CN102105737B - 面光源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种面光源装置。面光源装置(10)在导光板(11)之上层积扩散板(26)和棱镜片(27)，将从与所述导光板的端面(14)相对配置的光源(23)射出的光从导光板的端面导入内部，并且经由与扩散板相对的前面(13)将在导光板的内部扩散的光从扩散板和棱镜片射出，由此得到面发光(35)。导光板具有：导光部(16)，其具有与光源相对的端面；发光部(21)，其与扩散板相对；连接部(19)，其将导光部和发光部连接。连接部中的前面具有从导光部朝向发光部、向相反侧的背面(12)依次后退的倾斜面(20)。导光部和连接部的前面被遮光部件(32)覆盖。遮光部件不隔着棱镜片而相对于扩散板固定，在遮光部件与倾斜面之间存在有空气。

Description

面光源装置
技术领域
本发明涉及作为液晶显示装置的背光灯装置使用的面光源装置。
背景技术
作为面光源装置，公知有如下的端面射入型面光源装置，其具有在导光板之上层积有扩散板和棱镜片的面发光部、与导光板的端面相对配置的光源，将从光源射出的光从导光板的端面导入内部，将在导光板的内部扩散的光从扩散板和棱镜片射出，由此得到面发光。
另外，作为端面入射型面光源装置，在专利文献1中提出有如下的结构，在与光源邻接的导光板的端部设有随着远离入射端面、厚度变小的截面缩小部，将从端面射入的光的光圈缩小而在面发光区域传播。
根据专利文献1公开的技术，具有能够将面光源装置的面发光区域的厚度减小，并且将液晶显示装置进一步薄型化的优点。但是，对于从光源射出的光的一部分而言，相对于倾斜面的入射角变小。其结果，光的一部分从倾斜面漏出。另外，漏出的光射入棱镜片的端面或棱镜片之间，在液晶面板(特别是靠近光源的边缘部)产生亮度不均。
为了消除该问题，例如如专利文献2所提出地，也考虑在棱镜片的端面涂墨。但是，在极薄(约60μm)的棱镜片的端面均匀地涂墨会显著阻碍棱镜片的产量。另外，即使能够涂墨，不仅可靠性很差，而且若考虑干燥后的墨掉落时的问题，则不能够实际应用。
专利文献1：日本特开平6-317797号公报
专利文献2：日本专利第3437029号
发明内容
因此，本发明的目的在于解决上述问题，提供将射入棱镜片的光遮蔽的新技术。
为了实现该目的，本发明的面光源装置(10)在导光板(11)之上层积扩散板(26)和棱镜片(27)，将从与所述导光板的端面(14)相对配置的光源(23)射出的光从所述导光板(11)的端面(14)导入内部，并且经由与所述扩散板(26)相对的前面(13)将在所述导光板(11)的内部扩散的光从所述扩散板(26)和所述棱镜片(27)射出，由此得到面发光(35)，其特征在于，所述导光板(11)具有：导光部(16)，其具有与所述光源(23)相对的端面；发光部(21)，其与所述扩散板(26)相对；连接部(19)，其将所述导光部(16)和所述发光部(21)连接，所述连接部(19)中的前面具有从所述导光部(16)朝向所述发光部(21)、向相反侧的背面(12)依次后退的倾斜面(20)，所述导光部(16)和所述连接部(19)的前面被遮光部件(32)覆盖，所述遮光部件(32)不隔着所述棱镜片(27)而相对于所述扩散板(26)固定，在所述遮光部件(32)与所述倾斜面(20)之间可存在有空气。
根据这样构成的本发明的面光源装置(10)，从倾斜面(20)漏出的光(36)被遮光部件(32)遮住。并且，由于遮光部件(32)的端面固定在扩散板(26)上，故而漏出的光(36)不向棱镜片(27)传播。因此，在发光部(21)的端不产生亮度不均，确保面发光(35)的均一性。
附图说明
图1是本发明实施例1的面光源装置的局部放大剖面图；
图2是表示图1所示的面光源装置的遮光片和扩散板的一部分的平面图；
图3是表示实施例1的面光源装置的变形例的局部放大剖面图；
图4是用于说明面光源装置的各部分的尺寸关系的图；
图5是本发明实施例2的面光源装置的局部放大剖面图；
图6是表示图5所示的面光源装置的遮光片和扩散板的一部分的平面图；
图7是本发明实施例3的面光源装置的局部立体图；
图8是表示图7所示的面光源装置的遮光片和扩散板的一部分的平面图。
符号说明
10：面光源装置
11：导光板
12：背面
13：前面
14：端面
15：第一位置(倾斜始端部)
16：区域(导光部)
17：面(电路基板支承面)
18：第二位置(倾斜终端部)
19：区域(连接部、光圈部)
20：倾斜面
21：区域(发光部)
22：面(薄膜支承面)
23：光源
24：电路基板
25：反射部件
26：扩散板
27、28：棱镜片
29：扩散板端部
30：棱镜片端部
31：遮光片固定部(遮光部件固定部)
32：遮光片(遮光部件)
33：空气层
34：非粘接层(防粘接层)
35：面发光
40：遮光片端部
41：隔块
42：液晶面板
46：遮光片端部
50：径向棱镜结构
51：突出部
52：切口
53：粘接部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。另外，在以下的说明中，使用表示特定方位的用语(“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后(背)”、以及含有其的其他用语)，但其目的是为了参照附图容易地理解本发明，这些用语并不限定本发明的技术范围。
实施例1
图1表示本发明的面光源装置10的一部分。图示的面光源装置10具有导光板11。从前方(图中上方)观察时，导光板11具有长方形或正方形的四边形，通过位于图中下侧的背面12、位于图中上侧的前面13、将背面12和前面13连接的四个端面而构成外形。
如图所示，导光板11在其一端面14附近，其厚度(上下方向的宽幅)变大。具体地说明，导光板11的背面12由一个平坦面形成。另一方面，导光板11的前面13将直至距端面14规定距离的第一位置(倾斜始端部)11的区域16由平坦面(电路基板支承面)17形成，另外，将从第一位置15到距离右侧(端面14相反侧)规定距离的第二位置(倾斜终端部)18的区域19由从第一位置15朝向第二位置18、导光板11的厚度依次减小而倾斜的面(倾斜面)20形成，另外，第二位置18右侧的区域21也由平坦面(薄膜支承面)22形成。在此，倾斜面可以是图1所示地二维结构，也可以是图7所示地三维结构。另外，也可以在倾斜面设置V槽(参照图7)和凹凸形状，使光不易从倾斜面漏出。在以下的说明中，将导光板11中的包含与端面14相邻的平坦面的区域16称为导光部，包含将远离端面14的平坦面的区域21称为发光部，将位于这些导光部16与发光部21之间的倾斜的区域19称为连接部(或光圈部)。
光源23与端面14相对配置。在实施方式中，光源23利用发光二极管，多个发光二极管在图中的表背方向(与图示的X、Y方向正交的Z方向)隔开规定间隔配置。将光源23和电源(未图示)电连接的电路基板24固定在导光板16的电路基板支承面17上为好。
另外，导光板11的端面14和光源23为了将从光源23射出的光有效地射入导光板内部而必须光学连接。因此，导光部16的厚度(端面14的Y方向的高度)需要一定程度。
如后文中说明地，射入到导光板11的光中、从导光板背面12侧漏出的光通过反射部件25而再利用。该反射部件25可以由单独的反射片形成，也可以在导光板11的背面12涂敷反射材料而形成。这样，将射入的光有效地从前面13射出。
在形成发光部21的薄膜支承面22之上配置多个光学片。在实施方式中，在导光板11之上配置一张扩散板26、一张或两张棱镜片27、28。如图所示，扩散板26的左端(与倾斜面20邻接的扩散板端部29)配置在倾斜终端部18附近。另一方面，棱镜片27、28的左端(与倾斜面20邻接的端部30)比扩散板端部29更向右侧偏移，从扩散板26的端部附近的前面部分漏出而形成有遮光片粘接部(遮光部件固定部)31。
在倾斜面20之上配置遮光片32。遮光片32防止从倾斜面20漏出的光从棱镜片27、28的端面以及棱镜片27、28之间进入其内部，沿着端面14在Z方向上连续而配置在导光板11的端部，将整个倾斜面20覆盖，一端侧(左侧)经由电路基板24固定在导光部16上，另一端侧固定在扩散板26的遮光部件固定部31上。
这样，为了将遮光片32固定在导光部16和扩散板26上，在遮光片32的背面形成有粘接层(未图示)。但是，遮光片32将倾斜面20覆盖的部分(倾斜面覆盖部)，为了防止遮光片32与倾斜面20紧密贴合以在二者之间可存在有空气层33的方式形成有非粘接层34(参照图2)。非粘接层34在粘接层之上印刷非粘接材料而形成为好。该印刷技术例如在日本特开2006-69045号公报中公开。也可以取代之，通过将非粘性的薄膜粘附在遮光片32的背面而形成非粘接层。另外，从其目的出发，遮光片32为光的吸收性优异的颜色(例如黑色)为好。非粘接层34也为黑色为好，但为了能够确认非粘接层，也可以由黑色以外的颜色形成。
根据该面光源装置10，从光源23射入导光板11的光几乎全部在导光板11的背面12和前面13反复进行反射并通过导光部16和连接部19而向发光部21传播而扩展开来，从发光部21射出。从发光部21射出的光在扩散板26被扩散，由棱镜片27、28向前方聚光，并在发光部21之上形成均匀的面发光35。
这样，射入到导光板11的光几乎全部形成面发光35，但是射入到倾斜面20的光的一部分透过倾斜面20而向外部漏出。但是，从倾斜面20漏出的光36被遮光片32捕获。另外，遮光片32的右侧端部粘附并固定在扩散板26上，故而漏出的光不向棱镜片27、28传播。因此，在发光部21的端不产生亮度不均，确保面发光35的均一性。
以下的表1表示构成面光源装置10的部件利用的具体材料(商品)之一例。
表1
图3表示实施例1的变形例的面光源装置10B。如图所示，在面光源装置10B中，在遮光片32的端部40与相对的扩散板26的遮光片固定部31之间存在有遮光性隔块41。具体地，作为隔块41的材料，例如具有日东电工(股份)制造的“薄层清洁泡沫SCF400”。遮光隔块41例如通过双面带(未图示)而连续地或部分地分别固定在遮光片32和扩散板26上为好。另外，如图所示，在面光源装置10B之上载置有液晶面板42(包含43：液晶玻璃、44、45：偏光板)的状态下，遮光隔块41如图所示地，为遮光隔块41的前面和棱镜片28的前面共面或大致共面的方式，即二者的前面位于一平坦面上为好。因此，遮光隔块41除了遮光性之外，由具有柔软性和压缩性的发泡树脂形成为好。
根据这样构成的面光源装置10B，能够可靠地防止从倾斜面20漏出的光36进入棱镜片27、28。另外，在与液晶面板42组合的状态下，由于通过液晶面板42(特别是偏光板44)将遮光片32按压在遮光隔块41上，故而遮光隔块41不会从扩散板26浮起，另外，扩散板26也不会从导光板11的前面13浮起。
实施例2
图2表示在面光源装置的端部配置的结构的尺寸的一例和对其尺寸进行限制的理由(参照图4)。
表2
部位 尺寸(限制理由)
A：端部死区 5mm(由最终商品决定)
B：倾斜面 2mm(由光的利用效率出发，不能够短)
C：电路基板支承面 1mm(若变短，则导致固定不良)
D：发光面充余部 0.5mm(从斜向看时，需要不线性棱镜片的边缘)
E、F：间隙 0.2mm(从片材等的加工精度来看是必要的)
由该表2和图4可知，遮光片32的固定宽度G为1.1mm。另外，若考虑遮光片的非粘接剂的印刷公差(±0.4mm)和各部件的加工公差，则固定宽度G的实质的值H为0.7mm±0.4mm。因此，在以下说明的实施例2中，进行各种设计。
具体地，参照图5，在实施例2的面光源装置10C中，在配置于遮光片固定部31之上的遮光片端部46之上配置有第二棱镜片28的端部47。另外，在第二棱镜片28的端部47之上配置有另一遮光片48。如图6所示，下层的遮光片32的与遮光片固定部31相对的部分形成有非粘接层49。因此，下层的遮光片32相对于遮光片固定部31仅重叠配置。另一方面，上侧的遮光片48在其两面形成有粘接层，上层的棱镜片28与配置于遮光片32之上的液晶面板42粘接而固定。根据这样构成的面光源装置10C，下层的遮光片32不粘附在扩散板26上，但经由配置于其上的棱镜片28、上层的遮光片48而被液晶面板42按压，被可靠地夹持并固定在扩散板26与上层棱镜片28之间。因此，即使在端部死区小的情况下，遮光片也能够相对于扩散板可靠地固定，可防止漏光。另外，由附图可知，下层的遮光片32和下层的棱镜片27使用大致相同厚度的部件，由上层的棱镜片28可靠地固定遮光片32的端部为好。
实施例3
作为具有倾斜面的导光板，可使用利用在倾斜面形成有扇形的三维棱镜的导光板(参照日经电子、2008年6月30日)。该带三维棱镜的导光板在倾斜面的区域形成圆锥形状的扇面，并且在各扇面形成有多个放射方向的槽(径向棱镜结构)。在使用这样的形成有三维棱镜的导光板的情况下，如图7、8所示，也可以在扩散板26的端部形成位于相邻的径向棱镜结构50之间的突出部51，并且在遮光片32的对应端部仅在与该突出部51对应的区域形成粘接部53，将遮光片32的粘接部53粘贴而固定在突出部51。此时，为了由遮光片32防止扩散板26的整个端部抬起，在突出部51的两侧形成切口52为好。
在以上的说明中，作为光源23使用发光二极管，但光源23也可以是管状光源。此时，光源23沿端面14在图1的Z方向上连续地配置。
在以上的说明中，仅导光板11的前面13具有倾斜面20，但也可以在导光板11的背面12形成倾斜面。
以上，对本发明的面光源装置进行了说明，但本发明也可以将在上述面光源装置之上配置有液晶面板的液晶显示装置作为发明对象。

Claims (14)

1.一种面光源装置，在导光板之上依次层积扩散板和棱镜片，将从与所述导光板的端面相对配置的光源射出的光从所述导光板的端面导入内部，并且经由与所述扩散板相对的前面将在所述导光板的内部扩散的光从所述扩散板和所述棱镜片射出，由此得到面发光，其特征在于，
所述导光板具有：导光部，其具有与所述光源相对的端面；发光部，其与所述扩散板相对；连接部，其将所述导光部和所述发光部连接，
所述连接部中的前面具有从所述导光部朝向所述发光部、向相反侧的背面依次后退的倾斜面，
所述导光部和所述连接部的前面被遮光部件覆盖，
所述遮光部件的具有倾斜面一侧的端面固定在所述扩散板上，在所述遮光部件与所述倾斜面之间存在有空气，
在所述遮光部件的与所述倾斜面相对的部分形成有防粘接层。
2.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，通过使所述棱镜片的所述光源侧的边缘比所述扩散板的所述光源侧的边缘更向所述光源相反侧偏移，在所述扩散板上形成遮光部件固定部，
在所述遮光部件固定部固定有所述遮光部件。
3.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，固定于所述扩散板的所述遮光部件的前面与所述棱镜片的前面大致共面地配置。
4.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述遮光部件和所述棱镜片在所述扩散板上不重合而配置。
5.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，具有配置于所述棱镜片之上的第二棱镜片，
所述第二棱镜片配置在固定于所述扩散板上的所述遮光部件之上。
6.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述遮光部件隔着隔块固定在所述扩散板上。
7.如权利要求6所述的面光源装置，其特征在于，所述遮光部件由弹性材料形成。
8.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述遮光部件与所述导光板相对的部分被全部粘接。
9.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述遮光部件与所述导光板相对的部分被部分地粘接。
10.如权利要求9所述的面光源装置，其特征在于，所述扩散板具有朝向所述遮光部件突出的多个突出部，各突出部粘接在所述遮光部件上。
11.如权利要求10所述的面光源装置，其特征在于，所述导光板的连接部具有从前面侧观察为扇形的倾斜面，在相邻的所述突出部之间配置有所述扇形的倾斜面。
12.如权利要求10所述的面光源装置，其特征在于，所述扩散板在各突出部的两侧形成有切口。
13.如权利要求11所述的面光源装置，其特征在于，所述扩散板在各突出部的两侧形成有切口。
14.一种液晶显示装置，具有权利要求1～13中任一项所述的面光源装置。
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