导光体、光反射片及使用该光反射片的面光源装置和液晶显示装置、以及光反射片的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种导光体、光反射片及使用该光反射片的面光源装置和液晶显示装置、以及光反射片的制造方法。在导光体（２１）的一表面即光出射面（２１ｂ）上设置聚光元件（２４０），由倾斜的光反射面形成的大体上相同／或者大体上相似的形状的基本单元（２８）以间距５０００μ以下多个排列的光反射片（２７）设置在与光出射面（２１ｂ）相向的面（２１ｃ）一侧，在导光体（２１）的侧端部（２１ａ）配置光源（２２）并构成面光源装置（２０），在导光体（２１）上设置选择性地将照明光线向与光出射面（２１ｂ）相向的面（２１ｃ）一侧出射的光引出机构（２９０）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导光体、反射以及使用该反射片的面光源装置和液晶显示装置，更详细地讲，涉及例如适用于个人计算机的监视器或薄型TV等的显示装置的面光源装置及其所使用的导光体，以及将该面光源装置作为背景灯光学系统使用的液晶显示装置。并且涉及该面光源装置的构成要素即光反射片的制造方法。
技术介绍
近来，作为个人计算机的监视器或薄型TV等的显示装置，多使用透射型的液晶显示(display)装置，在该液晶显示装置中一般在液晶元件的背面配置着面状的照明装置即背景灯(面光源装置)。该面光源装置为将例如冷阴极射线管等的线状光源转换成面状的光的机构。具体而言，在液晶元件的背面正下方设置光源的方法，或在侧面设置光源、利用丙烯板等透光性的导光体把光转换成面状、得到面光源的方法(侧光方式)具有代表性，为在光出射面上设置由棱镜阵列等构成的光学元件、得到所希望的光学特性的机构。关于该侧光方式，例如公开在特开昭61-99187号公报和特开昭63-62104号公报上。特别是为了有效地发挥轻、薄这一液晶显示装置的一般特征，能够减薄背景灯的侧光方式的利用较为适宜，在便携式个人计算机等的液晶显示装置中较多地使用了侧光方式的背景灯。以前的侧光方式的面光源装置，如图46所示，为在由透光性的平板构成的基板即导光体1的一侧端1a沿着该侧端面配置线状光源2，以覆盖该线状光源2的形态安装着反射镜3，线状光源2的直接光和反射镜3反射的反射光在导光体1上从光入射端面即一侧端1a向内部入射的机构。导光体1的一表面构成光出射面1b，在该光出射面1b的上方形成大致三角棱镜状的阵列4的调光片5顶角向着观察者一侧设置，另一方面在与导光体1的光出射面1b相反的一侧的面1c上设置有通过散光性墨水以规定的图案印刷形成多个点6a的光引出机构6。在与形成有该光引出机构6的导光体1的光出射面1b相反的一侧的面1c一侧，与该面1c接近地设置有反射片7。而且，作为以前的该种面光源装置的其它的代表例，如图47所示，形成有大致三角棱镜状的阵列4的调光片5顶角向着导光体1的光出射面1b一侧设置在光出射面1b的上方。而且，设置在与导光体1的光出射面1b相反的一侧的面1c上的光引出机构6由各表面以粗糙面形成的多个点6b形成的粗糙面图案构成。这种侧光方式的面光源装置能够更加有效地发挥轻、薄这一液晶显示装置的一般特征，所以作为便携式个人计算机等的液晶显示装置的背景灯较多地使用。但是，该以前的透射型液晶显示装置有构造上仍很复杂的问题。其理由为，特别是在面光源装置中，由于不能获得可得到所希望的光学特性的构造简单且光的利用效率高的照明光学系统，所以不得不使该面光源装置的构造复杂化，其结果造成成本增加等，妨碍了该种液晶显示装置的普及。即，在图46和图47所示的例如作为透射型液晶显示装置的背景灯光学系统使用的以前的面光源装置中，为了尽可能有效地利用发自面光源装置的照明光而较多采用了棱镜等光学薄膜类的构造。因此，照明光学系统的构造复杂，其结果导致装配性能差，而且成品率低，所以造成了成本提高。作为解决上述问题的方法，本专利技术者提出了图48所示的面光源装置10。该面光源装置10采用在一表面即光出射面上一体形成有例如由棱镜阵列等构成的聚光元件12的导光体11，在该导光体11的一侧端11a上与以前相同地设置被反射镜3覆盖的线状光源2，并且在与光出射面11b相反的面11c一侧设置有将由倾斜的光反射面13a构成的大致形状相同的基本单元13多个配置的光反射片14而构成。根据该面光源装置10，通过从导光体11发出的大部分出射光线有选择地朝向光反射片14一侧地进行导光体11的构造设计，并且构成将由倾斜的光反射面13a构成的大致形状相同的基本单元13在光反射片14的表面多个配置的光学系统，即使不使用利用棱镜片等效果使构造复杂化的调光片，也可以得到光学效率良好的面光源装置。特别是，通过在导光体11的面11c上如图50所示形成由相对于宽度而言具有充分大的高度的平滑面形成的凸状突起15a构成的光引出机构15，并利用该光引出机构15控制光的出射方向，很容易使从导光体11发出的出射光线集中地朝向光反射片14一侧，并且即使在大型化的情况下，金属模的制作等也很容易，所以能够得到非常富于实用性的面光源装置。并且，如图49所示，作为光引出机构，通过形成由从断面看相对于宽度W具有充分的高度h的平滑面形成的凸状突起14a构成的光引出机构14，并利用该光引出机构14控制光的出射方向，很容易使从导光体11发出的出射光线集中地朝向光反射片12一侧，并且即使在大型化的情况下，金属模的制作等也很容易，所以能够得到非常富于实用性的面光源装置。而且，通过同时如前面所述在导光体11的光出射面11b上设置以三角棱镜阵列等为代表的聚光元件12，可以得到聚光性更好、效率非常高的光学系统。即从导光体11出射的照明光如图48和图50(b)中符号16所示，集中出射到光反射片14一侧，被光反射片14反射后再次入射到导光体11中并作为照明光17(图48)利用，所以导光体自身能够起到作为棱镜片的作用，与以前的型式的面光源装置中所看到的光路8(图45)本质上不同，能够实现非常良好的聚光特性。但是，如果作为大型液晶显示器的背景灯实用化，则光引出机构15在以前的型式的面光源装置中很普遍。依靠随着远离光源2而由多个凸状突起15a构成的图案的面积增大的单纯的图案设计(参照图50(a)和图51)很难使光出射面内的照明均匀化，而且出射角度特性随光出射面11b内的位置不同而不同，所以斜着看时照明不均匀的情况就非常显眼，因而有图像质量差这样的问题。而且，由于上述的光学系统具有非常好的优点，光学系统的构造与以前的型式的面光源装置相比较为非常简单的构造，所以很容易出现通过干涉条纹(莫尔条纹)等的波动光学机构表现的亮度不均匀，有时会在光出射面内产生外观上很难看的不均匀，其结果是作为大型液晶显示器的背景灯实用化则会有质量不过硬的问题。并且，为了得到更高的光学特性，需要使从导光体发出的出射光束充分聚光，但是由于上述的光学系统自身的构造非常简单，所以利用一般使用的基于简单的形状的光引出机构不能够从导光体发出充分聚光的出射光，因此有照明效率产生局限的问题。即在适用于移动电话或手持式计算机等要求更高的照明效率的领域时造成妨碍。并且，由于上述的光学系统具有非常好的优点，光学系统的构造与以前的型式的面光源装置相比较为非常简单的构造，所以在大型液晶显示器等要求较高的精度的面光源装置应用上述的光学系统，则光反射片和导光体的位置关系不能充分精密地保持，其结果有对面光源的照明质量造成直接影响，外观上产生不令人满意的不均匀的问题。而且，由于也没有高效率地制造光反射片的方法，所以也有很难低成本且大量制造的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决这些以前的问题而实施的，其目的在于关于本专利技术者提案的构造简单且照明效率良好的面光源装置，提供一种作为大型液晶显示装置的背景灯使用而赋予其良好的光学特性的光学效率良好且装配性能好的便宜的导光体以及使用该导光体的面光源装置和将该面光源装置作为背景灯光学系统使用的液晶显示装置。本专利技术的其它目的在于提供一种实现作为大型液晶显示装置的背景灯使用而具有充分的光学特性(外观质量)的光学系统所需要的高质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导光体，为用于面光源装置且一表面为光出射面的导光体，其特征在于：在与所述光出射面相向的面上作为光引出机构设置有由平滑面形成的方向性光出射元件，该方向性光出射元件使从所述导光体出射的光线的至少６５％以上向与所述光出射面相反的面一侧出射。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：菅义训，
申请(专利权)人：油化电子株式会社，三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]