CN100388086C - 表面发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够防止反射部分污染同时力图实现薄型化的表面发光装置。表面发光装置A包括光源1a及导光板2，在导光板2的内部设置作为起到将来自光源1a的光向液晶显示板100反射的反射部分功能的构件3。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置等所用的表面发光装置。
背景技术
作为对液晶显示板等进行照明的装置，提出采用表面发光装置的方案。表面发光装置也称为正面光源或背光源，一般是在透明基板构成的导光板的侧面设置光源，通过这样将光引入导光板，利用设置在导光板表面的反射部分使光漫射，这样实现表面发光。作为代表性的反射部分，例如提出设置10μm左右的凹下的棱镜槽等方案。
另一方面，棱镜槽等有时会附着微细尘埃等造成污染。这样的污染产生的问题是，对于棱镜槽等将来自光源的光进行的反射会产生影响，不利于产生理想的表面发光。因此，例如在日本专利特开2001-133775号公报中提出利用防尘罩覆盖导光板表面的方案。
但是，采用上述公报所述的防尘罩，与导光板表面有空隙，整个装置厚度变厚，不能真正满足薄型化的要求。
因此，本发明的目的在于提供能够防止反射部分污染同时力图实现薄型化的表面发光装置。
发明内容
根据本发明，提供的表面发光装置，包括光源及引导来自该光源的光的导光板，
在所述导光板内设置将来自所述光源的光向照明对象物体反射的反射部分。
附图说明
图1(a)为本发明一实施形态有关的表面发光装置A的示意图，图1(b)为沿图1(a)的线XX的剖视图。
图2(a)为本发明其他实施形态有关的表面发光装置B的示意图，图2(b)为沿图2(a)的线YY的剖视图。
图3所示为第一实施形态的表面发光装置A设置反射防止膜的例子的剖视图。
图4(a)为本发明其他实施形态有关的表面发光装置C的示意图，图4(b)为表面发光装置C的一部分切除的平面图。
图5本发明其他实施形态有关的表面发光装置D的示意图。
标号说明
A到D 表面发光装置
100 液晶显示板
1a、11 光源
2 导光板
3 构件(反射部分)
21 第一构件
22、220、230 第二构件
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的理想实施形态。
<第一实施形态>
图1(a)为本发明一实施形态有关的表面发光装置A的示意图。另外，图1(b)为沿图1(a)的线XX的剖视图。在本实施形态中，所举的例子是将反射型液晶显示板100作为照明对象物体，用作为液晶显示板100的正面光源，但本发明不限于此，能用于各种照明对象物体。
表面发光装置A包括光源部分1及导光板2。
光源部分1由光源1a及反射体1b构成。光源1a为线状光源，例如是冷阴极管，使其长度方向沿导光板2的侧面配置。设置反射体1b，使其覆盖导光板2的周围，其内面由镜面形成，使来自光源1a的光高效入射至导光板2。
导光板2例如是由光学玻璃或合成树脂等构成的基板，最好由透明基板构成，在本实施形态的情况下，导光板2采用长方体基板，该长方体基板包括对于观看液晶板的人成为出光面的上表面2a、是上表面2a的反面的对于液晶显示板100成为光面的下表面2b、将来自光源1的光引入的侧面2c、以及与侧面2c相邻的侧面2d和2e。导光板2最好是这样的长方体基板，但基板形状不限于此，可以采用各种基板。
在导光板2的内部设置将来自光源1a的光向液晶显示板100反射用的反射部分。在本实施形态中，反射部分是近似平行设置多根截面是三角形的直线延伸的棒状构件3而构成，该构件3横在侧面2d与2e之间。该构件3实际上是包括与导光板表面刻成的棱镜槽的轮廓相同的轮廓的构件。与棱镜槽的不同点在于，棱镜槽是刻在表面，而沟件3是埋在导光板2的内部。
结果，导光板2本身保护了构件3，能够防止反射部分污染，同时由于不需要另外的防尘罩，因此能够力图实现薄型化，
另外，构件3由折射率与导光板2的材料的折射率不同的材料构成，最好由包括小于导光板2折射率的材料构成，但也可以不埋入构件3，仅仅以孔来代替构件3，将空气C折射率1作为光的反射介质.
在采用孔的情况下，在它贯穿侧面2d及2e时，由于还要考虑到从侧面2d及2e侧有尘埃进入的情况，最好采用将孔塞住用的某种措施，例如可以采用在侧面2d及2e贴上别的薄片或板这样的措施，同时最好在孔中封入干燥空气或干燥氮气，或抽真空，这样以避免结露的影响.
另外，图示的构件3的形状及间隔，为了说明的方便进行了简化加以表示，实际上各构件3例如在距离上表面2a的100чm内部，由相对于上表面2a的法线分别形成90度、45度及0度的面构成，由宽度及深度为10чm、间距为250чm平行排列构成。
当然，反射部分的构成不限于此，可以参考采用各种形状及配置等形态，例如也可以在导光板2内设置点状构件，以代替棒状构件3，使来自光源1a的光漫射，向液晶显示板100出射。
下面说明有关构成的表面发光装置A的作用，由光源1a入射至导光板2的光在导光板2上表面2a或下表面2b反射传播，到达构成发射部分的构件3，进行全反射或菲涅尔反射。结果，光从下表面2b出射，照射液晶显示板100。由于液晶显示板100是发射型，因此从下表面2b出射的光进行反射，再次入射至导光板2，然后从上表面2a出射。在图1(b)中，箭头表示光的路径的一个例子。
下面关于导光板2的制造方法举一例，例如可以用激光等从构成导光板2的长方体基板的侧面形成埋入构成3的孔，然后插入构件3，或者使液晶体状的构件3流入孔中，使其固化。或者将导光板2的液体原材料流入形成了埋入构件3的孔那样的模具，制成2导光板2，将构件3置于孔内。
<第二实施形态>
图2(a)为本发明其他实施形态有关的表面发光装置B的示意图。另外，图2(b)为沿图2(a)的线YY的剖视图。本实施形态的表面发光装置B与上述表面发光装置A比较，导光板2的构成不同。
表面发光装置B的导光板2是将第一构件21与第二构件22层叠构成。整个第一构件21及第二构件22形成板状当方体，在第二构件22的下表面22b与第一构件21的上表面处于面接触的状态下进行层叠，形成一体化。
作为导光板2的反射部分，是在第一构件21的上表面21a的表面形成沟槽，这里设置上述构件3。构件3这样形成，使其上表面与第一构件21的上表面杂技同一平面上，第二构件22的下表面22b与第一构件21的上表面21a之间无间隙，进行面接触，通过这样进行层叠。
这样将两个构件层叠构成导光板2，通过这样实际上将作为反射部分的构件3埋入导光板2的内部而构成，第二构件22也起到作为防止构件3污染的盖板的功能，发挥与上述第一实施形态的情况同样的作用。
另外，在本实施形态中是设置了构件3，但是当然也可以不设置构件3，单单在第一构件21的上表面21a的表面设置棱镜槽，再将第二构件22层叠，将空气作为光反射介质。
第一构件21及第二构件22最好由折射率相同的材料构成，特别是若用相同材料构成这两个构件，则能够抑制该边界面的光反射达到实际上可以省略的程度。另外，在本实施形态中，对于第一构件21及第二构件22是将其整个都成极状的情况举例说明的，但是当然也可以采用包括那样的板状部分的其他形状的构件。
下面关于本实施形态的导光板2的制造方法举一例，例如在第一构件21上利用以往的方法通过成型形成棱镜槽，在装有构件3的情况下，将它装入后，层叠第二构件22。两者层叠可以采用例如用粘结剂进行粘结、热压接或超声波焊接等方法进行。在用粘结剂进行粘结时，最好采用折射率与第一构件21或第二构件22相同或近似的粘结剂，通过这样能够抑制在边界面的光反射。最好第一构件21、第二构件22及粘结剂由例如丙烯树脂或聚碳酸酯树脂这样的相同材料构成。
在实施形态的导光板2包括容易制造的优点。另外，由于第一构件21包括与以往的导光板近似相同的结构，因此还包括的优点是，能够利用已有的导光板，通过层叠第二构件22，就能够实现将反射部分设置在导光板内部的结构。
<第三实施形态>
另外，为了防止在导光板表面对外来光产生反射，最好设置反射防止膜。图3所示为在上述第一实施形态的表面发光装置A上设置反射防止膜的例子的剖视图。
在图3的例子中，在导光板2的上表面2a及下表面2b分别覆盖反射防止膜(AR覆盖层)。通过这样，能够防止外来光在上表面2a及下表面2b反射而使对比度降低。
<第四实施形态>
图4(a)为本发明其他实施形态有关的表面发光装置C的示意图。另外，图4(b)为表面发光装置C的一部分切除的平面图。本实施形态的表面发光装置C像上述表面发光装置B那样，是将两个构件及层叠形成导光板的形态，但所示的形态是采用LED等点状光源代替线状光源作为光源的情况。
表面发光装置C简单来说，是除了将光向液晶显示板100进行反射的反射部分外，在导光板设置将来自点状光源的光进行反射的其他反射部分。详细来说，是将来自点状光源的光，利用该其他反射部分，变换为像采用线状光源时的光那样的平行光，将光向着对液晶显示板100漫射光的反射部分进行反射。
在本实施形态中，导光板2是将第一构件21与第二构件220层叠而构成。第一构件21与上述第二实施形态的表面发光装置B的第一构件21相同，在其上表面利用构件3形成反射部分。当然也可以不设置构件3，仅仅采用棱镜槽，这一点与上述第二实施形态的情况相同之处。
第二构件220构成L字形状，进行层叠使得第一构件的上表面与第二构件220的长达侧板状部分221的下表面进行面进行接触，构成的整个导光板2形成近似长方体。在第二构件220的短边一侧相对的。两个侧面配置点状光源11，另外在与这些侧面相邻的剩下的另一侧面形成许多沟槽222。
该沟槽222如图4(b)所示，是用来将来自光源11的光向构件3方向反射用的，在本实施形态的情况下，采用截面为三角形的棱镜槽。反射的原理与将光向液晶显示板100反射用的在导光板上设置的棱镜槽相同。
利用这样的沟槽222将来自光源11的光向构件3的方向反射，通过这样，虽然采用点状光源11，但进行的反光与上述第一及第二实施形态说明的用线状光源1a的情况相同。在本实施形态中，通过这样形成第二构件220，就利用第二构件220实现了构件3的保护功能及利用点状光源的光实现与利用线状的情况相同发光这两种功能。
<第五实施形态>
图5为本发明其他视死如归形态有关的表面发光装置D的示意图。本实施形态的表面发光装置D像上述表面发光装置C那样，是采用点状光源作为光源的形态，是采用微型透镜代替表面发光装置C的沟槽222。
在本实施形态中，导光板2是将第一构件21与第二构件230层叠而构成。第一构件21与上述第二实施形态的表面发光装置B的第一构件21相同，在其上表面利用构件3形成反射部分。当然也可以不设置构件3，仅仅采用棱镜槽，这一点与上述第二实施形态的情况相同。
第二构件230形成与上述第四实施形态的第二构件220近似相同的外形。即第二构件230构件L字形状，进行层叠使得第一构件21的上表面与第二构件230的长边侧板状部分231的下表面进行面接触，构成的整个导光板2形成近似长方体。
在第二构件230的图的左侧面设置许多微型透镜232，与该微型透镜232相对配置点状光源11。在本实施形态中，设置的微型透镜232是形成截面为半圆形状、沿上下方向延伸的半圆圆柱状。本实施形态的微型透镜232是这样构成的，但其形状及配置的形态可以选择各种形态。
通过设置这样的微型透镜232，来自光源11向导光板2内入射的光分散入射，使导光板2内的光的分布均匀。在本实施形态中，通过这样形成第二构件230，就利用第二构件230实现了构件3的保护功能及使得点状光源发出的光在导电板2内均匀分布这两种功能。
如上所述，本发明的表面发光装置能够防止反射部分污染，同时力图实现薄型化。
Claims (5)
1.一种表面发光装置，包括光源及引导来自该光源的光的导光板，其特征在于，
在所述导光板内设置将来自所述光源的光向照明对象物体反射的反射部分，所述反射部分的截面是三角形。
2.如权利要求1所述的表面发光装置，其特征在于，
所述导光板由至少包括板状部分的第一构件及至少包括板状部分的第二构件构成，而且将所述板状部分以相互面接触状态层叠，
所述反射部分是与所述第二构件的所述板状部分面接触的所述第一构件的所述板状部分表面形成的许多线状沟槽。
3.如权利要求2所述的表面发光装置，其特征在于，
所述第一构件与所述第二构件由相同材料形成。
4.如权利要求3所述的表面发光装置，其特征在于，
在所述沟槽部分设置折射率与所述第一板状构件及所述第二板状构件不同的材料。
5.如权利要求2所述的表面发光装置，其特征在于，
所述第一构件及所述第二构件整体为板状构件。
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