專利名稱：背光裝置和液晶顯示裝置以及透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用發(fā)光二極管作為光源的背光裝置和液晶顯示裝置以及透鏡。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的大型液晶顯示裝置的背光裝置中，冷陰極管多數(shù)配置在液晶面板正下方，這些冷陰極管與擴(kuò)散板、反射板等構(gòu)件一起被使用。又，近年來，使用發(fā)光二極管作為背光裝置的光源。發(fā)光二極管近年來效率提高，作為代替熒光燈的消耗功率少的光源而被期待。而且，作為液晶顯示裝置用的光源，能夠通過根據(jù)映像控制發(fā)光二極管的明暗來降低液晶顯示裝置的消耗功率。在液晶顯示裝置中，采用將發(fā)光二極管作為光源的背光裝置的話，配置了許多發(fā)光二極管來代替冷陰極管。通過使用許多發(fā)光二極管，可以在背光裝置表面得到均勻的亮度，但存在著由于需要許多發(fā)光二極管而無法實現(xiàn)廉價的問題。提出了進(jìn)行增大I個發(fā)光二極管的輸出、且減少發(fā)光二極管的使用個數(shù)的配合的透鏡，例如在專利文獻(xiàn)I中，提出了能夠以較少個數(shù)的發(fā)光二極管得到均勻的面光源的透鏡。又，還已知有如專利文獻(xiàn)2那樣的光源，該光源具有一維地并列配置的多個點光源和設(shè)置在該多個點光源上的長形的柱面透鏡?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本國專利公報“專利第3875247號公報”專利文獻(xiàn)2日本國公開專利公報“特開2006- 286608號公報”

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明正是鑒于這樣的現(xiàn)狀而做出的，其目的在于，對于采用了發(fā)光二極管的背光裝置，提供一種能確保充分的亮度但結(jié)構(gòu)簡單且廉價的背光裝置和液晶顯示裝置以及透鏡。用于解決課題的手段為了達(dá)成這樣的目的，本發(fā)明的背光裝置，其具備:光源部，該光源部由多個發(fā)光二極管以及對來自于該發(fā)光二極管的光進(jìn)行擴(kuò)散的透鏡構(gòu)成；收納該光源部的框體；擴(kuò)散板，其被配置為覆蓋該框體的開口部；和反射片，其使得從所述光源部出射的光反射至所述擴(kuò)散板側(cè)，所述背光裝置的特征在于，所述光源部的所述多個發(fā)光二極管在中央部被排列為一列或者多列，所述透鏡具有:來自于發(fā)光二極管的光所入射的入射面、和對入射了的光進(jìn)行擴(kuò)散并使其出射的出射面，所述入射面為連續(xù)的凹面，且俯視時的投影形狀相對于光軸為橢圓形狀。又，本發(fā)明的液晶顯示裝置，其包括液晶顯示面板、以及配置在該液晶顯示面板的背面?zhèn)鹊?、大小與液晶顯示面板對應(yīng)的背光裝置，所述背光裝置具備:光源部，該光源部由多個發(fā)光二極管以及對來自于該發(fā)光二極管的光進(jìn)行擴(kuò)散的透鏡構(gòu)成；收納該光源部的框體；擴(kuò)散板，其被配置為覆蓋該框體的開口部；反射片，其使得從所述光源部出射的光反射至所述擴(kuò)散板側(cè)，所述液晶顯示裝置的特征在于，所述光源部的所述多個發(fā)光二極管在中央部被排列為一列或者多列，所述透鏡具有:來自于發(fā)光二極管的光所入射的入射面、和對入射了的光進(jìn)行擴(kuò)散并使其出射的出射面，所述入射面為連續(xù)的凹面，且俯視時的投影形狀相對于光軸為橢圓形狀。又，本發(fā)明的透鏡，其是使用于具有光源部的背光裝置的透鏡，該光源部由多個發(fā)光二極管以及對來自于該發(fā)光二極管的光進(jìn)行擴(kuò)散的透鏡構(gòu)成，所述透鏡的特征在于，所述光源部的所述多個發(fā)光二極管在中央部被排列為一列或者多列，所述透鏡具有:來自于發(fā)光二極管的光所入射的入射面、和對入射了的光進(jìn)行擴(kuò)散并使其出射的出射面，所述入射面為連續(xù)的凹面，且俯視時的投影形狀相對于光軸為橢圓形狀。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，對于采用了發(fā)光二極管的背光裝置，通過以與液晶顯示面板的中央部相對的形態(tài)直線狀地排列多個透鏡而構(gòu)成光源部，能夠提供一種能確保充分的亮度但結(jié)構(gòu)簡單且廉價的背光裝置以及液晶顯示裝置。


圖1是示出采用本發(fā)明的一實施形態(tài)所涉及的背光裝置的液晶顯示裝置的整體的概略結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖2是以圖1的Al — Al線截斷的截面圖。圖3是示出背光裝置的光源部的俯視圖。圖4是以圖3的A2 — A2線截斷的截面圖。圖5是用于對本發(fā)明的一實施形態(tài)的背光裝置中的光源部的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的說明圖。圖6是從透鏡的排列方向的側(cè)面觀察透鏡的截面圖。圖7是用于對透鏡的光路進(jìn)行說明的說明圖。圖8是示出透鏡的具體的實施例的截面圖。圖9是示出透鏡的具體的其他實施例的截面圖。圖10是示出圖8所示的透鏡的配光特性的圖。圖11是示出圖9所示的透鏡的配光特性的圖。圖12是示出透鏡的排列的一個實例的俯視圖。圖13是示出擴(kuò)散板的一個實例的俯視圖。圖14是示出該擴(kuò)散板的一個實例的俯視圖、X方向的截面圖以及Y方向的截面圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的一實施形態(tài)所涉及的背光裝置以及采用該背光裝置的液晶顯示裝置進(jìn)行說明。圖1是示出采用本發(fā)明的一實施形態(tài)所涉及的背光裝置的液晶顯示裝置的整體的概略結(jié)構(gòu)的分解立體圖，圖2是以圖1的Al — Al線截斷的截面圖。
如圖1、圖2所示，液晶顯示裝置包括:長方形的平板形狀的、透射型的液晶顯示面板I ;和配置在該液晶顯示面板I的背面?zhèn)鹊?、大小與液晶顯示面板I相對應(yīng)的長方體形狀的背光裝置2。背光裝置2具有:沿著液晶顯示面板I的長邊方向以與液晶顯示面板I的中央部相對的形態(tài)配置為直線狀的光源部3 ;容納該光源部3的長方體形狀的框體4 ;擴(kuò)散板5，該擴(kuò)散板被配置為覆蓋該框體4的開口部6a，且被配置在所述液晶顯示面板I和光源部3之間；使從所述光源部3出射的光反射至液晶顯示面板I側(cè)、即擴(kuò)散板5側(cè)的反射片6。擴(kuò)散板5在其與液晶顯示面板I之間的前面?zhèn)染哂写笮∨c液晶顯示面板I對應(yīng)的光學(xué)片層疊體7。該光學(xué)片層疊體7例如由使得來自擴(kuò)散板5的入射光向前方的液晶顯不面板I側(cè)聚光的棱鏡片、使來自擴(kuò)散板5的入射光進(jìn)一步擴(kuò)散的擴(kuò)散片、使得具有特定的偏振面的光透過以使入射光的偏振面與液晶顯示面板I的偏振面相對應(yīng)的偏振片等構(gòu)成。圖3是示出背光裝置的光源部的俯視圖，圖4是以圖3的A2 — A2線截斷的截面圖。光源部3是這樣構(gòu)成的:在背面?zhèn)刃纬捎幸?guī)定的配線圖案的長條形狀的絕緣性的基板8的表面上，以規(guī)定的間隔安裝多個發(fā)光二極管9，與該各個發(fā)光二極管9對應(yīng)地配置將圓柱沿其長軸方向截掉一半而形成的大致半圓柱形狀的多個透鏡10以覆蓋所述發(fā)光二極管9。另外，雖然未圖示，但為了使得發(fā)光二極管9不與空氣接觸，發(fā)光二極管9由環(huán)氧樹脂或者硅橡膠等封裝用的樹脂包覆。透鏡10將來自作為光源的發(fā)光二極管9的光擴(kuò)散并使其照射到被照射體上，例如由具有1.4至2.0左右的折射率的透明的材料構(gòu)成。作為構(gòu)成透鏡10的透明材料，可以采用環(huán)氧樹脂、硅樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯等樹脂、玻璃、或者硅橡膠等橡膠。其中尤以采用作為封裝發(fā)光二極管用的樹脂的環(huán)氧樹脂或者硅橡膠等為佳。在此，在圖1 圖4中，所述光源部3示出的是與多個發(fā)光二極管9分別對應(yīng)地將多個透鏡10排列成一列的狀態(tài)的實例，但也可以通過使多個發(fā)光二極管9和多個透鏡10為二列、三列地多列排列來進(jìn)行配置。又，多列排列時的排列形狀也可以配置為相鄰的列之間錯開排列的形狀?？傊?，只要僅與液晶顯示面板I的中央部相對地配置為直線狀即可。又，在本實施形態(tài)中，通過將光源部3配置為與液晶顯示面板I的中央部相對，而僅配置在背光裝置2的大致中央部。以下的圖5至圖13的內(nèi)容對于如上述那樣將多個發(fā)光二極管9排列為一列的情形以及多列排列的情形都適用。接著，進(jìn)一步對光源部3的透鏡10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖5是用于對本發(fā)明的一實施形態(tài)所涉及的背光裝置中的光源部3的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖。圖6是從透鏡的排列方向的側(cè)面觀察透鏡的截面圖。首先，如圖5所示，作為光源的發(fā)光二極管9和透鏡10被配置成相互的光軸Z —致。透鏡10將來自發(fā)光二極管9的光擴(kuò)散并使其照射至被照射面G，被照射面G的照度分布為，在作為透鏡10的設(shè)計上的中心線的光軸Z上為最大，越向周圍則越大致單調(diào)地減少。透鏡10具有:來自發(fā)光二極管9的光入射的入射面11、和使所入射的光出射的出射面12。又，透鏡10在入射面11的周圍具有朝著與出射面12相反一側(cè)的底面13。進(jìn)一步地，在出射面12和底面13之間，設(shè)置有向外側(cè)突出的外緣部14，出射面12的周緣和底面13通過該外緣部14的外表面而連接。另外，也可以不設(shè)置外緣部14，而以直線狀或者圓弧狀的端面來連接出射面12的周緣和底面13。來自發(fā)光二極管9的光在從入射面11入射至透鏡10內(nèi)之后，從出射面12出射，到達(dá)被照射面G，因此從發(fā)光二極管9發(fā)射的光由于入射面11和出射面12的作用而被擴(kuò)散，從而到達(dá)被照射面G的較寬的范圍。又，如圖6所示，透鏡10的入射面11為連續(xù)的凹面，從正上方投影的投影形狀相對于光軸Z為橢圓形。又，入射面11的周圍的底面13為平坦的平面，但也可以在底面13形成角錐狀的加工面、褶皺(摺”)狀的加工面等。透鏡10的出射面12為，俯視以及正視時的投影形狀為長方形的四邊形狀，從透鏡10的排列方向的側(cè)面觀察到的投影形狀為具有連續(xù)的凸面部的大致圓弧狀的形狀。關(guān)于該出射面12，優(yōu)選為，從側(cè)面觀察時的中心部分的曲率實質(zhì)為零。在此，“中心部分”是指，自光軸Z起規(guī)定半徑、例如,從光軸方向觀察時的出射面12的最外周的半徑(有效半徑)的I / 10以內(nèi)的區(qū)域，“實質(zhì)為零”是指，將從光軸Z上的基點Q到出射面12上的任意的點沿光軸方向測量的距離設(shè)為弛垂量(sagY)的情況下，所述中心部分的最大弛垂量與最小弛垂量的差為0.1mm以下的情形。如果是這樣的形狀，則能夠制作容易成形、公差小的透鏡。又，如圖6所示，透鏡10的出射面12形成為以下的形狀，即包含光軸的截面中的出射面120上的微小區(qū)間的曲率C在比凸面部之間即X 一 y之間的中央M更外側(cè)的位置為最大。在圖6中，0 i表示微小區(qū)間的位置，連接微小區(qū)間的中心和光軸Z上的光源位置的線Li與光軸Z所成的角度、S卩e ih ( 0 i (n+1) + 6 i (n)) /2。即，本發(fā)明中的透鏡10的出射面12構(gòu)成為，在從排列方向的側(cè)面觀察到的包含光軸的截面中，出射面12上的微小區(qū)間的曲率C在以60° < 0i<8O°規(guī)定的范圍內(nèi)為最大。另外，更為優(yōu)選的是，出射面12上的微小區(qū)間的曲率C在以65° < 0i<75°規(guī)定的范圍內(nèi)為最大。出射面12上的微小區(qū)間的曲率C超過以60° < 0i<8O°規(guī)定的范圍的上限時，用于確保配光特性的公差變得嚴(yán)峻，作為面光源時面內(nèi)的亮度不均變大。超過下限時，配光特性變窄，作為面光源時，面內(nèi)的亮度不均變大。在此，采用圖6以及圖7的(a)、(b)對微小區(qū)間的曲率C進(jìn)行說明。以光軸上的光源位置為基準(zhǔn)，如以下那樣對微小區(qū)間的曲率C進(jìn)行定義。另外，“光軸上的光源位置”是指光軸與光源的發(fā)光面相交的位置。如圖7的(a)、(b)所示，考慮出射面12上的點A和點B之間的、自光軸起第n個微小區(qū)間，設(shè)連接點A和光軸上的光源位置的線與光軸所成的角度為0i (n)，連接點B和光軸上的光源位置的線與光軸所成的角度為(n + 1)。其中，設(shè)ei (n+ 1)-0 i (n)為0.1°左右。設(shè)點A處的出射面12的切線和與光軸垂直的面所成的角度為0 s (n)，點B處的出射面12的切線和與光軸垂直的面所成的角度為e S (n + I)。點A和點B之間的出射面120的長度設(shè)為A d(n)。點A和點B之間的出射面12如果使得點A和點B之間隔充分小、且以單一曲率半徑R構(gòu)成的話，R的中心0為點A處的出射面12的法線與點B處的出射面12的法線交叉之處，兩個法線所成的角度Z AOB由0 s (n + I) - 0 s (n)表示。以0為中心，點A和點B之間的圓弧的半徑R以Ad (n)/ (0s (n + 1)-0 s (n))表示。曲率C為1/R。由此，第n個微小區(qū)間的曲率C為(0 s (n+ l)-0s (n))/Ad (n)。其中，0 s (n)以及0 s (n + I)通過弧度來計算。又，上述的定義中，曲率C的符號在曲率中心O位于出射面12的光源側(cè)時為正，在曲率中心O位于其相反側(cè)時為負(fù)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)將從入射面11入射的光從出射面12出射至較廣的范圍的透鏡10。進(jìn)一步地，本發(fā)明中的透鏡10的出射面12優(yōu)選為，設(shè)連接出射面12上的任意的點和光軸z上的基點Q的直線與光軸z的角度為e、沿著光軸方向測量的從光軸z上的基點Q至所述出射面12上的任意的點的距離為sagY、0為0°時的sagY為SagYtl時，sagY以SagYtl為最大并單調(diào)地減少，除了出射面12上的光軸Z的附近之外，設(shè)出射面12上的微小區(qū)間的曲率C為最小時的0為0min時，0min滿足10° < 0min<3O°的范圍。在此，“光軸Z的附近”是指自光軸Z起規(guī)定角度(例如，0 =2° )以內(nèi)的區(qū)域。通過這樣規(guī)定出射面12的形狀，根據(jù)發(fā)光二極管9的尺寸變化而同時變動的菲涅爾反射成分變少。又，出射面12上的微小區(qū)間的曲率C為最小的0min超過10° < 0 min< 30°的范圍的下限的話，上述的菲涅爾反射成分容易產(chǎn)生，超過上限的話，透鏡10的尺寸、例如光軸方向的長度變得過大。圖8 圖11中示出透鏡10的具體的實施例。另外，其是將通用的發(fā)光二極管作為光源，以擴(kuò)展指向性為目的的實施例，發(fā)光二極管的發(fā)光面的尺寸例如是3.0X3.0_，也可以是1.0X1.0mm，也可以是3.0X1.0mm。圖8以及圖9中的0是連接光軸Z上的基點Q和入射面11以及出射面12上的任意的點的直線與光軸Z的角度。進(jìn)一步地，圖中的sagX是沿著光軸方向測量的從光軸Z上的基點Q至所述入射面11上的任意的點的距離，sagY是沿著光軸方向測量的從光軸Z上的基點Q至所述出射面12上的任意的點的距離。圖10是將有關(guān)圖8所示的實施例的透鏡10的0和sagX以及sagY圖表化了的圖，示出了 sagY以SagYtl為最大并單調(diào)地減少的形狀。圖11是將有關(guān)圖9所示的實施例的透鏡10的0和sagX以及sagY圖表化了的圖，示出了 sagY以SagYtl為最大并單調(diào)地減少的形狀。然而，在上述實施形態(tài)中，光源部3是排列大致半圓柱形狀的多個透鏡10而構(gòu)成的，但也可以由長度與液晶顯示面板I的長邊的長度相對應(yīng)的長條狀的透鏡10構(gòu)成。采用該結(jié)構(gòu)的情況下，也做成配置多個發(fā)光二極管9，形成多個與該發(fā)光二極管9對應(yīng)的入射面11的結(jié)構(gòu)。在多個發(fā)光二極管9以多列排列的情況下，也可以按照發(fā)光二極管的列數(shù)設(shè)置多列上述長條狀的透鏡10，也可以與多個發(fā)光二極管9以一列排列的情況同樣地，以形成與多個發(fā)光二極管9的每一個對應(yīng)的入射面11的結(jié)構(gòu)設(shè)置一個長條狀的透鏡。另外，與由長條狀的透鏡10構(gòu)成的情況相比，排列多個透鏡10而構(gòu)成的情況下，通過成型制作透鏡10時的加工容易且能夠廉價地制作。又，對于畫面尺寸不同的液晶顯示面板1，僅通過調(diào)整透鏡10在液晶顯示面板I的長邊方向上的排列個數(shù)等就能夠?qū)?yīng)，作為液晶顯示裝置也能夠廉價地提供。接著，對光源部3的各個光源的排列進(jìn)行說明。如圖3、圖4所示，在上述實施形態(tài)中，光源部3排列為，圖5所示的結(jié)構(gòu)的透鏡10的排列方向的長度L與相鄰的透鏡10間的間隔I的關(guān)系為L < 1，且透鏡10間的間隔I基本均等。通過做成這樣的結(jié)構(gòu)，作為背光裝置能夠確保充分的亮度，且能夠以較少個數(shù)的透鏡10構(gòu)成光源部3，能夠廉價地構(gòu)成裝置。
然而，在如圖1、圖2所示與液晶顯示面板I的中央部相對地將透鏡直線狀地配置為一列而構(gòu)成光源部3的情況下，本發(fā)明者們通過實驗確認(rèn)到，在背光裝置的端部，從擴(kuò)散板5出射的光變少,難以確保充分的亮度。在這樣的情況下，只要使用輸出大的發(fā)光二極管9即可，但價格變高。另一方面，作為液晶顯示裝置，要求畫面的中央部比周邊部更明亮。在本發(fā)明中，如圖12所示，通過改變光源部3的各個光源的配置間隔，能夠做成整體上以均勻的亮度發(fā)光的面光源，還能夠滿足對于液晶顯示裝置的畫面的亮度的要求。S卩，如圖12所示，本發(fā)明的光源部3構(gòu)成為，縮窄位于中央部3a和周邊部3b的各個透鏡10的配置間隔而緊密地配置，關(guān)于位于中央部3a和周邊部3b之間的中間部3c的透鏡10的配置間隔，被配置為比位于所述中央部3a以及周邊部3b的各個透鏡10的配置間隔寬。又，關(guān)于中央部3a和中間部3c的邊界、以及中間部3c和周邊部3b的邊界，配置為透鏡10的間隔漸漸變化。進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，通過與液晶顯示面板I的中央部相對地直線狀地排列多個透鏡10而構(gòu)成光源部3，對于畫面尺寸不同的液晶顯示面板1，也能夠通過調(diào)整透鏡10在液晶顯示面板I的長邊方向上排列的個數(shù)等來對應(yīng)，但根據(jù)本發(fā)明者們通過實驗而確認(rèn)的結(jié)果可知，通過使透鏡10的外形形狀和透鏡10的配置間隔滿足規(guī)定的條件而構(gòu)成，能夠充分地滿足對于包含液晶顯示面板I的短邊方向的畫面整體的亮度的要求。即，關(guān)于本發(fā)明的光源部3，設(shè)與透鏡10的排列方向正交的透鏡10的短邊的長度為dl，透鏡10的配置間隔I的最小間隔為d3時，通過使d3 <(2Xdl)，可以充分地確保畫面整體的亮度。進(jìn)一步地，除了上述條件之外，將透鏡10的排列方向的長邊的長度設(shè)為d2時，d2 < (2Xdl)則更為優(yōu)選。進(jìn)一步地，設(shè)透鏡10的在光軸Z上的厚度為d0時，優(yōu)選為還組合d0 <(dl / 3)的條件。接著，進(jìn)一步對背光裝置2的擴(kuò)散板5的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。關(guān)于背光裝置2，擴(kuò)散板5以使被照射在作為光源部3側(cè)的背面的被照射面G的光從表面?zhèn)鹊谋砻鏀U(kuò)散的狀態(tài)發(fā)射光。從光源部3的各個光源、即從透鏡10將在較寬的范圍被均勻化了的光照射在擴(kuò)散板5的被照射面G上，該光由擴(kuò)散板5擴(kuò)散，由此能夠?qū)崿F(xiàn)面內(nèi)的亮度不均較少的面光源。又，來自光源部3的光由擴(kuò)散板5分散，或返回至光源部3偵U、或透過擴(kuò)散板5。返回至光源部3側(cè)而入射反射片6的光由反射片6反射而再度入射至擴(kuò)散板5。這樣的擴(kuò)散板5例如由丙烯酸樹脂等板狀體構(gòu)成，為了使從一個面入射的光擴(kuò)散并使該光從另一個面出射，在表面具有凹凸形狀，由使微小的粒子分散了的半透明的樹脂板構(gòu)成。又，如圖13所示，為了使得越向與光源部3對應(yīng)的中央部側(cè)透射率越低、越向周邊部側(cè)透射率越高，擴(kuò)散板5在作為光源部3側(cè)的背面的被照射面G設(shè)有透射率分布層5a。該透射率分布層5a采用由含有白色顏料的白墨水等構(gòu)成的反射的構(gòu)件來形成，所述反射圖案形成為越靠近中央部側(cè)其面積占有率越大，越靠近周邊部側(cè)其面積占有率越小。白墨水由在透明粘合劑內(nèi)分散了由氧化鈦等高折射率透明材料構(gòu)成的微粉末的墨水構(gòu)成，通過絲網(wǎng)印刷形成規(guī)定的圖案的透射率分布層5a。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠抑制來自于中央部的光出射，能夠以大約50mm左右的比較薄的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)所述適當(dāng)?shù)牧炼确植肌?br> 又，作為該擴(kuò)散板5，也可以如圖14的(a)、(b)、(C)所示，在作為光源部3側(cè)的背面的被照射面G形成柱面透鏡部5b。S卩，形成為，設(shè)擴(kuò)散板5的水平方向為X、垂直方向為Y的話，在X方向以及Y方向具有變形t ^ 'y曲面等的曲率，擴(kuò)散板5的四角的厚度變薄，由此在擴(kuò)散板5的作為光源部3側(cè)的背面的被照射面G形成柱面透鏡部5b。作為本發(fā)明的具體的實施例，制作利用變形曲面形成了柱面透鏡部5b的本發(fā)明的擴(kuò)散板5、和未形成曲面的比較例的擴(kuò)散板5，如圖1、圖2所示配置各個擴(kuò)散板5，求出各自的亮度，測定相對于中心值的亮度分布后發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的擴(kuò)散板5與比較例的擴(kuò)散板相比I，四角的值提聞大約5%左右。通過像這樣在作為擴(kuò)散板5的光源部3側(cè)的背面的被照射面G形成具有規(guī)定的配光特性的柱面透鏡部5b，能夠?qū)崿F(xiàn)具有所要求的亮度分布的背光裝置。另外，雖然是以變形曲面形成了擴(kuò)散板5的曲面形狀，但其可以由其他的自由曲面構(gòu)成。另外，也可以將上述曲面形狀的柱面透鏡和平板狀構(gòu)件貼合來構(gòu)成擴(kuò)散板5。接著，進(jìn)一步對背光裝置2的反射片6的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1、圖2所示，反射片6的結(jié)構(gòu)為，具有以光源部3為中心向背光裝置2的長邊側(cè)端部彎曲的大致圓筒面狀的形狀，在與光源部3的各個透鏡10對應(yīng)的部分設(shè)有開口部6a。在本發(fā)明中構(gòu)成為，連接反射片6的中央部即光源部3的發(fā)光二極管9的發(fā)光面和反射片6的彎曲的頂端部即背光裝置2的長邊側(cè)端部的線，相對于光源部3的透鏡10的光軸Z呈60°含0m蘭80°的范圍內(nèi)的角度。S卩，本發(fā)明者們根據(jù)實驗的結(jié)果進(jìn)行研究后的結(jié)果為，如圖1、圖2所示，在與液晶顯示面板I的中央部相對地直 線狀地排列多個透鏡10而構(gòu)成光源部3的背光裝置中，連接反射片6的中央部和反射片6的彎曲的頂端部的線相對于光源部3的透鏡10的光軸Z呈60° ^ 0m ^ 80°的范圍內(nèi)的角度，由此能夠制作亮度不均少且具有充分亮度的面光源。另外，在上述實施形態(tài)中，反射片6的形狀是以光源部3為中心向背光裝置2的長邊側(cè)端部彎曲的形狀，但也可以不是彎曲的形狀而是直線狀的形狀。根據(jù)以上說明的本發(fā)明，在采用了發(fā)光二極管的背光裝置中，通過與液晶顯示面板的中央部相對地直線狀地排列多個透鏡而構(gòu)成光源部，能夠提供確保充分的亮度但結(jié)構(gòu)簡單且廉價的背光裝置以及液晶顯示裝置。產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)以上那樣的本發(fā)明，得到能夠確保充分的亮度但結(jié)構(gòu)簡單且廉價的背光裝置以及液晶顯示裝置，因此是有用的發(fā)明。符號說明I液晶顯示面板2背光裝置3光源部4 框體5擴(kuò)散板6反射片
7光學(xué)片層疊體8基板9發(fā)光二極管10透鏡11入射面12出射面13底面14外緣部 。
權(quán)利要求
1.一種背光裝置，其具備:光源部，該光源部由多個發(fā)光二極管以及對來自于該發(fā)光二極管的光進(jìn)行擴(kuò)散的透鏡構(gòu)成；收納該光源部的框體；擴(kuò)散板，其被配置為覆蓋該框體的開口部；和反射片，其使得從所述光源部出射的光反射至所述擴(kuò)散板側(cè)， 所述背光裝置的特征在于， 所述光源部的所述多個發(fā)光二極管在中央部被排列為一列或者多列， 所述透鏡具有:來自于發(fā)光二極管的光所入射的入射面、和對入射了的光進(jìn)行擴(kuò)散并使其出射的出射面， 所述入射面為連續(xù)的凹面，且俯視時的投影形狀相對于光軸為橢圓形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的背光裝置，其特征在于， 在所述透鏡的所述出射面上，從側(cè)面觀察時的自所述光軸起規(guī)定半徑以內(nèi)的區(qū)域的曲率為，在將沿著光軸方向測量的從所述光軸上的光源的位置至所述出射面上的任意的點的距離作為弛垂量的情況下，使所述規(guī)定半徑以內(nèi)的區(qū)域中的最大弛垂量與最小弛垂量的差為0.1mm以下。
3.如權(quán)利要求1或2所述的背光裝置，其特征在于， 從俯視以及正視觀察到的所述出射面的投影形狀為四邊形狀，且從透鏡的排列方向的側(cè)面觀察到的所述出射面的投影形狀為大致圓弧形狀。
4.一種液晶顯示裝置，其包括液晶顯示面板、以及配置在該液晶顯示面板的背面?zhèn)鹊摹⒋笮∨c液晶顯示面板對應(yīng)的背光裝置，所述背光裝置具備:光源部，該光源部由多個發(fā)光二極管以及對來自于該發(fā)光二極管的光進(jìn)行擴(kuò)散的透鏡構(gòu)成；收納該光源部的框體；擴(kuò)散板，其被配置為覆蓋該框體的開口部；反射片，其使得從所述光源部出射的光反射至所述擴(kuò)散板側(cè)， 所述液晶顯示裝置的特征在于， 所述光源部的所述多個發(fā)光二極管在中央部被排列為一列或者多列， 所述透鏡具有:來自于發(fā)光二極管的光所入射的入射面、和對入射了的光進(jìn)行擴(kuò)散并使其出射的出射面， 所述入射面為連續(xù)的凹面，且俯視時的投影形狀相對于光軸為橢圓形狀。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 在所述透鏡的所述出射面上，從側(cè)面觀察時的自所述光軸起規(guī)定半徑以內(nèi)的區(qū)域的曲率為，在將沿著光軸方向測量的從所述光軸上的光源的位置至所述出射面上的任意的點的距離作為弛垂量的情況下，使所述規(guī)定半徑以內(nèi)的區(qū)域中的最大弛垂量與最小弛垂量的差為0.1mm以下。
6.如權(quán)利要求4或5所述的液晶顯示裝置，其特征在于， 從俯視以及正視觀察到的所述出射面的投影形狀為四邊形狀，且從透鏡的排列方向的側(cè)面觀察到的所述出射面的投影形狀為大致圓弧形狀。
7.—種透鏡，其是使用于具有光源部的背光裝置的透鏡，該光源部由多個發(fā)光二極管以及對來自于該發(fā)光二極管的光進(jìn)行擴(kuò)散的透鏡構(gòu)成， 所述透鏡的特征在于， 所述光源部的所述多個發(fā)光二極管在中央部被排列為一列或者多列， 所述透鏡具有:來自于發(fā)光二極管的光所入射的入射面、和對入射了的光進(jìn)行擴(kuò)散并使其出射的出射面， 所述入射面為連續(xù)的凹面，且俯視時的投影形狀相對于光軸為橢圓形狀。
8.如權(quán)利要求7所述的透鏡，其特征在于， 在所述透鏡的所述出射面上，從側(cè)面觀察時的自所述光軸起規(guī)定半徑以內(nèi)的區(qū)域的曲率為，在將沿著光軸方向測量的從所述光軸上的光源的位置至所述出射面上的任意的點的距離作為弛垂量的情況下，使所述規(guī)定半徑以內(nèi)的區(qū)域中的最大弛垂量與最小弛垂量的差為0.1mm以下。
9.如權(quán)利要求7或8所述的透鏡，其特征在于， 從俯視以及正視觀察到的所述出射面的投影形狀為四邊形狀，且從透鏡的排列方向的側(cè)面觀察到的所述出射面的投影形狀為大致圓弧形狀。
全文摘要
一種背光裝置(2)，其具有光源部(3)，該光源部由多個發(fā)光二極管(9)以及對來自于該發(fā)光二極管(9)的光進(jìn)行擴(kuò)散的透鏡(10)構(gòu)成；收納該光源部(3)的框體(4)；擴(kuò)散板(5)，其被配置為覆蓋該框體(4)的開口部(6a)；和反射片(6)，其使得從光源部(3)出射的光反射至擴(kuò)散板(5)側(cè)，光源部(3)的多個發(fā)光二極管(9)在中央部被排列為一列或者多列，光源部(3)的透鏡(10)具有來自于發(fā)光二極管(9)的光所入射的入射面(11)、和對入射了的光進(jìn)行擴(kuò)散并使其出射的出射面(12)，入射面(11)為連續(xù)的凹面，且俯視時的投影形狀相對于光軸(Z)為橢圓形狀。
文檔編號F21V5/04GK103168194SQ201180049048
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者松木大三郎, 林克彥, 長谷川賢治, 山口博史 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社