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CN101346583A - 光导部件、平坦光源装置和显示装置 - Google Patents

光导部件、平坦光源装置和显示装置 Download PDF

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CN101346583A CNA2006800494236A CN200680049423A CN101346583A CN 101346583 A CN101346583 A CN 101346583A CN A2006800494236 A CNA2006800494236 A CN A2006800494236A CN 200680049423 A CN200680049423 A CN 200680049423A CN 101346583 A CN101346583 A CN 101346583A
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Abstract

一种光导部件、平坦光源装置以及显示装置，当利用多个光源通过颜色混合获得白光时，所述光导部件能够降低发光颜色的不均匀度以及亮度中的不均匀性。在光导部件1的背面多个颜色例如RGB颜色的LED光源5R、5G、5B上面形成有柱状凸起4，并且在所述凸起的正上方的位置设置有锥形凹陷3。从LED光源5R、5G、5B发出的每种颜色的光在凸起4处混合，然后在所述凹陷3处反射，然后在光导部分2沿着水平方向传播。

Description

光导部件、平坦光源装置和显示装置
相关申请的交叉引用
本申请是根据35U.S.C.§111(a)提交的根据35U.S.C.§119(e)(1)要求临时申请60/755,791的优先权的申请，所述临时申请依照35U.S.C.§111(b)在2006年1月4日提交。
技术领域
本发明涉及一种用于平坦光源装置的光导部件、利用所述光导部件的平坦光源装置以及设置有所述平坦光源装置的显示装置，所述平坦光源装置例如用作液晶显示器的背光。
背景技术
近年来，已经极大地提高了发光二极管装置的发光效率，并且正在发展用于照明的发光二极管装置的应用。特别是，在发光二极管用作液晶显示器的背光的情况下，能够实现令人满意的全范围的可再现颜色和高速的响应，从而期望能够获得高质量的显示器。
通常，这种用于液晶显示器背光的主流是所谓的边缘光类型，在该类型中，冷阴极管作为光源被设置在底盘边沿上，用于缩小和降低所述设备的电力消耗。然而，近年来增大液晶显示器的需求不断增加，并且所述边缘光类型在改善照明和照明中的均匀性的情况中存在限制。因此，检验采用直射光类型光源用于大尺寸液晶显示器。
图12是示出在液晶显示器中使用的常规直射光类型的平坦光源装置的结构的横截面图(TECHNO-FRONTIER SYMPOSIUM 2005，ThermalDesign and Countermeasure Technology Symposium，，出版日期：2005年4月20日(Japan Management Association)，Session G3：Latest DesignCase of Heat Radiation Mounting I(pp.G3-3-1到G3-3-4)等等)。平坦光源装置101被直接设置在液晶面板21下面。在平坦光源装置101中，在底盘12的底面上，以阵列图形设置有利用发光二极管器件的LED光源5。并且，所述底盘12的底面和侧面覆盖有反射板13。并且，在所述LED光源5上面，在离开LED光源5通常1到5cm的范围内设置有扩散片14和棱镜板15。
在光从LED光源5发出的情况下，所述发出光直接朝所述扩散片14传播，或者被所述反射板13反射然后朝所述扩散片14传播。然后，所述发出光在所述扩散片14上被不规则地反射，并且通过穿过所述棱镜板15沿垂直方向被倾斜。然后，所述发出光进入液晶面板21。从不同LED光源5发出的光在所述LED光源和所述扩散片14之间的空间混合。然后，通过在扩散片14上的不规则反射改善所述混合，从而实现均匀的照明和均匀的色度。并且，在所述LED光源5正上方的区域的亮度比其它区域的高。因此，通过增加位于在所述LED光源5正上方的区域的扩散片14的扩散能力可进一步改善亮度的均匀性，从而改善整个液晶面板21的亮度均匀性。
在常规平坦光源装置中，为了如上所述地使亮度和色度均匀，设置了扩散片并且扩散片远离LED光源。然而，在利用例如RGB的多颜色LED光源进行颜色混合的情况下，会发现颜色混合是不充分的且颜色不均匀。此外，在LED光源正上方的区域的亮度变得更高也是个问题。
因此，为了降低亮度的不均匀性等等，通过增加在LED光源5正上方的扩散片14的扩散能力减少在LED光源5正上方的区域的亮度，或者，为了在一些情况中降低在LED光源正上方的区域的亮度，在LED光源正上方设置有所谓的光帘，其用于改善整个液晶面板21的亮度均匀性。然而，上述方法会导致光的利用效率被降低。
并且，在所述扩散片离开LED光源更远的情况下，能够降低色度的不均匀性和亮度的不均匀性。然而，该方法导致背光的厚度变大，并不适合于平坦显示器。
为了实现均匀色度和均匀亮度并且压缩平坦光源装置的厚度，利用光导板遮拦和传输来自于光导板中线类型光源和点类型光源的光，并且从所述光导板向前发出均匀的光是有效的(日本专利公开3151830)。
在上面描述的直射光类型的平坦光源装置中，为了充分实现均匀色度和均匀亮度并且压缩平坦光源装置的厚度，在其中设置有多个LED光源的基底前设置面向LED光源的光导板以及，如果需要在所述光导板的后面侧设置反射层是有效的，从而传播从所述LED光源发出并且传播到所述光导板的后面的光，然后从所述光导板的前面获取所述光。
然而，即使在使用此类光导板的情况下，在使用例如RGB的多颜色LED光源的情况下，仍可发现色度上的不均匀性。此外，在LED光源正上方的位置的所述光导板的亮度变得更高，并且亮度中的不均匀性不能被充分降低。
作为降低亮度中不均匀性的有效技术，日本早期公开专利公开2003-8081、日本早期公开专利公开2003-8068和日本早期公开专利公开2004-133391公开了用于将从LED光源发出的光的方向改变到水平方向的透镜。如图13(a)所示，透镜31在上表面设置有漏斗状的凹陷32，在周边设置有锯齿状部分33。从设置在透镜31下面的LED光源5发出的光被反射，然后在所述漏斗状部分32和所述锯齿状部分33处被折射，因此在水平方向上散开了光的照射区域，并且抑制了在LED光源5的正上方的位置的亮度增加。
虽然所述透镜31能够将从LED光源5发出的大部分光引导到水平方向，但是所述透镜的形状复杂。另一方面，如图13(b)所示，虽然在圆柱基底的上表面上设置有锥形凹陷42的透镜41具有简单形状，但是从LED光源5发出的部分光仍在所述圆柱的侧面43处被反射，并向上穿过透镜。向上穿越透镜的光导致色度的不均匀性。
发明内容
本发明的目标是提供一种光导部件，其在使用例如RGB的多颜色LED光源的情况下，能够降低平坦光源装置的颜色不均匀性。
本发明的另一目标是提供一种光导部件，其能够降低平坦光源装置亮度中的不均匀性，所述不均匀性由在光源正上方的区域处较高的亮度所导致。
本发明的另一目标是提供一种平坦光源装置，其中在使用例如RGB的多颜色LED光源的情况下，不规则的发光颜色减少。
本发明的另一目标是提供一种平坦光源装置，其中，减少由在光源正上方的区域处的较高的亮度所导致的平坦光源装置的亮度不均匀性。
本发明的另一目标是提供一种设置有上述的平坦光源装置的显示装置。
本发明涉及下述方案(1)到(10)。
(1)一种光导部件，用于在内部传播从设置在背面的光源发出的光和用于从正面向外发出光，其特征在于包括：
光导部分，其被设置有所述背面和正面，所述正面是用于在水平方向上传播从所述光源发出的光的反射面，以及
凸起，其从所述光导部分的背面向下突起，并且在所述凸起下面设置有多个产生不同颜色的光源，
其中所述凸起与所述光导部分一体化，
所述凸起改善了从所述多个光源向内照射的光的颜色混合，并且，
所述光导部分在水平方向上传播从所述多个光源发出的且在所述凸起中被混合的所述光。
(2)根据上面(1)定义的光导部件，其中，所述凸起是柱状，并且所述光导部分设置有锥形凹陷，使得所述凹陷被设置在所述正面的位于所述凸起的正上方的位置。
(3)根据上面(1)或(2)定义的光导部件，其特征在于设置有一个凸起。
(4)根据上面(1)或(2)定义的光导部件，其特征在于设置有多个凸起。
(5)根据上面(1)到(4)中任一项定义的光导部件，其特征在于还包括在所述凸起侧面上的反射部分。
(6)根据上面(1)到(5)中任一项定义的光导部件，其特征在于还包括在所述凹陷的凹陷面上的反射部分。
(7)一种平坦光源装置，包括：
根据上面(1)到(6)中任一项定义的光导部件，以及
产生互不相同颜色的多个光源，其被设置在所述光导部件的凸起下面。
(8)一种平坦光源装置，其特征在于包括：
根据上面(2)定义的光导部件，以及
产生不同颜色的多个光源，其被设置在所述光导部件的凸起下面，其中所述凸起在侧面反射从所述多个光源发出的光的部分，并且将所述光引导到所述凹陷，以及
所述凹陷反射在所述凸起处被反射的光和从所述多个光源直接照射的光，并且在所述光导部分中沿水平方向传播所述光。
(9)一种显示装置，其特征在于包括根据上面(7)或(8)定义的平坦光源。
(10)根据上面(9)定义的显示装置，其特征在于显示部分是液晶面板。
对于在上面(1)中的发明，其“下面”设置光源的所述凸起包括两种类型，一种是如图2所示，光源被直接设置在凸起下面，离开所述凸起的底面，以及如图6所示，光源被设置(掩埋)在所述凸起的底部区域中。对于所述两种类型，都可应用将光源设置在凸起下面的表述。在后一种情况中，对于与所述凸起一体化的光导部件和光源，除光源之外的区域是光导部件。
在使用例如RGB的多颜色LED光源的情况下，与本发明相关的光导部件能够减少平坦光源装置的发光颜色不均匀度。
与本发明相关的光导部件能够减少由在光源正上方的区域处的较高亮度导致的平坦光源装置的亮度的不均匀性。
与本发明相关的平坦光源装置具有令人满意的色度和亮度均匀性。
与本发明相关的显示装置是例如液晶显示器的显示装置，在所述液晶显示器中，利用上面描述的平坦光源装置作为背光，从而实现高质量的成像。
附图说明
图1示出了应用本发明的实施例的液晶显示器装置的实例的完整结构；
图2是示出与本发明相关的光导部件实例的横截面图；
图3是示出图1的光导部件的俯视图；
图4是示出在与本发明相关的光导部件中，从光源发出的光的光路的横截面图；
图5是示出与本发明相关的光导部件的另一实例的横截面图；
图6是示出与本发明相关的光导部件的另一实例的横截面图；
图7是示出与本发明实例相关的平坦光源装置的光源和光导部件的排列的部分俯视图；
图8是示出与本发明相关的光导部件的另一实例的横截面图；
图9是示出图8的光导部件的俯视图；
图10是示出与本发明相关的光导部件的另一实例的俯视图；
图11是示出与本发明实例相关的平坦光源装置的完整结构的横截面图；
图12是示出用于液晶显示器中的常规直射光类型的平坦光源装置的结构的横截面图；以及
图13(a)和13(b)是示出用于将LED光源发出的光的方向改变到水平方向的透镜横截面图。
具体实施方式
下面将参考附图具体描述本发明的实施例。但是，本发明并不限于所述实施例。
图1示出了应用本发明的实施例的液晶显示器装置的实例的完整结构。作为直射光类型(背光)50的平坦光源装置，应用本实施例的液晶显示器装置包括背光火焰(底盘)51，其包括光发出部分和作为基底的LED基底(安装基底)52，在所述基底中排列有多个作为固态发光装置的发光二极管(LED)53作为亮度源。
并且，在所述LED基底(安装基底)52上，所述背光装置50包括作为本发明特征的光导部件54，并且其被包括在背光火焰(底盘)51中。
与如图12所示的现有的直射光类型背光装置的不同之处在于，在发光二极管和扩散片之间的空间中插入光导部件，因此能够缩短发光二极管和扩散片之间的间隔，而不增加背光的厚度。
在所述光导部件上，作为光学补偿板叠层，它设置有扩散片55，其用于扩散和散射光以在整个表面上呈现均匀的亮度，以及棱镜板56、57，它们是对于前进方向表现出光收集效果的光栅膜。
也就是说，对于液晶显示器模块60，其被配置有：液晶面板61，在所述液晶板61中，液晶被夹入到两个玻璃基底；以及，用于限定光波对某一方向的振动的偏振片(偏振过滤器)62、63。
并且，所述液晶显示装置还设置有外围部件，例如，驱动器LSI(未示出)。
液晶显示面板61包括多种在图中未示出的部件。例如，在两个玻璃基底上或在它们之间，设置有显示电极、例如TFT(薄膜晶体管)的有源装置、液晶、隔离体、密封剂、对准膜、共用电极、保护膜、颜色过滤器等，其都未示出。
图2是示出了与本发明相关的光导部件的实施例的横截面图，图3是其俯视图。如图中所示，光导部件1设置有光导部分2，其具有正面和背面，都是用于在水平方向传播从红色LED光源5R、绿色LED光源5G和蓝色LED光源5B发出的光的反射表面。
在光导部件2的背面上以凸起的方式形成有柱状的凸起4，在所述凸起下面，直接设置有LED光源5R、5G和5B。
在所述凸起4的正上方的位置的正面上，形成有锥形凹陷3。
图4是横截面图，其示出了在与本发明相关的光导部件中，从光源发出的光的路线。如图中所示，从LED光源5R、5G和5B发出的每种颜色的光的部分在柱状凸起4的侧面上被反射，并且被反射的光向凹陷3传播。在被反射的光中，以比全反射角小的角度照射到凹陷3的凹陷面上的光在凹陷3处被反射，并在光导部分2中在水平方向上被引导。
在从LED光源5R、5G和5B发出并传播到凸起4的光中，垂直方向和接近方向的光直接照射到凹陷3。锥形凹陷3以倾斜角度α的方式形成，这种方式使得在光导部分2中，从LED光源5R、5G和5B直接发出的全部或者大部分光被全反射，并且导向水平方向。随后，在光导部分2中，从LED光源5R、5G和5B直接发出的到达凹陷3的大部分光在凹陷3处被反射，并导向水平方向。
如上所述，通过所述柱状凸起4和锥形凹陷3的作用，从在凸起4正下方设置的LED光源5R、5G和5B发出的光的部分在光导部分2中，被导向到水平方向。例如，在光导部分2的背面上，通过形成由微小不均匀的结构制成的或者用反射墨水画绘制点状制成的反射部分，在光导部分2中引导的光在光导部分2中传播，并从光导部分2的正面向外发出。
随后，通过在使得从LED光源5R、5G和5B发出的光穿过光导部件1后，从外部获取光，抑制了在LED光源5R、5G和5B的正上方的位置处亮度的增加，并且，能够改善从平坦光源装置发出的光的亮度均匀性。特别是，在LED光源5R、5G和5B的正上方的位置形成有凹陷3，并且从所述光源发出的光在水平方向上被反射，因此极大地抑制了由在光源正上方的位置的较高亮度导致的亮度不均匀性。
在本实施例中，因为形成凸起4且LED光源5R、5G和5B的三色光被直接设置在该凸起下面，所以从LED光源5R、5G和5B发出的以及已经传播到凸起4的每种颜色的光的部分，在凸起4的侧面处，沿着反射路径向上传播。通过在凸起4的侧面处重复反射改善颜色混合性，并且在光导部分2中，颜色混合的光沿着水平方向传播。随后，具有较少颜色不均匀性的光能够从所述光导部件的正面获取，从而提高了从平坦光源装置发出的光的色度均匀性。
图5是示出与本发明相关的光导部件的另一实例的横截面图。如图所示，对于光导部件1，虽然光导部分2的凹陷3类似于圆锥形形状，但是反射面是曲面的方式，使得角度在朝向中心的方向上逐渐增加。在本发明中，锥形包括这样的形状。
图6是示出与本发明相关的光导部件的另一实例的横截面图。如图中所示，对于光导部件1，LED光源5R、5G和5B被掩埋在柱状凸起4的底部。例如，这样的光导部件1能够例如如下制造：通过利用例如热固化树脂、光固化树脂和热塑性树脂的材料，将光导部件1集成到设置有LED光源5R、5G和5B的基底上。更具体是，光导部件能够通利用例如环氧树脂的粘合剂来接合的方法或者集成模制的方法集成到封装而制造，所述封装包括：基底，在所述基底上形成有用于给LED裸芯片提供电流的电路；反射器；以及安装在所述基底中的R、G、B的每个LED裸芯片，使得LED裸芯片被结合到所述凸起的底部。
图7是部分俯视图，其示出了与本发明实施例相关的平坦光源装置的光源和光导部件的排列，并且图11是示出整体结构的横截面图。如图7中所示，对于平坦光源装置，如在图2到图6的每个实施例中所示的设置有凸起4的多个光导部件1规则排列，使得对于其中三个LED光源5R、5G和5B作为一个单元设置的LED光源，所述凸起4被设置在LED光源5R、5G和5B的一个单元的正上方的的位置。
如图11所示，与本实施例相关的平坦光源装置11被设置在液晶面板21的正下方。在平坦光源装置11中，LED光源5以阵列图形被设置在底盘12的底面上。并且，所述底盘12的底面和侧面被反射板13覆盖。并且，在所述LED光源5上方，在离开所述LED光源5的1到5cm的距离范围内设置有扩散片14和棱镜板15。
在光从所述LED光源5产生的情况中，发出光在设置在其上的光导部件1中沿水平方向传播并向外发出。然后，光直接朝扩散片14传播，或者被反射板13反射然后朝扩散片14传播。在所述LED光源和扩散片14的空间中混合光。然后，通过在扩散片上不规则的反射改善了这种混合，从而实现了均匀的色度和均匀的亮度。在扩散片14上被不规则反射的光通过穿过棱镜板15在垂直方向被倾斜。然后光进入到液晶板21中。
图8是示出与本发明相关的光导部件的另一实例的横截面图，并且，图9是其俯视图。如图中所示，光导部件1设置有多个线性排列的凸起4。
在多个凸起4的每个的正上方的位置，在光导部分2的正面上形成有锥形的凹陷3。LED光源5R、5G和5B被设置在多个凸起4的每个的正下方。
如图4所示，对于光导部件1，一些从LED光源5R、5G和5B发出的光在凸起4的侧面上被反射并且照射到凹陷3，并且，一些从LED光源5R、5G和5B发出的光传播到凸起4并直接照射到凹陷3。上述光中的部分在凹陷3处以小于全反射角的角度被反射，并在光导部分2中被导向到水平方向。
如上所述通过所述柱状凸起4和锥形凹陷3的作用，在光导部分2中将从在凸起4正下方设置的LED光源5R、5G和5B发出的光引导到水平方向。在光导部分2中引导的光在光导部分2中传播，并从光导部分2的正面向外发出。
随后，通过在使得从LED光源5R、5G和5B发出的光穿过光导部件1后，外部获取所述光，抑制了在LED光源5R、5G和5B的正上方的位置处亮度的增加，并且，能够改善从平坦光源装置发出的光的亮度均匀性。特别是，在LED光源5R、5G和5B的正上方的位置形成有凹陷3，并且从所述光源发出的光在水平方向上被反射，因此极大地抑制了由在光源正上方的位置的较高亮度导致的亮度不均匀度。
在本实施例中，因为形成凸起4且LED光源5R、5G和5B的三色光被设置在该凸起的正下方，所以从LED光源5R、5G和5B发出的以及已经传播到凸起4的每种颜色的光的部分，在凸起4的侧面处，沿着反射路径向上传播。通过上述方式改善了颜色混合性，并且在光导部分2中，颜色混合的光沿着水平方向传播。随后，可从所述光导部件的正面获取具有较少颜色不均匀性的光，从而提高了从平坦光源装置发出的光的色度均匀性。
虽然在本实施例中多个凸起4线性排列，但是多个凸起4也能如图10的俯视图中所示，以阵列状排列。
下面将具体描述与本发明相关的光导部件和平坦光源装置。
与本发明相关的光导部件是用树脂、玻璃、其混合物或者类似能够传播光的材料制成的板状部件。所述光导部分的厚度例如在0.1到50mm范围内，优选在1到30mm范围内。
在本发明中，锥形的凹陷形成这样的形状，其中，在柱状凸起的侧面反射然后照射到凹陷的光的部分，以及已向凸起传播并直接照射到凹陷的光的部分在所述光导部分的方向上被全反射。在所述凹陷有这样作用的情况下，凹陷的形状并不要求严格限定为圆锥形，所述凹陷3的表面也可以是曲面，例如图5中所示。
以这样的方式形成所述柱状凸起，使得所述凸起的中心轴基本与所述锥形凹陷的中心轴一致，并且从光源发出并且已经在所述凸起的侧面处反射的光的部分以小于全反射角的角度被照射到凹陷，并在光导部分的方向上被全反射。通常，所述凸起的直径近似等于或者小于所述锥形凹陷的正面的直径。
可以在所述柱状凸起的侧面上形成用于将从光源发出的光反射到凸起的反射层。通过形成所述反射部分，防止了照射到凸起的光的部分向外发出，从而增加了照射到光导部分的光的量。
并且，锥形凹陷的凹陷表面可以设置有反射部分，其用于反射直接从光源穿过凸起到达凹陷表面的光，或者在凸起的侧面被反射后到达凹陷表面的光。通过形成所述反射部分，防止了上述光从凹陷向外发出，从而改善了在光导部分中光在水平方向上的传播。
作为上述的反射部分，可涂敷白色涂料，或者使用通过印刷形成的白色层和通过铝沉积形成的金属亮层。
与本发明相关的平坦光源装置设置有多个以特定间距设置的光源，以及一个或者多个光导板，其被设置为，使得所述光导板面向所述多个光源，并且所述凸起被设置在所述具有不同发光颜色的多个光源的上方。
上述多个光源被安装在基底上，并且所述光导部件被设置在所述基底的前面，而其之间插入有所述光源。如果必要，在所述光导部件背面上设置反射部件。
在从每个光源传播到凸起的光的部分在所述凸起的侧面上被反射，以及来自每个光源的光的部分通过凹陷处的反射在光导部分中沿水平方向传播的情况下，对应于光导部件的凸起的每个光源的放置位置并不特别限定。然而，为了在凸起中进行充分的颜色混合，优选靠近所述凸起的底面的边缘的位置均匀地放置每个颜色的多个光源。
例如，可以使用尺寸在几百微米到1毫米的发光二极管装置作为光源。作为使用发光二极管装置的LED光源的具体类型，包括裸芯片型、发光二极管器件被安装在封装中的类型、发光二极管器件与具有棱镜功能的部件集成的类型等等。
作为将LED光源设置在基底上的方案，优选将红(R)、绿(G)、蓝(B)的发光二极管设置在基底上，并且通过进行所述三原色的颜色混合发出白光。在这种情况下，如上述实施例所示，优选在一个凸起下面放置RGB的每个光源。
在平坦光源装置用于白色光照射的情况下，也可使用例如黄色和桔黄色的所谓中间颜色的LED光源，通过与另外的LED光源发出的光进行颜色混合发出白光。并不要求使用每种颜色的每个发光二极管装置作为一个部件。在包括三原色R、G、B的情况下，可以使用每种不同颜色的发光二极管装置作为一个部件，或者根据颜色改变多个光源，例如一个R、两个G和一个B等等。
虽然LED光源的设置间距并不特别限定，但是通常间距越小，颜色混合就越好。
作为其上设置LED光源的基底，包括，例如，其中形成电路给LED光源供应电流的基底、或者电路基底叠层，以及热辐射基底。LED光源的阳极和阴极被电连接到所述电路基底上的电极垫片。作为获得所述电路基底的方法，包括，例如，将铜箔片接合到例如玻璃环氧基底的绝缘树脂基底并且在电路图形中蚀刻所述铜片。
所述辐射基底是用具有高导热率的材料制成的基底，例如铝、铜和不锈钢等金属，或者例如氮化铝的陶瓷。通过将所述辐射基底接合到所述电路基底的背面，从发光二极管装置产生的热量被辐射。
作为将LED光源固定到基底的方法，包括，例如，通过使用具有小的热阻的连接装置的连接方法，例如，在所述电路基底上的安装LED光源的区域形成通孔，并且通过使用银涂料或者导热性的硅氧烷将LED光源接合到暴露给所述通孔的辐射基底的方法；以及热熔例如铅焊料和金锡共晶焊料的金属的方法，以及通过凸起的面朝下的接合，将裸芯片的阳极和阴极连接到所述电路基底的电极垫片的方法。
作为设置在所述光导部件的背面上的反射部分，包括，例如，接合到所述光导部件的背面的白色反射片、被印刷到所述光导部件背面上的白色涂料膜以及被形成在所述电路基底上的白色反射层(抗蚀剂)。
并且，对于所述光导部件的凸起，可以将设置有电路基底的封装、反射器和安装在所述电路基底上的每种颜色的光源与所述凸起集成。
在设置在基底上的LED光源的前面的光导部件的前面，优选，如图11所示，根据降低亮度不均匀性和色度不均匀性的要求，间隔一定距离放置扩散片。例如，光源被放置在底盘的底面上，在所述底盘中，底面和侧面被反射片覆盖，并且在所述底盘的上表面上放置有扩散片。
在本发明中，如果需要，为了提高亮度的均匀性，可在所述光导部件的正面和背面上形成光散射点。可通过散射墨水的点印刷或者与光导部件集成模制形成所述光散射点。
与本发明相关的显示装置设置有如上所述的平坦光源装置。通常，所述显示装置的显示部分是液晶板，并且如图11所示，在所述液晶板的背面上设置有平坦光源装置作为背光。
实例
虽然下面将描述本发明的具体实例，但是本发明不局限于这些实例。
[实例1]
制造如图4所示的光导部件，其包括：方形光导部分，其具有50mm的边和12mm的厚度；柱状凸起，其具有6mm的直径和6mm的高度；以及锥形凹陷，其具有14mm的直径，并且通过使用铣床切割具有18mm厚度的丙烯酸板(产品名称：SUMIPEX，Sumitomo Chemical有限公司制造)而具有60度倾斜角。
然后，制造LED封装，在该封装中，在近似等边三角形的顶点位置处，以1.5mm的间距安装/设置0.5W类型的红色LED芯片以及1W类型的蓝色和绿色芯片，在该封装中，形成能够将LED安装到具有边长13mm的方形基底上的铜布线图形，以及在该封装中，形成反射器，其具有6mm的底表面直径、6mm的顶表面直径以及0.5mm的高度。
所述反射器的材料是白色GENESAR(注册商标，KURARAY有限公司制造的白色类型的高热阻聚酰胺树脂)，并且在LED芯片中填充有环氧树脂(产品名称：NLD-SL-1101，由SANYU REC有限公司制造)以密封所述LED芯片。
然后，将上述光导部件接合到LED封装，使得所述凸起的底表面的外围与所述反射器的顶表面的外围一致。使用室温定形型的环氧粘合剂(产品名称：Alardyte，由SHOWA HIGHPOLYMER有限公司制造)作为用于接合表面的粘合剂。
[实例2]
制造与实例1的尺寸相同的光导部件，在所述凸起的底面上，通过使用环氧树脂(产品名称：NLD-SL-1101，SANYU REC有限公司制造)的金属模制，设置直径为4mm的柱状扩孔。
并且，制造与实例1的LED封装相同的LED封装，只是没有反射器和环氧树脂密封。
将上述环氧树脂填充到光导部件凸起的所述柱状扩孔中，并将所述光导部件与所述LED封装以这样的方式接合，使得每个红、绿、蓝的LED芯片被设置在所述柱状扩孔中。进行两小时的100℃的热定形，然后三小时的130℃的热定形，以将所述光导部件与所述LED封装集成。
[实例3]
类似于实例1地制造具有光导部件的LED封装，不同的是，在实例1的凸起的侧面上形成白色反射层。所述白色反射层通过涂敷厚度大约为100mm的颜料(产品名称：白色类型01号丙烯酸喷漆，由Nippon PaintHome Products有限公司制造)形成。
[对比实例1]
类似于实例1地制造具有光导部件的LED封装，不同的是，使用仅仅设置有凹陷而不具有实例1的凸起的光导部件。将所述光导部件与所述LED封装以这样的方式接合，使得凹陷的中心轴与所述LED封装的中心轴一致。使用室温定形型的环氧粘合剂作为用于接合面的粘合剂。
在实例1到3和对比实例1中制造的具有光导部件的LED封装被设置并且固定到铝底盘上，所述铝底盘具有开口的正面、纵向60mm×横向60mm的底面和40mm的深度。除了开口部分，在所述底盘的内表面上形成有反射部分，在所述反射部分中，将白色反射膜(产品名称：Lumirror60L(注册商标)，由Toray Industries公司制造)彼此接合。
并且，将厚度为1mm的扩散片(聚碳酸酯，产品名称：PC9391-50HL，由TEIJIN CHEMICALS有限公司制造)固定到所述铝底盘的开口部分的正面上，以制造平坦光源装置。
然后，对LED芯片施加180mA(红色)、250mA(绿色)和90mA(蓝色)的电流，并且，利用色度计(产品名称：CS1000，由Konica Minolta公司制造)在所述扩散片上测量整体的平均亮度和色度坐标。并且，在测量在对角线上从对应于在扩散片上透镜中心位置的法线的点间隔3mm的每个点的情况下，测量每个点的亮度差量([(最大亮度-最小亮度)/平均亮度]×100％)和每个点的色度坐标的差量(色度坐标X和Y的最大值与最小值之差)。测量结果如表1所示。
  平均亮度(cd/m2)   亮度差量(％)   平均色度(X，Y)   色度差量(ΔX，ΔY)
 实例1   2200   45   (0.29，0.29)   (0.012，0.012)
 实例2   2800   35   (0.29，0.29)   (0.015，0.014)
 实例3   2700   42   (0.30，0.31)   (0.019，0.018)
 对比实例1   1900   51   (0.30，0.32)   (0.019，0.019)
这里获得了令人满意的结果，其中，实例1到3的总亮度高于对比实例1的总亮度，并且亮度差量更小。特别是，在实例2中，亮度差量的减小效果巨大。

Claims (10)

1.一种光导部件，其用于在内部传播从设置在背面侧的光源发出的光并从正面向外发出光，所述光导部件包括：
光导部分，其被设置有所述背面和正面，所述正面是用于在水平方向传播从所述光源发出的光的反射面，以及
凸起，其从所述光导部分的背面向下凸起，并且在所述凸起下面设置有多个产生互不相同的颜色的光源，
其中所述凸起与所述光导部分一体化，
所述凸起改善了从所述多个光源向内照射的光的颜色混合，并且，
所述光导部分在水平方向上传播从所述多个光源发出的且在所述凸起中混合的所述光。
2.根据权利要求1的光导部件，其中，所述凸起是柱状，并且所述光导部分设置有锥形凹陷，使得所述凹陷被设置在所述正面上的位于所述凸起的正上方的位置。
3.根据权利要求1或2的光导部件，其中设置有一个凸起。
4.根据权利要求1或2的光导部件，其中设置有多个凸起。
5.根据权利要求1到4中任一项的光导部件，还包括在所述凸起侧面上的反射部分。
6.根据权利要求1到5中任一项的光导部件，还包括在所述凹陷的凹陷面上的反射部分。
7.一种平坦光源装置，包括：
根据权利要求1到6中任一项的光导部件，以及
产生互不相同颜色的多个光源，其被设置在所述光导部件的凸起的下面。
8.一种平坦光源装置，包括：
根据权利要求2的光导部件，以及
产生互不相同颜色的多个光源，其被设置在所述光导部件的凸起的下面，
其中所述凸起在侧面反射从所述多个光源发出的光的部分，并且将所述光引导到所述凹陷，以及
所述凹陷反射在所述凸起处被反射的光和从所述多个光源直接照射的光，并且在所述光导部分中沿水平方向传播所述光。
9.一种显示装置，其包括根据权利要求7或8的平坦光源装置。
10.根据权利要求9的显示装置，其中，显示部分是液晶面板。
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