[发明专利]照明装置及采用该照明装置的显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及照明装置及采用照明装置的显示装置。尤其涉及对非自发光型的显示元件进行照明的前光源(front light)或背光源(backlight)等照明装置，以及用于诸如便携信息设备、笔记本式PC、便携电话、液晶电视的液晶显示装置。此外，涉及住宅或办公室等的设备照明用装置。

背景技术

以前，众所周知从导光体侧面入射来自光源的光，而从导光体顶面(以下称为出射面)使光出射的、端面照光(edge light)方式的照明装置。光源采用发光二极管(LED)等点光源，在导光体的出射面另一侧的底面(对置面)形成了许多沟槽或点图案(dot pattern)。此外，在出射面往往形成具有扩散光效果的扩散图案。在导光体的入光面(即，面向光源，且光源的光入射的面)形成了棱镜。通过该棱镜，点光源的光得到扩散并入射到导光体内部。导光体的材料使用折射率比空气高的聚碳酸脂(PC)或丙烯(PMMA)等透明树脂。此外，一般，在导光体的出射面侧配置扩散片或棱镜片。而且，在导光体的底部配置反射片。

此外，不使用点光源而使用冷阴极管等线光源的端面照光方式的照明装置也是众所周知的(例如，参照日本特开平9-292531号公报)。此外，组合点光源与实施微棱镜(micro prism)加工的导光体的、光利用效率高的照明装置也是众所周知的(例如，参照日本特开2006-4915号公报)。

在传统照明装置中，为了使从导光体的出射面出射的光均匀地分散，光学设计成为在导光体内部重复反射和折射后出射。但是，反射和折射的次数一旦增加，损耗的光也相应地增加，结果会降低光的利用效率。

特别是，在使用LED等点光源的场合，来自点光源的光通过棱镜或扩散层一度扩散，然后入射到导光体中。因此，在导光体的内部同样，多余的反射和折射增加，且光利用效率仍然下降。

在此，就点光源的发光在没有扩散的情况下入射到导光体的入光面的结构的照明装置进行说明。在图9中模式地示出光源1的光直接入射导光片时的光在导光体内的光路。来自光源1的光一般具有较宽的配光特性，大致在180度的范围内扩散。从光源1出射的光，可以大致分为直线分量3a和倾斜分量3c，该直线分量3a是与导光体2的下棱镜5垂直的光，该倾斜分量3c是带有角度的分量。直线分量3a对下棱镜5的反射面以临界角照射的概率高、容易全反射。因此容易从导光体2射出。而且，容易作为垂直于出射面的光出射。另一方面，倾斜分量3c即使照射到下棱镜5，反射的分量也少。即，在形成有诸如棱镜的反射结构体的导光体的场合，若倾斜分量多，则从导光体出射的效率会变低。

此外，为了提高面发光的均匀性，往往在导光体上设置扩散膜或棱镜片。这些膜类会造成照明装置的厚度及成本的增加。

此外，组合点光源与实施了微棱镜加工的导光体的照明装置中，存在难以增大导光片的尺寸的问题。

发明内容

本发明的目的在于实现光利用效率高且可做薄型化、大型化的照明装置及显示装置。本发明的照明装置是具备光源和将来自光源的光进行导光并从顶面出射的导光体的照明装置，其中，在来自光源的光入射的入光面以与所述光源相对的方式设置凹部，从光源的出光部沿出光方向以抛物线形状延伸的抛物面与入光面连接。再者，尽量将在出射来自入光部的光的导光体顶面配置的棱镜，设置到接近光源的区域。

依据本发明，使垂直于导光体出射面的光分量的出射大幅增加，即便是LED等点光源的导光体，也可以在不使用棱镜片的情况下进行高亮度化。因此，能够实现高亮度且便宜、可以薄型且大型化的照明装置及显示装置。

附图说明

图1是表示本发明的照明装置的结构的模式图。

图2是说明本发明的照明装置的入光部的放大图。

图3是表示本发明的照明装置的剖面结构的模式图。

图4是表示本发明的照明装置的剖面结构的模式图。

图5是表示本发明的照明装置的一部分结构的模式图。

图6是表示本发明的照明装置的一部分结构的模式图。

图7是表示本发明的照明装置的结构的模式图。

图8是表示本发明的显示装置的剖面结构的模式图。

图9是模式地示出传统照明装置的一部分结构的放大图。

图10是模式地示出本发明的照明装置的一部分结构的放大图。

图11是表示本发明的照明装置的结构的模式图。

图12是表示本发明的照明装置的结构的模式图。

图13是表示本发明的照明装置的结构的模式图。