[发明专利]面发光装置、光学元件以及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及面发光装置、光学元件以及液晶显示装置。尤其涉及在光源之间重叠光源的分割图像并抑制亮度不均的技术领域。

背景技术

目前，作为文字处理机或膝上式的个人计算机等的显示装置，可以采用包括背光(面发光装置)的液晶显示装置。作为这样的液晶显示装置用的面发光装置，为了响应轻型化以及薄型化的要求，端面照光式的背光成为了主流，该端面照光式(edge-light-type)的背光在透明板体(导光板)的一侧配置荧光管这样的线状光源，在导光板上配置液晶显示面板。

但是，随着近年来电视用途等的液晶显示装置的大型化，在端面照光式的背光中大多亮度不足，从而多采用在液晶显示面板的正下方配置线状光源的直下式的背光。

图32是表示现有技术中的直下式的背光装置1的概略构成的立体图。背光装置1包括荧光管等光源(线状光源)2、2…以及反射板3和扩散板4。

作为光源(线状光源)2、2…，例如可以采用冷阴极荧光管(CCFL：Cold Cathode Fluorescent Lamp)等，并形成为向规定的方向延伸的圆柱状。

反射板3是为了再利用被扩散板4等反射的光或来自光源2、2…的未到达扩散板4的光而配置的。

扩散板4是具有至少1mm以上厚度的光学元件，该扩散板4由于使透明基材中任意地含有与该透明基材的折射率不同的树脂体，从而提高了扩散性以及散射性，该扩散板4被用作用于抑制正面亮度分布偏差的光学元件。

背光装置1中，在夹着光源2、2…的彼此相对的两侧上，分别配置有反射板3以及扩散板4。

在这样的背光装置1中，从光源2、2…射出的光可以从扩散板4出光，但是当光源2、2…和扩散板4的距离缩短，或者光源2、2…之间的距离增长时，如图33所示，在光源2、2…的正上方位置背光装置1的照射光束的亮度增高，在光源2、2…之间的位置背光装置1的照射光束的亮度降低，从而导致正面亮度分布的均一性降低，产生亮度偏差。

为了抑制这样的亮度偏差，公开有以下的技术(例如，参照日本特开平5-333333号公报、日本特开平6-250178号公报、日本特开平10-283818号公报、日本特开2004-6256号公报)：如图34所示，在光源2、2…和扩散板4之间配置棱镜片或双凸透镜片(lenticular lens sheet)等光学片(光学元件)5，或者配置棱镜片或双凸透镜片等光学片5来代替扩散板4。此外，图34示出了配置光学元件(棱镜片)5来代替图33的扩散板4的例子。

光学元件(棱镜片)5一般是用作亮度提高片(sheet forimproving luminance)的光学元件，该光学元件(棱镜片)5具有在正面或背面以等间隔连续设置的、例如三角形状的多个线状突起(棱镜)。这些线状突起作为亮度分布形成层5a而发挥作用，该亮度分布形成层5a用于抑制从光源2、2…射出的光的光轴方向的亮度偏差。

光学元件5被配置，以便作为亮度分布形成层5a而发挥作用的线状突起的棱线方向与光源2、2、…的长度方向一致。如图34所示，通过采用光学元件5，出光的照射光束被分割为多个光源的分割图像2A、2A、…，从而抑制正面亮度分布的偏差(variation)。此外，在图34中，示出了通过光学元件5而使光源的分割图像2A、2A、…增加为光源2、2、…的两倍的例子。

但是，在上述现有的面发光装置1中，存在如果光源2、2、…和光学元件5之间的距离发生变化，则容易发生很大的亮度不均的问题。距离的变化例如会由于以下原因产生：各部分的加工精度或组装精度、或者由于温度变化等环境变化导致光学元件的变形。

例如，如图35所示，当光源2、2、…的中心和光学元件5的距离为H时，在可以分别获得对于各光源2、2、…的分割图像2A、2A、…的均一的正面亮度分布的面发光装置中，在光学元件5的设计距离H变化了ΔH时，导致变为易于发生如图36所示的亮度不均的状态。

在面发光装置1中，在保持设计上的距离H的状态下，光源2的分割图像2A与相邻光源2的分割图像2A不重叠，由于距离H变化时，正面亮度分布急剧变化，从而导致发生该亮度不均。即，如果距离H变化ΔH，则导致各光源2、2、…的分割图像2A、2A、…重叠，从而变为对正面亮度分布产生急剧变化且易于发生亮度不均的状态。

因此，为了获得如图35所示的均一的正面亮度分布，设计了光源2、2、…和光学元件5之间的距离，但是，该设计自由度非常狭窄。