域的照度，从而得到有扩展的照度分布。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：专利第3875247号

发明内容

本发明的面光源装置，涉及具有由多个发光二极管和使来自该发光二极管的光扩张的透镜所构成的光源部的面光源装置。光源部的透镜具有以光轴为中心地入射来自发光二极管的光的入射面、和使入射的光扩张并出射的出射面；入射面具有连续的凹面，并且出射面具有连续的凸面。并且，透镜中sagY从最大值sagY₀随着θi的增加而减少，其中，由使出射面上的任意的点和发光二极管的位置所对应的光轴上的基点得以连结的直线与光轴所形成的角度设为θi，从光轴上的基点至出射面上的任意的点沿光轴方向测量的距离设为sagY，在θi为0°时的sagY设为sagY₀；再有，出射面除了光轴的邻域采用满足10°＜θmin＜30°的形状，其中，在包含光轴的断面中的该出射面上的微小区间的曲率C达到最小时的θi设为θmin。

另外，本发明的液晶显示器装置，由液晶显示面板、和在该液晶显示面板的背面侧所配置且大小与液晶显示面板相对应的面光源装置构成。并且，面光源装置具有：由多个发光二极管和使来自该发光二极管的光扩张的透镜构成的光源部；使该光源部得以收容的框体；在液晶显示面板和光源之间所配置的扩散板；使从光源部出射的光反射到扩散板侧的反射片。在该液晶显示器装置中，光源部按照在中央部排列配置多个透镜的方式构成；光源部的透镜具有以光轴为中心地入射来自发光二极管的光的入射面、和使入射的光扩张并出射的出射面，入射面具有连续的凹面，并且出射面具有连续的凸面。并且，透镜中sagY从最大值sagY₀随着θi的增加而减少，其中，由使出射面上的任意的点和发光二极管的位置所对应的光轴上的基点得以连结的直线与光轴所形成的角度设为θi，从光轴上的基点至出射面上的任意的点沿光轴方向测量的距离设为sagY，在θi为0°时的sagY设为sagY₀；再有，出射面除了光轴的邻域采用满足10°＜θmin＜30°的形状，其中，在包含光轴的断面中的该出射面上的微小区间的曲率C达到最小时的θi设为θmin。