CN101688658A - 照明装置和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及照明装置和显示装置。照明装置具备多个具有导光板和至少1个光源的光源单元(20)。在导光板上并列设置有使从光源入射的光射出到外部的照明区域(4)、和将从光源入射的光导向照明区域(4)的导光区域(3)。在光源的光轴方向上相邻的光源单元(20),按照一个光源单元(20)的照明区域(4)与另一个光源单元(20)的导光区域(3)的至少一部分重叠的方式配置。在一个光源单元(20)的导光板(LG(k))和另一个光源单元(20)的光源(BL(k+1))之间,重叠设置有扩散反射片(33)、和正反射片(32)或者光吸收片。由此,在将导光板重叠配置的串联型的照明装置中,能够抑制照射不均,并且能够提高亮度均匀性和混色性。

Description

照明装置和显示装置
技术领域
本发明涉及能够进行区域有源驱动的薄型照明装置和使用该照明装置的显示装置。
背景技术
近年来,代替布劳恩管(CRT)迅速地普及的液晶显示装置充分发挥节能型、薄型、轻量型等特长而被广泛应用于液晶电视机、监视器、便携式电话等。作为进一步活用这些特长的方法,能够列举配置在液晶显示装置的背后的照明装置(所谓的背光源)的改良。
照明装置大体上主要分为侧光型(也称为边光型)和正下方型。侧光型具有的结构是,在液晶显示面板的背后设置有导光板,在导光板的端面(横端部)设置有光源。从光源射出的光由导光板反射而间接地均匀照射液晶显示面板。利用该结构,虽然亮度低,但是能够实现薄型化,并且能够实现亮度均匀性良好的照明装置。因此,侧光型的照明装置,主要被用于便携式电话、笔记本电脑等中小型液晶显示器。
另一方面,正下方型的照明装置,是在液晶显示面板的背后排列多个光源,直接照射液晶显示面板。因此,即使是大画面也容易获得高亮度,主要被用于20英寸以上的大型液晶显示器。但是,现有的正下方型的照明装置厚度大约为20mm~40mm左右,成为显示器的进一步薄型化的障碍。
因此,正在尝试通过排列多个侧光型的照明装置,而使大型液晶显示器薄型化(例如参照专利文献1、2)。
专利文献1、2所记载的照明装置(面光源装置)具有具备通过将作为板状的导光块的导光板沿一次光的方向(纵方向)相连,向各导光块供给一次光的一次光源的串联型的结构。像这样,将组合光源和导光板构成的发光单元(光源单元)排列多个而构成的照明装置,一般被称为串联型的照明装置。
专利文献1:日本国公开专利公报【特开平11-288611号公报(公开日:1999年10月19日)】(对应美国专利第6,241,358号(登记日:2001年6月5日))
专利文献2:日本国公开专利公报【特开2001-312916号公报(公开日:2001年11月9日)】(对应美国专利申请公开第2001/017774号(公开日:2001年8月30日))
专利文献3:日本国公开专利公报【特开2002-99250号公报(公开日:2002年4月5日)】
发明内容
如上所述将导光板重叠配置的串联型的照明装置中,一般地,在导光板的入光部(端面)配置侧发光型的光源。
例如,在导光板的端面,配置有侧发光型的LED(发光二极管)的情况下,LED的侧方向(即,导光板面内方向)为LED的主发光方向。但是,例如,从LED封装体漏出的光、从LED与导光板之间的间隙漏出的光等,向LED上方发光的光也存在不少。
因此,为了消除作为背光源的照射不均,必然需要高遮光性的反射片。
另外,如上所述在侧方向发光的光在导光板内导光,从该导光板的发光面射出。这时,反射片为所谓的扩散反射片,由此能够提高面内的亮度均匀性和混色性。
目前批量生产的反射片大体上分为白色的扩散反射片、和银或铝等的正反射片。
但是,扩散反射片的遮光性不是非常强。另一方面,正反射片即使遮光性高,但是是以与入射光的入射角相等的角度反射光,所以与随机地进行反射的扩散反射片功能不同。因此,利用目前批量生产的反射片,上述的照射不均的降低、和亮度均匀性与混色性的提高这两方面难以都满足。
本发明鉴于上述的问题点而完成,本发明的目的是提供在将导光板重叠配置的串联型的照明装置中,能够抑制照明不均,并且能够提高亮度均匀性和混色性的照明装置,以及使用该照明装置的显示装置。
为了达成上述目的,照明装置具备多个具有导光板和至少1个光源的光源单元,在上述导光板上并列设置有使从上述光源入射的光射出到外部的照明区域、和将从上述光源入射的光导向上述照明区域的导光区域,在上述光源的光轴方向上相邻的光源单元,按照一个光源单元的照明区域与另一个光源单元的导光区域的至少一部分重叠的方式配置,在上述一个光源单元的导光板和另一个光源单元的光源之间,重叠设置有具有反射性的第一功能片、和具有遮光性的第二功能片,上述第一功能片为扩散反射片,第二功能片为正反射片或者光吸收片。
另外,为了达成上述目的,照明装置具备多个具有导光板和至少1个光源的光源单元,在上述导光板上并列设置有使从上述光源入射的光射出到外部的照明区域、和将从上述光源入射的光导向上述照明区域的导光区域,在上述光源的光轴方向上相邻的光源单元,按照一个光源单元的照明区域与另一个光源单元的导光区域的至少一部分重叠的方式配置,在上述一个光源单元的导光板和另一个光源单元的光源之间,重叠设置有具有反射性的第一功能层、和具有遮光性的第二功能层,上述第一功能层为扩散反射层,第二功能层为正反射层或者光吸收层。
从光源射出的光,主要入射到构成与该光源相同的光源单元的、成对的导光板。但是,在光源的上方发光(漏光)的光也存在不少。
因此,为了避免在该光源的上方发光(漏光)的光导致的问题,优选在上述一个光源单元的光源和另一个光源单元的导光板之间,设置反射片。但是,在目前批量生产的反射片中,扩散反射片存在反射性高但是遮光性差的问题,正反射片的遮光性高但是反射性不充分。
上述第二功能片或者第二功能层,重视遮光性,是主要承担遮光功能的遮光性较高的片或者层。另外,第一功能片或者第一功能层,相比于遮光性更重视反射性,是主要承担反射功能的反射性高的片或者层。
依据上述各结构,由于能够并行进行基于上述第一功能片或者第一功能层的扩散、和基于上述第二功能片或者第二功能层的来自上述光源的漏光的遮光,所以,通过其相辅效果,能够显著提高照射不均的降低效果以及亮度均匀性的提高和混色效果。
另外,为了达成上述目的,显示装置具备显示面板和上述照明装置。
利用上述照明装置,能够使光的利用效率提高,使亮度均匀性和混色性提高,并且能够使由光的上方射出或者漏出的光导致的照射不均充分降低。
因此,依据上述结构,能够提供能够实现充分的亮度和良好的亮度均匀性的显示装置。
附图说明
图1(a)是表示本发明的实施的一个方式的光源单元的概略结构的俯视图,(b)是(a)所示的光源单元的导光板的A-A线向视截面图。
图2是图1(a)所示的光源单元的B-B线向视截面图。
图3是对本发明的实施的一个方式的光源单元的概略结构,将该光源单元的光源放大表示的俯视图。
图4是对本发明的实施的一个方式的光源单元的概略结构,将该光源单元的光源放大表示的另一俯视图。
图5是对本发明的实施的一个方式的光源单元的概略结构,将该光源单元的光源放大表示的另一俯视图。
图6是将图1(a)所示的光源单元的导光板的形状的另一例,用图1(a)所示的光源单元的B-B线向视截面所表示的图。
图7是将图1(a)所示的光源单元的导光板的形状的另一例,用图1(a)所示的光源单元的B-B线向视截面所表示的图。
图8是排列表示从各个不同的角度观察图7所示的导光板时的该导光板的形状的立体图。
图9是排列表示图8所示的导光板的正面图、左侧面图、俯视图、右侧面图的图。
图10是表示将图1所示的光源单元局部错位重叠而构成的串联型的照明装置的概略结构的立体图。
图11(a)是表示图10所示的照明装置的概略结构的俯视图,(b)是(a)所示的照明装置的C-C线向视截面图。
图12是当在重叠的导光板之间设置有2种反射片时的本发明的实施的一个方式的照明装置的主要部分截面图。
图13是表示本发明的本实施的一个方式的照明装置的其它结构例的俯视图。
图14是表示本发明的实施的一个方式的上述照明装置的主要部分的结构的一例的框图。
图15(a)是表示本发明的实施的其它方式的光源单元的概略结构的俯视图,(b)是(a)所示的光源单元的导光板的D-D线向视截面图。
图16(a)是表示本发明的实施的另一方式的光源单元的概略结构的俯视图,(b)是(a)所示的光源单元的导光板的E-E线向视截面图。
图17(a)是表示本发明的实施的另一方式的其它光源单元的概略结构的俯视图,(b)是(a)所示的光源单元的导光板的F-F线向视截面图。
图18是排列表示从各个不同角度观察本发明的实施的另一方式的导光板时的该导光板1的形状的立体图。
图19是排列表示图18所示的导光板的正面图、左侧面图、俯视图、右侧面图的图。
图20是排列表示从各个不同角度观察本发明的实施的另一方式的导光板时的该导光板的形状的立体图。
图21是排列表示图20所示的导光板的正面图、左侧面图、俯视图、右侧面图的图。
图22(a)、(b)分别是本发明的实施的另一方式的导光板的概略结构的一例的俯视图。
图23是表示本发明的实施的另一方式的照明装置的概略结构的立体图。
图24是排列表示图23所示的光源单元的正面图、左侧面图、俯视图、右侧面图的图。
图25是示意性表示本发明的实施的另一方式的液晶显示装置的主要部分的概略结构的截面图。
图26(a)是表示图25所示的液晶显示装置中设置的照明装置的概略结构的一例的俯视图,(b)是示意性表示从与图26(a)所示的照明装置的光源相反侧观察图25所示的液晶显示装置时的该液晶显示装置的概略结构的端面图。
图27是表示本发明的实施的另一方式的液晶显示装置的主要部分的概略结构的框图。
图28是在图25所示的液晶显示装置中,使用将多个图23和图24所示的光源单元局部错位重叠而构成的串联型的照明装置时的、该照明装置的概略结构的一例的俯视图。
图29是表示本发明的实施的另一方式的电视接收机用的液晶显示装置的概略结构的框图。
图30是表示图29所示的电视接收机中的调谐器部与液晶显示装置的关系的框图。
图31是图29所示的电视接收机的分解立体图。
图32是表示本发明的实施的另一方式的光源单元的其它概略结构的俯视图。
图33是用于对于上述光源单元的狭缝部的优选长度进行说明的示意性表示上述导光板的主要部分的结构的俯视图。
图34是表示本发明的实施的另一方式的光源单元的主要部分的概略结构的俯视图。
图35是表示上述液晶显示装置的区域有源驱动的动作原理的俯视图。
图36是在重叠的导光板之间,设置有2种反射片时的本发明的实施的一个方式的照明装置的其它主要部分的截面图。
图37是在重叠的导光板之间,设置有2种反射片时的本发明的实施的一个方式的照明装置的另一其它主要部分的截面图。
图38是在重叠的导光板之间,设置有反射片和光吸收片时的本发明的实施的一个方式的照明装置的主要部分截面图。
符号说明:
1导光板
1A导光块
2入光端面
3导光区域
3A导光部
4照明区域
5发光面
6构造物
7死区
8狭缝部(间隔部)
9发光部
11台阶部
12前端面
13槽部(间隔部)
14散射部件(间隔部)
15端面
16低折射率层(间隔部)
20光源单元
20A光源块
21光源
22LED芯片
23LED芯片
24LED芯片
30照明装置
30A照明装置
31遮光体(遮光部件)
32正反射片(第二功能片、第二功能层)
33扩散反射片(第一功能片、第一功能层)
34点亮控制电路
40液晶显示装置
41液晶面板(显示面板)
42基板
43光学片
44最大灰度等级水平检测电路
45灰度等级变换电路
50Y/C分离电路
51视频色度电路
52A/D变换器
53液晶控制器
54背光源驱动电路
55微机
56灰度等级电路
60调谐器部
61第一框体
61a开口部
62第二框体
63操作用电路
64支撑用部件
71光吸收片(第二功能片、第二功能层)
BL光源
BLU光源单元
L照明装置
LA发光面
LG导光板
具体实施方式
【实施方式1】
根据图1(a)、(b)至图14以及图32、图36至图38对本发明的一个实施方式进行说明,即如下所述。
图1(a)是表示本实施方式的光源单元的概略结构的俯视图,图1(b)是沿图1(a)所示光源单元的导光板的A-A线向视截面图。图2是沿图1(a)所示的光源单元的B-B线向视截面图。
如图1(a)所示,本实施方式的光源单元20,具备导光板1(导光体)、和在该导光板1的一端面设置的多个光源21(点状光源)。
光源单元20,是设置有光源21的、将从导光板1的一端面入射的光从一个主面(盘面)射出(面发射)的侧光型的光源单元(面光源单元)。
以下,首先对上述各结构进行说明。在以下的说明中,为了说明的方便,以导光板1的光的出射侧的主面作为上表面或者正面,其相反侧的主面作为下表面或者背面进行说明。
导光板1,使从图1(a)和图2中作为光源21侧的端面的入光端面2(光的入射端面)入射的光,在该导光板1的内部弯曲(反射),从该导光板1的上表面的一部分射出。
导光板1例如由PMMA(甲基丙烯酸甲基树脂)等的(甲基)丙烯类树脂、“ZEONOR”(登记商标日本ゼオン株式会社,英文名:ZeonCorporation)等的COP(环烯烃聚合物)、COC(环烯烃共聚物)、聚碳酸酯等的透明树脂形成。但是,导光板1的材料并不限定于上述例示的材料,作为导光板一般使用的材料全部都能够采用,并不限定于上述例示,例如,只要是透明树脂就没有特别限制都能够应用。
导光板1,以从光源21射出(发射)的光的中心轴方向作为光轴方向,在光轴方向上具有功能不同的2个区域。此外,在本实施方式中,从光源21射出的光的光轴方向是与光源21的发光面垂直的方向,即,表示与入光端面2垂直的方向。因此,导光板1沿着主面具有上述2个区域。
如图1(a)和图2所示,导光板1,在俯视时从入光端面2侧开始依次具备导光区域3和照明区域4。由此,导光板1,并不是使光从该导光板1的一个主面的整个面,而是从一个主面的一部分射出到外部。此外,本实施方式中所谓“俯视”与“从正上方(与主面垂直的方向)看导光板1时”是相同意义。
导光区域3具有入光端面2作为受光面,将从入光端面2入射的光沿着主面导光到照明区域4。
另一方面,照明区域4,在其上表面具备与被照射物的被照射面相对配置,并使光向外部(被照射物的被照射面)射出的发光面5。照明区域4使从导光区域3导光的光从发光面5射出。
如图2所示,导光区域3和照明区域4被一体地设置。但是,在与导光板1的背面的照明区域4相当的区域,例如如图2所示的构造物6(光散射部件)那样,被实施用于使从导光区域3导光的光从发光面5射出到导光板1外的加工或者处理。此外,在本实施方式中,对于将构造物6设置在导光板1的背面的结构进行了图示,但是本实施方式并不限定于此。上述那样的构造物6,可以说只要设置在照明区域4,则至少在导光板1的正面背面(发光面5及其相对面)的至少任一方设置即可,也可以设置在导光板1的内部。
另一方面,在导光区域3中,不实施上述加工或处理,从入光端面2入射到导光区域3的光,在该导光区域3的与外部的界面被反射等而被导光到照明区域4。
因此,从光源21入射到导光板1的光经导光区域3到达照明区域4,在该照明区域4被散射、反射而从发光面5射出到导光板1外。
对照明区域4实施的上述加工或处理,例如能够列举棱镜加工、褶皱加工、印刷处理等。但是,本实施方式并不限定于此。作为上述加工或处理,能够适当地采用为了使光从导光板射出而对现有的导光板实施的公知的加工或处理。
因此,作为通过上述加工或处理在导光板1的照明区域4形成的构造物6,例如可以是具有基于褶皱加工的细微的凹凸形状(褶皱形状)或者棱镜形状的构造物,也可以是通过印刷等形成的点图案。此外,构造物6并不仅仅限定于上述例示,具有使导光板1内的光放出到导光板1外的光扩散功能的构造物(光扩散部件)均能够成为采用对象。
构造物6的密度可以是一定,也可以根据距离光源21的距离、或者导光板1的发光面5的发光量而不同。例如,随着距离光源21的距离变大使构造物6的密度或者面积增加,能够实现发光面5内的亮度的均匀化。
另一方面,由于对导光区域3不实施上述加工或处理,从光源21射出的光在导光区域3的与外部的界面被反射等,因而实质上不从导光区域3射出到外部而是被导光到照明区域4。但是,例如为了更可靠地抑制漏光,更有效地再利用在界面被反射的光而抑制光的衰减的目的,以覆盖导光区域3的方式在该导光区域3的正面背面,根据需要也可以设置反射片等的遮光片,或者也可以实施镜面处理。
这里,参照图1(a),说明在导光板1设置有导光区域3的理由。
本实施方式的光源单元20,为了实现装置的薄型化和小型化,如上所述,作为光源21例如具有点状光源,并且,具有侧光型的结构。
此外,在使用光源在发光面的正下方的正下方型的照明装置的情况下,不使用导光板。从光源射出的光入射到扩散板。在扩散板,导光区域和照明区域没有区别,从设置在扩散板的内部的底面的光源射出的光,在扩散板的内部扩散,从与光源的相对面射出。因此,在扩散板的厚度较小的情况下,光源配置区域与其它的区域相比变明亮。因此,为了使从光源射出的光充分地扩散或者混色(混光),为了获得从光源到发光面的导光距离而必须要使扩散板的厚度增厚。因此,在形成正下方型的结构的情况下,不能够实现装置的薄型化和小型化。
因此,在本实施方式中,如上所述作为光源21使用点状光源,并且采用侧光型的结构。
但是,如上所述作为光源21使用点状光源的情况下,由于从该光源21射出的光,以某一定的角度射出,所以出射角度被限制。因此,在光源21的附近,因光源21的指向性导致光不能够被传达(照射),存在较暗、成为阴影的部分(以下记作“死区”)7。
因此,在本实施方式中,为了使从发光面5射出的光的亮度均匀,将包括死区7的区域作为导光区域3使用。像这样,将死区7不作为照明区域4使用,使从光源21射出的光在导光区域3充分地扩散后从发光面5面发射。
即,在本实施方式中,在光源21或者入光端面2与照明区域4之间,沿着导光板1的主面设置导光区域3,由此在与发光面5平行的方向上,获得从光源21到发光面5的导光距离。由此,不增加导光板1的厚度,而能够提高亮度均匀性,能够提供在发光面5没有暗部的光源单元20。
此外,导光区域3作为将从光源21射出的光混色(混光)的混色部(混光部)发挥功能。像这样,通过使不同的发光色、例如从R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的各单色LED(发光二极管)射出的光混色能够获得白色照明。
接着,关于照明区域4的结构进行以下说明。
本实施方式的导光板1具有的结构是,如图1(a)、(b)所示,由于照明区域4具备限制光的透过的间隔部,因而被区分为多个区域(以下称为“发光部”)9。上述间隔部沿着从光源21射出的光的光轴方向设置。
即,如图1(a)所示,上述导光板1的结构是,具备在现有技术中所说的多个导光块1A一维地排列,并且各导光块1A的相邻的导光部3A相互之间相连的导光区域3,在相邻的发光部9之间具备光学的间隔部。另外,上述光源单元20具有的结构是,由上述导光块1A和光源21构成的光源块20A,如上所述由导光部3A连接有多个。
在本实施方式中,在导光板1的照明区域4,作为上述间隔部,设置有贯通该导光板1的正面背面的狭缝部8(狭缝)。狭缝部8,与从光源21射出的光的光轴方向平行地,从照明区域4的端至端(即,从与导光区域3的边界部,至作为与入光端面2相反侧的端面的前端面12)而设置。由此,照明区域4具备沿与入光端面2垂直的方向被分割的多个发光部9。另外,导光板1具有在俯视时多个发光部9相对于导光区域3呈梳齿状排列的结构。
此外,在图1(a)、(b)中,只要能够将照明区域4进行区域分割,则狭缝部8的个数并没有特别的限定。即,通过至少设置1个狭缝部8而将照明区域4划分为2个以上的区域,区域数目则并无特别限定。另外,通过狭缝部8划分的各发光部9的大小也并无特别限定。
此外,在导光板1的端面设置的各光源21,按照与由狭缝部8划分的各发光部9对应的方式,相对于各发光部9一对一地设置。由此,从在导光板1的端面设置的各光源21射出的光,被导光到由狭缝部8划分的各发光部9。
在照明区域4中,通过形成有狭缝部8,发生由狭缝部8引起的反射。以满足全反射角条件的角度照到狭缝部8的光全部被反射。并且,所谓满足全反射角条件的角度是表示超过作为形成全反射的最小入射角的临界角θ的角度。不满足全反射角条件的光的一部分泄露到相邻的发光部9,而在没有设置狭缝部8的情况下入射到与该狭缝部8相当的区域的光全部透过该区域。因此,通过设置狭缝部8,能够限制从各光源21射出的光的射出区域。因此,依据本实施方式,通过独立地调整与各发光部9对应的光源21的光量(独立驱动),能够独立地调整从各发光部9发射的光的量。因此,能够针对每个发光部9调整照明亮度。另外,由于通过狭缝部8将照明区域4完全地分割,所以具有相邻的发光部9相互之间的对比度变高的优点。
像这样,上述导光板1虽然为1个导光板,但是具有独立的多个发光部9。因此,各发光部9的大小,例如在将光源单元20用于液晶显示装置等的显示装置的照明装置的情况下,优选与1个像素的整数倍相等。由此,能够针对每个像素单位或者像素列进行亮度控制。但是,各发光部9的大小并不限定于此,根据被照射物的被照射面的大小适当设定即可。
上述导光板1能够通过注射模塑成形、挤压成形、热压成形或者切削加工等形成。但是,上述导光板1的形成方法并不限定于这些成形方法,只要是能够获得同样的特性的方法,任何加工方法都能够使用。
另外,狭缝部8的形成方法也没有特别的限定。狭缝部8,例如能够通过模具与导光板1的形成同时地形成,也可以在形成没有狭缝的导光板1之后,使用切削装置(切割装置),在此后形成。
另外,作为上述切削装置并没有特别的限定,例如能够使用金刚钻、剪钳、水刀、刀片、激光等各种切割装置。此外,像这样,在形成没有狭缝的导光板1之后,使用切削装置在上述导光板1形成狭缝的情况下,也可以使没有狭缝的多个导光板1重叠,对该重叠的导光板1统一形成狭缝。
在本实施方式中,上述狭缝部8的宽度并没有特别限定。但是,实质上光不会从上述狭缝部8射出。因此,狭缝部8的宽度优选越小越好。狭缝部8的宽度优选设定为1mm以下。
另外,从光源21射出的光的光轴方向的导光区域3的长度,优选被设定为从光源21射出的光的光轴方向的死区7的长度以上。
但是,导光区域3的长度越长导光板1就越大型化(大面积化)。另外,根据该导光区域3的长度,从光源21,向与该光源21同样的导光块1A的发光部9射出的光,在导光区域3被扩散,因而有可能一部分被射入相邻的发光部9。因此,根据导光区域3的长度,构造物6的配置、密度计算或者每个发光部9的亮度控制有可能变得复杂化。
因此,优选在各光源单元20的、相邻光源21彼此的照射区域重叠的区域设置有狭缝部8。适当的是将直至从相邻的光源21射出的光(相邻的光源21彼此的照射区域)重叠为止的区域作为导光区域3使用。
因此,导光区域3的长度,优选根据从光源21发射的光的发射角度、导光板1的材料的折射率、以及从任意的光源21的中心至相邻的光源21的中心的距离、发光部9的宽度适当地被设定,以满足上述条件。
例如,构成导光板1的透明树脂的折射率在1.4~1.6的范围内,基于光源21的光的发射角度为42~45度的情况下,导光区域3的长度,优选按照从相邻光源21以上述发射角度发射的光的照射区域重叠为止的区域为导光区域3的方式被设定。
即,以入光端面2作为起点,将从光源21射出的光的光轴方向的长度规定为光轴方向长度时,导光区域3的光轴方向长度优选为基于光源21的死区7的光轴方向长度以上,并且,从入光端面2至相邻的光源21的照射区域彼此之间相交的点的光轴方向长度以下。换言之,导光区域3的长度优选为,从光源21射出,在发光部9内呈放射状地扩展的光束的横截面的大小,在导光区域3和照明区域4的边界的大小以上。
另外,从入光端面2至狭缝8的光轴方向长度优选为,从入光端面2至相邻的光源21的照射区域彼此之间交叉的点的光轴方向的长度以下。
接着,参照图3~图5对光源21进行以下说明。
图3~图5分别是对于本实施方式的光源单元20的概略结构,将该光源单元20的光源21放大表示的俯视图。
上述光源21例如为侧发光型的LED等的点状光源,各光源21排列为一列地设置在导光板1的入光端面2。上述光源21,相对于导光板1的照明区域4的各发光部9一对一地设置。
在该情况下,优选各光源21的中心位置配置在各发光部9的中央轴的延长线上。由此,从光源21射出的光能够不会入射到与作为目的的发光部9相邻的发光部9,而导光到作为目的的发光部9。
另外,优选光源21和导光板1尽可能接近地配置。通过光源21和导光板1接近或者如图1~图5所示那样接触地配置,能够提高从光源21向导光板1的入光效率。
另外,如图3所示,作为光源21,使用R、G、B各色的LED芯片22、23、24在一个封装体铸模(mold)的侧发光型的LED,由此能够得到色再现范围较广的光源单元20。
但是,本实施方式并不限定于此。作为光源21,也能够如图4所示,R、G、B的各LED芯片22、23、24分别将铸模在不同的封装体的LED组合使用。
在将各色的LED芯片22、23、24组合而使用的情况下,为了使各色的LED芯片22、23、24混色获得白色的光,必须将各色的光充分地扩散。
依据本实施方式,如上所述,在光源21和照明区域4之间具备导光区域3,由此能够将各色的光充分地混色(混光)。因此,能够获得均匀的白色光。此外,各LED芯片22、23、24的光度和配置顺序并没有特别的限定。
另外,作为光源21,如图5所示,也能够使用由1个LED芯片进行白色发光的LED(白色发光元件)。作为白色发光元件,例如,能够列举使蓝色LED和黄色发光荧光体组合而成的白色发光元件,但是并不限定于此。
此外,在本实施方式中,主要如图2所示那样,作为导光板1,以使用导光区域3和照明区域4具有(大致)均匀的厚度的板状的导光板的情况为例进行了说明。但是,导光板1的形状并不限定于此。
在本实施方式中,通过组合多个上述光源单元20,而作为本实施方式的照明装置(以下记作“照明装置L”)使用。
图6是以图1(a)所示的光源单元20的B-B线向视截面表示图1(a)中所示的光源单元20的导光板1的形状的另一例的图。
图6所表示的光源单元20的导光板1,导光区域3和照明区域4正面背面均为一个平面没有台阶,并且,具有按照厚度(与发光面5垂直的方向的导光板1的宽度)随着与光源21的距离变大而变小的方式形成的形状。
即,如图6所示的导光板1,背面相对于正面倾斜,并且沿着从光源21射出的光的光轴方向的截面具有锥度状,即具有所谓的楔形。
如上所述,按照导光板1的厚度(尤其是照明区域4的导光板1的厚度)随着与光源21的距离变大而变小的方式形成导光板1,因而随着与光源21的距离变大,能够通过构造物6使被散射、反射的光的比例(概率)增加。
因此,依据图5所示的导光板1,和随着与光源21的距离变大从光源21到达的光量变少无关,即使在照明区域4的与光源21相对较远的区域中,也能够获得与相对较近的区域相同程度的强度的发光。因此,能够进一步实现亮度的均匀化。
另外,导光板1的背面相对于正面倾斜,由此,设置在照明区域4的背面的构造物6位于从光源21射出的光的光路上,从而经导光区域3入射到照明区域4的光通过上述构造物6被高效率地散射、反射。
上述导光板1的厚度并没有特别的限定,例如,厚度最大的部分设定在大约1~2mm范围内,厚度最小的部分设定在0.6~1.2mm的范围内。
图7是以图1(a)所示的光源单元20的B-B线向视截面表示图1(a)中所示的光源单元20的导光板1的形状的另一例的图。图8是排列表示将从各个不同的角度看图7中表示的导光板1时的该导光板1的形状的立体图,图9是将图8所示的导光板1的正面图、左侧面图、俯视图、右侧面图陈列表示的图。
图7~图9所示的导光板1,与图6所示的导光板1同样,优选按照照明区域4的导光板1的厚度随着与光源21的距离变大而变小的方式形成。因此,图7~图9中表示的导光板1也能够即使在照明区域4的与光源21相对较远的区域,能够获得与相对较近的区域相同程度的强度的发光。因此,能够实现亮度的进一步均匀化。
图7~图9中表示的导光板1的发光面5为水平,但是在导光区域3和照明区域4之间设置有台阶部11,上述照明区域4比导光区域3更加向发光面5侧突出。因此,上述导光板1以台阶部11为边界划分导光区域3和照明区域4。
另一方面,上述导光区域3的背面和照明区域4的背面成为一个平面,由此,能够不妨碍光的直线性(直线前进性),避免不合理的弯曲,将从光源21射出的光导光到照明区域4。
另外,图7~图9中表示的导光板1也与图6所示的导光板1同样,导光板1的背面相对于照明区域4的发光面5倾斜,设置在照明区域4的背面的构造物6位于从光源21射出的光的光路上。因此,经导光区域3入射到照明区域4的光通过上述构造物6被高效率地散射、反射。
图7~图9表示的导光板1,由于该导光板1具有上述形状(尤其是,按照照明区域4的导光板1的厚度随着与光源21的距离变大而变小的方式形成,并且,导光区域3和照明区域4之间设置有台阶部11),从而能够按照各导光板1的发光面5彼此之间形成一个平面的方式,将多个导光板1相互错位并重叠(以下简称为“错位重叠”)。但是,本实施方式并不限定于此,也能够使图2和图6所示的导光板1串联而使用。
图10是表示将图1所示的光源单元20局部地错位重叠而构成串联型的照明装置的概略结构的立体图。另外,图11(a)是表示图10所示照明装置的概略结构的俯视图。图11(b)是图11(a)所示照明装置的C-C线向视截面图。
如图10~图11(a)、(b)所示,图7~图9所示的导光板1,作为上述照明装置L形成串联型的照明装置30的情况下,如图11(b)所示能够不使该照明装置30的厚度增加而错位重叠,并且能够仅使各导光板1的照明区域4与被照射物的被照射面相对配置。
另外,如果使用图7~图9所示的导光板1,如图10和图11(b)所示使各导光板1的前端面12与台阶部11抵接,从而能够容易地组装上述照明装置30。
此外,台阶部11的大小和前端面12的厚度,以及导光区域3上表面的倾斜角度,只要按照以下方式设置就没有特别的限定,即:当按照导光板1的前端面12与相邻的导光板1的台阶部11抵接的方式将导光板1载置在相邻的导光板1上时,两导光板1的发光面5彼此之间形成为一个平面。
但是,从控制光的散射方向的观点出发,在与照明区域4的导光区域3相反侧的端部(以下记作“前端部”),只要能够获得在实际使用上没有问题的强度,优选台阶部11的高度尽可能的小。台阶部11的高度,例如能够形成为0.6mm。但是,该数值仅为一个例子,本实施方式并不受限于此。
此外,导光板1例如能够形成为在图6所示的导光板1的导光区域3设置有台阶部11的形状和大小。
图10和图11(a)、(b)所示的照明装置30中,在从光源21射出的光的光轴方向上将5个光源单元20重叠。但是,在像这样将导光板1重叠多个的情况下,只要重叠的导光板1的个数为2个以上,就没有特别的限定。
将光源单元20单独地作为照明装置使用的情况下,即使增加狭缝部8的个数,也只能够在作为入光端面2的延伸设置方向的、与从光源21射出的光的光轴垂直的方向上增加发光部9。
但是,如上所述,通过使光源单元20与第N-1段、第N段、……(N≥2)局部地重叠,能够使从光源21射出的光的光轴方向的区域数增加。其结果是,能够将发光部9的个数二维地增加。因此,与1个导光板1的尺寸无关,作为照明装置30的发光面LA,能够实现连续的广阔的发光区域。
在如上所述将光源单元20局部地错位重叠的情况下,如图11(b)所示,当将第k段(k=1、……、N-1;但N≥2)的光源单元20作为光源单元BLU(k),将该光源单元BLU(k)的导光板1和光源21(一次光源)分别作为导光板LG(k)、光源BL(k)时,优选在第k段(k=1、……、N-1)的光源单元BLU(k)的导光板LG(k)的背面侧,配置用于对第k+1段的光源单元BLU(k+1)的导光板LG(k+1)供给一次光的第k+1段的光源BL(k+1),并且在导光板LG(k)和光源BL(k+1)之间,配置有用于阻挡从光源BL(k+1)向导光板LG(k)的光供给的遮光体31(遮光部件)。
像这样通过在导光板LG(k)和光源BL(k+1)之间,例如如图11(b)所示在重叠的导光板LG(k)、LG(k+1)之间夹着遮光体31,能够防止从光源BL(k+1)没有入射到对应的导光板LG(k+1)而泄露的光入射到与该光源BL(k+1)重叠的导光板LG(k)。
作为遮光体31,例如使用2种反射片。
图12是在重叠的导光板LG(k)、LG(k+1)之间,设置有2种反射片时的照明装置30的主要部分截面图。
作为上述2种反射片,如图12所示,例如能够使用高遮光性的反射片即正反射片32、和高反射性的反射片即扩散反射片33(散射反射片)。
如图12所示,从各光源BL(k)、BL(k+1)射出的光主要入射到成对的导光板LG(k)、LG(k+1)。
但是,虽然根据光源BL(k)、BL(k+1)的种类和配置,量有所不同,但是向这些光源BL(k)、BL(k+1)的上方发光的光也存在不少。
例如,在导光板LG(k+1)的端面,作为光源BL(k+1),配置有如上所述的侧发光型的LED的情况下,LED的侧方向(即、导光板LG(k+1)的面内方向)成为LED的主发光方向。
但是,例如从LED封装体漏出的光、从光源BL(k+1)和导光板LG(k+1)的间隙漏出的光等,向该光源BL(k+1)的上方发光。此外,作为上述光源BL(k+1)使用线状光源的情况下,当然存在向光源BL(k+1)的上方发光的光。
因此,将照明装置30作为背光源使用的情况下,为了消除照射不均,必然需要高遮光性的反射片。
但是,目前批量生产的反射片,大致分为白色的扩散反射片、和银或铝等的正反射片。并且,作为白色的扩散反射片的上述扩散反射片,相对于由银或铝等构成的正反射片遮光性较差,这是不言而喻的。
但是,和以与入射光的入射角相等的角度对光进行反射的正反射片不同,扩散反射片(散射反射片)随机地对光进行反射。因此,作为构成遮光体31的反射片,如上所述使用扩散反射片33,从而提高面内的亮度均匀性和混色性。
因此,如上所述,优选在扩散反射片33的基础上,还将遮光性高的正反射片32作为第二个反射片导入。
在该情况下,在光源BL(k+1)侧配置正反射片32,在导光板LG(k)侧配置扩散反射片33,从而扩散反射片33使从光源BL(k)入射到导光板LG(k)的光随机地反射。因此,能够使从光源BL(k)入射到导光板LG(k)的光充分地混光射出,因而提高了面内的亮度均匀性和混色性。
另外,如上所述,通过在导光板LG(k)侧配置扩散反射片33,能够使从光源BL(k)入射到导光板LG(k)的光的一部分、以及通过在导光板LG(k)的发光面5上设置的未图示的光学片返回的光反射。因此,从这一方面,也能够提高光的利用效率,并提高亮度均匀性和混色性。
另外,在该情况下,通过在光源BL(k+1)侧配置遮光性高的正反射片32,能够对向光源BL(k+1)的上方发光的光高效率地进行遮光。因此,能够消除作为背光源的照射不均。
另外,通过正反射片32和扩散反射片33重叠设置,基于扩散反射片33的扩散、和基于正反射片32的从光源BL(k+1)的漏光的反射和遮光能够一并进行,所以利用两反射片的相辅效果,能够显著提高照射不均的降低效果以及亮度均匀性的提高和混色效果。
因此,正反射片32和扩散反射片33,优选如图12所示,依次设置在导光板LG(k)的背面整个面上。
但是,在本实施方式中,并不限定于此。例如,如果正反射片32,在俯视时至少被配置在与光源BL(k+1)对应的部分,扩散反射片33被配置在与导光板LG(k)的照明区域4对应的部分,则能够充分地降低来自光源BL(k+1)的漏光导致的照射不均,并且,能够将从光源BL(k)入射到导光板LG(k)内的光在导光板LG(k)内混光而射出。
因此,从消减成本的观点出发,将扩散反射片33,在俯视时,仅配置在与导光板LG(k)的发光面5对应的部分,或者进一步配置在从导光板LG(k)的导光区域3和照明区域4的边界部分稍微向光源BL(k)侧延伸的部分,将正反射片32按照在俯视时覆盖光源BL(k+1)的方式仅配置在与光源BL(k+1)对应的部分,或者进一步仅配置在包括其附近的部分。
另外,正反射片32和扩散反射片33,也可以如图36所示,在导光板LG(k)和光源BL(k+1)之间,按照正反射片32、扩散反射片33的顺序设置。其理由如下所述。
即,来自光源BL(k+1)的漏光的大部分朝向导光板LG(k)的发光面5侧产生。反射效率,一般地扩散反射片的反射效率比正反射片高。因此,面对导光板LG(k)的背面,尤其是光源BL(k+1)配置扩散反射片33,能够将没有从光源BL(k+1)入射到对应的导光板LG(k+1)的光送入导光板LG(k+1)内部。其结果是,能够提高向导光板LG(k+1)的再入光效率。这时,由于扩散反射片33随机地对光进行反射,所以作为构成遮光体31的反射片,如上所述使用扩散反射片33,由此提高面内的亮度均匀性和混色性。
但是,如上所述,扩散反射片33的遮光性并不非常高。因此,仅扩散反射片33不能够充分消除来自光源BL(k+1)的漏光。
因此,在导光板LG(k)和光源BL(k+1)之间,正反射片32、扩散反射片33从导光板LG(k)的背面侧依次被设置,由此,没有从光源BL(k+1)入射到导光板LG(k+1),并且也透过了扩散反射片33的光,由在导光板LG(k)和扩散反射片33之间设置的遮光性较高的正反射片32遮光,不会入射到导光板LG(k)。
此外,从光源BL(k)向导光板LG(k)入射时的漏光,相对于导光板LG(k)的背面侧少。因此,即使与导光板LG(k)的背面直接相接的正反射片32的反射率低,因此导致的影响也较少。
因此,正反射片32和扩散反射片33从光源BL(k+1)侧开始依次重叠地设置,基于扩散反射片33的扩散、和透过扩散反射片33的光的反射以及遮光能够一并进行,通过两反射片的相辅效果,能够显著提高照射不均的降低效果以及亮度均匀性的提高和混色效果。
另外,在该情况下,正反射片32和扩散反射片33优选设置在导光板LG(k)的背面整个面上,但是只要正反射片32,在俯视时,至少被配置在与导光板LG(k)的照明区域4对应的部分,扩散反射片33,在俯视时,至少被配置在与光源BL(k+1)对应的部分,则能够得到上述效果。因此,在该情况下,正反射片32和扩散反射片33,也可以局部地设置在上述的位置。
此外,在本实施方式中,如图12和图36所示,主要以一个反射片面向导光板LG(k)设置,另一个反射片面向光源LG(k+1)设置的情况为例进行了说明。但是本实施方式并不限定于此。
例如,如图37所示,从导光板侧、即从导光板LG(k)、LG(k+1)侧依次设置扩散反射片33、正反射片32、扩散反射片33,使从光源BL(k)、BL(k+1)入射到成对的导光板LG(k)、LG(k+1)的光充分地混光并射出,并且能够将没有从光源BL(k+1)入射到对应的导光板LG(k+1)的光送入导光板LG(k+1)内部。而且,透过扩散反射片33的光的反射和遮光能够一并进行。因此,通过这些反射片的相辅效果,能够显著提高照射不均的降低效果以及亮度均匀性的提高和混色效果。
此外,这些正反射片32和扩散反射片33也可以相互独立地设置(即,可以仅重叠使用),也可以使其相互粘合设置。
在使这些正反射片32和扩散反射片33相互粘合的情况下,能够容易地进行片的对位。
此外,作为将正反射片32和扩散反射片33相互粘合的方法,并没有特别的限定。例如能够列举使用市场销售的粘接剂(糊剂)等的方法、层压、吸附等的方法。
另外,在本实施方式中,以在光源BL(k+1)和导光板LG(k)之间,设置有正反射片32和扩散反射片33的情况为例进行了说明,但是本实施方式并不限定于此。例如,在上述光源BL(k+1)和导光板LG(k)之间,也可以设置具有扩散反射层(即扩散反射层)和正反射层的片等的部件。
即,扩散反射层和正反射层,如上所述,可以由相互粘合的正反射片32和扩散反射片33构成,也可以在片的单面或者双面,形成扩散反射层或者正反射层。另外,未必一定是片,也可以是将扩散反射层和正反射层叠层。例如,也可以是上述扩散反射层和正反射层直接形成在导光板1或者光源21上。
在上述扩散反射层由扩散反射片33构成的情况下,上述正反射层也可以具有在上述扩散反射片33上层叠正反射材料而构成的结构。
作为上述正反射材料,如上所述,例如能够举例银或铝等的金属材料等。其中由于银反射率(正反射率)较高而优选。
作为上述扩散反射材料,能够使用现有技术中公知的扩散反射材料。作为上述扩散反射材料,例如能够列举白色塑料、白色涂料等的白色材料。
作为在上述扩散反射片33等层叠正反射层的方法,例如能够使用蒸镀法。上述正反射层的表面优选为镜面(平滑面)。依据上述方法,例如能够在扩散反射片33的表面的所希望的区域,容易地形成密合性和表面的平滑性高,正反射率较高的正反射层。具体而言,能够容易地形成在扩散反射片33的与光源BL(k+1)对应的部分设置有正反射层的片。
另外,在上述正反射层由正反射片32构成的情况下,通过在正反射片32的至少一个面上设置凹凸,或者涂敷白色材料,能够在正反射片32的至少一个面的所希望的区域容易地形成扩散反射层。
作为在正反射片32或者正反射层的表面设置凹凸的方法,能够举例使用上述的反射材料,例如通过注射模塑成形、利用模具的成形或者压花加工等,在片的形成的同时,形成扩散反射层和正反射层的方法。而且,除此以外,能够举例在正反射片32的表面,实施基于棱镜加工、点加工或者激光等的粗面处理等的方法。
此外,在上述正反射层由正反射片32构成的情况下,上述正反射层和扩散反射层,可以以相同反射材料形成,也可以利用相互不同的反射材料形成。
在任一种情况下,上述扩散反射层和正反射层,能够与在扩散反射片33和正反射片32仅重叠地设置的情况下同样地配置。
另外,在上述说明中,以作为遮光体31设置有2种反射片或者反射层的情况为例进行了说明,但是本实施方式并不限定于此。依据本实施方式,如图38所示,代替正反射片32或者正反射层,能够使用由光吸收材料构成的光吸收片71或光吸收层。
作为上述光吸收材料,只要是具有光吸收性的材料,就没有特别的限定。作为上述光吸收片71,例如能够使用黑色片。另外,代替黑色片,也可以在光源21的上部配置遮光部。例如,通过在LED的上部涂敷黑色墨水,能够防止从LED的漏光。
即,依据本实施方式,能够具有以下结构,即:在光源BL(k+1)和导光板LG(k)之间,重叠地设置有具有反射性的第一功能片或者第一功能层、和具有遮光性的第二功能片或者第二功能层的结构。
此外,上述第一功能片或者第一功能层,是相比遮光性更重视反射性的、主要承担反射功能的反射性较高的片或层。作为上述第一功能片或者第一功能层,如上所述,能够使用具有扩散反射性的片或者层。
另外,上述第二功能片或者第二功能层,是重视遮光性,主要承担遮光功能的遮光性较高的片或者层。作为上述第二功能片或第二功能层,如上所述,能够使用具有正反射性或者光吸收性的片或层。
此外,上述第一功能片或者第一功能层的厚度,和上述第二功能片或者第二功能层的厚度并无特别限定。
另外,优选在从导光区域3向照明区域4高效率地进行导光的基础上,如上所述那样,对导光区域3不实施褶皱加工等的处理或加工。但是,如图11(b)所示在导光区域3的正面背面设置有反射片等的遮光体31的情况下等,如果光不从导光区域3向外部射出,则不仅对照明区域4对导光区域3也可以不实施褶皱加工等的上述处理或加工。
例如如图11(b)所示在导光区域3和照明区域4之间设置有台阶部11的情况下,虽然与台阶部11的大小也有关,但是为了避免从发光面5的台阶部11附近射出的光的强度降低的可能性,如图11(b)和图12所示采取为了使光不会从导光区域3射出到外部的措施,此外还可以对导光区域3的与照明区域4的边界部实施褶皱加工等的上述处理或加工。
此外,在图10~图12中,对于将图1所示的光源单元20局部地错位重叠而构成的串联型的照明装置30进行了说明,但是上述光源单元20的组合,换言之,本实施方式的照明装置L并不限定于此。
图13是表示本实施方式的照明装置L的其他结构例的俯视图。
图13所示的照明装置30,是将图1所示的光源单元20在从光源21射出的光的光轴方向上局部地错位重叠而构成的串联型的照明装置,但是具有使在上述光轴方向上局部地错位重叠的多个光源单元20组进一步在与上述光轴方向垂直的方向上并列的结构。
此外,在图13所示的照明装置30中,是使将导光板1在从光源21射出的光的光轴方向上重叠5个而成的结构,在与上述光轴方向垂直的方向上并列2个而配置。但是像这样使多个导光板1重叠的情况下,重叠的导光板1的个数为2个以上即可,并列的导光板1的个数为2个以上即可。此外,如上所述,不使导光板1重叠而使其并列使用当然也是可能的。
即使在单独使用导光板1,或者在上述光轴方向上将多个导光板1错位重叠而使用的情况下,也能够独立调整从各发光部9发射的光的量。但是,与光轴方向垂直的方向的发光面LA的大小,由1个导光板1的尺寸固定。
相对于此,如上所述通过将导光板1在与上述光轴方向垂直的方向上并列而使用,能够与1个导光板1的尺寸无关而扩大发光面LA的大小。
另外,在使发光面积(即发光面LA的面积)增加的情况下,当达到某程度的尺寸以上时,与延长1个导光板1相比将多个较短的导光板1排列,在结构上较简单并且能够提高强度。
如上所述,本实施方式的照明装置L,均具有由与各光源21对应的多个发光部9构成的发光面LA,通过独立地调整与各发光部9对应的光源21的光量,能够独立地调整从各发光部9发射的光的量(发光强度)。
此外,用于控制光源21的照明光量的控制电路(控制装置),可以由照明装置L本身具备,也可以与照明装置L分别设置。
图14是表示本实施方式的照明装置L的主要部分的结构的一例的框图。
上述照明装置L具备由光源21和导光板1构成的光源单元20、和作为上述控制电路的点亮控制电路34。此外,关于光源单元20的具体的结构如上文所述,在图14中,对于光源单元20的具体的结构省略图示。
光源单元20,作为发光部9具有多个(例如Q个;Q≥2)分割照明区域。
点亮控制电路34,根据多个发光部9各自的发光强度控制光源21的照明光量。作为光源21,例如能够使用上述LED。
点亮控制电路34中被输入按照每个发光部9以某特定周期控制发光量的照射信号。
点亮控制电路34,根据照射信号指定的发光量,通过改变对应的光源21的每单位时间的点亮期间(照明期间)和熄灭期间(非照明期间)的比率控制照明光强度。即,进行控制使得在明亮地发光的帧期间延长光源21的照明期间,在较暗地发光的帧期间缩短光源21的照明期间。
控制信号的输入周期记作H,最大光量记作Wmax,某时刻的控制信号的指定光量记作W,则光源21的点亮期间T,被表示为T=H×(W/Wmax)。通过针对每个发光部9进行上述控制,能够独立地调整全部发光部9的发光量。
如上所述,点亮控制电路34,通过改变光源21的每单位时间的照明期间和非照明期间的比率控制照明光强度。即,点亮控制电路34,发光时的光量为一定,通过调节发光时间,针对每个发光部9调节光源21的发光量(照明光量)从而独立地调整发光强度。此外,在本实施方式中,光源21的发光量的调整,如上所述通过点亮熄灭光源21进行。另外,各发光部9的照明光强度,仅以白黑进行区域发光,则可以进行白色调整,也可以通过按照R、G、B各个进行区域发光,以R、G、B的3色进行独立调整。
上述照明装置L,厚度较薄,能够将照明区域进行多分割,并且,也能够适用于大画面,能够以简单的结构进行均匀的照射。此外,上述间隔部可以连续地设置也可以间断地设置。
此外,在本实施方式中,如上所述,主要针对以使各光源21与各发光部9对应的方式,相对于各发光部9一对一地设置各光源21的情况进行了说明。像这样在各光源21相对于各发光部9一对一地设置的情况下,控制比较容易,而且能够将照明区域4细分化。但是本实施方式并不限定于此,如图32所示,也可以与各发光部9对应地设置多个光源21。
例如,在将发光区域(发光面LA或者各发光部9的面积)扩展的情况下,相对于1个发光部9用1个光源21则光量不充分时,可以用2个以上的光源21照射1个发光部9。即,光源21相对于各发光部9至少设置有1个即可。
此外,如上所述相对于各发光部9设置多个光源21的情况下,各光源21优选在各发光部9中分别均等地配置。
另外,在本实施方式中,如上所述,举例说明了光源21被设置在导光板1的一个端面的情况,但是本实施方式并不限定于此。
光的直线性较高,从其利用效率的观点出发,优选光源21、导光区域3和照明区域4被设置在一条直线上,优选光源21设置在导光板1的一个端面。由此,能够避免不合理的弯曲,能够将从光源21射出的光导光到照明区域4。
但是,只要从光源21射出的光经导光区域3被导光到照明区域4,则光源21也可以被设置在导光板1的下表面的与导光区域3的相对位置。
例如,使导光板1的导光区域3的端部弯曲,或者在导光板1的端部将未图示的反射体翻折到导光板1的下表面侧而设置,通过按照内包在该反射体中的方式设置光源21,将光源21设置在导光板1的下表面侧的端部或者其附近也可以。
另外,在本实施方式中,举例说明了作为光源21使用点状光源的情况,但是本实施方式并不限定于此。
在光源21为点状光源的情况下,具有小型化和照明区域4的细分化比较容易的优点。另外,在光源21为点状光源的情况下,从光源21射出的光呈放射状地扩散,因此如上所述导光区域3即使具有连接导光部3A的结构,光也难以相对于光源21在横方向上泄漏。因此,能够容易且可靠地防止光经导光区域3泄漏到相邻的导光块1A。
但是,通过研究线状光源的大小、发光部9的大小、和如后述实施方式所示间隔部的长度、种类,作为光源21也能够使用线状光源。即,作为光源21,优选使用点状光源,但是不必一定使用点状光源,也可以是与各发光部9对应设置线状光源的结构。
如上所述,上述照明装置30,具有通过利用光学间隔部在照明区域4设置多个发光部9,从而相对于1个导光板设置有多个发光部9的结构。
依据上述结构,如果以光源单元20的配置方向(串联方向)作为纵方向,则上述导光板1具有与多个导光块1A通过导光部3A在横方向(即,与多个导光部3A交叉的方向)上被连接等同的结构。
上述导光板1,通过在上述照明区域4设置间隔部,相邻的导光块1A的导光部3A彼此一体地被设置,各导光部3A的连接部的强度高,作为导光块1A的结合体,具有坚固的结构。因此,以各导光板1的导光区域3的至少一部分重叠的方式配置有多个光源单元20的照明装置30,即使导光区域3的强度高,各导光板1的导光区域3的厚度薄,但作为各导光块1A的结合体也具有坚固的结构。
另外,上述照明装置30,通过在照明区域4设置有上述间隔部,即使是简单的结构,也能够将从各光源21射出的光闭入在作为目的的各发光部9内,能够抑制、避免光泄漏到相邻的发光部9。
因此,依据本实施方式,能够提供能够降低向相邻区域的漏光并且能够确保作为导光块1A的结合体的强度的照明装置30。
并且,依据本实施方式,由于能够用1个导光板1形成多个发光部9,所以能够提高生产性。此外,由于能够降低导光板1的连接个数,所以配置容易,而且能够降低连接时所需要的时间和费用。
此外,各光源单元20,为了提高亮度均匀性,优选通过在一个光源单元20的照明区域4重叠另一个光源单元20的导光区域3,按照通过各光源单元20的发光面5形成一个平面的发光区域(发光面LA)的方式被串联。但是,本实施方式并不限定于此。
例如相邻的各光源单元20,按照在一个光源单元20的照明区域4和另一个光源单元20的照明区域4之间,使一个光源单元20的导光区域3露出的方式,将一个光源单元20的照明区域4和另一个光源单元20的照明区域4分离地设置。另外,也可以具有在一个光源单元20的照明区域4和另一个光源单元20的照明区域4之间存在有台阶的结构。但是,由于实质上光不被从导光区域3射出,因而优选各光源单元20按照各照明区域4尽可能接近配置的方式被串联。
另外,在本实施方式中,如上述图10和图11(a)所示,举例说明相互相邻的各光源单元20,按照各光源单元20的间隔部位于一条直线上的方式串联的情况,但是本实施方式并不限定于此。
例如,各光源单元20相对于相互相邻的光源单元20,也可以以各发光部9在横方向上错位的方式(即,使相邻的导光板1的间隔部不是位于一条直线上的方式)重叠。例如,也可以是各发光部9以配置为马赛克(mosaic)状的方式重叠。
【实施方式2】
对于本实施方式,主要基于图15(a)、(b)进行如下的说明。此外,在本实施方式中,关于与上述实施方式1不同的方面进行说明,对于具有与上述实施方式1同样的功能的结构要素标注相同的符号,省略其说明。
图15(a)是表示本实施方式的光源单元20的概略结构的俯视图,图15(b)是沿图15(a)所示的光源单元20的导光板1的D-D线向视截面图。
本实施方式的上述光源单元20,在上述导光板1,作为限制光的透过的间隔部,代替图1(a)、(b)中记载的狭缝部8,而设置有槽部13(槽)。即,本实施方式的导光板1,具有通过以槽部13代替狭缝部8将照明区域4划分为多个发光部9的结构。
此外,在本实施方式中,导光板1的导光区域3相连,在照明区域4,与从光源21射出的光的光轴方向平行地、从照明区域4的一端至另一端形成有槽部13。
此外,即使在本实施方式中,如图15(a)、(b)所示,与图1(a)、(b)所示的导光板1同样,照明区域4被划分为6个区域,但是只要通过至少设置1个槽部13而划分出2个以上的区域,则区域个数并没有特别限定。此外,通过槽部13划分的各发光部9的大小也没有特别限定。
在上述导光板1的端面设置的各光源21,以与通过槽部13划分的各发光部9对应的方式,相对于各发光部9例如一对一地设置。从各光源21射出的光被导光到由槽部13划分的各发光部9。
如上所述通过在照明区域4形成槽部13,由于槽部13导致发生反射。没有通过槽部13反射的光,以及通过槽部13的正下方的区域的一部分的光,泄漏到相邻的发光部9,但是能够以一定的比例将被导光到作为目的的发光部9内的光闭入其中。
在没有设置槽部13的情况下,入射到相当于该槽部13的区域的光全部透过该区域。因此,通过设置槽部13,能够限制从各光源21射出的光的射出区域。因此,在本实施方式中,通过独立地调整与各发光部9对应的光源21的光量,也能够独立地调整从各发光部9发射的光的量。因此,在本实施方式中,也能够针对每个发光部9调整照明亮度,能够提供虽然是1个导光板但具有独立的多个发光部9的导光板1。
另外,如上述实施方式1所示如果完全地将照明区域4分割,则具有相邻的发光部9彼此之间的对比度变高的优点,但是在该情况下,由于使发光部9彼此之间的边界清晰,边界线变得醒目。但是,如上所述,通过由槽部13划分各发光部9,能够淡化发光部9彼此之间的边界。
而且,依据本实施方式,与实施方式1不同,在发光部9彼此之间的边界部没有设置贯通导光板1的正面背面的间隙,相邻的发光部9彼此之间由在上述边界部的导光部1的底面相连,因此具有强度高,结构坚固的优点。
此外,在本实施方式中,导光板1的形成方法和槽部13的形成方法并没有特别限定,例如,能够使用与上述实施方式1同样的方法。另外,为了形成槽部13用于切削(穿孔)导光板1的切削装置也没有特别的限定,例如,能够使用与上述实施方式1同样的切削装置。
此外,在本实施方式中,从上述边界部(在本实施方式中相当于槽部13的上表面的区域)射出的光的量也被限制。因此,优选槽部13的宽度越小越好。槽部13的宽度虽然没有特别的限定,但优选设定为1mm以下。另外,槽部13的深度,根据将被导光到作为目的的发光部9内的光闭入的效果和形状强化(强度)的平衡的观点,或者淡化发光部9彼此之间的边界的效果、相邻的发光部9彼此之间的对比度、形状强化的平衡的观点,以获得所希望的效果的方式适当地设定即可,并没有特别的限定。
槽部13,可以形成在导光板1的正面侧,也可以形成在背面侧。将槽部13形成在导光板1的正面和背面的哪一面,根据相邻的发光部9彼此之间的对比度和淡化发光部9彼此之间的边界的效果的平衡,或者显示的均匀性的观点,以获得所希望的效果的方式适当地设定即可,并没有特别的限定。
另外,在本实施方式中,槽部13可以是凹形状,也可以是V字槽,也可以是所谓的切口。另外,槽部13也可以由细微的裂缝而形成。
【实施方式3】
对于本实施方式,主要基于图16(a)、(b)和图17(a)、(b)进行如下所述的说明。此外,在本实施方式中,对于与上述实施方式1、2的不同点进行说明,对于具有与上述实施方式1、2同样的功能的结构要素标注相同的符号,省略其说明。
图16是表示本实施方式的光源单元20的概略结构的俯视图,图16(b)是图16(a)所示的光源单元20的导光板1的E-E线向视截面图。另外,图17(a)是表示本实施方式的其他的光源单元20的概略结构的俯视图,图17(b)是图17(a)所示的光源单元20的导光板1的F-F线向视截面图。
本实施方式的光源单元20,作为限制光的透过的间隔部,使用散射物质(光散射物质)构成的间隔部。更具体地说,在本实施方式中,如图16(a)、(b)或者图17(a)、(b)所示,在照明区域4中,由散射部件14构成的散射区域,与从光源21射出的光的光轴方向平行地设置。作为散射部件14,例如能够举例散射壁等。此外,散射部件14也包括指向性散射部件(反射部件)。
此外,在本实施方式中,导光板1的导光区域3相连,散射部件14从照明区域4的一端至另一端而设置。
此外,在本实施方式中,如图16(a)、(b)或者图17(a)、(b)所示,照明区域4被划分为6个区域,只要通过至少设置1个散射部件14而划分2个以上的区域,则区域个数并没有特别限定。另外,通过散射部件14划分的各发光部9的大小也没有特别限定。
在上述导光板1的入光端面2设置的各光源21,以与由散射部件14划分的各发光部9对应的方式,相对于各发光部9例如一对一地设置。从各光源21射出的光,被导光到由散射部件14划分的各发光部9。各光源21,例如按照其中心位置位于各发光部9的中央轴的延长线上的方式配置。
如上所述,在各发光部9的边界部分设置有散射部件14,从而一部分的光泄漏到相邻的发光部9,但是能够以一定的比例将被导光到作为目的的发光部9内的光闭入其中。
在没有设置散射部件14的情况下,入射到相当于该散射部件14的区域的光全部透过该区域。因此,通过设置散射部件14,能够限制从各光源21射出的光的射出区域。因此,在本实施方式中,通过独立地调整与各发光部9对应的光源21的光量,能够独立地调整从各发光部9发射的光的量。
而且,依据本实施方式,如图16(a)、(b)或者图17(a)、(b)所示,由于相邻的发光部9彼此之间通过散射部件14相连,所以比实施方式1、2强度高,结构坚固。因此,导光板1的形状稳定化。
此外,在本实施方式中,导光板1的形成方法和散射部件14的形成方法并没有特别的限定,例如,能够使用与上述实施方式1、2同样的方法。
作为本实施方式的光源单元20的一个例子,举例说明例如如图16(a)、(b)所示,向图1(a)、(b)记载的狭缝部8中导入(例如填充)散射物质的结构,或者如图17(a)、(b)所示,向图15(a)、(b)记载的槽部13中导入散射物质的结构。
散射部件14,例如能够通过使用模具或者切削装置在导光板1形成狭缝部8或者槽部13后,在该狭缝部8或者槽部13,单独或者与基础树脂混合而填充散射物质的方法;在使用模具形成导光板1时,在作为导光板1的材料的透明树脂固化之前在该透明树脂中埋入散射部件14的方法;或者多色成形(例如二色成形),等形成。
作为上述散射物质,只要能够对光进行散射,则没有特别的限定,能够使用现有技术公知的散射物质。作为上述散射物质,例如能够使用氧化钛、二氧化硅等的颜料。在这些散射物质中,优选氧化钛、二氧化硅等光吸收较少的材料。
上述散射物质,例如能够与作为导光板1的材料的透明树脂混合使用。在将散射物质与作为基础树脂的上述透明树脂混合使用的情况下,散射物质14中的上述散射物质的含有量(即,相对于上述透明树脂的散射物质的混合比例)并没有特别的限定,以能够获得所希望的效果的方式适当设定即可。
另外,为了淡化边界线为目的,或者以控制通过散射部件14被散射而射出的光的出射角,提高出射效率等的目的,能够在散射部件14的基部侧和顶部侧(例如槽部13的底部和顶部),变更散射部件14中所包含的散射物质的比例。
另外,散射部件14的宽度和高度,即散射物质被导入的狭缝部8或者槽部13的宽度和高度,与上述实施方式1、2同样地设定即可。
此外,在本实施方式中,如上所述,作为上述间隔部,主要以设置有包含散射物质的散射部件14的情况为例进行了说明。但是,本实施方式并不限定于此,即使上述散射区域与其它区域的边界部没有明确地被划分也没有关系。
另外,代替上述散射物质,也可以设置遮光体,由此也能够获得同样的效果。作为上述遮光体,只要具有遮光性就没有特别的限定,例如,能够使用现有技术公知的遮光体。
另外,该间隔部,可以如上所述以贯通导光板1的正面背面的方式设置,也可以以不贯通导光板1的正面背面的方式从导光板1的正面朝向背面而设置。另外,上述间隔部,也可以以不贯通导光板1的正面背面的方式从导光板1的背面朝向正面设置,也可以仅设置在导光板1的内部。
【实施方式4】
对于本实施方式,主要基于图18、图19和图33进行如下的说明。此外,在本实施方式中,对于与上述实施方式1~3的不同点进行说明,对于具有与上述实施方式1~3相同的功能的结构要素标注相同的符号,省略其说明。
图18是排列表示从各个不同的角度观察本实施方式的导光板1时的该导光板1的形状的立体图。图19是排列表示图18所示的导光板1的正面图、左侧面图、俯视图、右侧面图的图。
本实施方式的光源单元20,如图18和图19所示,与上述实施方式1同样,在照明区域4,与从光源21射出的光的光轴方向平行地、从照明区域4的一端至另一端设置有狭缝部8。
本实施方式的导光板1,不仅在照明区域4,在导光区域3的一部分,也与从光源21射出的光的光轴方向平行地、设置有狭缝部8,在这一方面与上述实施方式1不同。
上述导光板1的导光区域3相连,在照明区域4设置的狭缝部8,延伸至导光区域3的一部分,因此,不仅照明区域4被划分为多个区域,导光区域3也局部地被划分为多个区域。
因此,本实施方式的导光板1,具备如图19所示的结构,即:图1(a)所示的多个导光块1A被一维地排列,具备各导光块1A的相邻的导光部3A彼此之间局部地相连的导光区域3,相邻的导光部9之间具有光学间隔部。另外,虽然未图示,但是本实施方式的光源单元20,具有由上述导光块1A和光源21构成的光源块,如上所述由导光部3A的一部分相连多个的结构。
此外,在本实施方式中,照明区域4,也只要通过至少一个狭缝部8划分为2个以上的区域,则区域个数和各发光部9的大小均没有特别的限定。
另外,在本实施方式中,各光源21,以与由狭缝部8划分的各发光部9对应的方式,相对于各发光部9一对一地设置。由此,从各光源21射出的光,被导光到由狭缝部8划分的各发光部9。各光源21,例如按照其中心位置位于各发光部9的中央轴的延长线上的方式配置。
依据本实施方式,在上述实施方式1记载的效果的基础上,如上所述,在导光区域3的一部分形成有与照明区域4相连的狭缝部8,从而,具有从各光源21射出的光难以泄漏到与该光源21相同的光源块以外的光源块(尤其是,相同光源块的发光部9以外的区域)的效果。
如上所述,优选在相邻光源21彼此之间的照射区域重叠的区域设置有狭缝部8。如上所述在导光区域3的一部分也形成有狭缝部8,从而能够使从各光源21射出的光在导光区域3充分地扩散,并且能够使从各光源21射出的光高效率地闭入在作为目标的发光部9。因此,依据上述的结构,每个发光部9的亮度控制和亮度的均匀化较容易。
在此,参照图33,对于导光板1的狭缝部8的优选长度进行说明。
图33是为了对上述导光部1的狭缝部8的优选长度进行说明而示意性表示上述导光板1的主要部分的结构的俯视图。
如上所述,优选在相邻的光源21彼此之间的照射区域重叠的区域设置有狭缝部8。狭缝部8如图33所示,优选在照明区域4中,包括从相对于相邻的发光部9设置的光源21入射的光交叉的点。另外,狭缝部8的光源21侧的端部,如图33所示,优选位于线L1和线L2之间。此外,线L1,在俯视时,是包括从相对于相互相邻的发光部9设置的光源21射出的光交叉的点,并且与照明区域4和导光区域3的边界平行延伸的线。另外,线L2是包括光源21并与照明区域4和导光区域3的边界平行延伸的线。但是,导光区域3至少一部分相连。
即,在光源21设置在导光板1的一个端面,如上所述照明区域4和导光区域3沿着导光板1的主面,从光源21一侧开始依次设置导光区域3、照明区域4的情况下,从上述一个端面到狭缝部8的光轴方向的长度优选为,从上述一个端面到从相邻光源21射出的光交叉的点为止的光轴方向的长度以下。
此外,图33中,如双点划线所示,即使光源21被设置在导光板1的下表面侧的情况下,优选在相邻的光源21彼此之间的照射区域重叠的区域设置有狭缝部8。因此,在该情况下,优选狭缝部8的光源21侧的端部,被设置在包括从相对于相邻的发光部9设置的、图33中以双点划线表示的光源21射出的光交叉的点,并且与照明区域4和导光区域3的边界平行地延伸的线L1、和以双点划线表示的线L2之间,更为优选的是位于上述线L1和导光区域3的与照明区域4相反侧的端部之间。但是,在该情况下,导光区域3是以图1(a)所示的各导光部3A的至少一部分相连为前提。
更具体的讲,如图33所示,在作为光源21使用LED的情况下,以LED的发光面的、面对狭缝部8的延长线的一侧的端部作为第一发光面端,以LED的发光面的、与第一发光面端相对的端部作为第二发光面端,以狭缝部8的延长线和第一发光面端之间的距离为a,以第一发光面端和第二发光面端之间的距离(即LED的宽度)为f,以基于导光板1的折射率的临界角为θ,以狭缝部8的长度为d,以导光板1的长度为e,则从照明区域4的前端面12开始的狭缝部8的长度d优选满足d≥e-{(a+f)×tan(90°-θ)},更为优选的是满足d≥e-{a×tan(90°-θ)}。由此,通过狭缝部8能够使从光源21射出的光全部全反射。
换言之,狭缝部8优选设置在距离该狭缝部8的光源21侧的端部的入光端面2的距离(e-d)满足(e-d)≤(a+f)×tan(90°-θ)的位置,更为优选的是设置在满足(e-d)≤(a)×tan(90°-θ)的位置。
此外,根据斯涅尔法则,从光源21入射到导光板1的光在上述临界角θ以内。
当导光板1的折射率为n1时,θ表示为sinθ=1/n1。基于导光板1的折射率的临界角θ,在上述导光板1为聚碳酸酯(折射率n1=1.59)的情况下,大约为39°,在导光板1为丙烯酸树脂(折射率n1=1.49)的情况下,大约为42°。
此外,在本实施方式中,如上所述,举例说明了在导光区域3的一部分和照明区域4设置有狭缝部8的结构,但是本实施方式并不限定于此。例如,也可以具有代替狭缝部8,如上述实施方式2、3所示,设置有槽部13或者散射部件14的结构。由此,不仅能够获得上述实施方式2、3所记载的效果,也能够获得上述效果。
此外,在本实施方式中,导光板1的形成方法并没有特别的限定,例如也能够使用与上述实施方式1~3同样的方法。
【实施方式5】
对于本实施方式,主要基于图20和图21进行如下所述的说明。此外,在本实施方式中,对于与上述实施方式1~4的不同点进行说明,对于具有与上述实施方式1~4同样的功能的结构要素标注相同符号,省略其说明。
图20是排列表示从各个不同的角度看本实施方式的导光板1时的该导光板1的形状的立体图。图21是排列表示图20所示的导光板1的正面图、左侧面图、俯视图、右侧面图的图。
本实施方式的上述光源单元20,如图20和图21所示,与上述实施方式4同样,导光板1的导光区域3相连,但是在照明区域4设置的狭缝部8具有延伸设置到导光区域3的一部分的结构。
但是,本实施方式的光源单元20,与上述实施方式4不同,导光板1的照明区域4并没有由狭缝部8完全地分割,具有照明区域4的前端部相连的结构。
即,本实施方式的导光板1,照明区域4局部被划分为多个发光部9,并且导光区域3也被局部地划分为多个导光部3A。
也就是说,本实施方式的导光板1,如图21所示具备以下结构,即:在现有技术中所说的多个导光块1A被一维地排列,具备各导光块1A的相邻的导光部3A彼此之间局部地相连的导光区域3,并且在相邻的发光部9之间的一部分具备光学间隔部。另外,虽然未图示,但是本实施方式的光源单元20具有以下的结构,即:由上述导光块1A和光源21构成的光源块20A,如上所述通过导光部3A的一部分和发光部9的一部分相连多个的结构。
另外,在本实施方式中,与上述实施方式4同样,优选上述狭缝部8的光源21侧的端部,如图33所示,位于在俯视时,比从相对于相邻的区域设置的光源21射出的光相交叉的点更靠光源21一侧。
另外,在本实施方式中,照明区域4,也只要通过至少1个狭缝部8划分为2个以上的区域,则区域个数和各发光部9的大小均没有特别限定。
并且,在本实施方式中,各光源21,以与由狭缝部8划分的各发光部9对应的方式,相对于各发光部9一对一地设置。在导光板1内部进行导光的光,通过狭缝部8被划分到每个发光部9。由此,从各光源21射出的光,被导光到由狭缝部8划分的各发光部9。各光源21,例如以其中心位置位于各发光部9的中央轴的延长线上的方式配置。
此外,在本实施方式中,如上所述,举例说明了在导光区域3的一部分和照明区域4的一部分设置有狭缝部8的结构,但是本实施方式并不限定于此。例如,也可以具有代替狭缝部8,如上述实施方式2、3所示那样,设置有槽部13或者散射部件14的结构。
依据本实施方式,能够获得上述实施方式4记载的效果,并且如上所述,在被划分的照明区域4的前端部没有设置间隔部,在上述前端部彼此之间相连的情况下,尤其是由相同材料一体地形成的情况下,能够使导光板1的结构成为更加牢固的结构。
此外,在本实施方式中,导光板1的形成方法并不限定于此,例如,能够从上述实施方式1~3中记载的形成方法中适当地选择。
【实施方式6】
关于本实施方式,主要基于图22(a)、(b)进行如下的说明。此外,在本实施方式中,对于与上述实施方式1~5的不同点进行说明,对于具有与上述实施方式1~5同样的功能的构成要素,标注相同的符号,省略其说明。
图22(a)、(b)分别是表示本实施方式的导光板1的概略结构的一例的俯视图。
在上述实施方式1~5中,举例说明了各发光部9的边界部形成为直线状的情况,但是在本实施方式中,举例说明各发光部9的边界部形成为锯齿状(之字状)的情况。
本实施方式的导光板1,例如如图22(a)、(b)所示,例如除图1(a)所示的狭缝部8或者图15(a)所示的槽部13形成为之字状以外,其它与上述实施方式1、2记载的导光板1相同。
如上所述,各发光部9按照具有之字状的边界的方式被划分,从而不仅获得上述实施方式1、2所记载的效果,还能够获得淡化各发光部9、9之间的边界的淡化效果。或者能够提高上述淡化效果。
此外,在本实施方式中,如上所述,主要举例说明了如图1(a)所示的狭缝部8或者如图15(a)所示的槽部13形成为之字状的导光板1。但是,本实施方式的导光板1并不限定于此,上述实施方式3~5中记载的导光板1的各间隔部也可以具有形成为之字状的结构,只要发光部9彼此之间的边界具有凹凸形状即可。另外,上述边界的形状,并不限定于如上所述的之字状,例如也可以是波状。
另外,在本实施方式中,狭缝部8或者槽部13的、相邻的锯齿间的间距P(各锯齿的顶点间的距离),各锯齿所成的角度Q,以及各锯齿的高度h并没有特别的限定,按照能够获得所希望的淡化效果的方式适当地设定即可。
【实施方式7】
关于本实施方式,主要基于图34进行如下所述的说明。此外,在本实施方式中,对于与上述实施方式1~6的不同点进行说明,对于具有与上述实施方式1~6同样的功能的构成要素,标注相同的符号,省略其说明。
图34是表示本实施方式的光源单元20的主要部分的概略结构的俯视图。
本实施方式的光源单元20,在导光板1,作为限制光的透过的间隔部,如图34所示,设置有比该间隔部以外的部分折射率小的层(以下记作“低折射率层”)16。此外,所谓比上述间隔部以外的部分折射率小是指与导光板1的材料相比折射率小。
另外,低折射率层16、16A优选满足全反射条件(即,由满足全反射条件的材料构成),如上所述,更为优选的是按照将从光源21射出的光全部进行全反射的方式设置。
如上所述,根据斯涅尔法则,从光源21入射到导光板1的光为θ以内。当导光板1的折射率为n1时,如上所述,θ以sinθ=1/n1表示。
因此,入射到导光板1的光由低折射率层16全反射,在导光板1内进行导光的条件是,当低折射率层16的折射率为n2时,根据斯涅尔法则,成为sin(90°-θ)>n2/n1。根据该公式,由于sin(90°-θ)=cosθ,(sinθ)2+(cosθ)2=1,因此1/(n1)2+(n2)2/(n1)2<1,对其关于n2求解得到 n 2 < | { ( n 1 ) 2 - 1 } | .
因此,为了满足全反射条件,只要低折射率层16的折射率n2满足下式(1)即可。
n 2 < | { ( n 1 ) 2 - 1 } | &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; ( 1 )
如上所述在导光板1为丙烯酸树脂的情况下,由于n1=1.49,为了满足全反射条件,上述低折射率层16只要满足n2<1.10即可。另外,在上述导光板1为聚碳酸酯的情况下,由于n1=1.59,为了满足全反射条件,上述低折射率层16只要满足n2<1.236即可。
作为满足这样的条件的层,例如能够举例空气层(n2=1.0)。即,作为低折射率层16,例如,能够举例上述狭缝部8。但是,本实施方式并不限定于此,作为低折射率层16,只要是比上述导光板1的低折射率层16以外的部分折射率小的层即可,优选满足式(1)的层即可。
也就是说,作为上述间隔部,例如也能够仅使用反射层,在该情况下,由于反射率,光的利用效率降低。因此,更优选上述间隔部由满足上述全反射条件的材料构成。
【实施方式8】
关于本实施方式,主要基于图23、图24和图35进行如下所述的说明。此外,在本实施方式中,对于与上述实施方式1~7的不同点进行说明,对于具有与上述实施方式1~7同样的功能的构成要素,标注相同的符号,省略其说明。
图23是表示本实施方式的照明装置的概略结构的立体图,图24是排列表示图23所示的照明装置的光源块20A的正面图、左侧面图、俯视图、右侧面图的图。
在上述实施方式1~7中,作为照明装置L,关于使用照明区域4被分割为多个发光部9的导光板1(分割导光板)的照明装置进行了说明。相对于此,在本实施方式中,作为照明装置L,对代替在导光板1设置被分割的多个发光部9,而是如图23所示,作为导光板,通过设置多个未被分割的导光块1A而具备多个发光部9的照明装置30A进行说明。
本实施方式的照明装置30A,具备如图23和图24所示,将多个由导光块1A、和在该导光块1A的一个端面设置的光源21(点状光源)构成的光源块20A,二维地排列的结构。上述光源块20A,可以相互独立地排列,也可以利用接合剂或者模具将各导光块1A的相邻的导光部3A彼此之间的至少一部分相连形成光源单元。
上述光源块20A为,在导光块1A的入光端面2设置有光源21,将从该入光端面2入射的光从一个主面(盘面)射出的侧光型的光源块。另外,上述照明装置30A为,将上述导光块1A(或者上述光源单元),在从光源21射出的光的光轴方向上局部地错位重叠而构成的串联型的照明装置。
上述导光块1A,使从入光端面2入射的光在该导光块1A的内部弯曲(反射),从该导光块1A的上表面的一部分射出。因此,上述导光块1A,沿着其主面从入光端面2侧依次具备导光部3A、和发光部9。
即,上述导光块1A,如图23和图24所示,除多个导光块1A的导光部3A没有一体地形成以外,作为结构本身,例如与图1(a)和图7所示的导光块1A具有相同的结构。因此,图23和图24所示的导光块1A,例如按照在与从光源21射出的光的光轴垂直的方向的长度比图1(a)所示的导光板1小的方式形成。
另外,在本实施方式中,光源21例如为侧发光型的LED等的点状光源。光源21相对于各导光块1A一对一地设置。
即,图23所示的照明装置30A,例如通过将图10和图11(a)、(b)所示的照明装置30的各导光板1的狭缝部8延伸设置至导光板1的入光端面2,具有各导光块1A沿着各发光部9的边界被切断的形状。因此,在本实施方式中,各导光块1A的发光面5整体作为导光板1的1个分割照明区域(发光部9)使用。
此外,在本实施方式中,光源21优选其中心位置被配置在各导光块1A的中央轴的延长线上(例如各导光块1A的入光端面2的中央部)。
另外,在本实施方式中,优选光源21和导光块1A尽可能地接近配置。由此,能够使从光源21向导光块1A的入光效率提高。
此外,在图23所示的照明装置30A中,使将导光块1A在从光源21射出的光的光轴方向上重叠5个而成的结构,在与上述光轴方向垂直的方向上并列6个而配置。但是,导光块1A的个数只要是多个,使得能够将照明装置30A的发光面LA进行区域分割为多个照明区域(分割照明区域),则没有特别的限定。在本实施方式中,重叠的导光块1A的个数或者并列的导光块1A的个数的至少一方为2个以上即可。
依据本实施方式,通过多个导光块1A并列配置,以满足全反射条件的角度照射到与从导光块1A的光源21射出的光的光轴方向平行的端面15的光被全部反射。不满足全反射角条件的光的一部分泄漏到导光块1A之外,在这些导光块1A相连的情况下,入射到与端面15相当的区域的光全部透过该区域。因此,如上所述,通过将相对于光源21一对一地设置有导光块1A的光源块20A排列多个,能够限制从各光源21射出的光的射出区域。
因此,在本实施方式中,通过独立地调整(独立驱动)照明装置30A的与多个发光部9对应的光源21的光量,即,在各导光块1A的一个端面设置的光源21的光量,能够独立地调整从各发光部9发射的光的量。
上述照明装置30A,也是厚度较薄,能够对照明区域进行多分割,并且能够使用于大画面,能够以简单的结构进行均匀的照射。
【实施方式9】
关于本实施方式,主要基于图25~图28进行如下所述的说明。此外,在本实施方式中,作为具备上述实施方式1~8中记载的照明装置L的电子设备的一例,举液晶显示装置为例进行说明。本实施方式中也对于具有与上述实施方式1~8同样的功能的构成要素,标注相同的符号,省略其说明。
图25是示意性表示本实施方式的液晶显示装置的主要部分的概略结构的截面图。图26(a)是表示图25所示的液晶显示装置中设置的照明装置的概略结构的一例的俯视图,图26(b)是示意性表示从与图26(a)所示的照明装置的光源相反侧看图25所示的液晶显示装置时的该液晶显示装置的概略结构的端面图。此外,图26(a)中省略了光学片的图示。
此外,在本实施方式中,作为本实施方式的照明装置L,主要举例说明使用将多个实施方式1记载的光源单元20局部地错位重叠而构成的串联型的照明装置30的情况。
如图25所示,本实施方式的液晶显示装置40具备:液晶面板41(显示面板);和在与该液晶面板41的显示面相反侧(背面侧)设置的照明装置30。上述照明装置30也被称为背光源,朝向液晶面板41照射光。
此外,在本实施方式中,为了方便说明,以各导光板1的光的出射侧的主面、即照明装置30的与液晶面板41的相对面(发光面LA)作为上表面或者正面,以其相反侧的主面作为下表面或者背面进行说明。
此外,液晶面板41的结构,由于与现有技术的液晶显示装置中使用的一般的液晶面板相同,所以省略其详细的说明和图示。液晶面板41的结构并没有特别的限定,能够使用适当的公知的液晶面板。液晶面板41,例如具备形成有多个TFT(薄膜晶体管)的有源矩阵基板、和与该有源矩阵基板相对的相对基板,具有在该一对的基板间通过密封材料封入有液晶层的结构。作为上述相对基板,例如,能够使用CF(彩色滤光片)基板。
另一方面,本实施方式的照明装置30,如图25和图26(a)、(b)所示,具备导光板1、光源21、基板42、光学片43、和遮光体31。
此外,在本实施方式中,如上所述,将多个上述实施方式1记载的光源单元20在光轴方向上局部地错位重叠,并且在与光轴方向垂直的方向上并列多个。因此,上述照明装置30,具备多个导光板1、和在各导光板1设置的多个光源21,并且具有在各导光板1分别设置有基板42和遮光体31的结构。
此外,在本实施方式中,在从光源21射出的光的光轴方向上错位重叠5个光源单元20。但是,如上所述,光源单元20至少设置有1个即可。
如图25和图26(a)所示,基板42沿着各导光板1的入光端面2设置。各光源21在基板42上排成1列安装。
在基板42的下面侧,配置有用于点亮控制各光源21的未图示的驱动电路(驱动器)。即,上述驱动电路与各光源21一起被安装在同一基板42。在本实施方式中,通过分别点亮控制各光源21,能够独立调整各导光板1的每个发光部9的发光量。
此外,优选光源21和导光板1尽可能接近地配置。通过使光源21和导光板1接近地配置,能够提高从光源21向导光板1的入光效率。
光学片43,可以分别设置在各导光板1的发光面5的上面,也可以以一并覆盖各导光板1的发光面5的方式一体地形成。
即,光学片43,由重叠配置在导光板1的上面侧的多个片构成,将从导光板1射出的光均匀化并且聚光照射到液晶面板41。
光学片43,一般地,由用于对液晶面板41照射均匀的光的扩散板、将光聚光的同时使光散射的扩散片、将光聚光而使正面方向的亮度提高的透镜片、和通过对光的一个偏光成分(单偏光成分)进行反射而使另一个偏光成分(单偏光成分)透过从而使液晶显示装置40的亮度提高的偏光反射片等构成。它们根据液晶显示装置40的价格和性能而被适当地组合使用。
另外,在各导光板1的背面,如上所述,设置有遮光体31。作为遮光体31,为了将从导光板1照射的光的一部分和通过光学片43返回的光反射,优选设置有反射片,如图12和图36~图38所示,优选设置有例如2种反射片(正反射片32、扩散反射片33)。但是,本实施方式并不限定于此,如上所述,只要是具有在被串联的一个光学单元20的导光板1和另一个光学单元20的光源21之间,重叠设置有具有反射性的第一功能片或者第一功能层、和具有遮光性的第二功能片或者第二功能层的结构即可。遮光体31,在各导光板1的背面侧,不仅在与光源21的相对区域,而且遍及各导光板1的整个背面而配置,由此能够使更多的光向液晶面板41反射。
通过上述的结构,从点状的光源21射出的光,在受到散射作用和反射作用的同时进入导光板1内,从发光面5射出,并通过光学片43到达液晶面板41。
上述照明装置30由于不是如现有的正下方型的照明装置那样,在导光板的背后设置光源的结构,也不是如现有的典型的侧光型的照明装置那样,使用线状光源的结构,所以与现有技术相比能够进一步实现装置的薄型化。
另外,上述照明装置30,不仅在导光板的端面设置有光源,通过如上所述将导光板1局部地错位重叠,虽然是侧光型的照明装置,但是在导光板1的端面设置的光源21,被配置在与该导光板1相邻的其它导光板1的背面。因此,依据本实施方式,相对于除位于最端部的光源单元20以外的光源单元20,不需要用于配置光源21的边框区域。因此,与在导光板的周围设置用于配置光源的边框区域的情况相比较,能够实现装置的窄边框化。另外,上述照明装置30,相对于除具有面对外部的角部的区域以外的区域也能够设置光源21,所以不会如现有技术那样分割数和能够分割的区域受到限制,能够自由地分割其发光面LA,并且能够比现有技术更多地分割。
另外,如上所述,上述导光板1,由于1个导光板1被分割为多个发光部9,因此也能够减少组装工时。
以下,参照图35说明使用上述照明装置30的区域有源驱动的工作原理。
当视频信号被输入液晶显示装置40时,基于该视频信号(输入图像)进行区域有源处理。即,点亮控制电路34,通过发送到各发光部9的基于视频信号的照射信号,例如对应于视频信号改变LED(光源21)的照明光量,由此相对于输入图像分别独立地对多个发光部9(发光区域)进行调光。由此,作成对应于输入图像的明暗的LED数据。此外,作为一个例子,例如在52型的液晶显示装置40的情况下,发光区域数设定为48×24。
另一方面,根据输入图像和上述LED数据,作成在液晶面板41上显示的LCD数据。该LED数据和LCD数据,通过照明装置30(LEDBLU:背光源单元)和液晶面板41而重叠,从而能够得到高对比度且广视野角、广色再现性的输出图像。
接着,参照图27具体说明对应于被显示在液晶显示装置40的显示区域的图像的明暗的、照明装置30(背光源)中的各发光部9的照明光的亮度控制。
图27是表示液晶显示装置40的主要部分的概略结构的框图。
照明装置30的发光面LA,被划分为矩阵状、例如M行×N列的分割照明区域(发光部9),对每个分割照明区域进行点亮、熄灭。即,在本实施方式中,照明装置30中,作为导光板使用如图25和图26(a)、(b)所示的被区域分割的导光板1(串联导光板),针对每个区域进行光量调整。
液晶面板41,能够假设地分割为与照明装置30的分割照明区域对应的分割显示区域。另外,液晶显示装置40,能够假设地分割为与照明装置30的分割照明区域对应的分割区域。此外,上述分割区域和分割照明区域,优选与液晶显示装置40的1个像素的整数倍(但是是1以上)对应。
如图27所示,液晶显示装置40,作为驱动电路(控制装置),除点亮控制电路34以外,还具备最大灰度等级水平检测电路44、灰度等级变换电路45。此外,为了说明的方便,在图27中,将点亮控制电路34作为驱动电路的一个,与照明装置30分别图示,但是如上所述,点亮控制电路34可以与照明装置30分别设置,也可以与照明装置30一体地设置。
点亮控制电路34,与由最大灰度等级水平检测电路44检测出的液晶显示装置40(液晶面板41)的每个分割区域的1帧期间中的最大灰度等级水平对应,针对对应的照明装置30的每个分割照明区域,如上所述,改变光源21的每单位时间的照明期间和非照明期间的比率,从而控制照明光强度。
在本实施方式中,作为上述单位时间,例如改变1帧期间中的照明期间和非照明期间的比率。
此外,上述最大灰度等级水平,可以针对R、G、B每色进行控制,也可以进行白色控制。即,上述各分割照明区域的照明光强度,可以通过R、G、B的3色独立地调整(即,针对R、G、B各个进行区域发光),也可以进行白色调整(即,仅以白黑进行区域发光)。
另外,灰度等级变换电路45,与由最大灰度等级水平检测电路44检测出的液晶显示装置40的每个分割区域的1帧期间中的最大灰度等级水平对应变换显示图像信号,针对每个分割显示区域作成输入到液晶面板41的输入图像信号。
此外,与由最大灰度等级水平检测电路44检测出的最大灰度等级水平相对应通过点亮控制电路34控制的照明装置30的照明、非照明期间的比例,与上述实施方式1中所示相同,在与显示明亮的图像的显示区域(分割区域)对应的照明区域(分割照明区域)中提高照明光的亮度,在与显示较暗的图像的显示区域(分割区域)对应的照明区域(分割照明区域)中降低照明光的亮度,通过如此控制,能够实现动态范围扩大,能够显示对比感较高的图像的液晶显示装置40。
如上所述,本实施方式的液晶显示装置40,各分割区域被分割为M行×N列的矩阵状,针对在各分割区域中显示的每个图像,最大灰度等级水平检测电路44检测出显示图像信号的最大灰度等级水平,点亮控制电路34,改变照明装置30中的、对应的分割照明区域的照明期间与非照明期间的比率控制对液晶面板41的照明光强度,灰度等级变换电路45,根据由上述最大灰度等级水平检测电路44所检测的最大灰度等级水平,针对每个分割显示区域使对液晶显示面板41输入的输入图像信号最佳化。
通过进行上述控制,与将以一定光量持续照射发光面整个面的照明装置作为背光源使用相比,能够进行细致地对比感较高的图像显示。即,依据本实施方式,能够实现薄型且高画质的大型的液晶显示装置40。
此外,在上述说明中,作为本实施方式的照明装置L,举例说明了使用将多个实施方式1中记载的光源单元20局部地错位重叠而构成的串联型的照明装置30的情况,但是本实施方式并不局限于此,也能够适当选择使用上述各实施方式中记载的照明装置L。
图28是表示在图25所示的液晶显示装置中,使用将多个图23和图24所示的导光块1A局部地错位重叠而构成的串联型的照明装置30A时的、该照明装置30A的概略结构的一例的俯视图。此外,这时的液晶显示装置40的截面的概略结构与图25相同。
图28所示的照明装置30A,是代替在图25和图26(a)、(b)所示的照明装置30中,其发光面LA由设置在各导光板1的狭缝部8、和在从光源21射出的光的光轴方向上相邻的导光板1被分割为多个发光部9,而是由在从光源21射出的光的光轴方向和与该光轴方向垂直的2个方向上相邻的各导光块1A被分割为多个发光部9,除此之外具有与上述照明装置30相同的结构。
此外,在图28中,相对于各导光块1A,分别各形成有1个遮光体31,但是遮光体31的个数未必一定与导光块1A的个数相同。例如,遮光体31,也可以在沿与从光源21射出的光的光轴垂直的方向并列配置的多个导光块1A中公共配置。即,设置于各导光块1A的遮光体31也可以分别一体地成型。此外,在该情况下,作为遮光体31,如上所述,更为优选的是将2种反射片(正反射片32、扩散反射片33)组合使用。当然,正反射片32和扩散反射片33,可以仅重叠设置,也可以相互粘合作为1个片使用。另外,作为上述遮光体31,也可以使用具有扩散反射层和正反射层的片。
在上述照明装置30A中,遮光体31在各导光块1A的背面侧,不仅在与光源21的相对区域,而是配置在遍及各导光块1A的背面整个面上,由此能使更多的光向液晶面板41反射。
另外,在本实施方式中,如图28所示,在上述照明装置30A中,基板42,在各列设置一个,即在与从光源21射出的光的光轴垂直的方向的导光块1A组中公共地设置。由此,在1个基板42上,与并列配置的各导光块1A对应地设置的多个光源21排成一列安装。
基板42,也可以针对每个导光块1A设置,但是通过以结合各列的导光块1A的方式,跨越各列的导光块1A而设置,如上所述,能够将多个光源21(各列的光源21)安装在同一基板42上。由此,能够减少基板42的个数,并且能够削减将相互相邻的基板42、42之间相连的连接器等,因此能够降低制造的费用。
此外,在图28中,为了表示各导光块1A的配置,夸张表示出列方向上相邻的导光块1A彼此之间的边界,但是优选相邻导光块1A,无论在行方向还是列方向上都无间隙地配置。其理由与优选狭缝部8的宽度越小越好的理由相同。通过相邻的导光块1A被无间隙地配置,能够对液晶面板41照射亮度的均匀性更高的光。
此外,在本实施方式中,作为本实施方式的电子设备的一个例子,举例说明了液晶显示装置,但是本实施方式并不限定于此。而且,作为上述电子设备,也可以是液晶显示装置以外的显示装置,本实施方式的照明装置L能够适用于需要照明装置的所有电子设备。
【实施方式10】
对于本实施方式,主要基于图29~图31进行如下的说明。此外,在本实施方式中,作为具备上述实施方式1~9中所记载的照明装置L的电子设备的一个例子,以使用上述实施方式9中记载的液晶显示装置40的电视接收机(液晶电视机)为例进行说明。在本实施方式中,对于具有与上述实施方式1~9同样的功能的结构要素标注相同的符号,省略其说明。
图29是表示本实施方式的电视接收机用的液晶显示装置40的概略结构的框图。另外,图30是表示图29所示的电视接收机中的调谐器部与液晶显示装置40的关系的框图。图31是图29所示的电视接收机的分解立体图。
如图29所示,上述液晶显示装置40,具备Y/C分离电路50、视频色度(Video Chroma)电路51、A/D变换器52、液晶控制器53、液晶面板41、背光源驱动电路54、作为背光源的照明装置L、微机55和灰度等级电路56。
在上述结构的液晶显示装置40中,首先,电视信号的输入视频信号被输入Y/C分离电路50,被分离为亮度信号和色信号。亮度信号和色信号通过视频色度电路51被变换为光的3原色的R、G、B,进一步,该模拟RGB信号通过A/D变换器52变换为数字RGB信号,被输入液晶控制器53。
在液晶面板41中,来自液晶控制器53的RGB信号在规定的时刻被输入,并且被供给来自灰度等级电路56的RGB各自的灰度等级电压,从而图像被显示。包括这些处理的系统整体的控制由微机55进行。
此外,作为视频信号,基于电视广播的视频信号、利用摄像机拍摄的视频信号、通过互联网线路提供的视频信号、记录在DVD中的视频信号等,能够基于各种视频信号显示。
而且,在图30所示的调谐器部60中,接收电视广播输出视频信号,在液晶显示装置40基于从调谐器部60输出的视频信号进行图像(视频)显示。
另外,当将上述结构的液晶显示装置40作为电视接收机时,例如如图31所示,液晶显示装置40,例如由第一框体61和第二框体62包入并夹持。
在第一框体61中,形成有使在液晶显示装置40中显示的视频透过的开口部61a。
另外,第二框体62覆盖液晶显示装置40的背面侧,设置有用于操作该液晶显示装置40的操作用电路63,并且在下方安装有支撑用部件64。
如上所述,在上述结构的电视接收机或视频监视器中,通过在显示装置中使用上述液晶显示装置40,能够显示对比度高、动态图像特性良好、显示品质高的视频。
如上所述,上述照明装置和显示装置,在上述一个电源单元的光源和另一个光源单元的导光板之间,作为第一功能片或者第一功能层、第二功能片或者第二功能层,重叠设置扩散反射片和正反射片或者光吸收片,或者,通过层叠扩散反射层和正反射层或者光吸收层,能够并行进行基于上述第一功能片或者第一功能层的扩散;和基于上述第二功能片或者第二功能层的、来自上述光源的漏光的遮光,所以,通过其相辅效果,能够显著提高照射不均的降低效果以及亮度均匀性的提高和混色效果。
在上述照明装置和显示装置中,优选上述第一功能片和第二功能片,从上述一个光源单元的导光板侧开始按照第一功能片、第二功能片的顺序设置。
同样地,上述第一功能层,优选面对上述一个光源单元的导光板而设置,上述第二功能层,优选面对另一个光源单元的光源而设置。
依据上述各结构,由于能够将从上述光源入射到成对的导光板的光充分地混光并使其射出,所以面内的亮度均匀性和混色性提高。另外,能够高效地对在上述光源的上方发光的光进行遮光。因此,能够消除作为背光源的照射不均。
此外,上述第一功能片或者第一功能层,至少配置在上述一个光源单元的照明区域所对应的部分,上述第二功能片或者第二功能层,至少配置在上述另一个光源单元的光源所对应的部分。由此,能够充分地获得上述效果。
另外,上述第一功能片和第二功能片,也可以从上述一个光源单元的光源侧开始按照第一功能片、第二功能片的顺序设置。也就是说,也可以是上述第一功能层面对上述一个光源单元的光源而设置,上述第二功能层面对另一个光源单元的照明区域而设置。
依据上述各结构,能够并行进行基于上述第一功能片或者第一功能层的扩散;和基于上述第二功能片或者第二功能层的、透过上述第一功能片或者第一功能层的光的反射以及遮光。特别是,反射效率,与一般的正反射相比扩散反射的反射效率较高,因此通过面对光源配置扩散反射片或者扩散反射层,能够提高向与上述光源成对的导光板的再入光效率。因此,依据上述各结构,能够显著提高照射不均的降低效果以及亮度均匀性的提高和混色效果。
另外,优选上述第一功能片和第二功能片,从上述一个光源单元的导光板侧开始按照第一功能片、第二功能片、第一功能片的顺序设置。
同样地,优选上述第一功能性层和第二功能性层,从上述一个光源单元的导光板侧开始按照第一功能层、第二功能层、第一功能层的顺序设置。
由此,能够使从上述光源入射到成对的导光板的光充分地混光并射出,并且能够使从上述光源没有入射到成对的导光板的光再入光到成对的导光板。另外,能够并行进行透过上述第一功能片或者第一功能层的光的反射和遮光。因此,能够显著提高照射不均的降低效果以及亮度均匀性的提高和混色效果。
此外,上述第一功能层和第二功能层,也可以由相互粘合的扩散反射片和正反射片或者光吸收片构成。由此,能够容易地进行上述各片的对位。
另外,上述第二功能层由正反射片构成,上述第一功能层也可以由在上述正反射片的至少一个面上设置凹凸而成。依据上述结构,在上述正反射片的至少一个面的所希望的区域,能够容易地形成扩散反射片。因此,依据上述结构,第一功能层和第二功能层,能够在所希望的区域容易地形成相互重叠设置的片。
另外,在反射材料中,银的正反射率特别高。因此,作为上述第二功能片或者第二功能层,优选为由银构成的正反射型片或者正反射层。
另外,上述照明区域,通过沿着上述光源的光轴方向配置对光的透过进行限制的间隔部而被划分为多个发光部,上述各光源也可以具有以相对于各发光部至少设置一个的方式并列设置于上述导光区域的结构(以下记作“结构A”)。
另外,上述导光板也可以具有以下结构:由多个导光块一维排列而成,该导光块具有使从上述光源入射的光射出到外部的发光部、和将从上述光源入射的光导向上述发光部的导光部,相邻的上述导光板彼此的至少一部分相连,并且相邻的上述发光部之间的至少一部分具备光学间隔部(以下记作“结构B”)。此外,上述导光板,也可以是在现有技术中所说的导光块的导光部与相邻的导光块的导光部一体地形成,也可以通过接合剂或者模具等连接。
依据上述结构A和结构B,能够通过上述间隔部在上述照明区域中设置多个发光部。另外,上述各光源相对于各发光部至少设置有1个,由此通过独立地调整(独立驱动)与各发光部对应的光源的光量,能够独立地调整从各发光部发射的光的量。因此,依据上述结构A和结构B,由于能够针对每个发光部调整照明亮度,所以能够起到区域有源驱动的效果。
尤其是,依据上述结构A,当光源单元的配置方向(串联方向)为纵方向时,上述导光板具有与多个导光块分别在导光部沿横方向(即、与多个导光部交叉的方向)相连时相等的结构。
上述导光板,由于相邻的导光块的导光部彼此一体地形成,所以各导光块的连接部的强度高。因此,上述导光板,即使使上述导光区域的厚度形成为较薄,作为导光块的结合体,也具有坚固的结构。
另外,依据上述结构A,通过在上述照明区域设置上述间隔部,虽然是简单的结构,但是能够将从光源射出的光闭入在作为目的的发光部中,能够抑制、避免泄露到相邻的发光部。
因此,依据上述结构,能够一并起到提供能够在减少向相邻区域的光泄露的同时保持作为导光块的结合体的强度的照明装置。
进一步,依据上述结构A,由于能够在一个导光板形成多个发光部,所以能够提高生产性。另外,由于能够降低导光板的连接个数,所以配置较为容易,而且能够降低连接所需要的时间和费用。
但是,本发明并不局限于上述实施方式,在权利要求所示范围中能够有各种变更。即,将在权利要求所示的范围中适当变更的技术方法组合而得到的实施方式,也包括在本发明的技术范围中。
产业上的可利用性
本发明的照明装置能够作为液晶显示装置的背光源利用。本发明的照明装置,尤其能够适合利用于大型的液晶显示装置的背光源。

Claims (17)

1.一种照明装置,其特征在于:
其具备多个具有导光板和至少1个光源的光源单元,
在所述导光板上并列设置有使从所述光源入射的光射出到外部的照明区域、和将从所述光源入射的光导向所述照明区域的导光区域,
在所述光源的光轴方向上相邻的光源单元,按照一个光源单元的照明区域与另一个光源单元的导光区域的至少一部分重叠的方式配置,
在所述一个光源单元的导光板和另一个光源单元的光源之间,重叠设置有具有反射性的第一功能片、和具有遮光性的第二功能片,
所述第一功能片为扩散反射片,第二功能片为正反射片或者光吸收片。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于:
所述第一功能片和第二功能片,从所述一个光源单元的导光板侧开始按照第一功能片、第二功能片的顺序设置。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置,其特征在于:
所述第一功能片至少配置在所述一个光源单元的照明区域所对应的部分,所述第二功能片至少配置在所述另一个光源单元的光源所对应的部分。
4.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于:
所述第一功能片和第二功能片,从所述一个光源单元的光源侧开始按照第一功能片、第二功能片的顺序设置。
5.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于:
所述第一功能片和第二功能片,从所述一个光源单元的导光板侧开始按照第一功能片、第二功能片、第一功能片的顺序设置。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的照明装置,其特征在于:
所述第二功能片为由银构成的正反射片。
7.一种照明装置,其特征在于:
其具备多个具有导光板和至少1个光源的光源单元,
在所述导光板上并列设置有使从所述光源入射的光射出到外部的照明区域、和将从所述光源入射的光导向所述照明区域的导光区域,
在所述光源的光轴方向上相邻的光源单元,按照一个光源单元的照明区域与另一个光源单元的导光区域的至少一部分重叠的方式配置,
在所述一个光源单元的导光板和另一个光源单元的光源之间,重叠设置有具有反射性的第一功能层、和具有遮光性的第二功能层,
所述第一功能层为扩散反射层,第二功能层为正反射层或者光吸收层。
8.根据权利要求7所述的照明装置,其特征在于:
所述第一功能层面对所述一个光源单元的导光板设置,所述第二功能层面对另一个光源单元的光源设置。
9.根据权利要求7或8所述的照明装置,其特征在于:
所述第一功能层至少配置在所述一个光源单元的照明区域所对应的部分,所述第二功能层至少配置在所述另一个光源单元的光源所对应的部分。
10.根据权利要求7所述的照明装置,其特征在于:
所述第一功能层面对所述一个光源单元的光源设置,所述第二功能层面对另一个光源单元的照明区域设置。
11.根据权利要求7所述的照明装置,其特征在于:
所述第一功能层和第二功能层,从所述一个光源单元的导光板侧开始按照第一功能层、第二功能层、第一功能层的顺序设置。
12.根据权利要求7~11中任一项所述的照明装置,其特征在于:
所述第一功能层和第二功能层由相互粘合的扩散反射片和正反射片或者光吸收片构成。
13.根据权利要求7~11中任一项所述的照明装置,其特征在于:
所述第二功能层由正反射片构成,所述第一功能层由在所述正反射片的至少一个面上设置凹凸而成。
14.根据权利要求7~11中任一项所述的照明装置,其特征在于:
所述第二功能层为由银构成的正反射层。
15.根据权利要求1~14中任一项所述的照明装置,其特征在于:
所述照明区域,通过沿着所述光源的光轴方向配置对光的透过进行限制的间隔部而被划分为多个发光部,
所述各光源,以相对于各发光部至少设置一个的方式并列设置于所述导光区域。
16.根据权利要求1~15中任一项所述的照明装置,其特征在于:
所述导光板由多个导光块一维排列而成,所述导光块具有使从所述光源入射的光射出到外部的发光部、和将从所述光源入射的光导向所述发光部的导光部,
相邻的所述导光部彼此的至少一部分相连,并且在相邻的所述发光部之间的至少一部分具备光学间隔部。
17.一种显示装置,其特征在于:
其包括显示面板、和权利要求1~16中任一项所述的照明装置。
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