CN106796368A - 导光单元、光源装置以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供能够防止导光板的亮度不均的导光单元、光源装置以及显示装置；本发明的导光单元包括导光板(10)和与导光板(10)的一面(11)相对配置的反射片(20)，并且，使来自与导光板(10)的端面(13)相对配置的光源部(40)的光从该端面(13)射入；射入的光从导光板(10)的另一面(12)射出；导光单元构成为：将依次层叠有散射层(31)和反射层(32)的光散射部(30)以散射层(31)配置于导光板(10)的一面(11)侧的方式沿着该一面(11)呈间隔地设置有多个。

Description

导光单元、光源装置以及显示装置

技术领域

本发明涉及的是从导光板的表面射出光的导光单元、具备该导光单元的光源装置、以及具备该光源装置的显示装置。

背景技术

液晶显示装置被用于智能手机等移动电话、平板终端、个人计算机或者液晶电视等中。液晶显示装置包括液晶显示面板以及背光源等。背光源存在例如以下类型：在液晶显示面板的背面侧设有使来自LED(发光二极管)的光漫射的漫射板的直下式背光类型，或者，具有配置在液晶显示面板背面侧的导光板以及与导光板的端面相对配置的LED的边光式类型。由LED发出的光从导光板的端面射入导光板内部，通过导光板的光射出面而从液晶显示面板的背面侧射入液晶显示面板的内部。另外，用于使从导光板射出的光再返回导光板的反射板，与导光板的光射出面相反侧的光反射面相对地配置。

为了使在导光板内部进行全反射的光散射并从光射出面射出，同时使光射出面上的亮度均匀，而在如上的导光板的光反射面上设置有网点(dot pattern)、棱镜状的槽等的光散射部。

另一方面，在将导光板和反射板进行了粘贴固定时，导光板的光反射面不与折射率小的空气接触，不具备全反射的条件，从而导光板的光射出面上的亮度变得不均匀。因此，公开有使网点带有粘着性从而将导光板和反射板粘贴的导光板单元以及液晶显示装置(参照专利文献1)。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本公报、特开2013-93195号

但是，在如专利文献1所记载的现有液晶显示装置中，当使用相对于反射板的线膨胀系数而线膨胀系数大的导光板时，根据温度变化，反射板发生收缩，反之，当使用相对于反射板的线膨胀系数而线膨胀系数小的导光板时，根据温度变化，导光板发生收缩。

图12是表示现有的导光板和反射板的伸缩形态的一例的示意图。图12A表示与导光板相比反射板发生了收缩的状态，且反射板的两侧剥离。在图12A中，具有粘着性的网点的反射板侧发生剥离(参照符号P1、P2)。另外，图12B表示与反射板相比导光板发生了收缩的状态，且导光板的中央部剥离。在图12B中，具有粘着性的网点的反射板侧发生剥离(参照符号P3)。另外，图12C表示与导光板相比反射板发生了收缩的状态，且反射板的两侧剥离。在图12C中，具有粘着性的网点的导光板侧发生剥离(参照符号P4、P5)。另外，图12D表示与反射板相比导光板发生了收缩的状态，且导光板的中央部剥离。在图12D中，具有粘着性的网点的导光板侧发生剥离(参照符号P6)。另外，图12E表示网点具有不会剥离程度的强粘着性的情况，并且，表示由于导光板和反射板的线膨胀系数的不同而反射板收缩、导光板以及反射板翘曲的状态。

图13是表示现有的导光板中的光传播形态的一例的示意图。图13A表示导光板以及反射板无伸缩且网点未剥离的状态。该情况下，在导光板内部传播的光的一部分透过光反射面后射入网点。由于网点具有光散射性，因此，射入网点的光经网点散射而又射入导光板。即，当在导光板内部传播的光的一部分被网点散射时，散射的光较均匀地朝向导光板的光射出面传播。越是位于远离光源的位置，在导光板内部传播的光的量越发变少，但是，由于网点呈随着远离光源而高密度地设置，因此被网点散射的光的量变得较多，从而能够使导光板的光射出面上的亮度均匀。

图13B表示如图12A及图12B的符号P1、P2、P3所示网点的反射板侧剥离的状态。该情况下，网点与反射板分离，反射板和导光板之间的距离变长。而且，被网点散射的光射入导光板的位置偏移而变宽。因此，变为与图13A所示的原来的亮度分布不同的亮度分布，在导光板的光射出面上产生明暗的边界。

另外，图13C表示如图12C及图12D的符号P4、P5、P6所示网点的导光板侧剥离的状态。该情况下，由于导光板和网点分离，因此导光板的光反射面与空气层接触，在光反射面变为进行全反射。因此，无法射出如图13A所示的原来的散射光，亮度降低，导光板的与该网点对应的部位及其周边的光射出面变暗。

如上所述，在现有的液晶显示装置中存在以下问题：即，由于导光板和反射板的线膨胀系数各不相同而产生反射板的弯曲或者导光板的松弛等情况，从而导致导光板的光射出面的亮度不均。

发明内容

本发明是鉴于以上情况完成的，其目的在于提供能够防止导光板的亮度不均的导光单元、光源装置以及显示装置。

本发明涉及的导光单元包括导光板和与该导光板的一面相对配置的反射片，并且从所述导光板的另一面射出光，该导光单元的特征在于，依次层叠有散射层和反射层的光散射部以所述散射层配置于所述一面侧的方式沿着所述一面呈间隔地设置有多个。

在本发明中，导光单元包括导光板、与导光板的一面(光反射面)相对配置的反射片，并且从导光板的另一面(光射出面)射出光。导光单元构成为：将依次层叠有散射层和反射层的光散射部以散射层配置于导光板的一面侧的方式沿着导光板的一面呈间隔地设置有多个。即，在导光板的光反射面上，多个光散射部相互间隔地设置。另外，对于光散射部，在将光源配置于导光板的端面上的情况下，随着距离光源的距离变长而将光散射部的尺寸增大、或者将相邻的光散射部的间隔尺寸缩短等，从而增大光散射部的密度。

由于光散射部在导光板侧具有散射层、且在反射片侧具有反射层，因此，从导光板射入光散射部的光被反射层反射而不透过反射片侧。因此，即使因导光板和反射片的线膨胀系数的不同而光散射部从反射片上剥离，由于导光板的光反射面和反射层之间的距离固定，因此也能够使被散射层散射的散射光的扩散范围无差异。由此，能够抑制导光板的光射出面上产生明暗的边界，从而防止亮度不均。

本发明涉及的导光单元的特征在于：所述光散射部在所述反射层的表面上层叠有粘着层，所述散射层具有粘着性，所述散射层粘贴固定在所述导光板上，所述粘着层粘贴固定在所述反射片上。

在本发明中，光散射部在反射层的表面上层叠有粘着层，散射层具有粘着性，散射层粘贴固定在导光板上，粘着层粘贴固定在反射片上。由于光散射部的具有粘着性的散射层粘贴固定在导光板的光反射面上、且粘着层粘贴固定在反射片上，因此，能够经由光散射部而将导光板和反射片粘贴。另外，即使因导光板和反射片的线膨胀系数的不同而光散射部从反射片上剥离，由于导光板的光反射面和反射层之间的距离固定，因此也能够使被散射层散射的散射光的扩散范围无差异。由此，能够抑制导光板的光射出面上产生明暗的边界，从而防止亮度不均。

本发明涉及的导光单元的特征在于：所述导光板和散射层之间的粘着力比所述反射片和粘着层之间的粘着力大。

在本发明中，导光板和散射层之间的粘着力比反射片和粘着层之间的粘着力大。在因导光板和反射片的线膨胀系数的不同而导光板和反射片的伸缩程度不同时，由于导光板和光散射部的散射层之间的粘着力较大，因此防止了导光板和光散射部之间的剥离。另一方面，由于反射片和光散射部的粘着层之间的粘着力较小，因此，在导光板和反射片的伸缩程度不同时，能够使反射片和光散射部之间剥离。由此，能够防止导光板和反射片的翘曲或者弯曲。另外，在导光板和反射片之间的偏离变大时，能够使光散射部从反射片上剥离，因此，能够抑制导光板的光射出面上产生明暗的边界，从而防止亮度不均。另外，由于能够防止光散射部和导光板之间的剥离，因此能够防止以下情况：即，无法射出散射光，亮度降低，从而导光板的光射出面变暗这一情况

本发明涉及的光源装置的特征在于：包括前述的任一发明所涉及的导光单元、和向该导光单元射入光的光源部。

在本发明的情况下，可提供能够防止导光板的亮度不均的光源装置。

本发明涉及的显示装置的特征在于：包括前述的发明所涉及的光源装置、和使该光源装置射出的光透过的显示面板。

在本发明的情况下，可提供能够防止导光板的亮度不均的显示装置。

(发明效果)

根据本发明，能够防止从导光板射出的光的亮度不均。

附图说明

图1是表示实施方式一的显示装置的一例的外观立体图。

图2是表示实施方式一的显示装置的主要部分的一例的说明图。

图3是表示实施方式一的导光板的光散射部附近的光传播形态的第一例的示意图。

图4是表示实施方式一的显示装置的反射片从导光板上剥离的状态的一例的示意图。

图5是表示实施方式一的显示装置的光散射部附近的光传播形态的第二例的示意图。

图6是表示实施方式一的显示装置的反射片从导光板上剥离的状态的其他例的示意图。

图7是表示实施方式二的显示装置的主要部分的一例的说明图。

图8是表示实施方式二的导光板的光散射部附近的光传播形态的第一例的示意图。

图9是表示实施方式二的显示装置的反射片从导光板上剥离的状态的一例的示意图。

图10是表示实施方式二的显示装置的光散射部附近的光传播形态的第二例的示意图。

图11是表示实施方式二的显示装置的作为其他例的光散射部的结构的说明图。

图12是表示现有的导光板和反射板的伸缩形态的一例的示意图。

图13是表示现有的导光板中的光传播形态的一例的示意图。

(符号说明)

100…显示装置

10…导光板

11…光反射面(一面)

12…光射出面(另一面)

13…光射入面

14…端面

20…反射片

30、70、80…光散射部

31、71、81…散射层

32、72、82…反射层

33…粘着层

40…光源部

41…LED模块

42…基板

50…显示面板

60…光学片

具体实施方式

(实施方式一)

以下，对于本发明，根据表示其实施方式的附图进行说明。图1是表示实施方式一的显示装置100的一例的外观立体图。显示装置100为例如电视接收机、个人计算机、智能手机等移动电话、平板终端等。显示装置100包括：底座102、一面为显示面的显示面板(液晶面板)50、覆盖显示面板50的周缘部的外框架(bezel)101、配置于显示面板50的背面侧(反面)且具有与显示面板50大致相同尺寸的矩形导光板10、以及与导光板10的一端面相对配置的光源部40(包含LED模块41以及安装有LED模块41的基板42等)等。

另外，在图1的例子中，显示装置100为具有由上下左右四边构成的外框架101、且将光源部40仅配置在下边的外框架101内侧的构成，但不限于图1的例子，也可以为例如将光源部配置在左右两边的外框架101内侧的构成。

图2是表示实施方式一的显示装置100的主要部分的一例的说明图。如图2所示，显示装置100包括：一面(表面)上具有显示面的显示面板50、配置于显示面板50的背面的光学片60、隔着光学片60与显示面板50的背面相对配置的导光板10、与导光板10的一面(光反射面)相对配置的反射片20、配置在导光板10和反射片20之间的多个光散射部30、与导光板10的光射入面13相对配置的光源部40等。

另外，导光单元包含导光板10、反射片20以及光散射部30等。另外，光源装置包含导光单元以及光源部40等。

显示面板50主视呈矩形，表面以及背面上具有玻璃基板，并且，在一对玻璃基板之间密封有液晶物质。能够对驱动显示面板50各像素的驱动器外加电压，从而将由液晶物质的电光特性决定的透光率改变，并且，能够对每一像素控制透过显示面板50的光的量而对图像进行灰度显示。

光学片60形成为比显示面板50的尺寸稍小的矩形形状。光学片60是由一片或多片具有光的漫射功能的光学片和一片或多片具有光的聚光功能的光学片层叠而成。

导光板10主视呈矩形，其纵横尺寸与显示面板50的纵横尺寸大致相同。导光板10由以下几部分等划定：作为一面的光反射面11、作为另一面的光射出面12、作为光源部40的光射入的一端面的光射入面13、与光射入面13相反的一侧的端面14等。导光板10的材质例如为丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂等，但并不限定于此。

反射片20为例如PET(聚酯)制且与导光板10的尺寸相同，并且，将从导光板10的光反射面11射出的光反射，使其再射入导光板10的内部。

光源部40具有多个LED模块41、安装各LED模块41的基板42等。基板42形成为细长状，并且将多个LED模块41隔开适当长度的间隔而排列配置。即，多个LED模块41沿着基板42的长度方向配置成线状。根据该构成，使LED模块41与导光板10的光射入面13相对配置。基板42的长度例如与导光板10的纵向尺寸或横向尺寸大致相等。

多个光散射部30呈间隔地设置于导光板10的光反射面11和反射片20之间。在使光源部40与导光板10的光射入面13相对配置时，随着距离光源部40的距离变长，而增大光散射部30的尺寸。另外，随着距离光源部40的距离变长，而将相邻的光散射部30之间的间隔尺寸缩短。即，与导光板10的光射入面13侧相比，将端面14侧的光散射部30的设置密度增大。

图3是表示实施方式一的导光板10的光散射部30附近的光传播形态的第一例的示意图。光散射部30包括：具有粘着性的散射层31、层叠于散射层31的表面的反射层32、层叠于反射层32的表面的粘着层33。而且，散射层31粘贴固定在导光板10的光反射面11上，粘着层33粘贴固定在反射片20上。

从LED模块41射出的光射入导光板10的光射入面13中。如图3的符号S1所示，从光射入面13射入的光的一部分一边在导光板10的光反射面11以及光射出面12反复进行全反射，一边在导光板10的内部朝向端面14传播。

另外，如图3的符号S2所示，在导光板10的光反射面11上未进行全反射的光虽然透过光反射面11进入导光板10的外侧，但被反射片20反射而又射入导光板10的内部。

另外，如图3的符号S3所示，在导光板10内部传播的光的一部分透过光反射面11而射入光散射部30。由于光散射部30的散射层31具有光散射性、且在散射层31的表面上层叠有反射层32，因此，射入光散射部30的光被反射层32反射，并且在通过散射层31的过程中散射而再射入导光板10。

即，当在导光板10内部传播的光的一部分被光散射部30散射时，散射的光朝向导光板10的光射出面11较均匀地传播。虽然越是位于远离光源部40的位置，在导光板10内部传播的光的量越发变少，但是，由于光散射部30随着远离光源部40而被高密度地设置，因此，被光散射部30散射的光的量变得较多，从而能够使导光板10的光射出面12上的亮度均匀。

图4是表示实施方式一的显示装置100的反射片20从导光板10上剥离的状态的一例的示意图。图4的例子表示与导光板10相比反射片20发生了收缩的状态，且表示反射片20的两侧剥离的状态。另外，光散射部30的反射片20侧发生剥离。

图5是表示实施方式一的显示装置100的光散射部30附近的光传播形态的第二例的示意图。图5表示图4的符号A所示的部位的形态。如图5的符号S1所示，从光射入面13射入的光的一部分一边在导光板10的光反射面11以及光射出面12反复进行全反射，一边在导光板10的内部朝向端面14传播。

另外，如图3的符号S3所示，在导光板10内部传播的光的一部分透过光反射面11，射入反射片20侧发生了剥离的光散射部30中。由于光散射部30的散射层31具有光散射性、且在散射层31的表面上层叠有反射层32，因此，射入光散射部30的光被反射层32反射，并且在通过散射层31的过程中散射而再射入导光板10。

即，即使因导光板10和反射片20的线膨胀系数的不同而光散射部30从反射片20上剥离，由于导光板10的光反射面11和反射层32之间的距离固定，因此也能够使被散射层31散射的散射光的扩散范围无差异。由此，能够抑制导光板10的光射出面12上产生明暗的边界，从而防止亮度不均。

图6是表示实施方式一的显示装置100的反射片20从导光板10上剥离的状态的其他例子的示意图。在图6的例子中，表示与反射片20相比导光板10发生了收缩的状态，且导光板10的中央部剥离。另外，光散射部30的反射片20侧发生剥离。图6的符号B所示的部位也与图4的符号A所示的部位以及图5的例子相同。

即，即使因导光板10和反射片20的线膨胀系数的不同而光散射部30从反射片20上剥离，由于导光板10的光反射面11和反射层32之间的距离固定，因此也能够使被散射层31散射的散射光的扩散范围无差异。由此，能够抑制导光板10的光射出面12上产生明暗的边界，从而防止亮度不均。

另外，由于光散射部30的具有粘着性的散射层31粘贴固定在导光板10的光反射面11上、且粘着层33粘贴固定在反射片20上，因此，能够经由光散射部30而将导光板10和反射片20粘贴。

另外，在本实施方式中，导光板10和散射层31之间的粘着力比反射片20和粘着层33之间的粘着力大。在因导光板10和反射片20的线膨胀系数的不同而导光板10和反射片20的伸缩程度不同时，由于导光板10和光散射部30的散射层31之间的粘着力较大，因此防止了导光板10和光散射部30之间的剥离。

另一方面，由于反射片20和光散射部30的粘着层33之间的粘着力较小，因此，在导光板10和反射片20的伸缩程度不同时，能够使反射片20和光散射部30之间剥离。由此，能够防止导光板10和反射片20的翘曲或者弯曲。另外，在导光板10和反射片20之间的偏离变大时，能够使光散射部30从反射片20上剥离，因此，能够抑制导光板10的光射出面12上产生明暗的边界，从而防止亮度不均。另外，由于能够防止光散射部30和导光板10之间的剥离，因此能够防止以下情况：即，无法射出散射光，亮度降低，从而导光板10的光射出面12变暗这一情况。

(实施方式二)

图7是表示实施方式二的显示装置100的主要部分的一例的说明图。如图7所示，实施方式二的显示装置100也与实施方式一的情况同样地，包括：一面(表面)上具有显示面的显示面板50、配置于显示面板50的背面的光学片60、隔着光学片60与显示面板50的背面相对配置的导光板10、与导光板10的一面(光反射面)相对配置的反射片20、配置在导光板10和反射片20之间的多个光散射部30、与导光板10的光射入面13相对配置的光源部40等。

与实施方式一的不同点在于：在实施方式二中，导光单元构成为：将依次层叠有散射层和反射层的光散射部70以散射层配置在导光板10的光反射面11侧的方式沿着导光板10的一面呈间隔地设置有多个。另外，光散射部70和反射片20之间设置有间隙。以下详细进行说明。

图8是表示实施方式二的导光板10的光散射部70附近的光传播形态的第一例的示意图。光散射部70包括：具有粘着性的散射层71、层叠于散射层71的表面的反射层72。而且，散射层71粘贴固定在导光板10的光反射面11上。另外，反射层72与反射片20之间设有规定的间隔距离。

从LED模块41射出的光射入导光板10的光射入面13中。如图8的符号S1所示，从光射入面13射入的光的一部分一边在导光板10的光反射面11以及光射出面12反复进行全反射，一边在导光板10的内部朝向端面14传播。

另外，如图8的符号S2所示，在导光板10的光反射面11上未进行全反射的光虽然透过光反射面11进入导光板10的外侧，但被反射片20反射而又射入导光板10的内部。

另外，如图8的符号S3所示，在导光板10内部传播的光的一部分透过光反射面11而射入光散射部70。由于光散射部70的散射层71具有光散射性、且在散射层71的表面上层叠有反射层72，因此，射入光散射部70的光被反射层72反射，并且在通过散射层71的过程中散射而再射入导光板10。

图9是表示实施方式二的显示装置100的反射片20从导光板10上剥离的状态的一例的示意图。图9的例子表示反射片20弯曲的状态，且表示反射片20的两侧及中央部附近发生剥离的状态。另外，光散射部70的反射片20侧发生剥离。

图10是表示实施方式二的显示装置100的光散射部70附近的光传播形态的第二例的示意图。图10表示图9的符号C所示的部位的形态。如图10的符号S1所示，从光射入面13射入的光的一部分一边在导光板10的光反射面11以及光射出面12反复进行全反射，一边在导光板10的内部朝向端面14传播。

另外，如图10的符号S3所示，在导光板10内部传播的光的一部分透过光反射面11，射入反射片20侧发生了剥离的光散射部70中。由于光散射部70的散射层71具有光散射性、且在散射层71的表面上层叠有反射层72，因此，射入光散射部70的光被反射层72反射，并且在通过散射层71的过程中散射而再射入导光板10。

由于光散射部70在导光板10侧具有散射层71、且在反射片20侧具有反射层72，因此，从导光板10射入光散射部70的光被反射层72反射，而不透过反射片20侧。因此，即使因导光板10和反射片20的线膨胀系数的不同而光散射部70从反射片20上剥离，由于导光板10的光反射面11和反射层72之间的距离固定，因此也能够使被散射层71散射的散射光的扩散范围无差异。由此，能够抑制导光板10的光射出面12上产生明暗的边界，从而防止亮度不均。

图11是表示实施方式二的显示装置100的作为其他例的光散射部80的结构的说明图。光散射部80包括：粘贴固定于导光板10的光反射面11上的散射层81、以将散射层81覆盖的方式层叠的反射层82。光散射部80沿着导光板10的光反射面11呈间隔地设置有多个。另外，光散射部80和反射片20之间设置有间隙。

在图11所例示的结构下，由于光散射部80在导光板10侧具有散射层81、且在反射片20侧具有反射层82，因此，从导光板10射入光散射部80的光也被反射层82反射而不透过反射片20侧。尤其是，由于反射层82不仅仅层叠于散射层81的与反射片20相对的面，而且也层叠于散射层81的侧面，因此能够使射入光散射部80的光不透过反射片20侧。

而且，即使因导光板10和反射片20的线膨胀系数的不同而光散射部80从反射片20上剥离，由于导光板10的光反射面11和反射层82之间的距离固定，因此也能够使被散射层81散射的散射光的扩散范围无差异。由此，能够抑制导光板10的光射出面12上产生明暗的边界，从而防止亮度不均。

根据上述的实施方式一、二，能够防止反射片从导光板剥离的部位、或者反射片发生弯曲的部位所对应的导光板的光射出面上的亮度不均。另外，即使在导光板和反射片之间的偏离较大的情况下，由于可将光散射部的反射片侧剥离，因此也能够防止导光板的翘曲。而且，即使反射片被剥离，导光板和光散射部之间也不会发生剥离，因此能够防止导光板的光射出面上的亮度不均。

根据上述的实施方式一、二，可提供能够防止导光板的亮度不均的光源装置以及显示装置。另外，也能够提供使用本实施方式的光源装置进行面发光的照明装置，该情况下，能够防止照明装置的发光面的亮度不均。

Claims (5)

1.一种导光单元，其包括导光板和与该导光板的一面相对配置的反射片，并且从所述导光板的另一面射出光，所述导光单元的特征在于，

依次层叠有散射层和反射层的光散射部以所述散射层配置于所述一面侧的方式沿着所述一面呈间隔地设置有多个。

2.根据权利要求1所述的导光单元，其特征在于，

所述光散射部在所述反射层的表面上层叠有粘着层，

所述散射层具有粘着性，

所述散射层粘贴固定在所述导光板上，

所述粘着层粘贴固定在所述反射片上。

3.根据权利要求2所述的导光单元，其特征在于，

所述导光板和所述散射层之间的粘着力比所述反射片和所述粘着层之间的粘着力大。

4.一种光源装置，其特征在于，

包括权利要求1～3中任一项所述的导光单元和向该导光单元射入光的光源部。

5.一种显示装置，其特征在于，

包括权利要求4所述的光源装置和使该光源装置射出的光透过的显示面板。