CN105102091A - 光源装置、显示装置以及光源装置的制造方法 - Google Patents

光源装置、显示装置以及光源装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够均匀地照明的光源装置、显示装置以及光源装置的制造方法。由于反射片(25)通过接合层(24)接合于导光板(22)，所以抑制了挠曲。由于点部(241)填充于光学层(23)的开口(231)，所以在点部(241)上难以产生因外力导致的形变。而且，由于形成当形成时难以产生形变且面积大的光学层(23)以及接合层(24)，来形成点部(241)，所以在点部(241)在形成时也难以产生形变。因此，能够抑制因反射片(25)的挠曲或者点部(241)的形变而引起的亮度不均的发生。结果，能够均匀地照明。

Description

光源装置、显示装置以及光源装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种使光源部发出的光从导光板出射的光源装置、显示装置以及光源装置的制造方法。
背景技术
液晶显示装置具有：液晶显示面板，在正面侧具有显示面；背光装置，从液晶显示面板的背面侧对液晶显示面板进行照明。
以下，对将液晶显示面板配置为纵向姿势的情况进行说明。
以往提出了边缘型的背光装置。边缘型的背光装置具有：矩形的导光板，在液晶显示面板的背面侧以纵向姿势配置；光源部，与导光板的下端面相向配置。
光源部发出的光透过导光板的下端面入射到导光板的内部，进一步地，从导光板的前表面向导光板的正面侧出射。因此，导光板进行面发光。
通过导光板进行面发光，从背面侧对液晶显示面板进行照明。若导光板的面发光均匀，则液晶显示面板的显示面均匀地变亮。
为了将入射到导光板内部的光向导光板的正面侧引导，在导光板的背面侧，隔着空气层配置有反射片。另外，在导光板的后表面形成有多个光散射点。配置于光源部的附近的各光散射点的面积较小，配置于光源部的远处的各光散射点的面积较大。
透过导光板的后表面入射到光散射点的光向正面侧散射。
透过导光板的后表面入射到空气层的光向正面侧反射。这是因为，空气层的折射率比导光板的折射率低，所以在导光板与空气层的边界部分容易发生向正面侧的全反射。另外，也因为透过空气层的光被反射片反射至正面侧。
反射片最好是与导光板接合在一起。这是因为，在反射片不与导光板接合的情况下，例如反射片容易因热膨胀而挠曲。
假设，若反射片产生挠曲，则导光板的面发光变得不均匀(产生所谓的亮度不均现象)。因此，显示品质降低。
于是，提出一种面发光装置，在导光板的后表面形成多个具有接合性的光散射点(参照专利文献1)。
就专利文献1中记载的第一面发光装置而言，反射片通过光散射点与导光板相接合。在各光散射点彼此之间存在空气层。
就专利文献1中记载的第二面发光装置而言，在光散射点以及光散射点彼此之间露出的导光板的后表面覆盖有低折射率层。在低折射率层的后表面覆盖有接合层。反射片通过接合层与导光板相接合。
在专利文献1中记载的第一以及第二面发光装置都兼具以下两个特点：反射片接合于导光板上；在导光板的后表面上紧贴有光折射率比导光板低的层。
假设，若在导光板的后表面上紧贴光折射率为导光板的光折射率以上的的层，则在该层与导光板的边界部分难以发生全反射。因此，向导光板的正面侧的导光效率变差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2013－93195号公报
发明内容
发明要解决的课题
就专利文献1中记载的第一面发光装置而言，导光板的后表面的面积比光散射点的总面积大。因此，反射片容易从导光板剥离。
另外，就第一面发光装置而言，光散射点容易产生不必要的形变。这是因为，光散射点夹在导光板与反射片之间，容易压溃。
就专利文献1中记载的第二面发光装置而言，接合层的面积与导光板的后表面的面积相等。因此，反射片难以从导光板剥离。
另外，所以即使夹在导光板与反射片之间，光散射点也难以产生形变，该形变的减小量相当于因光散射点被低折射率层覆盖保护而产生的形变减小量。
光散射点通过丝网印刷或者喷墨印刷等印刷于导光板的后表面上。然而，在印刷面积较小的光散射点的情况下，光散射点容易产生形变。进一步地，在丝网印刷中，由于因重复印刷而导致的丝网印刷版产生不必要的变形(所谓的网眼损坏)，所以容易印刷出变形的光散射点。
因此，因印刷(特别是丝网印刷)而引起的光散射点的形变，虽然在光散射点的面积较大的情况下显得小到可以忽略的程度，但是在光散射点的面积较小的情况下，就显得大到无法忽略的程度。
光散射点的大形变会导致发生亮度不均，进而使显示品质降低。但是，第一以及第二面发光装置都无法解决因印刷而引起的光散射点的形变。
本发明鉴于上述问题而提出的，其主要目的在于提供一种能够均匀地照明的光源装置、显示装置以及光源装置的制造方法。
用于解决问题的手段
本发明的光源装置具有：反射片，具有光反射特性，导光板，在一面侧配置有该反射片，从另一面出射光源部发出的光；该光源装置的特征在于，具有：光学层，形成于所述一面且设有开口，用于将入射到所述一面的光向所述另一面侧引导，接合层，形成于该光学层的靠所述一面侧的面以及所述一面的从所述开口露出的部分上，具有光散射特性或者光反射特性；所述反射片通过所述接合层接合于所述导光板。
本发明的光源装置，其特征在于，所述光学层的光折射率比所述导光板的光折射率低。
本发明的光源装置，其特征在于，所述光学层具有光反射特性。
本发明的显示装置，其特征在于，具有：本发明的光源装置，被该光源装置从背面侧进行照明的显示面板。
本发明的光源装置的制造方法，其特征在于，所述光源装置具有：反射片，具有光反射特性，导光板，在一面侧配置有该反射片，从另一面出射光源部发出的光；所述光源装置的制造方法包括：在所述一面上形成光学层的工序，所述光学层设有开口，用于将入射到所述一面的光向所述另一面侧引导，在所述光学层的靠所述一面侧的面以及所述一面的从所述开口露出的部分上形成具有光散射特性或者光反射特性的接合层的工序，通过所述接合层，将所述反射片接合于所述导光板的工序。
本发明的光源装置的制造方法，其特征在于，通过印刷形成所述光学层。
在本发明中，反射片通过接合层接合于导光板。因此，反射片难以挠曲。
以下，将导光板的一面侧(反射片配置侧)以及另一面侧(发光侧)称为背面侧以及正面侧。
能够使接合层的背面侧的面积与导光板的一面的面积大致相同。在该情况下，反射片难以从导光板剥离。
接合层具有光散射特性。因此，接合层从光学层的开口露出的形成于导光板的一面的部分(即，填充于光学层的开口的接合层)实现与现有的光散射点同样的功能。以下，将该部分称为点部。入射到点部的光通过散射向正面侧引导。
接合层也可以具有光反射特性而不是光散射特性。在该情况下，入射到点部的光通过反射向正面侧引导。
在点部彼此之间存在光学层。因此，透过导光板的一面的未形成点部的部分而入射到光学层的光向正面侧引导。即，光学层与现有的空气层或者低折射率层相对应。
点部填充于光学层的开口。因此，避免夹在导光板与反射片之间的点部发生形变。
在作为对显示面板进行照明的背光装置构成显示装置的情况下，优选如以上所述的光源装置。
另外，如以上所述的光源装置能够通过本发明的光源装置的制造方法来制造。
在该情况下，首先，制造者在导光板的一面上形成具有开口的光学层。然后，制造者在光学层的背面侧的面以及导光板的一面中的从光学层的开口露出的部分形成有接合层。接下来，制造者通过接合层将反射片接合于导光板。
点部是当形成接合层时自然地形成的。换言之，并不是单个地形成面积小的点部，而是形成面积较大的接合层。因此，在形成接合层(以及点部)时难以产生形变。
点部产生形变的情况是指，光学层的开口周边部产生形变的情况。但是，例如，光学层的面积与以往的各个光散射点相比足够大。因此，在形成时难以在光学层(以及开口周边部)上产生形变。
作为以上的结果，例如，即使点部的面积较小，也能够抑制点部的形变。因此，能够通过印刷容易地形成光学层。
在本发明中，入射到光学层的光容易在导光板与光学层的边界部分向正面侧反射。这是因为，与导光板相比，光学层的光的折射率更低。即，光学层实现与以往的空气层或者低折射率层同样的功能。
在本发明中，在光学层具有部分反射特性的情况下，与以往的空气层或者低折射率层的情况同样，入射到光学层的光容易向正面侧反射。在光学层具有全反射特性的情况下，与以往的空气层或者低折射率层的情况相比，入射到光学层的光更加高效率地向正面侧反射。
发明的效果
在采用本发明的光源装置以及光源装置的制造方法的情况下，入射到点部或者光学层的光向正面侧引导。因此，能够提高从光源部向导光板的正面侧的导光效率。
另外，同时抑制了反射片的挠曲以及点部的形变。因此，能够抑制发生亮度不均。
作为以上的结果，本发明的光源装置能够高效率且均匀地进行照明。
因此，本发明的显示装置(即，具有本发明的光源装置的显示装置)能够提高显示品质。
附图说明
图1是示意地示出本发明的实施方式1的显示装置的结构的纵剖视图。
图2是示意地示出作为本发明的实施方式1的光源装置的背光装置的结构的分解立体图。
图3是示意地示出背光装置的结构的纵剖视图。
图4是背光装置的制造方法的说明图。
图5是示意地示出作为本发明的实施方式2的光源装置的背光装置的结构的分解立体图。
图6是示意地示出背光装置的结构的纵剖视图。
具体实施方式
以下，基于示出实施方式的附图来详述本发明。在以下的说明中，使用在图中用箭头符号示出的上下、前后以及左右。
实施方式1.
图1是示意地示出本发明的实施方式1的显示装置1的结构的纵剖视图。
本实施方式的显示装置1为例如电视接收机、电子招牌或者个人电脑用的监视器等。
显示装置1具有显示面板11、背光装置(光源装置)12、背光装置底板13、散热器14以及后述的以使显示面11a露出的状态容纳以上这些构件的未图示的机壳等。
图2以及图3是示意地示出背光装置12的结构的分解立体图以及纵剖视图。
背光装置12具有光学片组21、导光板22、光学层23、接合层24、反射片25以及光源部26。
在图1以及图2上，示出显示面板11的下端部附近。在图1中，省略光学层23以及接合层24的图示。在图2以及图3中，省略光学片组21的图示。在图3中，省略光源部26的图示。
首先，对显示装置1的各部进行说明。
显示面板11使用液晶显示面板。显示面板11呈矩形，以纵向姿势配置。显示面板11在正面侧具有矩形的显示面11a。显示面板11具有显示面11a侧(正面侧)的玻璃基板和后表面11b侧(背面侧)的玻璃基板。在两张玻璃基板之间封固有液晶。显示面板11的透光率根据施加于显示面板11的液晶的电压而变化。
背光装置12位于显示面板11与以纵向姿势配置的板状的背光装置底板13之间，由背光装置底板13以及机壳等支撑。
光学片组21由多张分别呈矩形的光学片层叠组成。光学片组21配置为紧贴显示面板11的后表面11b的中央部。光学片组21的上下左右各方向上的长度比显示面板11的显示面11a的上下左右各方向上的长度长。光学片组21从后表面11b侧覆盖显示面板11的显示面11a。构成光学片组21的各光学片具有光的扩散功能或者聚光功能等。
导光板22形成为矩形板状。例如，导光板22使用丙烯酸树脂形成。导光板22的折射率n＝1.5左右。导光板22的上下左右各方向上的长度比显示面板11的上下左右各方向上的长度大。导光板22的上下左右各方向上的长度比光学片组21的上下左右各方向上的长度长。
导光板22的前表面(另一表面)22a配置为与光学片组21的后表面紧贴。此外，导光板22的前表面22a也可以配置为与光学片组21的后表面相隔适当距离并面对面。
在导光板22的下方配置有散热器14。散热器14由背光装置底板13支撑。传导至散热器14的热量向显示装置1的外部排出。
在散热器14的上部配置有光源部26。光源部26具有多个LED261、261、…(在图1以及图3中分别仅图示出一个)和LED基板262。
LED基板262形成为长度方向沿着左右方向的横向姿势的矩形。
LED261、261、…在LED基板262的上表面沿着左右方向均匀分布安装成一列。LED261、261、…与导光板22的下端面22c相隔适当距离并相向配置。
LED261、261、…散发的热量经由LED基板262传导至散热器14。
在导光板22的后表面22b的全部面上形成(具体地，通过印刷)有光学层23。光学层23的光折射率n比导光板22低，为n＝1.2～1.3左右。
在光学层23上设有多个分别呈圆形的开口231、231、…。开口231、231、…分别在上下方向以及左右方向上各均匀配置有多列。
位于上侧的各开口231的内径比位于下侧的各开口231的内径大。换言之，开口231、231、…的配置密度越靠近下侧(即，越靠近光源部26)越低。
在光学层23的后表面以及导光板22的后表面22b的从开口231、231、…露出的部分的全部面上形成(例如印刷)有接合层24。接合层24具有光散射特性。因此，接合层24是在具有透光性的接合层中混合有具有光散射特性的粉状体或者粒状体等而形成的。
以下，将填充于光学层23的开口231、231、…中的接合层24称为点部241、241、…。点部241的外形与开口231的内部形状相同。
反射片25呈矩形。反射片25的上下左右各方向上的长度为导光板22的上下左右各方向上的长度以上。在本实施方式中，两者的上下左右各方向上的长度大致相同。
反射片25配置为与接合层24的后表面紧贴，完全地覆盖导光板22的后表面。在反射片25的后表面侧配置有背光装置底板13。
接合层24的点部241、241、…直接地接合在导光板22上。接合层24的除了接合层24的点部241、241、…以外的前表面整个面地接合于光学层23的后表面。光学层23的前表面的整个面接合于导光板22上。接合层24的后表面的整个面接合于反射片25的前表面。
换言之，反射片25通过光学层23以及接合层24接合于导光板22的后表面22b的整个面。因此，避免了反射片25从导光板22剥离的情况。
即使在导光板22上未接合光学层23的情况下，由于接合层24的后表面的整个面接合于反射片25，所以与如专利文献1中记载的第一面发光装置那样仅通过光散射点接合于导光板22的情况相比，也会抑制反射片25的剥离。
如上所述，导光板22、光学层23、接合层24以及反射片25设置为一体。以下，将导光板22、光学层23、接合层24以及反射片25统称为导光单元。
下面，对利用背光装置12对显示面板11的照明进行说明。
光源部26发出的光透过导光板22的下端面22c，入射到导光板22的内部。
入射到导光板22的内部的光的一部分入射到前表面22a。
入射到前表面22a的光从前表面22a向导光板22的外部(导光板22的正面侧)出射或者向背面侧反射。
入射到导光板22的内部的光的另一部分或者在前表面22a向背面侧反射的光的一部分，入射到后表面22b。
入射到后表面22b的光的一部分透过后表面22b入射到点部241。点部241具有光散射特性。因此，入射到点部241的光向正面侧散射。散射到正面侧的光的一部分入射到前表面22a。例如，即使入射到点部241的光透过了点部241，透过点部241的光的至少一部分也会在反射片25向正面侧反射，并入射到前表面22a。
入射到后表面22b的光的一部分透过后表面22b入射到光学层23。由于光学层23比导光板22的光折射率低，在导光板22与光学层23的边界部分容易产生全反射。因此，入射到光学层23的光向正面侧反射。与光学层23具有导光板22的光直射率以上的光折射率的情况相比，难以发生入射到光学层23的光透过光学层23的现象。例如，即使入射到光学层23的光透过光学层23，透过光学层23的光的至少一部也会在反射片25向正面侧反射，并入射到前表面22a。
如上所述，将光源部26发出的光向导光板22的正面侧引导。因此，导光板22进行面发光。
图4是背光装置12的导光单元的制造方法的说明图。
首先，制造者在导光板22的后表面22b上印刷设有开口231、231、…的光学层23(参照图4中的A)。
在丝网印刷的情况下，用于印刷光学层23的丝网印刷版是将用于印刷以往的光散射点的丝网印刷版的相对位置相互颠倒而形成的。
接着，制造者在光学层23的后表面以及从光学层23的开口231、231、…露出的导光板22的后表面22b上形成接合层24。为了形成接合层24，使用具有光散射特性的接合剂(例如，具有光散射特性的粉状体或者粒状体等混合而成且具有透光性的接合剂)。通过使用具有光散射特性的接合剂进行印刷，或者涂敷具有光散射特性的接合剂等来形成接合层24。此时，分别在开口231、231、…中自然地填充接合层24，形成点部241、241、…(参照图4中的B)。
接下来，制造者使接合层24的后表面紧贴于反射片25的前表面。于是，反射片25通过光学层23以及接合层24接合于导光板22(参照图4中的C)。
各点部241填充于光学层23的开口231中。假设若点部241的周围是空气层，则当夹在导光板22与反射片25之间时，会有点部241在导光板22的面方向上扩散或者倒塌而变形的危险。但是，就填充于光学层23的开口231的点部241来讲，抑制产生形变。
另外，与以往的光散射点相比，光学层23的面积较大。因此，当形成时产生的光学层23的形变(各开口231的周边部的形变)与形成时产生的光散射点的形变相比，小到可以忽略。由于抑制各开口231的周边部的形变，所以也抑制了点部241的形变。这是因为，各点部241的形状与点部241所填充的开口231的周边形状相对应。
操作者通过在显示面板11的背面侧配置光学片组21，在光学片组21的背面侧配置导光单元，在散热器14上安装光源部26，再将散热器14安装于背光装置底板13，接下来，将背光装置底板13配置为使得光源部26的LED261、261、…与导光板22的下端面22c相向，从而形成显示装置1。此时，也形成背光装置12。
在如以上所述的背光装置12中，导光板22的面发光是均匀的。
这是因为，反射片25接合于导光板22的整个面上，抑制了因热膨胀而导致的反射片25的挠曲，所以抑制了因反射片25的挠曲而引起的亮度不均的发生。进一步地，由于抑制了各个点部241、241、…的形变，所以也抑制了因点部241、241、…的形变而引起的亮度不均的发生。此外，由于光学层23以及接合层24发挥作为导光板22与反射片25之间的分隔片的功能，所以导光板22的后表面22b与反射片25的前表面之间的相隔距离恒定。
另外，向导光板22的正面侧的导光效率较高。这是因为，点部241具有光散射特性，而且在导光板22与光学层23之间的边界部分容易发生全反射，所以透过点部241或者光学层23入射到反射片25的光的量被抑制为最小限度。若入射到反射片25的光的量很多，则未引导至导光板22的正面侧而衰减的光的量变得很多，导光效率降低。
向导光板22的正面侧引导的光经过光学片组21的扩散以及聚光等，入射到显示面板11的内部。入射到显示面板11的内部的光透过显示面板11或者被阻断通过显示面板11。因此，在显示面11a上显示影像。
由于导光板22的面发光均匀，所以显示面板11的显示面11a均匀地变亮。因此，显示装置1的显示品质提高。
此外，接合层24也可以具有光反射特性而不是光散射特性。在该情况下，入射到点部241的光向正面侧反射。即，不管接合层24是具有光散射特性还是具有光反射特性，没有特别的问题，都能够将要入射到导光板22的内部的光向正面侧引导。
另外，光学层23并不仅限定于通过印刷而形成的结构。进一步地，光学层23也并不仅限定于直接形成的结构。例如，制造者通过涂敷、蒸镀或者溅射低折射率材料等，在导光板22的后表面22b形成用于成为光学层23的低折射率层，通过对形成的低折射率层实施刻蚀，来形成设有开口231、231、…的光学层23。
实施方式2.
图5以及图6是示意地示出作为本发明的实施方式2的光源装置的背光装置12的结构的分解立体图以及纵剖视图。
本实施方式的显示装置1具有本实施方式的背光装置12，来代替实施方式1的背光装置12。本实施方式的背光装置12的结构与实施方式1的背光装置12大致相同。以下，对与实施方式1的差异进行说明，其他的与实施方式1相对应的部分标注相同的附图标记，并省略说明。
本实施方式的背光装置12包括具有光反射特性的光学层27，来代替光学层23。
光学层27优选具有全反射特性。在该情况下，光不透过光学层27。因此，与具有光学层23的情况相比，能够提高向导光板22的正面侧的导光效率。
此外，光学层27也可以具有部分反射特性。在该情况下，有些光透过光学层27。因此，能够得到与具有光学层23的情况相同程度的导光效率。
另外，光学层27也可以具有光散射特性而不是光反射特性。在该情况下，向光学层27入射的光向正面侧散射。即，不管光学层27是具有光散射特性还是具有光反射特性，都没有特别的问题，都能够将入射到导光板22的内部的光向正面侧引导。
如以上所述的背光装置12以及显示装置1能够具有与实施方式1的背光装置12以及显示装置1同样的效果。
本发明的实施方式的光源装置并不仅限定于显示装置1中组装的背光装置12。例如，光源装置也可以构成为便携电话机或者便携信息终端装置等具有的显示部的背光装置。或者，光源装置也可以构成为吸顶灯或者壁挂式照明器具等。例如，在构成为吸顶灯的情况下，导光板也可以配置为横向姿势。
本发明披露的实施方式是在所有的方面均未例示，而不应该理解为限制性的。本发明的保护范围不是上述的意思，而是谋求包含与权利要求书等同的意思以及在权利要求书内的全部变更。
另外，只要具有本发明的效果，在背光装置12或者显示装置1中也可以包含实施方式1、2中未披露的结构元素。
在各实施方式中披露的构成要件(技术特征)能够相互组合，并能够通过组合形成新的技术特征。
附图标记说明
1显示装置
11显示面板
12背光装置(光源装置)
22导光板
23、27光学层
24接合层
25反射片
26光源部

Claims (6)

1.一种光源装置，
具有：
反射片，具有光反射特性，
导光板，在一面侧配置有该反射片，从另一面出射光源部发出的光；
该光源装置的特征在于，具有：
光学层，形成于所述一面且设有开口，用于将入射到所述一面的光向所述另一面侧引导，
接合层，形成于该光学层的靠所述一面侧的面以及所述一面的从所述开口露出的部分上，具有光散射特性或者光反射特性；
所述反射片通过所述接合层接合于所述导光板。
2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光学层的光折射率比所述导光板的光折射率低。
3.如权利要求1或者2所述的光源装置，其特征在于，所述光学层具有光反射特性。
4.一种显示装置，其特征在于，具有：
权利要求1～3中任一项所述的光源装置，
被该光源装置从背面侧进行照明的显示面板。
5.一种光源装置的制造方法，其特征在于，
所述光源装置具有：
反射片，具有光反射特性，
导光板，在一面侧配置有该反射片，从另一面出射光源部发出的光；
所述光源装置的制造方法包括：
在所述一面上形成光学层的工序，所述光学层设有开口，用于将入射到所述一面的光向所述另一面侧引导，
在所述光学层的靠所述一面侧的面以及所述一面的从所述开口露出的部分上形成具有光散射特性或者光反射特性的接合层的工序，
通过所述接合层，将所述反射片接合于所述导光板的工序。
6.如权利要求5所述的光源装置的制造方法，其特征在于，通过印刷形成所述光学层。
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