專利名稱：照明裝置和液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及導光板、照明裝置和液晶顯示裝置。
背景技術：
反射式液晶顯示裝置的前光源，可以使用由光源、中間導光體、導光板和一體保持它們的使內面變成為反射性的殼體等構成的單元。
圖13A的立體構成圖示出了這樣的構成的液晶顯示裝置，圖13B是圖13A所示的液晶顯示裝置的平面構成圖。這些圖所示的液晶顯示裝置，由液晶顯示單元120、配設在該液晶面板120的前面一側上的前光源110構成。液晶顯示裝置120，細節雖然省略了，但是，被作成為反射從其前面一側入射進來的光以進行顯示的反射式的液晶顯示單元，把液晶層挾持在彼此相向配置的上基板121和下基板122之間，采用對該液晶層的取向狀態進行控制的辦法，使光的透過狀態變化以進行顯示。
前光源110的構成為具備平板狀的導光板112、配設在該導光板112的側端面112a上的棒狀的中間導光體113、配設在該中間導光體113的一個端面部分上的發光元件115，在導光板112的上表面一側，形成剖面視圖為楔子狀的由多個凸部114構成的棱鏡形狀。此外，前光源110通過中間導光體113向導光板112的側端面112a照射從發光元件115射出的光并導入到導光板112內，采用在已形成了棱鏡形狀的導光板112的上表面的內面一側設置該光的辦法，改變光的傳播方向，使得從導光板112的圖示下表面向液晶顯示單元120照射。作為這種前光源，例如人們知道在下述專利文獻1中講述的前光源。
特開2000-11723號公報

發明內容
(發明要解決的課題)然而，在便攜信息終端或便攜用游戲機等的便攜電子設備的情況下，由于電池驅動時間對其使用情況影響很大，故在用做它們的顯示部分的液晶顯示裝置中，以使前光源的低功耗化為目的，如圖13A所示的前光源110那樣，一直使用僅僅具備1個發光元件115的1燈式的前光源。就是說，企圖借助于發光元件的省略來實現低功耗化。
但是，在這樣的1燈式的前光源的情況下，要借助于薄型的導光板和1燈的發光元件的組合均一且明亮地照明顯示畫面數英寸以上的寬的面積幾乎是不可能的。即，在圖13A所示的前光源110中，在作成為在單側設置發光元件115的構成的情況下，為了把來自該發光元件115的光均一地導入到導光體上，首先，就必須借助于中間導光體113在導光板112的側端面長度方向上使入射光均一化，但是，由于借助于該中間導光體113使向導光板112入射的入射光均一化本身就是困難的，故要遍及導光板112的前面地得到均一的入射光，就變得極其困難，常常會使液晶顯示裝置的觀看性降低。
如上所述，盡管對把1燈的發光元件用做光源的要求日益高漲，可以均一地而且明亮地照明大的面積的前光源卻尚未實現。
本發明就是為解決上述課題而發明的，目的在于提供可以均一地照明大面積的照明裝置。
此外，本發明的目的還在于提供具備上述照明裝置的液晶顯示裝置。
(具體解決方式)為了實現上述目的，本發明采用以下的構成。
本發明的照明裝置，具備導光板、沿設在該導光板的側端面上的導光體、配設在該導光體的端面上的發光元件，其特征在于在與上述導光板相反一側的導光體背面上，排列形成在該導光體的厚度方向上延伸的多個剖面為楔子狀的溝，在該導光體側面上形成金屬反射膜，上述溝的步距，被形成為使得對從已配設有發光元件的端面到該溝的距離直線性地變化，上述溝的深度被形成為離開上述端面越遠的位置溝的深度越深，在溝深度對從已配設有上述發光元件的端面到溝為止的距離的分布中，具有在溝深度對從上述端面到溝為止的距離直線性地增加的第1區域，在從上述發光元件比上述第1區域離開得更遠的一側形成，溝深度對距上述端面的距離的增加率比上述第1區域更大的第2區域。
歸因于這樣的構成，本發明的照明裝置，就可以均一地照射來自導光體側面的光，其結果是可以使導光板的出射面的出射光量均一化。從配設在導光體端面上的發光元件導入到導光體內部后在導光體的延伸方向上傳播的光隨著從發光元件遠離開來而逐漸衰減。于是，在本發明中，采用使為使在導光體內部光的傳播方向變化而設置的上述溝的深度最佳化的辦法，使導光體側面的出射光量分布最佳化。
在本發明的照明裝置中，理想的是在上述第1區域上形成的彼此相鄰的2個溝中，在遠離上述端面部分的一側形成的溝的深度的對另一方的溝的深度的比率，被作成為大于1在1.005以下。采用作成為上述范圍的辦法，在對上述發光元件比較近的一側形成的第1區域中，就可以防止由溝產生的反射光量過大，出射光的均一性的降低。
在本發明的照明裝置中，理想的是在上述第2區域上形成的彼此相鄰的2個溝中，在遠離上述端面部分的一側形成的溝的深度的對另一方的溝的深度的比率，被作成為在1.005以上1.015以下。采用作成為上述范圍的辦法，在對上述發光元件比較遠的位置上形成的第2區域中，就可以確保由溝產生的反射光量，就可以防止出射光的均一性的降低。
在本發明的照明裝置中，理想的是在上述第1區域中，距配設有上述發光元件的端面的距離x(mm)和該位置的溝的深度y(微米)，滿足y＝a1x+b1這樣的公式，上述a1被規定為大于0(零)在0.5以下，上述b1被規定為在8.0以上20以下。
在本發明的照明裝置中，理想的是在上述第2區域中，上述溝的深度可以用該溝和配設有上述發光元件的端面之間的距離的2次函數或3次函數或者指數函數給出。采用作成為這樣的構成的辦法，就可以確保在距上述發光元件比較遠的位置上形成的第2區域的溝所產生的反射光量以得到可以向導光板進行均一的光照射的導光體。
在本發明的照明裝置中，理想的是上述第2區域的發光元件一側的邊界，位于比導光體的全長的2/3更接近上述端面的位置上，上述溝的深度y(微米)、和該溝與配設有上述發光元件的端面之間的距離x(mm)，滿足y＝a2x2+b2這樣的公式，上述a2被規定為在0.010以上0.024以下，上述b2被規定為在-20以上13以下。
在本發明的照明裝置中，理想的是上述第2區域的發光元件一側的邊界，位于比導光體的全長的2/3更接近上述端面的位置上，上述溝的深度y(微米)、和該溝與配設有上述發光元件的端面之間的距離x(mm)，滿足y＝a3x2+b3x+c3這樣的公式，上述a3被規定為在0.050以上0.080以下，上述b3被規定為在-5.7以上-3.7以下，上述c3被規定為在50以上130以下。
在本發明的照明裝置中，理想的是在上述第1區域和第2區域中，上述溝的深度y(微米)、和該溝與配設有上述發光元件的端面之間的距離x(mm)，滿足y＝a4x3+b4x2+c4x+d4這樣的公式，上述a4被規定為在0.55以上0.85以下，上述b4被規定為在-0.055以上-0.026以下，上述c4被規定為在0.3以上1.5以下，上述d4被規定為在8.0以上20.0以下。
在本發明的照明裝置中，在溝的深度對從配設有上述發光元件的端面到溝為止的距離的分布中，上述溝的深度，具有本身為恒定而與從上述端面到溝為止的距離無關的第3區域，上述第3區域也可以在比上述第1和第2區域距上述發光元件更遠的位置上形成。
本發明的照明裝置，可以作成為這樣的構成上述導光體的寬度被規定為在4mm以上，上述溝的步距被形成為恒定而與距配設有上述發光元件的端面的距離無關，或者被形成為隨著距上述端面的距離增加而變寬。
在本發明的照明裝置中，理想的是上述溝的步距z(微米)，和距配設有上述發光元件的端面的距離x(mm)，滿足z＝a5x+b5這樣的公式，上述a5被規定為在0(零)以上14以下，上述b5被規定為在180以上250以下。
本發明的照明裝置，也可以作成為這樣的構成上述導光體的寬度被規定為小于4mm，上述溝的步距被形成為隨著距上述端面的距離而變窄。
在本發明的照明裝置中，理想的是上述溝的步距z(微米)，和距配設有上述發光元件的端面的距離x(mm)，滿足z＝a6x+b6這樣的公式，上述a6被規定為在-14以上0(零)以下，上述b6被規定為在280以上350以下。
在本發明的照明裝置中，理想的是上述溝被形成為剖面視圖為二等邊三角形形狀，其頂角被作成為在95度以上120度以下。
歸因于這樣的構成，由于在可以效率良好地使發光元件的光向導光板一側射出的同時，還可以提高光散射性，故可以有效地防止在導光板上輝線的產生。
其次，本發明的液晶顯示裝置，其特征在于具備先前所述的本發明的照明裝置和液晶顯示單元。歸因于這樣的構成，就可以借助于可以均一地照明大面積的本發明的照明裝置，提供可以進行亮度均一且觀看性優良的顯示的液晶顯示裝置。


圖1的立體構成圖示出了具備本身為本發明的一個實施方式的前光源的液晶顯示裝置。
圖2是圖1所示的前光源的平面構成圖。
圖3的平面構成圖擴大示出了圖2所示的中間導光體。
圖4是圖1所示的液晶顯示裝置的剖面構成圖。
圖5的說明圖示出了圖3所示的溝深度y的分布。
圖6的說明圖示出了圖3所示的溝步距z的分布。
圖7的曲線圖示出了寬度4.8mm的導光體的借助于出射光量分布的最佳化得到的溝深度分布。
圖8的曲線圖示出了寬度4.8mm的導光體的借助于出射光量分布的最佳化得到的溝步距分布。
圖9的曲線圖示出了寬度4.0mm的導光體的借助于出射光量分布的最佳化得到的溝深度分布。
圖10的曲線圖示出了寬度4.0mm的導光體的借助于出射光量分布的最佳化得到的溝步距分布。
圖11的曲線圖示出了寬度3.0mm的導光體的借助于出射光量分布的最佳化得到的溝深度分布。
圖12的曲線圖示出了寬度3.0mm的導光體的借助于出射光量分布的最佳化得到的溝步距分布。
圖13A的立體構成圖示出了具備前光源的液晶顯示裝置，圖13B是圖13A所示的液晶顯示裝置的剖面構成圖。
符號說明10-前光源；12-導光板；13-中間導光體；13a-端面；14-棱鏡溝；15-發光元件；16-(導光體)背面；16a-楔子狀的溝；19-金屬反射膜；20-液晶顯示單元。
具體實施例方式
以下參看

本發明的實施方式。
圖1的立體構成圖示出了具備本身為本發明的一個實施方式的前光源(照明裝置)的液晶顯示裝置，圖2是圖1所示的前光源的平面構成圖，圖3的平面構成圖擴大示出了圖2所示的中間導光體，圖4是圖1所示的液晶顯示裝置的剖面構成圖。
前光源10，如圖1和圖4所示，其構成為具備大體上平板狀的導光板12、配設在其側端面12a上的中間導光體(導光體)13、配設在該中間導光體13的單側(圖的跟前一側)的端面13a上的發光元件15、從中間導光體13一側進行被覆使得把上述中間導光體13、發光元件15和導光板12的側端部被覆起來的遮光性的殼體30。此外，如圖2所示，在導光板12的外面一側(圖示的上表面一側)上對配設有中間導光體13的側端面12a傾斜地排列形成多個棱鏡溝14。
液晶顯示單元20的構成為，如圖4所示，具備把液晶層33挾持在相向配置的上基板21和下基板22之間，用密封材料24密封起來的構成。在上基板21的內面一側(液晶層23一側)上，形成包括用來給液晶層23施加電壓的電極層或用來控制液晶分子的取向的取向膜等的液晶控制層26，在下基板22的內面一側(液晶層23一側)，依次疊層形成含有由Al或Ag等的反光性的金屬材料構成的反射膜的反射層27，和液晶控制層28。液晶控制層28，與上述液晶控制層26同樣，其構成為具備電極層和取向膜，在有的情況下還具備用來切換電極層的開關元件等。此外，也可以作成為上述各層中的不論哪一層都具備濾色片的構成。
此外，在具備上述構成的反射式的液晶顯示單元20中，把在圖1中用虛線所示的矩形形狀的區域20D當作顯示區域，在該顯示區域20D的前面上配置前光源10的導光板12。
上述構成的液晶顯示裝置，采用使光從發光元件15通過中間導光體13傳播到導光板12內，使導光板12的出射面12b進行面發光的辦法，對液晶顯示單元20進行照明，在液晶顯示單元20中，就變成為借助于下基板22的反射層27反射透過了上基板21和液晶層23后的光，向液晶顯示裝置的正面射出顯示光的部分進行顯示。
在本實施方式的前光源10中，如圖1、2所示，其棱鏡面12c的棱鏡溝14，傾斜地形成為使得其延伸方向變成為和導光板12的側端面12a進行交叉的方向。該傾斜角度，雖然可以根據與該前光源10進行組合的液晶顯示單元20的像素步距等適宜地變更，但是，理想的是要把棱鏡溝14形成為使得變成為大于0度在10度以下的范圍。采用作成為這樣的范圍的辦法，就可以得到難于產生莫爾條紋而且優良的出射光分布特性。
此外，如圖4所示，棱鏡溝14，由對于出射面12b傾斜地形成的2個斜面部分14a、14b構成，把被形成為與中間導光體13大體上相向的方向的斜面部分作成為陡峻斜面部分14b，把另一方作成為以比較平緩的傾斜角度形成平緩斜面部分14a。這些斜面部分14a、14b的傾斜角度，可以借助于導光板12的尺寸等恰當地選擇。雖然沒有什么特別限定，但是，在導光板12的大小是70mm×50mm左右的情況下，理想的是把平緩斜面部分1 4a作成為1.5度到2.6度左右，把陡峻斜面部分14b作成為40度到45度，棱鏡溝14的步距，在150微米到300微米左右的范圍內以以恒定步距或可變步距形成為宜。
作為構成導光板12的材料，除去聚丙烯樹脂外，還可以使用聚炭酯系樹脂、環氧樹脂等的透明的樹脂材料或玻璃等。此外，要舉個具體的例子的話，雖然沒有什么特別限定，作為滿意的材料可以舉出ア-トン(商品名，JSR社生產)或ゼオノア(商品名，日本ゼオン社生產)等。
此外，導光板12，其板厚越厚則越可以使在內部傳播的光難于泄漏到外部，越可以使前光源10的出射光量分布均一化，所以理想的是作成為0.8mm以上的板厚，更為理想的是作成為1.0mm以上的板厚。此外，如果板厚為1.5mm以上，由于具有前光源的輝度下降的傾向，故從前光源10的薄型化這一點來看，板厚的上限也以規定為1.5mm為宜。
中間導光體13，是沿著導光板12的側端面12a的四角柱狀的透明構件，在其側方的端面上配設發光元件15。圖3的平面構成圖擴大示出了該中間導光體13。如該圖所示，結果變成為中間導光體13的背面(與導光板12相反一側的面)16，被當作多個平面視圖楔子狀的溝16a彼此平行地在中間導光體13的厚度方向上延伸的棱鏡面，從發光元件15射出的光，在中間導光體13內部在其長度方向上傳播，在構成上述楔子狀的溝16a的斜面部分的內面處被反射后向導光板12一側輸出。該楔子狀的溝16a，如圖3所示，被形成為使得越是遠離發光元件15的位置的溝其溝深度y就越深，此外，溝16a、16a間的步距z，被形成為使得越是遠離發光元件15大體上就越窄。歸因于作成為這樣的構成，本實施方式的中間導光體13就可以向導光板12的側端面均一地照射光。
圖5的說明圖示出了在圖3所示的中間導光體13上形成的楔子狀的溝16a的、在中間導光體13延伸方向上的溝深度y的分布，圖6的說明圖示出了圖3所示的溝步距z的分布。在圖5所示的上述楔子狀的溝16a的溝深度y的分布中，對端面13a比較近的一側，被作成為對于距端面13a的距離x來說溝深度y比較平緩地增加的第1區域，在接在該第1區域后邊第2區域中，溝深度y對距離x的增加率變得比第1區域更大。此外，在接在第2區域后邊的第3區域中，溝深度y被形成為恒定而與距離x無關。
此外，在圖6所示的溝步距z的分布中，溝步距x被形成為對于距端面13a的距離x直線性地變窄。
在本實施方式的中間導光體13中，采用按照圖5和圖6所示的那樣地排列形成多個楔子狀的溝16a的辦法，使導光體13延伸方向的出射光量分布均一化。在接近發光元件15、在中間導光體13內部傳播的光量多的區域(第1區域)中，采用把溝深度y形成得淺，此外把溝深度對距離x的增加的增加率形成得低，把溝步距z形成得寬的辦法，就可以減小被構成溝16a的斜面部分反射后向導光板12一側射出的光的比率，使更多的光向導光體13的長度方向傳播。相對于此，在距發光元件15遠、要傳播的光量不斷下降的區域(第2區域)中，采用把溝深度y形成得深，把溝深度對距離x的增加率形成得比上述第1區域更大，把溝步距z形成得窄的辦法，加大被各個溝16a反射的光的比率，而且采用增加溝16a的個數的辦法加大向導光板12一側射出的光的比率。
說得更為具體一點，在上述第1區域中，理想的是使從端部13a算起第m號的溝16a的溝深度Ym與第(m+1)號的溝16a的溝深度Ym+1之比Ym+1/Ym變成為大于1并在1以上1.005以下的范圍。此外，在上述第2區域中，理想的是使從端部13a算起第n號的溝16a的溝深度Yn與第(n+1)號的溝16a的溝深度Yn+1之比Yn+1/Yn變成為在1.005以上1.015以下的范圍。采用如上所述地控制各個區域中的溝深度y的增加率排列形成溝16a的辦法，就可以平衡第1區域中的出射光量和第2區域中的出射光量，因而，可以使中間導光體13的出射光量分布均一化。
若更為詳細地規定在上述第1區域中溝深度y的分布，則理想的是把溝深度y(微米)表示成從端面13a到溝為止的距離x(mm)的1次函數，使上述x、y，滿足(式1)y＝a1x+b1這樣的公式，在該公式中，理想的是上述a1被規定為大于0(零)在0.5以下，上述b1被規定為在8.0以上20以下。歸因于把常數a1和b1設定為上述范圍，就可以把上述第1區域中的出射光量的不均一抑制到10％以下。
此外，理想的是在上述第2區域中，把溝深度y表示成距上述端面13a的距離x的2次函數、3次函數或指數函數。
在上述第2區域中，在把溝深度y(微米)表示成的距離x(mm)的2次函數的情況下，溝深度y因上述導光體13延伸方向上的第2區域形成位置而異，在第2區域的發光元件15一側的終端與上述端面13a之間的距離小于40mm的情況下，上述x、y，滿足(式2)y＝a2x2+b2這樣的公式，在該公式(2)中，理想的是上述a2被規定為在0.010以上0.024以下，上述b2被規定為在-20以上13以下。
此外，在第2區域終端與上述端面13a之間的距離在40mm以上的情況下，上述x、y，滿足(式3)y＝a3x2+b3x+c3這樣的公式，在該公式(3)中，理想的是上述a3被規定為在0.050以上0.080以下，上述b3被規定為在-5.7以上-3.7以下。
另外，在本發明中，在第2區域終端與上述端面13a之間的距離小于40mm和在40mm以上的情況下，雖然分別示出了(式2)、(式3)，但是，這僅僅是一個例子，究竟該應用(式2)、(式3)中的哪一個，可以根據上述第2區域的發光元件一側的終端位置與端面13a之間的距離是否在中間導光體13的全長的2/3以上進行判斷。
此外，在把溝深度y(微米)表示成距離x(mm)的3次函數的情況下，上述x、y，滿足(式4)y＝a4x3+b4x2+c4x+d4這樣的公式，在該公式(4)中，理想的是上述a4被規定為在0.55以上0.85以下，上述b4被規定為在-0.055以上-0.026以下，上述c4被規定為在0.3以上1.5以下，上述d4被規定為在8.0以上20.0以下。
此外，在把溝深度y(微米)表示成距離x(mm)的指數函數的情況下，上述x、y，滿足(式5)y＝a7exp(b7·x)這樣的公式，在該公式中，理想的是上述a7被規定為在8以上15以下，上述b7被規定為在0.025以上0.031以下。
如上所述，采用把上述各個常數設定為上述范圍的辦法，就可以把上述第2區域中的出射光量的不均一抑制到15％以下，就可以得到出射光量的均一性優良的中間導光體。
另外，從上述第1區域和第2區域的端面到溝為止的距離x(mm)與溝深度y(微米)之間的關系，并不限定于上述(式1)到(式5)，只要把各個區域中的溝深度的增加率控制到先前的范圍內，就可以以任意的關系式表示溝深度y對距端面13a的距離的關系。即，在上述第1區域中，溝深度y可以用距端面13a的距離x的2次函數表示，在上述第2區域中，則可以用更高次的函數表示。
圖5所示的第3區域，是在比第2區域距發光元件15更遠的位置上形成的溝16a的深度被形成為恒定的區域。該第3區域，在本發明的照明裝置中雖然并不是必須的，但是有時候歸因于用來制造導光體13的模具或溝16a的深度或步距的制造工序上的制約必須把溝深度變成為恒定，在本發明的導光體13中，這樣的溝深度為恒定的區域，在比第1區域和第2區域離配設發光元件15的端面13a更遠的位置上形成。此外，該第3區域，理想的是在導光體13的長度方向上被作成為15％以下。歸因于作成為這樣的構成，在導光體13延伸方向上就可以得到均一的出射光量分布。
此外，上述溝步距z，在本實施方式的中間導光體13中，在上述溝深度分布的第1區域和第2區域中，具有對于從端面13a到溝為止的距離x直線性地變窄的分布，在與上述溝深度分布的第3區域對應的范圍中，被形成為恒定的溝步距而與上述距離x無關。
在本實施方式中，雖然作成為溝步距z具有對于距端面13a的距離x直線性地變窄的分布的構成，但是，該溝步距z卻被設定為可以根據中間導光體13的寬度W或圖5所示的溝深度y的分布而適宜變更，以便使出射光量分布均一化，在有的情況下既可以被形成為對于距端面13a的距離x慢慢地變寬，對于上述距離x也可以是恒定的。但是，不論是在哪一種情況下，也都可以變成為對于距端面的距離x具有直線狀的分布。
與上述溝深度分布中的第3區域對應的區域，雖然溝步距z被作成為恒定而與上述距離x無關，但是，該區域與上述溝深度分布的第3區域同樣也不是必須的。
上述溝步距z，在與上述溝深度分布的第1、第2區域對應的區域中，理想的是可以表示為距端面13a的距離x的1次函數。
上述距離x(mm)與溝的步距z(微米)之間的關系，理想的是取決與圖3所示的中間導光體13的寬度W而應用不同的公式。就是說，在上述寬度W為4mm以上的情況下，滿足(式6)z＝a5x+b5這樣的公式，在該公式中，理想的是上述a5被規定為在0(零)以上14以下，上述b5被規定為在180以上250以下，而在上述寬度W小于4mm的情況下，滿足(式7)z＝a6x+b6這樣的公式，在該公式中，理想的是上述a6被規定為在-14以上0(零)以下，上述b6被規定為在280以上350以下。
即，如公式4、公式5所示，被規定為在上述導光體13的寬度W在4mm以上的情況下，上述溝步距z具有是恒定的或隨著上述距離z變大而直線性地變寬的分布，在上述寬度小于4mm的情況下，具有隨著上述距離x變大而直線性地變窄的分布。
在本實施方式的中間導光體13中，理想的是在圖3所示的背面16上形成的楔子狀的溝16a的形狀被形成為剖面視圖為二等邊三角形形狀，其頂角α被作成為在95度以上120度以下。在上述頂角α小于95度的情況下，則輝度均一性會降低，而在超過了120度的情況下，則輝度要降低。
在已形成了上述楔子狀的溝16a的中間導光體的背面16上，形成由Al或Ag等的高反射率的金屬薄膜構成的反射膜19，借助于該反射膜19提高背面16的反射率以增加向導光板12出射的光量。
上述中間導光體13，除去聚丙烯樹脂外，還可以使用聚炭酯系樹脂、環氧樹脂等的透明的樹脂材料或玻璃等。此外，發光元件15只要可以配設在中間導光體13的端面13a上對端面13a進行照明，就沒什么特別限制，可以使用白色LED(發光二極管)或有機EL元件等。
此外，如圖1所示，在前光源10的中間導光體13一側，被覆有遮光性的殼體30。在該殼體30的內面一側上形成有由Al或Ag等的高反射率的金屬薄膜構成的反射膜，采用用該反射膜反射從中間導光體13和導光板12的側端部向外側泄漏的光的辦法，就可以再次向導光板12或中間導光體13入射，作為照明光加以利用。借助于這樣的構造，本實施方式的前光源10就可以效率良好地利用發光元件15的光，就可以以高輝度照明液晶顯示單元20。
另外，在上述中雖然說明的是在殼體30的內面一側設置有反射膜的情況，但是并不限定于此，只要具備使之反射從中間導光體13泄漏出來的光的構造，也可以應用別的構成。例如，既可以用反射性的金屬材料構成殼體30本身，也可以在中間導光體13和導光板12的側端部上，用濺射法等的成膜法成膜反射性的金屬薄膜，使得光不會從中間導光體13或導光板12側端部泄漏出去。
倘采用具備以上構成的本實施方式的中間導光體13，借助于在其背面16的延伸方向上排列起來形成的楔子狀的溝16a，就可以通過端面13a均一地向上述導光板12一側出射從發光元件15入射進來的光，其結果是可以提高從上述導光板12的出射面向液晶顯示單元20出射的照明光的均一性。
因此，倘采用具備本發明的前光源10的液晶顯示裝置20，則利用外光的反射顯示時自不待言，即便是在使前光源10亮燈的反射時，也可以得到高輝度且均一的亮度顯示。
(實施例)以下，借助于實施例更為詳細地說明本發明。
在本例中，先使圖3所示的中間導光體13的延伸方向上的出射光量最佳化，然后，借助于計算，導出可以得到均一的出射光量分布的溝16a的溝深度和溝步距的分布。圖7和圖8的曲線圖，在圖3所示的導光體13的寬度W為4.8mm的情況下，分別示出了已使溝16a的溝深度分布和溝步距分布最佳化后的例子，圖9和圖10示出的是上述寬度W為4.0mm的情況，圖11和圖12示出的是上述寬度W為3.0mm的情況。
在借助于上述計算得到溝深度分布和溝步距分布時，中間導光體13的尺寸，作成為68mm(L)×3mm(W)×0.9mm(t)，導光板12的尺寸，作成為68mm(L)×49.4mm(W)×0.975mm(t)。此外，楔子狀的溝16a的形狀，全部共通作成為頂角110度的剖面二等邊三角形形狀，溝深度作成為從導光體13的背面16到溝16a的底部為止的距離，溝16a的步距作成為相鄰的溝16a、16a的底頂部間的距離。此外，在導光體13的背面16上，形成有金屬反射膜，把其反射率看作是100％進行計算。
此外，溝16a的深度，作成為使之在9.56微米到73.5微米的范圍內變化的深度，溝步距則作成為使之0.346微米到0.24微米的范圍內變化的步距。
首先，在導光體13的寬度W為4.8mm的情況下，如圖7所示，溝深度的分布，是這樣的分布在距發光元件15極近的位置處，溝深度對于從發光元件算起的距離大體上直線性地增加(第1區域)，從此往后溝深度2次曲線性地增加(第2區域)。在圖7中，借助于曲線的適配求距離x和溝深度y的函數，得到了這樣的公式y＝(0.01092×10-2)x2+12。
此外，圖8所示的溝步距分布，作成為對于從發光元件15算起的距離直線性地變寬的分布，從該曲線導出溝步距z和距離x的關系式，得到了這樣的公式z＝(6.8027×10-4)x+0.19。
其次，在導光體1 3的寬度為4.0mm的情況下，如圖9所示，溝深度的分布，是這樣的分布在距離x為0mm到40mm的范圍內，溝深度對于從發光元件算起的距離大體上直線性地增加(第1區域)，從此往后溝深度2次曲線性地增加(第2區域)。此外，在距離x為65mm以上的區域中溝深度雖然變成為恒定，但是，這是因為作為實際的制造上的制約，把溝深度73.5微米作成為最大的緣故。在圖9中，借助于曲線的適配求距離x和溝深度y的函數，在溝深度對于距離直線性地變化的第1區域(距離x為0到40mm的范圍)中，得到了這樣的公式y＝0.3288x+10.082，在溝深度的增加率比上述第1區域更大的第2區域(距離x為40到65mm的范圍)中，得到了這樣的公式y＝0.06685x2-5.019x+117.034。
此外，如圖10所示，溝步距分布，為0.24微米，變成為恒定而與從發光元件15算起的距離無關。
其次，在導光體13的寬度W為3.0mm的情況下，如圖11所示，溝深度的分布，是這樣的分布在距離x為10mm到30mm左右的范圍內，溝深度對于從發光元件算起的距離大體上直線性地增加(第1區域)，在距離x為30mm到60mm走有的范圍內，溝深度為更急地增加(第2區域)。此外，在距離x在61mm以上的區域中溝深度雖然變成為恒定，但是，這是因為作為實際的制造上的制約，把溝深度73.5微米作成為最大的緣故。在圖11中，借助于曲線的適配求距離x和溝深度y的函數，在把上述第1區域和第2區域合并到一起的區域(距離x為0到61mm的范圍)中，得到了這樣的公式y＝0.00064192x3-0.03537x2+0.81638x+9.55372。
此外，如圖12所示，溝步距分布，被作成為對于從發光元件15算起的距離直線性地變窄的分布，根據該曲線導出溝步距z與距離x的關系式，得到了這樣的公式z＝-0.0017x+0.3491。
如果用用來使圖7到圖12所示的出射光量分布最佳化的溝深度分布和溝步距分布，使得滿足先前所述的本發明的構成要件那樣地，在中間導光體13的背面16上形成楔子狀的溝，則可以使導光體13的長度方向上的出射光量分布均一化，采用通過該中間導光體13把光導向導光板12的辦法，就可以得到能夠得到均一的照明光的前光源。
(發明的效果)就如以上所詳細說明的那樣，本發明的照明裝置，在具備導光板、沿著該導光板的側端面配設的導光體、配設在該導光體的端面上的發光元件，得益于作成為在與上述導光板相反一側的導光體背面上，排列形成在該導光體的厚度方向上延伸的多個剖面楔子狀的溝，在該導光體側面上形成金屬發射膜的照明裝置中，把上述溝步距形成為使得對于從配設有上述發光元件的端面到該溝為止的距離直線性地變化，上述溝的深度被形成為離上述端面越遠的位置就溝的深度就越深，在對于從配設有上述發光元件的端面到該溝為止的距離的溝深度的分布中，具有溝深度對于從上述端面到溝為止的距離直線性地增加的第1區域，和在離上述發光元件比上述第1區域更遠的一側形成，溝深度對從上述端面算起的距離的增加率被形成得比上述第1區域更大的第2區域的構成，故可以均一地從與上述導光板側端面相向的導光體側面照射光，其結果是可以使導光板的出射面的出射光量的分布均一化。
倘采用本發明，則采用具備液晶面板的辦法，借助于可以均一地照明大面積的本發明的照明裝置，就可以提供可以進行亮度均一切觀看性優良的顯示的液晶顯示裝置。
權利要求
1.一種照明裝置，具備導光板、沿設在該導光板的側端面上的導光體、配設在該導光體的端面上的發光元件，其特征在于在與所述導光板相反一側的導光體背面上，排列形成在該導光體的厚度方向上延伸的多個剖面為楔子狀的溝，在該導光體側面上形成金屬反射膜，所述溝的步距，被形成為使得對從已配設有發光元件的端面到該溝的距離直線性地變化，所述溝的深度被形成為離開所述端面越遠的位置溝的深度越深，在溝深度對從已配設有所述發光元件的端面到溝為止的距離的分布中，具有在溝深度對從所述端面到溝為止的距離直線性地增加的第1區域，在從所述發光元件比所述第1區域離開得更遠的一側形成，溝深度對距所述端面的距離的增加率比所述第1區域更大的第2區域。
2.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于在所述第1區域上形成的彼此相鄰的2個溝中，在遠離所述端面部分的一側形成的溝的深度的對另一方的溝的深度的比率，被作成為大于1在1.005以下。
3.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于在所述第2區域上形成的彼此相鄰的2個溝中，在遠離所述端面部分的一側形成的溝的深度的對另一方的溝的深度的比率，被作成為在1.005以上1.015以下。
4.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于在所述第1區域中，距配設有所述發光元件的端面的距離x(mm)和該位置的溝的深度y(微米)，滿足y＝a1x+b1這樣的公式，所述a1被規定為大于0在0.5以下，所述b1被規定為在8.0以上20以下。
5.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于在所述第2區域中，所述溝的深度可以用該溝和配設有所述發光元件的端面之間的距離的2次函數或3次函數或者指數函數給出。
6.根據權利要求5所述的照明裝置，其特征在于所述第2區域的發光元件一側的邊界，位于比導光體的全長的2/3更接近所述端面的位置上，所述溝的深度y(微米)、和該溝與配設有所述發光元件的端面之間的距離x(mm)，滿足y＝a2x2+b2這樣的公式，所述a2被規定為在0.010以上0.024以下，所述b2被規定為在-20以上13以下。
7.根據權利要求5所述的照明裝置，其特征在于所述第2區域的發光元件一側的邊界，位于比導光體的全長的2/3更接近所述端面的位置上，所述溝的深度y(微米)、和該溝與配設有所述發光元件的端面之間的距離x(mm)，滿足y＝a3x2+b3x+c3這樣的公式，所述a3被規定為在0.050以上0.080以下，所述b3被規定為在-5.7以上-3.7以下，所述c3被規定為在50以上130以下。
8.根據權利要求5所述的照明裝置，其特征在于在所述第1區域和第2區域中，所述溝的深度y(微米)、和該溝與配設有所述發光元件的端面之間的距離x(mm)，滿足y＝a4x3+b4x2+c4x+d4這樣的公式，所述a4被規定為在0.55以上0.85以下，所述b4被規定為在-0.055以上-0.026以下，所述c4被規定為在0.3以上1.5以下，所述d4被規定為在8.0以上20.0以下。
9.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于在溝的深度對從配設有所述發光元件的端面到溝為止的距離的分布中，所述溝的深度，具有本身為恒定而與從所述端面到溝為止的距離無關的第3區域，所述第3區域也可以在比所述第1和第2區域距所述發光元件更遠的位置上形成。
10.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于所述導光體的寬度被規定為在4mm以上，所述溝的步距被形成為恒定而與距配設有所述發光元件的端面的距離無關，或者被形成為隨著距所述端面的距離增加而變寬。
11.根據權利要求10所述的照明裝置，其特征在于所述溝的步距z(微米)，和距配設有所述發光元件的端面的距離x(mm)，滿足z＝a5x+b5這樣的公式，所述a5被規定為大于0在14以下，所述b5被規定為在180以上250以下。
12.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于所述導光體的寬度被規定為小于4mm，所述溝的步距被形成為隨著距所述端面的距離增加而變窄。
13.根據權利要求12所述的照明裝置，其特征在于所述溝的步距z(微米)，和距配設有所述發光元件的端面的距離x(mm)，滿足z＝a6x+b6這樣的公式，所述a6被規定為在-14以上0以下，所述b6被規定為在280以上350以下。
14.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于所述溝被形成為剖面視圖為二等邊三角形形狀，其頂角被作成為在95度以上120度以下。
15.一種液晶顯示裝置，其特征在于具備權利要求1所述的照明裝置和液晶面板。
全文摘要
本發明提供可以均一地照明大面積的照明裝置。本發明的前光源具備導光板(12)、沿設在其側端面上的導光體(13)、配設在其端面(13a)上的發光元件(15)，在與上述導光板(12)相反一側的導光體背面(16)上排列形成的剖面楔子狀的溝(16a)的步距，被形成為使得對從已配設有發光元件(15)的端面(13a)到該溝的距離直線性地變化，上述溝的深度被形成為離開上述端面越遠的位置溝(16a)的深度越深，在溝深度對從已配設有上述發光元件的端面到溝為止的距離(x)的分布中，具有在溝深度對從上述端面到溝為止的距離直線性地增加的第1區域，在從上述發光元件比上述第1區域離開得更遠的一側形成，溝深度對距上述端面的距離的增加率比上述第1區域更大的第2區域。
文檔編號G02B6/00GK1497307SQ20031010106
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月13日 優先權日2002年10月16日
發明者杉浦琢郎 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社