[发明专利]发光装置以及使用该发光装置的显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用多个导光板进行表面发射的发光装置以及具有该发光装置的显示装置。

背景技术

通常，诸如电视机、移动电话、笔记本PC(个人计算机)和数字相机的各种电子装置中使用的液晶显示器(LCD)具有为液晶面板照明的背光。至于背光，例如常常使用其中发光二极管(LED)提供在导光板的侧面的光源模块。人们常常使用具有发射白光且安装在由耐热聚合物或者陶瓷等制造的封装上的LED芯片的LED。

人们提出了通过设置多个这样的光源模块而实现屏幕尺寸增加并适合于所谓的局部驱动方法的发光装置(例如，见日本特开2008-108623号公报和日本特开2007-293339号公报)。

发明内容

在使用LED的光源模块中，通过使从LED发射的白光进入到导光板内并且从导光板的一个面(发光面)提取该白光而进行表面发射。然而，存在这样的情况：从LED芯片发射的光的一部分从导光板之间的间隙泄漏，并且在LED的上面直接发射而不进入导光板。在这样的光泄漏发生时，在导光板边界周围亮度局部增加而不能获得均一的表面发射。

在诸如移动电话的可移动装置中使用的液晶显示器中屏幕尺寸小，从而通常单独使用光源模块。因此，LED设置在显示屏的外侧(边缘)上，并且从LED泄露的光被边缘阻挡。因此，在单独使用导光板的情况下，光泄漏的影响不成问题。

然而，在具有如日本特开2008-108623号公报和日本特开2007-293339号公报中设置多个光源模块的构造的显示器中，LED设置在导光板的边界附近。就是说，LED设置在显示屏的局部区域中。因此，使用多个导光板的发光装置具有在导光板的边界周围发生亮度的不均匀的缺点。

因此，所希望的是提供使用多个导光板进行表面发射并且实现均匀的亮度分布的发光装置以及使用该发光装置的显示装置。

根据本发明实施例的发光装置具有如下元件(A)至(E)：

(A)导光单元，其中每个都具有在表面的光出射面和在侧端面的光入射面的多个导光板设置在同一面上且在侧端面之间具有间隙；

(B)光源，其中朝着导光板的光入射面发光的一个或更多个发光元件设置在每个间隙中；

(C)光控制构件，具有在背面的光入射面、在表面的光出射面和光散射结构，并且设置为覆盖相邻两个导光板上的间隙；

(D)漫射构件，设置在导光单元和光控制构件的上方；以及

(E)光散射结构包括在沿着导光板的侧端面的方向上延伸且具有弯曲壁面的多个槽(groove)，并且将发光元件的出射光中从间隙泄露的光发射到漫射构件中比与间隙相对的区域宽的区域。

根据本发明实施例的显示装置包括根据本发明实施例的上述发光装置以及通过调制来自发光装置的光而显示图像的显示面板。

在根据本发明实施例的发光装置和显示装置中，从发光元件发射并且进入导光板的光通过反复反射而在导光板中传播，并且作为照明光从导光板的顶面(光出射面)取出，由此进行表面发射。另一方面，从间隙泄漏而不进入导光板的光(泄漏光)由具有光散射结构的光控制构件发射到比漫射构件中与该间隙相对的区域宽的区域。泄漏光被散射，并且相邻导光板的边界周围亮度的不均匀性得到抑制。

优选地，为了有效地发挥作用，根据本发明实施例的发光装置和显示装置具有下面的模式。

[1]光控制构件中的槽形成在光入射面中，并且槽的壁面倾斜角θ₂满足公式(1)和(2)

其中，从发光元件发射且直接从间隙泄漏的光与导光板的侧端面的法线之间形成的角度设定为θ₁，由从发光元件发射且直接从间隙泄漏的光与导光板的侧端面的法线形成的角度的最大值设定为θ_1max，由从发光元件发射且直接从间隙泄漏的光与导光板的侧端面的法线形成的角度的最小值设定为θ_1min，槽的弯曲壁面的最大倾斜角(光行进方向的相反侧的斜面的倾斜设定为正值)设定为θ_2max，槽的弯曲壁面的最小倾斜角(光行进方向的斜面的倾斜设定为负值)设定为θ_2min，光控制构件的折射率设定为n₁，间隙的宽度设定为L₁，并且导光板和漫射构件之间的间隙设定为L₂。

θ_2max＞tan^-1{cosθ_1max/(sinθ_1max-n₁)}......(1)