CN107817628B - 照明装置及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种照明装置及显示装置。一实施方式的照明装置具备导光板、第一光源、多个棱镜。导光板具有第一侧面、第一主面、第二主面。第一光源沿着第一照射方向对导光板的第一侧面照射光。多个棱镜设置于第二主面。第二主面具有沿着第一照射方向按顺序排列的第一及第二区域。多个棱镜包含位于第一区域的多个第一棱镜和位于第二区域的多个第二棱镜。在剖视时,连结多个第一棱镜的顶点的第一虚拟线相对于第一主面倾斜。在剖视时,第二区域与第一主面之间的距离比第一区域与第一主面之间的距离更长。

Description

照明装置及显示装置
本申请基于2016年9月12日提交的日本专利第2006-177698号和2017年3月17日提交的日本专利第2017-053034号主张优先权,两者的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明的实施方式涉及照明装置及显示装置。
背景技术
例如,液晶显示装置等显示装置具备具有像素的显示面板、和对显示面板进行照明的背光灯等照明装置。照明装置具备发出光的光源、和照射来自该光源的光的导光板。来自光源的光从侧面向导光板入射,在导光板内传播,从相当于导光板的一个主面的射出面射出。
当导光板的射出面产生亮度不均时,显示面板显示的图像的品位可能降低。例如,在光源发出的光的视角窄的情况下,在导光板的射出面上接近光源的区域,可能无法获得所希望的亮度。该情况下,在射出面的接近光源的区域,无法向显示面板供给充分亮度的光。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的,其目的在于,提供一种从导光板的射出面照射具有良好的亮度分布的光的照明装置及具备该照明装置的显示装置。
总的来说,各实施方式的照明装置具备导光板、第一光源、多个棱镜。所述导光板具有第一侧面、第一主面、与所述第一主面相反一侧的第二主面。所述第一光源沿着第一照射方向对所述导光板的所述第一侧面照射光。所述多个棱镜设置于所述第二主面。所述第二主面具有沿着所述第一照射方向按顺序排列的第一区域及第二区域。所述多个棱镜包含位于所述第一区域的多个第一棱镜和位于所述第二区域的多个第二棱镜。在剖视时,连结所述多个第一棱镜的顶点的第一虚拟线相当于所述第一主面倾斜。在剖视时,所述第二区域与所述第一主面之间的距离比所述第一区域与所述第一主面之间的距离长。
根据这种结构,能够获得从导光板的射出面照射具有良好的亮度分布的光的照明装置及具备该照明装置的显示装置。
附图说明
图1是表示第一实施方式的显示装置的概略结构的立体图。
图2是第一实施方式的显示装置的概略剖视图。
图3是第一实施方式的照明装置的概略俯视图。
图4是第一实施方式的导光板的概略剖视图。
图5是第一实施方式的第一棱镜的放大后的剖视图。
图6是第一实施方式的第二棱镜的放大后的剖视图。
图7是表示比较例的导光板的亮度分布的图。
图8是表示另一比较例的导光板的亮度分布的图。
图9是图8的比较例的导光板的概略剖视图。
图10是表示第一实施方式的导光板的亮度分布的一例的图。
图11是表示第一实施方式的第二棱镜的密度的调整例的图。
图12是表示如图11那样调整了密度的导光板的亮度分布的图。
图13是表示第一实施方式的第二棱镜的形状的调整例的图。
图14是表示第二实施方式的照明装置的概略结构的图。
图15是表示第二实施方式的导光板的亮度分布的一例的图。
图16是表示第三实施方式的照明装置的概略结构的图。
图17是表示第三实施方式的导光板的亮度分布的一例的图。
图18是表示第三实施方式的变形例的照明装置的概略结构的图。
图19是表示第四实施方式的导光板的概略截面的图。
图20是表示第五实施方式的导光板的概略截面的图。
图21是表示第六实施方式的照明装置的概略截面的图。
图22是表示第七实施方式的照明装置的一部分的概略剖视图。
图23是表示第八实施方式的照明装置的一部分的概略剖视图。
图24是表示第九实施方式的导光板的概略剖视图。
图25是将图24所示的导光板的一部分放大了的剖视图。
具体实施方式
参照附图说明几个实施方式。
此外,本公开只不过是一例,对于由本领域的技术人员容易想到的保持发明主旨下的适当的变更,当然包含在本发明的范围中。另外,附图为了使说明更明确,有与实际的方式相比示意性示出的情况,但是只不过是一例,并不是限定本发明的解释。在各图中,有时对于连续配置的相同或类似的要素省略附图标记。另外,在本说明书和各图中,有时对于与在已出现的图中说明了的结构要素发挥相同或类似的功能的构成要素赋予相同的附图标记,并省略重复的详细的说明。
在各实施方式中,作为显示装置的一例,公开透射型的液晶显示装置。另外,作为照明装置的一例,公开液晶显示装置的背光灯。但是,各实施方式不妨碍将各实施方式中公开的各个技术思想应用于其它种类的显示装置或照明装置。作为其它种类的显示装置,例如,假定在了透射型的功能的基础上还具备对外部光进行反射并将该反射光用于显示的反射型的功能的液晶显示装置、或具有使微机电系统(MEMS:Micro Electro MechanicalSystem)快门作为光学元件起作用的机械式显示面板的显示装置等。作为其它种类的照明装置,例如假定配置于显示装置的前面的前灯等。另外,照明装置也可以是以与显示装置的照明不同的用途被使用的装置。
[第一实施方式]
图1是表示第一实施方式的显示装置1的概略结构的立体图。显示装置1能够用于例如智能手机、平板终端、手机终端、个人计算机、电视接收装置、车载装置、游戏设备、可穿戴终端等各种装置。
显示装置1具备显示面板2、作为背光灯的照明装置3、驱动显示面板2的驱动IC芯片4、向显示面板2及照明装置3传递控制信号的柔性电路基板FPC1、FPC2。例如,柔性电路基板FPC1、FPC2与控制显示面板2及照明装置3的动作的控制模块连接。
显示面板2具备第一基板SUB1(阵列基板)、和与第一基板SUB1对置的第二基板SUB2(对置基板)。显示面板2具有显示图像的显示区域DA。显示面板2例如在显示区域DA具备矩阵状配置的多个像素PX。
照明装置3具备第一光源LS1、第二光源LS2、与第一基板SUB1对置的导光板LG。第一光源LS1与导光板LG的一方侧面对置,第二光源LS2与导光板LG的另一方侧面对置。图1中,光源LS1、LS2各示出一个,但实际上设置有多个第一光源LS1和多个第二光源LS2(参照图3)。
如图1所示,定义第一方向X、第二方向Y、及第三方向Z。各方向X、Y、Z例如彼此正交。本公开中,将从与第三方向Z平行的方向观察显示装置1称作俯视。另外,将观察与X-Z平面平行的显示装置1的截面称作剖视。在图1的例子中,各基板SUB1、SUB2及导光板LG具有沿着第一方向X的长边、和沿着第二方向Y的短边,俯视时的形状为长方形。但是,各基板SUB1、SUB2及导光板LG的形状不限于此,俯视时的形状也可以是正方形或圆形等其它形状。
图2是与X-Z平面平行的显示装置1的概略剖视图。显示面板2还具备密封材料SL、液晶层LC。各基板SUB1、SUB2通过密封材料SL贴合。液晶层LC被封入密封材料SL及各基板SUB1、SUB2之间。
在第一基板SUB1的下表面(与导光板LG对置的面)贴附有第一偏振片PL1。在第二基板SUB2的上表面(不与第一基板SUB1对置的面)贴附有第二偏振片PL2。各偏振片PL1、PL2的偏振轴彼此正交。
导光板LG具有与显示面板2对置的第一主面51、第一主面51的相反侧的第二主面52、第一侧面53、第一侧面53的相反侧的第二侧面54。第一光源LS1与第一侧面53对置,第二光源LS2与第二侧面54对置。在第一光源LS1和第一侧面53之间或第二光源LS2和第二侧面54之间还可以配置透镜等光学元件,来调整来自各光源LS1、LS2的光的宽度或角度。
第一光源LS1向第一侧面53照射以第一照射方向DL1为中心扩散的扩散光。第二光源LS2向第二侧面54照射以第二照射方向DL2为中心扩散的扩散光。各照射方向DL1、DL2例如为相反的方向,与第一方向X平行。作为各光源LS1、LS2的发光元件,例如能够使用放射偏振后的激光的半导体激光器等的激光源。各光源LS1、LS2的发光元件不限于放射激光的元件,例如也能够使用发光二极管。
各光源LS1、LS2也可以分别具备发出不同颜色的光的多个发光元件。例如,只要各光源LS1、LS2分别具备发出红色、绿色、蓝色的光的三个发光元件,就能够得到这些颜色的混合色(例如白色)的光。
显示装置1在显示面板2与导光板LG之间具备棱镜片PS。进而,显示装置1在棱镜片PS和显示面板2之间具备扩散片DS(扩散层)。例如,棱镜片PS具备与第二方向Y平行地延伸的多个棱镜。这些棱镜例如形成于棱镜片PS的下表面(与导光板LG对置的面)。但是,这些棱镜也可以形成于棱镜片PS的上表面(与显示面板2对置的面)。
图2中,用虚线表示第一光源LS1发出的光的光路的一例,用点划线表示第二光源LS2发出的光的光路的一例。第一光源LS1发出的光从第一侧面53进入导光板LG,一边由各主面51、52反射一边在导光板LG传播,最终偏离第一主面51的全反射条件而从第一主面51射出。第二光源LS2发出的光从第二侧面54进入导光板LG,一边由各主面51、52反射一边在导光板LG传播,最终偏离第一主面51的全反射条件而从第一主面51射出。这样,第一主面51相当于光射出的射出面。
棱镜片PS将从第一主面51射出的光变换成实质上与第三方向Z平行的光。在此,“实质上与第三方向Z平行的光”不仅包含与第三方向Z严格地平行的光,而且还包含与从第一主面51射出时相比,相对于第三方向Z的倾斜被棱镜片PS变换为非常小的光。从维持来自各光源LS1、LS2的光的偏振的观点出发,优选在下表面形成有棱镜片PS的棱镜。从棱镜片PS经过的光通过扩散片DS被扩散,向显示面板2照射。即使在从棱镜片PS通过了的光的视角很窄的情况下,也能够通过将该光由扩散片DS扩散而加宽视角。
此外,在来自各光源LS1、LS2的光以充分偏振的状态到达显示面板2的情况下,也可以省略第一偏振片PL1。在省略了第一偏振片PL1的情况下,例如通过提高各基板SUB1、SUB2的透光性,能够获得显示装置1的背景透视可见的所谓的透明液晶显示装置。
图3是照明装置3的概略俯视图。在该图的例子中,沿着第一侧面53排列有8个第一光源LS1,沿着第二侧面54排列有8个第二光源LS2。第一光源LS1发出的光的强度在第一光轴AX1最高,第二光源LS2发出的光的强度在第二光轴AX2最高。
如图所示,各光源LS1、LS2在第二方向Y上交替排列。即,第一光源LS1沿第一照射方向DL1发出的光的第一光轴AX1、与第二光源LS2沿第二照射方向DL2发出的光的第二光轴AX2在第二方向Y上彼此错开。此外,第一光轴AX1和第二光轴AX2也可以在第二方向Y上一致。
图4是与X-Z平面平行的导光板LG的概略剖视图。导光板LG的第一主面51是与第一方向X及第二方向Y平行的平面。第二主面52具有第一区域A1、第二区域A2、第三区域A3。如图3的俯视图所示,第一区域A1在从导光板LG的第二方向Y上的一端至另一端的范围内均靠第一侧面53设置。第三区域A3在导光板LG的第二方向Y上的一端至另一端的范围内均靠第二侧面54设置。第二区域A2在从导光板LG的第二方向Y上的一端至另一端的范围内,设置于第一区域A1和第三区域A3之间。第一区域A1、第二区域A2、及第三区域A3按顺序沿着第一照射方向DL1排列。作为一例,在第一方向X上,第一区域A1的宽度和第三区域A3的宽度相等。另外,在第一方向X上,第二区域A2的宽度比各区域A1、A3的宽度小。但是,各区域A1、A3的宽度可以不同,第二区域A2的宽度也可以为各区域A1、A3的宽度以上。
如图4所示,第一区域A1及第三区域A3相对于第一主面51倾斜。第二区域A2与第一主面51平行。这里的“平行”包括第二区域A2以与各区域A1、A3相对于第一主面51倾斜的角度相比非常小的角度相对于第一主面51倾斜的情况(与第一主面51实质上平行的情况)。
在第二主面52设置有多个棱镜P。该多个棱镜P包含位于第一区域A1的多个第一棱镜P1、位于第二区域A2的多个第二棱镜P2、位于第三区域A3的多个第三棱镜P3。各棱镜P1、P2、P3沿第二方向Y延伸。第一棱镜P1的截面形状例如在第二方向Y上相同,但也可以不同。第二棱镜P2及第三棱镜P3也相同。
例如,第一棱镜P1和第二棱镜P2的形状互不相同。另外、第三棱镜P3和第二棱镜P2的形状也互不相同。第一棱镜P1和第三棱镜P3也可以为相同的形状(包含对称的形状)。
例如,各第一棱镜P1和各第二棱镜P2以不同的密度配置。另外,各第三棱镜P3和各第二棱镜P2也以不同的密度配置。各第一棱镜P1和各第三棱镜P3也可以以相同的密度配置。
在剖视时,将连结多个第一棱镜P1的顶点的线段称作第一虚拟线VL1,将连结多个第二棱镜P2的顶点的线段称作第二虚拟线VL2,将连结多个第三棱镜P3的顶点的线段称作第三虚拟线VL3。在图4的例子中,各虚拟线VL1、VL2、VL3均为直线。但各虚拟线VL1、VL2、VL3也可以至少一部分弯曲,也可以为曲线状。
第一虚拟线VL1相对于第一主面51以第一角度θ1倾斜。第三虚拟线VL3相对于第一主面51以第三角度θ3倾斜。各角度θ1、θ3均为锐角。作为一例,第一角度θ1和第三角度θ3实质上相等(θ1≒θ3)。但第一角度θ1和第三角度θ3也可以不同(θ1≠θ3)。
第二虚拟线VL2相对于各虚拟线VL1、VL3倾斜。第二虚拟线VL2与第一主面51形成的第二角度θ2比各角度θ1、θ3小(θ2<θ1、θ3)。在图4的例子中,第二虚拟线VL2与第一主面51平行。这里的“平行”在第二角度θ2为零的情况的基础上,还包含相较于各角度θ1、θ3非常小的情况(与第一主面51实质上平行的情况)。
在此,将第一区域A1的导光板LG的厚度(第一区域A1和第一主面51的距离)定义为D1,将第二区域A2的导光板LG的厚度(第二区域A2和第一主面51的距离)定义为D2,将第三区域A3的导光板LG的厚度(第三区域A3和第一主面51的距离)定义为D3。距离D1从第一侧面53朝向各区域A1、A2的边界增大。距离D3从第二侧面54朝向各区域A2、A3的边界增大。在图4的例子中,距离D2恒定。
在这样的形状中,距离D2比第一区域A1的任一位置的距离D1均长(D2>D1)。另外、距离D2比第三区域A3的任一位置的距离D3均长(D2>D3)。
图5是第一棱镜P1的放大后的剖视图。第一棱镜P1具有第一倾斜面11和第二倾斜面12,截面为三角形状。各倾斜面11、12形成的顶角的角度为θa。第一区域A1的第二主面52与第一倾斜面11形成的角度为θb。第一区域A1的第二主面52与第二倾斜面12形成的角度为θc。第一棱镜P1的第一方向X上的宽度为Dp1,相邻的第一棱镜P1的第一方向X上的间隔为Tp1。第一棱镜P1的高度为H1。
在图5的例子中,角度θa为钝角,角度θb、θc为锐角,θa>θc>θb成立。作为一例,第一倾斜面11与第一主面51平行。该情况下,角度θb与上述的角度θ1相等。形成于第一区域A1的各第一棱镜P1全部的形状可以相同,至少一部分第一棱镜P1的形状也可以不同。
形成于第三区域A3的各第三棱镜P3也具有与以上说明的第一棱镜P1相同的结构。
越是第一棱镜P1或第三棱镜P3多的区域,越能够增加从第一主面51射出的光。另外,通常,在导光板的端部,射出面的亮度容易降低。鉴于这些,如图4所示,也可以使第一区域A1的第一棱镜P1的密度从各区域A1、A2的边界朝向第一侧面53增加。同样地,也可以使第三区域A3的第三棱镜P3的密度从各区域A2、A3的边界朝向第二侧面54增加。
在此,第一棱镜P1的密度例如能够定义为每单位长度的第一棱镜P1的数目。或者,第一棱镜P1的密度也能够利用第一棱镜P1的宽度Dp1、和相邻的第一棱镜P1的间隔Tp1之比来表示。第三棱镜P3的密度也相同。
另外,也可以使第一棱镜P1的顶角的角度θa或高度H1从各区域A1、A2的边界朝向第一侧面53增加。在该情况下,也可以将第一区域A1的第一棱镜P1的密度设为恒定。
同样地,也可以使第三棱镜P3的顶角的角度或高度从各区域A2、A3的边界朝向第二侧面54增加。该情况下,也可以将第三区域A3的第三棱镜P3的密度设为恒定。
此外,以上说明的密度、角度、及高度的调整未必需要以所有的第一棱镜P1或第三棱镜P3为对象来应用。例如,在各第一棱镜P1的一部分,密度、角度、及高度也可以不同。同样,在各第三棱镜P3的一部分,密度、角度、及高度也可以不同。
图6是第二棱镜P2的放大后的剖视图。第二棱镜P2具有第一倾斜面21和第二倾斜面22,截面为三角形状。各倾斜面21、22形成的顶角的角度为θd。第二区域A2的第二主面52与第一倾斜面21形成的角度为θe。第二区域A2的第二主面52与第二倾斜面22形成的角度为θf。第二棱镜P2的第一方向X上的宽度为Dp2,相邻的第二棱镜P2的第一方向X上的间隔为Tp2。第二棱镜P2的高度为H2。
在图6的例子中,角度θd为钝角,角度θe、θf为锐角,θd>θe、θf成立。角度θe和角度θf例如为相同的角度(θe=θf)。形成于第二区域A2的各第二棱镜P2的角度θd及高度H2可以全部相同,也可以在各第二棱镜P2的至少一部分不同。另外,各第二棱镜P2的密度可以恒定,也可以在各第二棱镜P2的至少一部分不同。
在此,第二棱镜P2的密度例如能够定义为每单位长度的第二棱镜P2的数目。或者,第二棱镜P2的密度也能够利用第二棱镜P2的宽度Dp2、和相邻的第二棱镜P2的间隔Tp2之比来表示。
根据本实施方式的导光板LG的构造,能够抑制从第一主面51射出的光的亮度不均,能够向显示面板2照射良好的亮度分布的光。使用图7~图10说明该效果。
图7是表示比较例的导光板LGA上的射出面的亮度分布的图。该导光板LGA为在从光源侧的一端(图中左侧)至另一端(图中右侧)的范围内厚度为恒定的平板型。即,导光板LGA的形状相当于具有图4所示的导光板LG上的第三区域A3,不具有第一区域A1和第二区域A2的形状。将9个光源沿着图中的左侧的端部排列。该比较例中,随着远离光源,射出面的亮度增加。在接近光源的区域,高亮度部分和低亮度部分产生沿着第二方向Y重复的条纹图案。
图8是表示另一比较例的导光板LGB上的射出面的亮度分布的图。图9是该导光板LGB的概略剖视图。如图9所示,导光板LGB为从左端朝向第一方向X上的中心C其厚度增加、且从该中心C朝向右端其厚度减少的形状。即,导光板LGB的形状相当于具有图4所示的导光板LG上的第一区域A1和第三区域A3,不具有第二区域A2的形状。多个光源LS分别配置于左端和右端。此外,在导光板LGB上配置有与上述的第一棱镜P1及第三棱镜P3相同的棱镜,但在图9中省略。
配置于导光板LGB的左端的光源LS的光主要由第三区域A3的棱镜反射并从射出面射出。另外,配置于导光板LGB的右端的光源LS的光主要由第一区域A1的棱镜反射并从射出面射出。因此,如图8所示,在该比较例中,如图7那样,在光源附近未产生亮度降低。但是,由各区域A1、A3的边界附近的棱镜反射的光难以从该边界附近的正上射出,而从远离该边界附近的位置射出。因此,在第一方向X上的中心C的附近(各区域A1、A3的边界附近),射出面的亮度大幅降低。
图10是表示本实施方式的导光板LG上的射出面(第一主面51)的亮度分布的图。在该图的例子中,在各区域A1、A3之间设置有第二区域A2,因此,不会在中央附近出现亮度的降低。即,通过第二区域A2的第二棱镜P2,来自各光源LS1、LS2的光也从中央附近的射出面(第一主面51)射出,因此,图8那样的亮度不均被抑制。
在图10的亮度分布中,在各区域A1、A2的边界及各区域A2、A3的边界发现轻度的亮度降低,为了抑制该亮度降低,也可以调整第二棱镜P2的密度或形状。
图11是表示第二棱镜P2的密度的调整例的图。用点划线所示的线是第一方向X上的第二区域A2的中心C。各第二棱镜P2的密度从中心C朝向各区域A1、A2的边界增加。另外,各第二棱镜P2的密度从中心C朝向各区域A2、A3的边界增加。此外,在该例子中,各第二棱镜P2的宽度Dp2及顶角的角度θd为恒定,通过越接近中心C越增大相邻的第二棱镜P2的间隔Tp2,来调整密度。当在各区域A1、A2的边界及各区域A2、A3的边界增大第二棱镜P2的密度时,能够从这些边界的射出面射出更多的光。
图12是表示如图11那样调整了第二棱镜P2的密度的导光板LG上的射出面(第一主面51)的亮度分布的图。在该例子中,在各区域A1、A2的边界、及各区域A2、A3的边界,如图10那样不会产生亮度的降低。因此,可知通过调整第二棱镜P2的密度,得到更良好的亮度分布。
图13是表示第二棱镜P2的形状的调整例的图。该例子中,各第二棱镜P2的角度θd从中心C朝向各区域A1、A2的边界降低。另外,各第二棱镜P2的角度θd从中心C朝向各区域A2、A3的边界降低。宽度Dp2及间隔Tp2在第二区域A2的整个区域为恒定。因此,各第二棱镜P2的高度H2从中心C朝向各区域A1、A2的边界增加。同样地,各第二棱镜P2的高度H2从中心C朝向各区域A2、A3的边界增加。
当在各区域A1、A2的边界、及各区域A2、A3的边界增大第二棱镜P2的角度θd时,图6所示的各倾斜面21、22变得陡峭。因此,由各倾斜面21、22反射的光以更接近垂直的角度到达第一主面51,易于从第一主面51射出。另外,当增大高度H2时,各倾斜面21、22的面积增加。因此,通过各倾斜面21、22将更多的光朝向第一主面51反射。因此,通过调整角度θd或高度H2,能够在各区域A1、A2的边界及各区域A2、A3的边界从射出面射出更多的光。因此,如图13所示,即使在调整了第二棱镜P2的形状的情况下,也能够与调整密度的情况同样地获得良好的亮度分布。
根据以上说明的本实施方式,通过在导光板LG上设置第二区域A2,能够获得良好的第一主面51的亮度分布。另外,通过使用这种具备导光板LG的照明装置3,能够提高显示装置1的显示品位。
另外,根据本实施方式,能够获得上述各种优选的效果。
[第二实施方式]
对第二实施方式进行说明。没有特别言及的结构及效果与第一实施方式的图4等相同。
图14是表示第二实施方式的照明装置3的概略结构的图。该照明装置3除第一光源LS1、第二光源LS2及导光板LG之外,还具备第一反射部件60。第一反射部件60例如是由金属材料构成的片材,与导光板LG的第二主面52对置。第一反射部件60将从导光板LG的第二主面52漏出的光朝向导光板LG反射。此外,省略位于第二主面52的棱镜组。
第一反射部件60具有与第一区域A1对置的第一部分61、与第二区域A2对置的第二部分62、与第三区域A3对置的第三部分63。在本实施方式中,各部分61~63均在同一X-Y平面上延伸。第一部分61与第一区域A1非平行。第二部分62与第二区域A2平行。第三部分63与第三区域A3非平行。
图15是表示在第二实施方式的结构中导光板LG上的射出面的亮度分布的图。从该亮度分布可知,即使在设置有第一反射部件60的情况下,也能够获得与第一实施方式相同的良好的亮度分布。进而,在设置有第一反射部件60的情况下,能够再利用从导光板LG的第二主面52漏出的光,因此,能够整体上提高第一主面51的亮度。
[第三实施方式]
对第三实施方式进行说明。没有特别言及的结构及效果与上述的各实施方式相同。
图16是表示第三实施方式的照明装置3的概略结构的图。该照明装置3与第二实施方式相同,具备第一反射部件60。图16中,用点划线表示第一方向X上的第二区域A2的中心C。
第一反射部件60具有第一部分61和第二部分62。第一部分61与第一区域A1的整个区域、和第二区域A2中比中心C更靠第一区域A1侧的一半区域对置。第二部分62与第三区域A3的整个区域、和第二区域A2中比中心C更靠第三区域A3侧的一半区域对置。第一部分61与第一区域A1平行,与第二区域A2非平行。第二部分62与第三区域A3平行,与第二区域A2非平行。
图17是表示在第三实施方式的结构中,导光板LG上的射出面的亮度分布的图。与图15同样地,能够获得良好的亮度分布。进而,与图15相比,亮度分布的均匀性增加。因此,如本实施方式,优选与第一区域A1及第三区域A3平行地配置第一反射部件60。此外,如图18所示,第二部分62也可以与第二区域A2平行地形成。
[第四实施方式]
对第四实施方式进行说明。没有特别言及的结构及效果与上述实施方式相同。
图19是表示第四实施方式的导光板LG的一部分概略截面的图。在此,省略各棱镜P1、P2、P3的图示。如图所示,导光板LG在第二区域A2,第二主面52为曲面状。若像这样构成第二区域A2,则各区域A1、A2的边界及各区域A2、A3的边界的第二主面52的变化变得顺畅。因此,第一主面51上的亮度分布的变化也变得顺畅,能够防止局部的亮度降低。
[第五实施方式]
对第五实施方式进行说明。没有特别言及的结构及效果与上述的各实施方式相同。
图20是表示第五实施方式的导光板LG的一部分的概略截面的图。如图所示,导光板LG在第二区域A2具有多个倾斜面A2a、A2b、A2c、A2d。各倾斜面A2a、A2b、A2c、A2d从各区域A1、A2的边界朝向各区域A2、A3的边界按顺序排列。各倾斜面A2a、A2b、A2c、A2d以例如图示的截面形状与第二方向Y平行地延伸。
倾斜面A2a以与第一区域A1不同的角度相对于X-Y平面倾斜。倾斜面A2b以与倾斜面A2a不同的角度相对于X-Y平面倾斜。倾斜面A2c以与倾斜面A2b不同的角度相对于X-Y平面倾斜。倾斜面A2d以与倾斜面A2c及第三区域A3不同的角度相对于X-Y平面倾斜。在此,省略第二棱镜P2的图示,但第二棱镜P2在各倾斜面A2a、A2b、A2c、A2d上分别形成。
此外,图20表示各倾斜面A2a、A2b、A2c、A2d沿第一方向X排列的例子,但沿第二方向Y排列的多个倾斜面也可以形成于第二区域A2。另外,倾斜面的数目不限于4个,也可以是2个或三个,还可以是5个以上。另外,第二区域A2除倾斜面之外,还可以包含与X-Y平面平行的面。
[第六实施方式]
对第六实施方式进行说明。没有特别言及的结构及效果与上述的各实施方式相同。
图21是表示第六实施方式的照明装置3的概略截面的图。该照明装置3具备导光板LG、第一光源LS1、第一反射部件60。照明装置3不具备第二光源LS2。导光板LG的第二主面52具有第一区域A1和第二区域A2。在此省略图示,但在第一区域A1形成有多个第一棱镜P1,在第二区域A2形成有多个第二棱镜P2。
第一区域A1的导光板LG的厚度即距离D1从第一侧面53朝向各区域A1、A2的边界增大。在图21的例子中,第二区域A2的导光板LG的厚度即距离D2为恒定。与第一实施方式同样地,距离D2比第一区域A1的任一位置的距离D1长(D2>D1)。
第一反射部件60具有与第一区域A1对置的第一部分61、和与第二区域A2对置的第二部分62。第一部分61与第一区域A1平行,第二部分62与第二区域A2平行。如图14所示,第一部分61和第一区域A1也可以不平行。另外,如图16所示,第二部分62和第二区域A2也可以不平行。
照明装置3还具备第二反射部件70。第二反射部件70例如为由金属材料构成的片材,与导光板LG的第二侧面54对置。第二反射部件70与第二侧面54平行。
图21中,用虚线表示第一光源LS1发出的光的光路的一例。第一光源LS1发出的光从第一侧面53进入导光板LG。当第一区域A1如图21那样倾斜时,该光以小的角度照射第一区域A1,因此,不易偏离各主面51、52的全反射条件。因此,该光一边由各主面51、52反射一边在导光板LG传播,到达第二侧面54。该光可从第二侧面54射出,但由第二反射部件70反射并再次向导光板LG入射。返回导光板LG的光由第一区域A1的第一棱镜P1或第二区域A2的第二棱镜P2反射,偏离第一主面51的全反射条件,从第一主面51射出。
假设在没有设置第二区域A2的情况下,由第二反射部件70反射的光的亮度在第二侧面54的附近大幅降低,在第一主面51可能产生亮度不均。与之相对,在设置有第二区域A2的情况下,能够与第一实施方式同样地抑制亮度不均,提高第一主面51的亮度分布的均匀性。
[第七实施方式]
对第七实施方式进行说明。没有特别言及的结构及效果与上述的各实施方式相同。
图22是第七实施方式的照明装置3的一部分的概略剖视图。该照明装置3具备导光板LG、第一光源LS1、第一反射部件60。
在本实施方式中,第一侧面53包含入射面53a和端面53b。入射面53a相对于第一主面51以角度θin倾斜。角度θin为比上述的第一虚拟线VL1相对于第一主面51的倾斜角度即第一角度θ1大的锐角(θ1<θin<90°)。端面53b例如为与Y-Z平面平行的平面。
此外,在图22的例子中,入射面53a为平面,但也可以为曲面。另外,第一侧面53也可以不具有端面53b。
第一光源LS1照射光的方向即第一照射方向DL1相对于第一主面51倾斜。即,在本实施方式中,俯视时第一照射方向DL1与第一方向X不一致。但是,在俯视的情况下,第一照射方向DL1和第一方向X一致。
第一光源LS1在导光板LG的厚度方向(第三方向Z)上与导光板LG重合。在图22的例子中,第一光源LS1全部与导光板LG重合,但也可以是第一光源LS1的一部分与导光板LG重合。
即使是以上的结构,也能够获得与上述的各实施方式相同的效果。另外,通过在导光板LG的下方的空间配置第一光源LS1,能够实现照明装置3到显示装置1的小型化、边框区域的窄小化。
此外,关于第二侧面54及第二光源LS2,也能够同样应用与本实施方式中公开的第一侧面53及第一光源LS1相同的结构。
[第八实施方式]
对第八实施方式进行说明。没有特别言及的结构及效果与上述的各实施方式相同。
图23是第八实施方式的照明装置3的一部分的概略剖视图。该照明装置3具备导光板LG、第一光源LS1、第一反射部件60。导光板LG及第一反射部件60能够应用上述的各实施方式的结构。
第一光源LS1在导光板LG的厚度方向(第三方向Z)上与导光板LG重合。在图23的例子中,第一光源LS1全部与导光板LG重合,但也可以是第一光源LS1的一部分与导光板LG重合。
进而,照明装置3具备配置于导光板LG的第一侧面53的附近的弯曲体80。图23所示的弯曲体80的X-Z截面上的形状为三角形,是沿第二方向Y延伸的棱镜。具体而言,弯曲体80具有第一面81、第二面82、第三面83。作为一例,弯曲体80也可以相对于如图3所示沿第二方向Y排列的多个第一光源LS1各自分别设置一个。另外,弯曲体80可以相对于2个以上的第一光源LS1各设置一个,也可以相对于所有第一光源LS1设置一个。
第一面81具有入射区域81a和射出区域81b。入射区域81a与第一光源LS1对置。射出区域81b与导光板LG的第一侧面53对置。在图23的例子中,第一面81与第三方向Z平行,但也可以相对于第三方向Z倾斜。第二面82及第三面83相对于第一面81以规定的角度倾斜。第二面82与第一面81形成的角度、和第三面83与第一面81形成的角度可以相同,也可以不同。
第一光源LS1发出的光从入射区域81a入射到弯曲体80。该入射的光由第二面82反射,进而由第三面83反射,从射出区域81b射出。该射出的光沿着第一照射方向DL1向导光板LG的第一侧面53照射,一边由导光板LG的各主面51、52反射,一边在导光板LG传播。像这样,在本实施方式中,第一光源LS1发出的光的光路通过弯曲体80向第一照射方向DL1弯曲,入射至导光板LG。
即使是以上的结构,也能够获得与上述的各实施方式相同的效果。另外,如本实施方式那样,通过使用弯曲体80,使第一光源LS1的配置位置的自由度提高。因此,例如,如图23所示,通过在导光板LG的下方的空间配置第一光源LS1,能够实现照明装置3到显示装置1的小型化、边框区域的窄小化。
此外,图23中示出弯曲体80为棱镜的例子,但弯曲体80也可以是相当于第二面82及第三面83的形状的反射部件(反射镜部件)。
另外,弯曲体80也可以为将来自第一光源LS1的光仅反射1次并向第一侧面53照射的构造,但也可以为反射3次以上并向第一侧面53照射的构造。
如图22所示,第一侧面53也可以包含相对于第一主面51倾斜的入射面53a。该情况下,弯曲体80只要为以向入射面53a照射光的方式使来自第一光源LS1的光的光路弯曲的构造即可。
以上,在本实施方式中叙述第一光源LS1的附近的结构在第二光源LS2的一侧也能够同样地适用。
[第九实施方式]
对第九实施方式进行说明。没有特别言及的结构及效果与上述的各实施方式相同。
图24是第九实施方式的导光板LG的概略剖视图。该图的例子中,导光板LG的厚度从第一方向X上的中心C朝向第一侧面53及第二侧面54逐渐减小。在导光板LG的第二主面52上设置有多个棱镜PA。导光板LG作为整体具有关于中心C线对称的形状,但不限于该例。
图25是将图24所示的导光板LG的局部进行了放大的剖视图。在该图的例子中,在从第一侧面53至中心C的范围内设置有8个棱镜PA(PA1~PA8)。但是,在从第一侧面53至中心C的范围内设置的棱镜PA的数目不限于8个。
棱镜PA具有第一倾斜面13和第二倾斜面14,截面为三角形状。第一倾斜面13和第二主面52形成的角度为α。第二倾斜面14和第二主面52形成的角度为β。在图25的例子中,在相邻的棱镜PA之间未设置有间隔。这种情况下,例如能够将连结相邻的棱镜PA之间的凹陷部的前端的面定义为第二主面52。此外,也可以在相邻的棱镜PA之间不设置间隔。
在图25的例子中,棱镜PA1~PA4均为相同的形状。这些棱镜PA1~PA4的第一倾斜面13与第一主面51平行。
另一方面,棱镜PA5~PA8与棱镜PA1~PA4形状不同,并且在棱镜PA5~PA8彼此之间形状也互不相同。具体而言,越是接近中心C的棱镜PA,棱镜PA5~PA8的角度α越大。由此,棱镜PA5~PA8的第一倾斜面13以相对于第一主面51形成锐角的角度倾斜。另外,棱镜PA5~PA8的高度比棱镜PA1~PA4的高度大,且越是接近中心C的棱镜PA,该高度越大。棱镜PA1~PA8的角度β例如相同,但也可以不同。
在此,着眼于连结棱镜PA1~PA4的顶点的第一虚拟线VL11和连结棱镜PA7、PA8的顶点的第二虚拟线VL12。第一虚拟线VL11相对于第一主面51以第一角度θ11倾斜。第二虚拟线VL12相对于第一主面51以第二角度θ12倾斜。
棱镜PA1~PA4均为相同的高度。另一方面,棱镜PA7、PA8因为角度α不同,所以在图25的例子中,棱镜PA8的高度比棱镜PA7的高度大。因此,第二角度θ12比第一角度θ11大(θ12>θ11)。从其它观点出发,设置有棱镜PA7、PA8的区域(第二区域)的第二虚拟线VL12相对于设置有棱镜PA1~PA4的区域(第一区域)的第一虚拟线VL11倾斜。
此外,在此,着眼于棱镜PA7、PA8,但即使在着眼于棱镜PA4、PA5、棱镜PA5、PA6、棱镜PA6、PA7来定义第二虚拟线VL12的情况下,该第二虚拟线VL12也相对于第一虚拟线VL11倾斜。
对于设置于第二侧面54和中心C之间的棱镜PA,也能够应用与设置于第一侧面53和中心C之间的棱镜PA相同的结构。
根据本实施方式的结构,越是接近中心C的棱镜PA,角度α越大,因此,由第一倾斜面13反射的光容易从第一主面51射出。因此,能够抑制图8所示那种的在中心C附近的亮度降低。
以上,以作为本发明的实施方式说明的照明装置及显示装置为基础,本领域技术人员适宜进行设计变更并可实施的所有照明装置及显示装置只要包含本发明的宗旨,都属于本发明的范围。
在本发明的思想的范畴,只要是本领域技术人员,就能够想到各种变形例,且理解这些变形例也属于本发明的范围。例如,对于上述的实施方式,本领域技术人员适当地进行构成要素的追加、删除或者设计变更的内容、或者进行工序的追加、省略或条件变更的内容只要具备本发明的宗旨,则均包含在本发明的范围内。
另外,应理解为,关于通过各实施方式中已说明的方式带来的其它作用效果根据本说明书的记载表面的内容、或者本领域技术人员能够适宜想到的内容当然是由本发明带来的。

Claims (17)

1.一种照明装置,其特征在于,具备:
导光板,其具有第一侧面、与所述第一侧面相反一侧的第二侧面、第一主面、与所述第一主面相反一侧的第二主面;
第一光源,其沿着第一照射方向对所述导光板的所述第一侧面照射光;
第二光源,其相对于所述导光板的所述第二侧面照射光;以及
多个棱镜,其设置于所述第二主面,
所述第二主面具有沿着所述第一照射方向按顺序排列的第一区域、第二区域以及第三区域,
所述多个棱镜包含位于所述第一区域的多个第一棱镜、位于所述第二区域的多个第二棱镜和位于所述第三区域的多个第三棱镜,
在剖视时,连结所述多个第一棱镜的顶点的第一虚拟线相对于所述第一主面倾斜,
在剖视时,所述第二区域与所述第一主面之间的距离比所述第一区域与所述第一主面之间的距离以及所述第三区域与所述第一主面之间的距离更长,
在俯视时,所述第二区域的在所述第一照射方向上的宽度比所述第一区域的在所述第一照射方向上的宽度以及所述第三区域的在所述第一照射方向上的宽度小,
所述多个第二棱镜中的接近所述第一区域和所述第二区域的边界的一部分具有比所述多个第二棱镜的至少另一部分更小的顶角。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
连结所述多个第二棱镜的顶点的第二虚拟线相对于所述第一虚拟线倾斜。
3.根据权利要求2所述的照明装置,其特征在于,
所述第二虚拟线与所述第一主面平行。
4.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述第一棱镜和所述第二棱镜的形状互不相同。
5.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述多个第一棱镜和所述多个第二棱镜以不同的密度配置。
6.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
在所述多个第二棱镜的至少一部分,所述第二棱镜的密度或所述第二棱镜的高度互不相同。
7.根据权利要求6所述的照明装置,其特征在于,
所述多个第二棱镜中的接近所述第一区域和所述第二区域的边界的一部分具有比所述多个第二棱镜的至少另一部分更大的密度或高度。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的照明装置,其特征在于,
所述第一光源是发出激光的激光源。
9.根据权利要求1~7中任一项所述的照明装置,其特征在于,
具备与所述第二主面相对置的第一反射部件,
所述第一反射部件包含与所述第一区域相对置的第一部分、和与所述第二区域相对置的第二部分,
所述第一部分与所述第一区域平行,
所述第二部分与所述第二区域非平行。
10.根据权利要求1~3中任一项所述的照明装置,其特征在于,
所述照明装置具备第二反射部件,其与所述第二侧面相对置,将从所述第二侧面射出的所述第一光源的光朝向所述第二侧面反射。
11.根据权利要求1~7中任一项所述的照明装置,其特征在于,
所述第一照射方向相对于所述第一主面倾斜,
所述第一侧面具有使来自所述第一光源的光入射的入射面,
所述入射面以比所述第一虚拟线相对于所述第一主面倾斜的角度更大的锐角相对于所述第一主面倾斜。
12.根据权利要求11所述的照明装置,其特征在于,
在所述导光板的厚度方向上,所述第一光源的至少一部分与所述导光板重合。
13.一种显示装置,其具备照明装置和显示面板,其特征在于,
所述照明装置具备:
导光板,其具有第一侧面、与所述第一侧面相反一侧的第二侧面、第一主面、与所述第一主面相反一侧的第二主面;
第一光源,其沿着第一照射方向对所述导光板的所述第一侧面照射光;
第二光源,其相对于所述导光板的所述第二侧面照射光;以及
多个棱镜,其设置于所述第二主面,
所述第二主面具有沿着所述第一照射方向按顺序排列的第一区域、第二区域以及第三区域,
所述多个棱镜包含位于所述第一区域的多个第一棱镜、位于所述第二区域的多个第二棱镜和位于所述第三区域的多个第三棱镜,
在剖视时,连结所述多个第一棱镜的顶点的第一虚拟线相对于所述第一主面倾斜,
在剖视时,所述第二区域与所述第一主面之间的距离比所述第一区域与所述第一主面之间的距离以及所述第三区域与所述第一主面之间的距离更长,
在俯视时,所述第二区域的在所述第一照射方向上的宽度比所述第一区域的在所述第一照射方向上的宽度以及所述第三区域的在所述第一照射方向上的宽度小,
所述多个第二棱镜中的接近所述第一区域和所述第二区域的边界的一部分具有比所述多个第二棱镜的至少另一部分更小的顶角。
14.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,
连结所述多个第二棱镜的顶点的第二虚拟线相对于所述第一虚拟线倾斜。
15.根据权利要求14所述的显示装置,其特征在于,
所述第二虚拟线与所述第一主面平行。
16.根据权利要求13~15中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述第一棱镜和所述第二棱镜的形状互不相同。
17.根据权利要求13~15中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述多个第一棱镜和所述多个第二棱镜以不同的密度配置。
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