[发明专利]面状照明系统

说明书

本发明涉及作为液晶显示器等的背照光使用的面状照明系统。

近年来，作为个人计算机、便携式终端等显示装置，已广泛地使用液晶显示器。并且，对作为该背照光的面状照明系统，要求高亮度化和低耗电化。

下面，使用图34对先有的面状照明系统的一个例子进行说明(参照特开平5-127159号)。

图34是表示先有技术的面状照明系统的概略剖面图。如图34所示，先有的面状照明系统包括：平行平板状的导光体131；设置在导光体131的侧面附近、与导光体131的侧面平行的线状光源134；设置为覆盖线状光源134的反射片135；在导光体131的背面(下面)形成为点状的光扩散物质136；设置在导光体131的背面(下面)的反射薄片133；设置在导光体131的表面(上面)上的光扩散薄片132；设置在光扩散薄片132的正上方的棱镜137。

在先有的面状照明系统中，使来自线状光源134的光从导光体131的侧面入射，由在导光体131的背面形成的光扩散物质136将在导光体131内以全反射传播的光扩散。这样，光的全反射条件便被破坏，从而使光射出到导光体131的外部。来自导光体131的射出光由在导光体131的背面设置的反射薄片133反射，从导光体131的表面射出。由于光从导光体131的表面沿倾斜的方向射出，所以，由于光扩散薄片132上设置的棱镜137中的折射作用，使光射向正面方向。另外，由于此时在导光体131的表面设置了光扩散薄片132，所以，从导光体131的表面看不到在导光体131的背面形成的光扩散物质136的图形。

然而，因为在上述那样的先有面状照明系统中，在棱镜薄片137和反射薄片133间产生多重反射，所以，存在光扩散物质136、光扩散薄片132及反射薄片133的光吸收大、作为面状系统的光效率低的问题。另外，由于使用多个薄片(反射薄片133、光扩散薄片132、棱镜薄片137)，所以，存在容易导致各薄片的定位有偏移以及薄片间混入杂物而使显示质量降低等问题。

本发明就是为了解决先有技术中的上述问题而提案的，其目的在于提供一类高效率、亮度高而耗电少、批量生产性好的面状照明系统。

为达到上述目的，本发明的面状照明系统的第一结构是包括导光体和在上述导光体的侧面配置的光源、并将从上述光源入射到上述导光体的光从上述导光体的上面射出的面状照明系统，其特征在于，在上述导光体的下面相间隔地形成多条沟、使上述沟的至少上述光源侧的面倾斜。根据该面状照明系统的第一结构，利用在导光体的下面的平坦部和沟倾斜部的两次全反射，可以使光从导光体的上面射出，于是，便不需要棱镜薄片及导光体的下面的光扩散材料。因此，由于没有了棱镜薄片、光扩散材料的光吸收而提高了光效率，所以，可以实现高亮度化和低耗电化。另外，由于能够减少薄片片数，并能够省去在导光体的下面形成光扩散材料的工序，所以，可以提高组装效率及批量生产效率。

另外，在上述本发明的面状照明系统的第一结构中，导光体的剖面形状最好是楔形。根据该优选实施例，能够实现轻量化，另外，由于在与导光体的光源相反一侧的侧面反射的光不再返回到光源，所以，能够高效率地从导光体取出光。

另外，在上述本发明的面状照明系统的第一结构中，沟的宽度最好小于沟的间隔。根据该优选实施例，通过使在导光体内传播的光在没有形成导光体的沟的部分进行全反射且在沟的倾射面上进行全反射，只用导光体就能向与导光体的上面基本垂直的方向射出光，因此，不需要棱镜薄片。结果，能够防止由于棱镜中的多次反射产生的光量降低。另外，由于不需要为了从导光体取出光而在导光体的下面涂敷光扩散物质，从而不会产生光扩散物质处的光吸收，所以，能够实现高亮度的面状照明系统。

另外，在上述本发明的面状照明系统的第一结构中，沟的剖面形状最好是梯形或三角形。

另外，在上述本发明的面状照明系统的第一结构中，设导光体的折射率为n、辐射亮度分布的中心角为α时，沟在光源一侧的面的倾斜角最好由下面的(式2)给出。

(式2)

          φ₁＝53°-sin^-1{(1/n)sinα}

根据该优选实施例，能够使辐射亮度分布的中心指向任意的方向α。

另外，在上述本发明的面状照明系统的第一结构中，最好各沟由相邻的多个沟组构成。根据该优选实施例，可以获得更高亮度。

另外，在上述本发明的面状照明系统的第一结构中，最好是导光体的下面为阶梯形状，在各阶梯上至少形成一条沟。