[发明专利]背光源单元和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种背光源单元和液晶显示装置。

背景技术

通常，对非发光型的液晶显示面板供给光的背光源单元，为了将来自LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等光源的光均匀地导向液晶显示面板而包括由透明树脂形成的导光板。并且，该导光板将自身端面(例如侧面)接收的光在内部多重反射，并从顶面(出射面)射出。

为了提高来自导光板的光射出效率，现有在导光板的顶面或底面上形成棱镜图案，由该棱镜折射的光从顶面射出。或者，在导光板的顶面或底面上形成散射性的点图案，由该点扩散的光从顶面射出。

但是，由于导光板的棱镜比较大，所以目视观察液晶显示装置的情况下，很可能棱镜较显著。此外，由棱镜使导光板的厚度容易变得更厚，而且背光源单元的厚度也增加。另外，在导光板的一面难以形成所希望的棱镜图案，不是所希望图案的棱镜图案容易引起光损失。而且，这样的棱镜图案会使射出光也难以从导光板向所希望方向控制。

另外，导光板上的散射性的点，使有效使用的光的比率显著降低，并使射出光也难以从导光板向所希望方向控制。

作为用于使射出光从导光板向所希望方向控制的一方案，例如使棱镜片等光学片覆盖在导光板的顶面上的方案。但是，以光学片存在的量、背光源单元的厚度增加，进而背光源单元的部件数也增加(而且，背光源单元的成本也增加)。

因此，最近在导光板的底面上形成等间隔密集的光栅线的集合体，即在导光板上形成衍射光栅(此外，这样的衍射光栅的周期间隔多相对于可见光设定在0.5～2μm程度)。其原因是，当这样的衍射光栅(例如相位差型衍射光栅)包含于导光板时，从导光板的侧面向内部传播的光被衍射，经由顶面大量到达液晶显示面板。

作为包括衍射光栅的导光板的例子，能够例举专利文献1。在记载于专利文献1中的背光源单元中，如图18的平面图所示，在导光板141的顶面141U上以LED 112为基准，放射状排列有光栅片pp，完成衍射光栅gs。特别是，在该衍射光栅gs中，通过将光栅片pp排成一列，从而产生衍射矢量(光栅矢量)g，沿该衍射矢量g的光被有效率地衍射。

专利文献1：日本专利特开2006-228595号公报

发明内容

通常，衍射光栅gs对沿衍射矢量g传播的光以比较高的衍射效率衍射，但是对从衍射矢量g偏离传播的光仅以比较低的衍射效率衍射。于是，如在专利文献1所记载的导光板141的衍射光栅gs所示，虽是放射状但以列状排列光栅片pp，从而产生衍射矢量g时，导光板141难以存在多个衍射矢量g。因此，该导光板141的衍射光栅gs不能充分衍射在各种方向上传播的光。

本发明是鉴于上述问题而研发的。并且，本发明的目的在于提供一种由导光板将在各种方向上传播的光有效率地衍射，向外部射出的背光源单元和包括该背光源单元的液晶显示装置。

背光源单元包括：光源；和接收来自该光源的光，并使该光进行多重反射而向外部射出的导光板。在此，在导光板中，以接收光的面为受光面，以与该受光面相对配置的面为相反面，以朝向外部使光射出的面为出射面，并且以从受光面到相反面的最短方向为第一方向。

于是，在出射面形成有衍射光栅，该衍射光栅包括产生与第一方面相同方向的衍射矢量的第一区域和产生与第一方向不同方向的衍射矢量的第二区域。并且，第一区域在出射面上位于沿第一方向传播的光的到达部分，第二区域在出射面上位于偏离第一方向传播的光的到达部分。

如此一来，沿第一方向传播的光由具有与第一方向相同方向的衍射矢量的第一区域的衍射光栅衍射，所以以比较高的衍射效率衍射。此外，偏离第一方向传播的光由具有与第一方向不同方向的衍射矢量的第二区域的衍射光栅衍射，所以光的传播方向和衍射矢量的方向一致的比率提高，衍射的效率提高。

即，导光板包括与光的传播方向对应的多种衍射光栅(第一区域的衍射光栅和第二区域的衍射光栅)，与其传播方向对应地使光发生衍射。因此，在导光板整体，光的传播方向与衍射矢量的方向一致的比率提高，衍射的效率提高。此外，当光的传播方向与衍射矢量的方向一致时，衍射光栅的设计变得容易，通过设计能够使例如相对于导光板的出射面垂直射出的光量增加。

此外，优选第一区域在出射面上位于从与光源的发光端相对的部位沿第一方向的部分，第二区域在出射面上位于除第一区域以外的部分。