平面照明设备制造技术

平面照明设备使用大而薄的导光板，并且能够产生高的光利用效率，发射具有最小亮度不均匀性的光，并且将入射的光更深地导引到导光板以实现均匀或者凸起的亮度分布，即与屏幕的外围区域相比在屏幕中间附近范围具有较高的分布曲线。在导光板的背面侧、或者更靠近光出射平面的一侧、或者两侧上，设置具有连续变化的分布密度的给定图案，使得分布密度随着与光入射平面的距离的增加而减小，然后再次增大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于液晶显示器设备等的平面照明设备。
技术介绍
液晶显示设备使用背光单元，用于将光从液晶显示面板后辐射以照亮所述液晶显示面板。使用导光板和漫射片来配置背光单元，所述导光板将由照明光源发射的光进行漫射以照射所述液晶显示面板和诸如棱镜片之类的光学部分，所述漫射片用于使从导光板发射的光变得均勻。当前，大液晶电视机主要使用所谓的直接照明型背光单元，所述直接照明型背光单元包括在所述照明光源上直接放置的导光板。这种类型的背光单元包括多个冷阴极管， 用作在所述液晶显示面板背面设置的光源，而所述背光单元内部提供白反射表面，以确保均勻的光量分布和必要的亮度。然而，为了利用直接照明型背光单元实现均勻的光量分布，要求沿所述液晶显示面板的法向约30mm的厚度，使得使用所述直接照明型背光单元难以进一步减小所述背光单元的厚度。另一方面，在允许减小所述直接照明型背光单元厚度的背光单元中，是如下使用导光板的背光单元在所述导光板中沿给定方向导引由所述照明光源发射并且通过光入射平面进入所述导光板的光，并且通过与光进入的平面不同的光出射平面发射光。已经提出了一种使用导光板的板形式类型的背光单元，所述导光板具有在其顶部表面(光出射平面)、相对的表面(背面)等等上形成的图案来发射光，其中允许光通过其横向侧并通过顶部表面出射；或者一种使用包含在树脂中混合的散射颗粒的导光板的类型的背光单元，所述散射颗粒用于进行漫射，从而允许光通过横向侧并且通过顶部表面出射。例如，JP2003-43266A描述了一种具有设置在反射表面(背面)上的多个点(点状图案)的导光板。排列所述点以形成定义为具有给定分布密度的带状区域。在每一个单独的带状区域中，排列所述点以形成沿相邻带状区域的方向延伸的实质上等间隔的垂直线。由一个带状区域中的点形成的垂直线之间的距离与在相邻带状区域中形成的垂直线之间的距离不同。JP2003-43266A还描述了点分布密度随着与光源距离的增加而增大。JP2000-250036A描述了一种平面光源设备，包括光导构件，具有在与光出射平面相反的平面(背面)上设置的光提取机制，并且具有从所述光导构件的横向末端部分朝着中心相距至少1. 5d的距离上设置的防止暗线机制，其中d是光允许进入部分附近的光导构件的厚度。JP2000-250036A描述了设置用作光提取机制的点，使得它们的面积随着相距光源距离越远而增加。JP2000-250036A还描述了在通过点等形成的图案中提供防止暗线机制。JP2002-258022A描述了一种包括多个基本单元的光反射片，每一个基本单元包括彼此按照5000 μ m或以下的间距设置的类似表面的反射表面。所述基本单元具有实质上一致的主反射方向，所述反射表面具有70%或以上的反射率。另外，所述反射表面每一个上面均设置有由光学透明物质构成的涂覆层。所述涂覆层的表面是平滑表面。JP2002-258022A描述了在光反射片的横向末端部分设置图案，以使用上述反射片对在平面光源设备中的光源附近发生的亮线进行校正。当液晶显示设备获得增加的尺寸时，对于如上所述的较大背光单元的需求增加。 因此已经提出了如上所述的各种背光单元，所述背光单元包括具有在例如与光出射平面相对的表面上形成用于发射光的图案的类型的背光单元，其中，允许光通过其横向侧，并且允许通过光出射平面，或者使用包含其中混合的用于漫射光的散射颗粒的导光板的背光单元，从而沿光已经进入并且允许通过光出射平面出射的方向不同的方向导引通过横向平面的光。因此，将光源设置在所述导光板的横向侧上使得与具有在导光板的相反一侧上设置的光源的背光单元相比较，能够实现尺寸和重量的减小。然而，当使得在例如与所述光出射平面相对表面上形成的图案的那种类型的背光单元更薄且更大时，将所允许的光更深地导引到导光板内变得困难，使得离所述光入射平面越远，从光出射平面发射的光量减少，在减小光使用效率的同时产生了不均勻的照明分布(亮度分布)。因此，根据JP2003-43266A和JP2000-250036A，当点更加远离光入射平面时，图案 (点)的分布密度增大。另外，当使得背光单元更薄且更大时，需要减小图案分布密度，以便将所允许的光更深地导引到导光板中，而当所述图案分布密度较小时，在光入射平面附近没有足够地漫射所允许的光，使得离开光出射平面的光可以发展为可见的亮线(暗线，不均勻性)，这是由于例如在光入射平面附近，放置光源的光源单元的空间间隔等原因。因此，根据JP2003-43266A和JP2000-250036A，在靠近光入射平面的一部分光出射平面等上设置图案，以漫射光入射平面附近的光，以防止观察到暗线。
技术实现思路
然而，当形成用于发射光的图案，使得当图案(点)更加远离光入射平面时图案 (点)的分布密度增大时，因为图案分布密度较小，所以所允许的光在光入射平面附近没有足够地漫射，因此可以观察到由于光源单元的空间间隔等原因的亮线。与其中按照上述方式设置图案的配置相反，当如同JP2000-250036A和 JP2002-258022A那样的情况将图案设置在靠近光入射平面的一部分光出射平面上时，可以减小亮线，但是通过光出射平面的光的亮度分布(照度分布)在图案区域的边缘处突然变化，从而不能够实现平滑分布。本专利技术的目的是克服与上述现有技术相关联的问题，并且提供一种平面照明设备和制造平面照明设备的方法，其使用大而薄的导光板，并且能够产生较高的光利用效率、发射具有最小化的亮度不均勻性的光以及将所允许的光更深地导引到导光板中以实现均勻或凸起的亮度分布，即与屏幕的外围相比屏幕的中心附近范围内的分布曲线更高。为了实现上述目的，所述平面照明设备包括导光板，包括矩形的光出射平面；设置在所述光出射平面一侧上的至少一个光入射平面，用于允许光与所述光出射平面平行地传播；以及背面，是与所述光出射平面相对的平面；光源，与所述光入射平面相对放置；以5及透射率调节构件，按照给定图案设置在靠近所述背面的导光板一侧上、或者靠近所述光出射平面一侧上、或者这两侧上；其中所述透射率调节构件的分布密度连续地改变，先随着与所述光入射平面的距离增加而减小，然后再次增大。在这种情况下，优选地是所述透射率调节构件的分布密度在比分布密度峰值的位置更加远离光入射平面的位置处具有最小值。另外，优选地是所述透射率调节构件没有设置在沿所述光入射平面的法向从所述导光板的光入射平面的末端延伸给定距离的区域中。在这种情况下优选的是所述给定距离是30mm或以上。另外优选地是每一个所述透射率调节构件具有0. Imm2或以下的面积。另外优选地是所述透射率调节构件随机分布地放置。另外优选地是所述导光板包含在其中散布的散射颗粒。另外优选地是满足1. 1 < Φ · Np · Le · K 8. 2，其中Φ是在所述导光板中散布的散射颗粒的散射横截面，Np是颗粒密度，Le是沿光入射方向的光导长度，Kc是校正系数， 假设K。的范围是0. 005到0. 1，包含0. 005和0. 1。另外优选地是所述导光板包括沿所述光出射平面的法向彼此叠置、并且具有不同密度的散射颗粒的多个层。另外优选地是所述导光板沿所述光出射平面的法向具有3mm或以下的厚度。另外优选地是所述导光板是平板。可选地优选地是所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种平面照明设备，包括：导光板，包括矩形的光出射平面；设置在所述光出射平面一侧上的至少一个光入射平面，用于允许光与所述光出射平面平行地传播；以及背面，是与所述光出射平面相对的平面；光源，与所述光入射平面相对放置；以及透射率调节构件，按照给定图案设置在靠近所述背面的导光板一侧上、或者靠近所述光出射平面的一侧上、或者这两侧上；其中所述透射率调节构件的分布密度连续地改变，先随着与所述光入射平面的距离增加而减小，然后再次增大。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎修，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP