CN108139042B - 发光装置、显示装置和照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光装置,其是低轮廓的且具有优异的发光性能。该发光装置包括多个第一发光单元、第一导光板、多个第二发光单元以及第二导光板。第一发光单元沿着第一方向设置并发出第一光。第一导光板沿着第一方向延伸,包括第一表面和朝向第一发光装置的第一端面,并且沿着远离第一端面移动的第二方向,引导从第一端面进入的第一光的一部分,并且从第一表面投射这种光。第二发光单元沿第二方向设置并发出第二光。第二导光板沿着第二方向延伸,包括第二表面和朝向第二发光单元的第二端面,并且沿着第一方向引导从第二端面进入的第二光的一部分,并且从第二表面投射这种光。第一导光板和第二导光板以第一表面和第二表面相互重叠的方式堆叠。

Description

发光装置、显示装置和照明装置
技术领域
本发明涉及一种可用作面光源的发光装置,以及在其中包括这种发光装置的一种显示装置和一种照明装置。
背景技术
迄今为止,作为安装在诸如液晶显示装置等显示装置上的背光源或作为照明装置,已经使用了所谓的直接式发光装置,其包括设置在基板上的多个光源。这种直接式发光装置容易实现发光表面内的亮部与暗部的对比度。
同时,作为上述背光源,也已知一种所谓的边缘型发光装置,其包括具有发光表面的导光板和设置在导光板的边缘附近以将光发射到导光板的端面的多个光源(例如,参见专利文献1和专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2011-9208号公报
专利文献2:特开2012-18308号公报
发明内容
与直接式发光装置相比,认为这种边缘型发光装置更适合于减小厚度。然而,最近还期望进一步提高质量,例如,提高显示图像的分辨率或扩大色度和亮度的动态范围。
因此,期望提供一种具有优异的显示性能的显示装置。此外,期望提供一种具有优异的发光性能的发光装置,该发光装置对于这种显示装置是优选的。此外,期望提供一种包括具有上述优异的发光性能的发光装置的照明装置。
根据本公开的实施方式的发光装置包括多个第一发光部、第一导光板、多个第二发光部以及第二导光板。多个第一发光部在第一方向上排成一行并单独发出第一光。第一导光板包括第一端面和第一正面。所述第一导光板沿着第二方向引导从所述第一端面进入的第一光的一部分,并且从第一正面输出所引导的第一光的一部分。所述第一端面沿着第一方向延伸并且朝向第一发光部。所述第二方向是远离第一端面的方向。多个第二发光部在第二方向上排成一行并单独发出第二光。第二导光板包括第二端面和第二正面。所述第二导光板沿着第一方向引导从所述第二端面进入的第二光的一部分,并且从第二正面输出所引导的第二光的一部分。所述第二端面沿着第二方向延伸并且朝向第二发光部。所述第一导光板和所述第二导光板以第一正面和第二正面彼此重叠的方式层压。此外,根据本公开的各个实施方式的显示装置和照明装置均设置有上述发光装置。
在根据本公开的各个实施方式的发光装置、显示装置和照明装置中,第一导光板和第二导光板层压,第一导光板使来自多个第一发光部的第一光在第二方向上传播,以从第一正面输出第一光,第二导光板层压使来自多个第二发光部的第二光在第一方向上传播,以从第二正面输出第二光。因此,通过选择性地接通多个第一发光部的一部分或全部以及多个第二发光部的一部分或全部,发光表面的一部分或全部选择性地发光。
根据本公开的实施方式的发光装置,可以控制发光面中的任何区域的亮度。因此,发光装置可以提高发光面中的亮部与暗部的对比度,并且呈现出优异的发光性能。因此,根据使用发光装置的显示装置,可以呈现出优异的图像表现。此外,根据使用发光装置的照明装置,可以选择性地对物体执行更均匀的照明。应该注意,本公开的效果不限于上述效果,并且可以是在本文中描述的任何效果。
附图说明
图1A是根据本公开第一实施方式的发光装置的总体配置示例的分解透视图;
图1B是图1A所示的发光装置的主要部分的配置的平面图;
图1C是图1A所示的第一导光板的放大剖视图;
图1D是图1A所示的第一光源单元的配置的平面图;
图1E是图1A所示的第二光源单元的配置的平面图;
图1F是图1A所示的发光装置的另一主要部分的放大透视图;
图2是示出图1A所示的发光装置的简化电路配置的方框图;
图3A是图1A所示的框架的详细配置的平面图;
图3B是图3A所示的框架的部分配置的剖视图;
图3C是图3A所示的框架的另一部分配置的剖视图;
图4是示出图1A所示的发光装置的第一操作状态的说明图;
图5A是示出对应于图4所示的第一操作状态的发光面的面内亮度分布的特性图;
图5B是示出对应于图4所示的第一操作状态的发光面的面内亮度分布的另一特性图;
图6是示出图1A所示的发光装置的第二操作状态的说明图;
图7A是示出对应于图6所示的第二操作状态的发光面的面内亮度分布的特性图;
图7B是示出对应于图6所示的第二操作状态的发光面的面内亮度分布的另一特性图;
图8A是示出仅来自图1A所示的第一导光板的输出光中的平面亮度分布的模拟结果的特性图;
图8B是示出仅来自图1A所示的第一导光板的输出光的亮度分布的模拟结果的特性图;
图9A是示出仅来自图1A所示的第二导光板的输出光中的平面亮度分布的模拟结果的特性图;
图9B是示出仅来自图1A所示的第二导光板的输出光的亮度分布的模拟结果的特性图;
图10A是示出合成图8B所示的散射光与图9B所示的散射光的光的亮度分布的示意图;
图10B是示出合成图8B所示的散射光与图9B所示的散射光的光的亮度分布的另一示意图;
图11是图1A所示的发光装置的第一变型例的透视图;
图12是根据本公开的第二实施方式的显示装置的外观的透视图;
图13是图12所示的主体部分的分解透视图;
图14是图13所示的面板模块的分解透视图;
图15A是安装有本公开的显示装置的平板终端装置的外观的透视图;
图15B是安装有本公开的显示装置的另一平板终端装置的外观的透视图;
图16是包括本公开的发光装置的第一照明装置的外观的透视图;
图17是包括本公开的发光装置的第二照明装置的外观的透视图;
图18是包括本公开的发光装置的第三照明装置的外观的透视图。
具体实施方式
在下文中,参考附图,详细描述本公开的实施方式。应该注意,按以下顺序给出描述。
1、第一实施方式
发光装置,该发光装置具有彼此不同的两个导光板在进入光的导光方向上层压设置的结构(图1A至图10B)
2、第一实施方式的第一变型例
发光装置,该发光装置具有光源单元的数量减少的结构(图11)
3、第二实施方式
液晶显示装置(图12至图14)
4、显示装置的应用示例(图15A和图15B)
5、照明装置的应用示例(图16至图18)
<1、第一实施方式>
【发光装置10的配置】
图1A是根据本公开的第一实施方式的发光装置10的整体配置的示意性透视图。图1B是发光装置10的主要部分的放大平面图。图1C是发光装置10中的导光板1(2)的横截面配置的放大剖视图,其对应于沿着图1B所示的线IC-IC的箭头方向截取的横截面。图1D和图1E分别是图1A所示的光源单元3A和3B以及光源单元4A和4B的配置的平面图。此外,图1F是发光装置10的另一主要部分的放大透视图。发光装置10例如用作使用XY平面作为发光面来从后面用光照射透射液晶面板的背光,或用作室内或任何其他地方的照明装置。
发光装置10具有设置为彼此叠置的导光板1和导光板2、设置在导光板1附近的光源单元3A和3B以及设置在导光板2附近的光源单元4A和4B。另外,发光装置10具有光学元件5和反射元件6,导光板1和导光板2插入在该光学元件5和反射元件6之间。另外,发光装置10具有框架7,该框架7容纳并保持导光板1、导光板2、光源单元3A和3B、光源单元4A和4B、光学元件5和反射元件6。
(导光板1和导光板2)
导光板1是大致长方体状的板状元件,其包括用作在与发光面正交的前后方向(Z轴方向)面对的一对主面的正面1A和背面1B,以及连接正面1A的四侧和背面1B的四侧(参见图1B)的端面13A和13B和侧面14A和14B。端面13A和端面13B位于在Y轴方向上彼此相对的位置处,并且侧面14A和侧面14B位于在X轴方向上彼此相对的位置处。在此处,两个端面13A和13B分别用作来自光源单元3A和3B的光进入的入射面。此外,导光板1中的正面1A和背面1B分别用作从光源单元3A和3B通过端面13A和13B入射的光射出的出射面。理想的是,正面1A和背面1B彼此平行。
导光板1用于将从光源单元3A和3B进入端面13A和13B的光引导到正面1A,导光板1主要包括透明热塑性树脂,例如,聚碳酸酯树脂(PC)或丙烯酸树脂(例如,PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯))。在正面1A上,为了提高在导光板1上传播的光的直行性能,例如,优选地设置凹凸图案11,该凹凸图案11以沿Y轴方向(参见图1C)延伸的多个微小凸部11A在X轴方向上并排设置的方式配置。凸部11A例如是包括在Y轴方向上延伸的圆柱表面的柱面透镜,在这种情况下,凸凹图案11是双凸透镜。同时,在背面1B上,作为使在导光板1上传播的光散射并均匀化的散射部分,例如,设置散射结构12,该散射结构12以不连续印刷散射剂的方式配置。应该注意的是,散射结构12可以是设置有包括填料的区域的结构或具有部分粗糙化表面的结构,而不是散射剂的图案印刷。
利用这种配置,导光板1用于引导从光源单元3A通过端面13A进入的光的一部分沿着+Y方向远离端面13A,并且用于从正面1A输出从光源单元3A通过端面13A进入的光的该部分。此外,导光板1用于沿着远离端面13B的-Y方向引导从光源单元3B通过端面13B进入的光的一部分,并且用于从正面1A输出从光源单元3B通过端面13B进入的光的该部分。此时,散射结构12用于使在导光板1上传播的光散射并均匀化。
导光板2是大致长方体状的板状元件,其包括用作与发光面正交的前后方向(Z轴方向)面对的一对主面的正面2A和背面2B,以及连接正面2A的四侧和背面2B的四侧(参见图1B)的侧面23A和23B以及端面24A和24B。侧面23A和侧面23B位于在Y轴方向上彼此相对的位置处,并且端面24A和端面24B位于在X轴方向上彼此相对的位置处。在此处,两个端面24A和24B分别用作来自光源单元4A和4B的光进入的入射面。此外,导光板2中的正面2A和背面2B分别用作从光源单元4A和4B通过端面24A和24B入射的光射出的出射面。理想的是,正面2A和背面2B彼此平行。
导光板2用于将从光源单元4A和4B进入端面24A和24B的光引导至正面2A,并且导光板2主要包括透明热塑性树脂,例如,聚碳酸酯树脂(PC)或丙烯酸树脂(例如,PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯))。在正面2A上,为了提高在导光板2上传播的光的直行性能,例如,优选地设置凹凸图案21,该凹凸图案21以沿X轴方向(参见图1C)延伸的多个微小凸部21A在Y轴方向上并排设置的方式配置。凸部21A例如是包括在X轴方向上延伸的圆柱表面的柱面透镜,在这种情况下,凸凹图案21是双凸透镜。同时,在背面2B上,作为使在导光板2上传播的光散射并均匀化的散射部分,例如,设置散射结构22,该散射结构22以不连续印刷散射剂的方式配置。应该注意的是,散射结构22可以是设置有包括填料的区域的结构或具有部分粗糙化表面的结构,而不是散射剂的图案印刷。
利用这种配置,导光板2用于引导从光源单元4A通过端面24A进入的光的一部分沿着-X方向远离端面24A,并且用于从正面2A输出从光源单元4A通过端面24A进入的光的该部分。此外,导光板2用于沿远离端面24B的+X方向引导从光源单元4B通过端面24B进入的光的一部分,并且用于从正面2A输出从光源单元4B通过端面24B进入的光的该部分。此时,散射结构22用于使在导光板2上传播的光散射并均匀化。
导光板1和导光板2以正面1A和正面2A彼此重叠(或者背面1B的散射结构12和背面2B的散射结构22彼此重叠)的方式层压。
由散射结构12形成的散射光的亮度分布和由散射结构22形成的散射光的亮度分布可以彼此相同;然而,可能彼此不同。这是因为可能在仅光源单元3A和3B接通的情况与仅光源单元4A和4B接通的情况之间在从发光装置10发射的光的XY平面中的亮度分布上产生差异。在将这种发光装置10安装在例如显示装置上的情况下,这将有助于显示装置中的宽阵列的图像表示。例如,考虑具有稍后描述的图8A和图8B所示的亮度分布的导光板,在将包括这种导光板的发光装置10用于显示装置中的情况下,能够使屏幕的中间区域变亮,从而允许使其变成清晰视图。或者,考虑具有稍后描述的图9A和图9B所示的亮度分布的导光板,在将包括这种导光板的发光装置10用于显示装置中的情况下,能够使屏幕的周边区域变亮,从而允许使其变成清晰视图。此外,在具有图8A和图8B所示的亮度分布的上述导光板以及具有图9A和图9B所示的亮度分布的上述导光板层压以使每个导光板发光的情况下,也可以实现理想和平坦的亮度分布。
(光源单元3A和3B)
每个光源单元3A和3B具有单个光源基板31和多个发光设备32(参见图1D)。光源基板31是在朝向导光板1的端面13A或13B的状态下沿X轴方向延伸的板状元件。多个发光设备32被设置成在光源基板31的表面上在X轴方向排成一行,并且其中的每一个都朝向端面13A或13B发光。发光设备32例如是在与端面13A或13B正交的方向(Y轴方向)上具有光轴的点光源,并且具体地,包括发射白光的LED(发光二极管)。执行各个发光设备32的驱动(接通和关闭)的驱动电路8(在后面将描述的图2中示出,并且在图1D等中未示出)耦接到光源基板31。多个发光设备32被分配给多个(例如,m个)光源模块BX(BX1、BX2、...、BXm-1和BXm)中的任何一个,并且由驱动电路8针对每个光源模块BX执行驱动(接通和关闭)。应该注意,光源单元3A和3B中的光源基板31分别固定到框架7的壁部71A和73A的内表面。
(光源单元4A和4B)
每个光源单元4A和4B具有单个光源基板41和多个发光设备42(参见图1E)。光源基板41是在朝向导光板2的端面24A和24B的状态下沿Y轴方向延伸的板状元件。多个发光设备42被设置成在光源基板41的表面上在Y轴方向排成一行,并且其中的每一个都朝向端面24A或24B发光。发光设备42例如是在与端面24A或24B正交的方向(X轴方向)上具有光轴的点光源,并且具体地,包括发射白光的LED。执行各个发光设备42的驱动(接通和关闭)的驱动电路8(在图2中示出,并且在图1D等中未示出)也耦接到光源基板41。多个发光设备42被分配给多个(例如,n个)光源模块BY(BY1、BY2、...、BYn-1和BYn)中的任何一个,并且由驱动电路8针对每个光源模块BY执行驱动(接通和关闭)。应该注意,光源单元4A和4B中的光源基板41分别固定到框架7的壁部72A和74A的内表面。
如图2所示,驱动电路8耦接到光源单元3A和3B中的多个(例如,m个)光源模块BX(BX1、BX2、...、BXm-1和BXm)和光源单元4A和4B中的多个(例如,n个)光源模块BY(BY1、BY2、...、BYn-1和BYn)中的每一个,并且独立地执行接通和关闭光源单元3A、3B、4A和4B的每个操作。图2是示出发光装置10的简化电路配置的方框图。
光学元件5被设置成朝向导光板1的正面1A,并且通过层压例如漫射板、漫射片、透镜膜、偏振分离片等配置成。设置这种光学元件5,允许从导光板1和2中的每一个发射的光沿倾斜方向向正面方向上升,这能够进一步提高正面亮度。
反射元件6是设置成朝向导光板2的背面2B的板状或片状元件,并且分别使在从光源单元3A和3B进入导光板1之后从背面1B泄漏的光或者在从光源单元4A和4B进入导光板2之后从背面2B泄漏的光返回到导光板1和2。反射元件6例如具有反射、漫射或散射等功能,这能够有效地利用来自光源单元3A和3B以及光源单元4A和4B的光,从而允许增强正面亮度。
反射元件6包括例如发泡PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、银沉积膜、多层反射膜或白色PET。在给反射元件6提供微细形状的情况下,反射元件6可以利用诸如使用热塑性树脂的热压成型或熔融挤出等方法以一体方式形成,或者可以用将能量射线(例如,紫外线)可固化树脂施加到包括例如PET的基材上并随后将形状转印到能量射线固化树脂上的方式形成。在此处,热塑性树脂的示例包括聚碳酸酯树脂、诸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯树脂)等丙烯酸树脂、诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂、诸如MS(甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物)等非晶共聚物聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂等。此外,在将形状转印到能量射线(例如,紫外线)可固化树脂上时,基材可以是玻璃。
在此处,如图1B所示,在光源单元3A与导光板1的端面13A之间的在Y轴方向上的距离LY1优选地比在光源单元3A与导光板2的侧面23A之间的在Y轴方向上的距离LY2短(LY1<LY2)。此外,在光源单元3B与导光板1的端面13B之间的在Y轴方向上的距离LY3优选地比在光源单元3B与导光板2的侧面23B之间的在Y轴方向的距离LY4短(LY3<LY4)。较小的距离LY1和LY3可以促使发光设备32更靠近导光板1的端面13A和13B,这使光进入导光板1的效率提高,从而允许增强来自正面1A的发射强度。同时,较大的距离LY2和LY4可以促使发光设备32远离导光板2的侧面23A和23B,这可以容易避免泄漏光从发光设备32意外进入导光板2。
由于类似的原因,在光源单元4A与导光板2的端面24A之间的在X轴方向的距离LX1优选地比在光源单元4A与导光板1的侧面14A之间的在X轴方向的距离LX2短(LX1<LX2)。此外,在光源单元4B与导光板2的端面24B之间的在X轴方向上的距离LX3优选地比在光源单元4B与导光板1的侧面14B之间的在X轴方向的距离LX4短(LX3<LX4)。较小的距离LX1和LX3可以促使发光设备42更靠近导光板2的端面24A和24B,这使光入射到导光板2中的效率提高,从而允许增强来自正面2A的发射强度。同时,较大的距离LX2和LX4可以促使发光设备42远离导光板1的侧面14A和14B,这可以容易地避免泄漏光从发光设备42意外进入导光板1。
例如,如3A所示,框架7是以第一至第四部分71至74依次接合的方式形成圆形图案的元件,并且具有包括四个拐角部的矩形外边缘。框架7的构成材料例如包括具有高散热效率的材料,例如,铝材料。第一至第四部分71至74具有跨X-Y平面延伸的底部71B至74B和分别以立在底部71B至74B上的方式设置的壁部71A至74A。光源单元3A的光源基板31安装到第一部分71的壁部71A;光源单元4A的光源基板41安装到第二部分72的壁部72A;光源单元3B的光源基板31安装到第三部分73的壁部73A;并且光源单元4B的光源基板41安装到第四部分74的壁部74A。应该注意的是,开口7K可以设置在框架7的中间部分。在此处,框架7的底部71B至74B中的四个拐角部CR1至CR4中的每一个的厚度T1大于框架7的除底部71B至74B中的四个拐角部CR1至CR4之外的每个部分的厚度T2(参见图3B和3C)。这种配置可以提高在光源单元3A、3B、4A和4B中生成的热量集中的四个拐角部CR1至CR4的散热性能,并且可以避免发光装置10过热。要注意的是,图3B是沿图3A中所示的线IIIB-IIIB的箭头方向的剖视图。图3C是沿着图3A所示的线IIIC-IIIC的箭头方向的剖视图。
【发光装置10的作用和效果】
如上所述,在发光装置10中,导光板1和导光板2被设置成彼此叠置,导光板1朝向Y轴方向引导从一个或多个发光设备32通过端面13A进入的光,以从正面1A输出引导光,导光板2朝向X轴方向引导从一个或多个发光设备42通过端面24A进入的光,以从正面2A输出引导光。在X轴方向上排成一行以朝向端面13A和13B的多个发光设备32设置在光源单元3A和3B中,并且在Y轴方向上排成一行以朝向端面24A和24B的多个发光设备42设置在光源单元4A和4B中。因此,在发光装置10中,通过选择性地接通多个发光设备32的一部分和多个发光设备42的一部分,仅对在X-Y平面上延伸的发光面的部分区域进行发光(准确地说,可以使来自部分区域的输出光的亮度高于来自周边区域的输出光的亮度)。或者,通过接通所有发光设备32并且通过接通所有发光设备42,也可以进行整个表面发光。应该注意的是,可以仅使用导光板1和导光板2中的一个(可以处于发光状态)。
更具体地,在发光装置10中,通过使用驱动电路8在任何时刻接通任何光源模块,可以选择性地增强在XY平面中延伸的发光面中的任何区域的亮度。换言之,例如,可以针对从图4中以矩阵阵列设置的多个区域AR(m、n)中选择的任何一个或多个区域AR(m、n)在任何时刻执行发光。
图4是示出发光装置10的特定操作状态的说明图。图4示出了在X-Y平面中延伸的发光装置10的发光表面在X轴方向上分成八个区域并且在Y轴方向上分成四个区域的示例。换言之,光源单元3A和3B中的多个发光设备32中的每一个被分配给八个光源模块BX(BX1到BX8),并且光源单元4A和4B中的多个发光设备42中的每一个被分配给四个光源模块BY(BY1至BY4)。这使得可以将发光装置10的发光面分成32(=8×4)个区域AR(m,n),并且对每个区域AR m,n单独执行发光。例如,在图4中,属于光源单元3B中的光源模块BX4的发光设备32接通,并且属于光源单元4B中的光源模块BY2的发光设备42接通。
结果,与其周边区域AR相比,区域AR(4、2)以更高的亮度发光,如图5A和5B所示。换言之,观察到来自发光装置10的输出光的亮度峰值存在于区域AR(4、2)中的状态。应该注意的是,图5A是示出对应于图4所示的操作状态的发光面的面内亮度分布的特性图,并且示出从Z轴方向观察的状态。如图5A的情况一样,图5B也是示出与图4所示的操作状态对应的发光面的面内亮度分布的特性图(模拟结果);然而,示出了从倾斜方向观看的状态。在图5A和图5B中,较高的值表示较高的亮度。然而,在图4以及图5A和图5B的示例中,使光在X轴方向和Y轴方向中的每一个方向仅从一侧进入。换言之,使发光设备32的光仅从导光板1的端面13A和端面13B中的端面13B进入,并且使发光设备42的光仅从导光板2的端面24A和端面24B中的端面24B进入。这在发光面的面内亮度分布中造成某种偏置(不对称性)。即,例如,在X轴方向上的在端面24B与区域AR(4,2)之间的区域AR(1,2)、区域AR(2,2)以及区域AR(3,2)的亮度比在区域AR(4,2)和端面24A之间的区域AR(5,2)、区域AR(6,2)、区域AR(7,2)以及区域AR(8,2)的亮度高。
相比之下,例如,如图6所示,优选地,发光设备32的光从端面13A和端面13B进入导光板1,并且发光设备42的光从端面24A和端面24B进入导光板2。利用这种配置,例如,如图7A和图7B所示,使发光面的面内亮度分布的偏置更加适中,从而改善了亮度分布的对称性。此外,正常光量的两倍的光从发光设备32和42进入区域AR(4,2),因此,与图5A和图5B中的情况相比,来自区域AR(4,2)的输出光的强度也提高。应该注意的是,基于与图5A和图5B中的标准类似的标准来指定图7A和图7B中的值,因此意味着较高的值表示较高的亮度。
如上所述,根据发光装置10,通过经由驱动电路8对每个光源模块BX和BY执行选择性接通操作(部分驱动),可以控制在发光面中以矩阵图案划分的多个区域AR(m,n)中的任何区域AR(m,n)的亮度。因此,尽管具有所谓的边缘型发光装置,发光装置10可以提高发光面中亮部与暗部的对比度,从而允许呈现出优异的发光性能。
此外,在发光装置10中,散射结构12和22分别设置在导光板1的背面1B和导光板2的背面2B上,并且散射结构12和散射结构22彼此重叠。因此,例如,通过适当地调整散射结构12中的散射剂的印刷图案和散射结构22中的散射剂的印刷图案,可以酌情改变要从导光板1和导光板2发射的输出光的亮度分布。
例如,图8A和图8B示出散射结构12的示例,散射结构12包括印刷图案,其中,散射剂中的印刷点的面内密度在发光面的中间区域中最高,并且越向发光面的周边区域变得越低。在这种情况下,如果所有的发光设备32都接通,则实现亮度分布,其中,亮度级在散射剂中的印刷点的面内密度高的中间区域中最高(BLv10),并且亮度级越向发光面的周边区域变得越低(BLv9至BLv1),如图8A和8B所示。要注意的是,图8A和图8B是示出仅来自导光板1的输出光的亮度分布的模拟结果。
相比之下,图9A和图9B示出散射结构22的示例,散射结构22包括印刷图案,其中,散射剂中的点的面内密度在发光面的四个拐角附近的区域中最高,并且越向发光面的中间区域变得越低。在这种情况下,如果所有的发光设备42都接通,则实现如下亮度分布,其中,亮度级在散射剂中的印刷点的面内密度高的四个拐角附近的区域中最高(BLv10),并且亮度级越向发光面的中间区域变得越略低(BLv9至BLv8),如图9A和9B所示。要注意的是,图9A和图9B是示出仅来自导光板2的输出光的亮度分布的模拟结果。
如图10A和10B所示,具有图8A所示的散射结构12的导光板1和具有图9A所示的散射结构22的导光板2彼此叠置的整个发光装置10的亮度分布(在整个表面发光时)显示较高的平坦度。
如上所述,在发光装置10中,如果仅针对具有图8A所示的散射结构12的导光板1执行整个表面发光,则实现图8B所示的亮度分布。如果仅对具有图9A所示的散射结构22的导光板2执行整个表面发光,则实现图9B所示的亮度分布。此外,如果对导光板1和导光板2进行整个表面发光,则实现图10A和10B所示的亮度分布。在此处,通过酌情调整散射结构12和22的相应印刷图案,可以形成各种亮度分布。在将这种发光装置10安装在例如显示装置上的情况下,实现了显示装置中宽阵列的图像表示。此外,根据使用发光装置10的照明装置,这可以选择性地对物体执行更均匀的照明。
<2、第一实施方式的第一变型例>
【发光装置10A的配置、作用和效果】
在上述实施方式中,一对光源单元3A和3B配备有在Y轴方向上插入其间的导光板1,并且一对光源单元4A和4B配备有在X轴方向上插入其间的导光板2。即使发光面尺寸较大,这也可以调节整个发光面上的各个区域AR的亮度。相比之下,本变型例是具有较小尺寸的发光面的发光装置10A。如图11所示,在发光装置10A中,仅为导光板1设置单个光源单元3A,并且仅为导光板2设置单个光源单元4A。甚至在这种情况下,可以在整个发光面上调节各个区域AR的亮度。然而,为了使上下方向和左右方向的非对称性更加适度,优选地,调整形成散射结构12和22的印刷图案中的点的面内密度。换言之,可以使远离每个光源单元3A和4A的区域AR中的点的面内密度比接近每个光源单元3A和4A的区域AR中的点的面内密度随着距离逐渐更大。
<3、第二实施方式>
图12示出了根据本技术第二实施方式的显示装置101的外观。显示装置101包括发光装置10,并且用作例如平板电视装置。显示装置101具有由支架103支撑用于图像显示的平板状主体部102的配置。应该注意的是,显示装置101用作固定式,其被放置在水平面上,例如,地板、搁板或桌子,支架103连接到主体部102。然而,显示装置101也可以用作壁挂式,支架103从主体部102分离。
图13示出了图12中所示的主体部102的分解图。主体部102从前侧(观察者侧)开始按照这种顺序具有例如前外部元件(斜面)111、面板模块112和后外部元件(后盖)113。前外部元件111是覆盖面板模块112的前部周边部分的框形元件,并且一对扬声器114设置在其下部。面板模块112固定到前部外部元件111,安装电源基板115和信号基板116,并且安装夹具117固定在其背面上。安装夹具117用于安装壁挂式支架、基板等以及支架103。后部外部元件113覆盖面板模块112的背面和侧面。
图14示出了图13中所示的面板模块112的分解图。面板模块112从前侧(观察者侧)开始按照这种顺序具有例如前壳体(顶部机壳)121、液晶面板122、框形元件(中间机壳)80、光学元件5、导光板1、导光板2、光源单元3A、光源单元3B、光源单元4A、光源单元4B、反射元件6、驱动电路8(未示出)、后壳体(底部机壳)124以及时间控制器基板127。
前壳体121是覆盖液晶面板122的前部周边部分的框形金属部件。液晶面板122具有例如液晶单元122A、源基板122B和柔性衬底122C,例如耦接这些构件的COF(片上芯片)。框形元件80是保持液晶面板122和光学元件5的框形树脂制成的部件。后壳体124是容纳液晶面板122、框形元件80以及发光装置10的含有铁(Fe)、铝等的金属组件。时间控制器基板127也安装在后壳体124的背面上。
在显示装置101中,以通过液晶面板122选择性地透射来自发光装置10的光的方式执行图像显示。在此处,显示装置101包括发光装置10,该发光装置如在第一实施方式中所述实现了提高面内亮度分布的可控性,使得显示装置101的显示质量提高。应该注意的是,发光装置10A可以安装在显示装置101上。
<4、显示装置的应用示例>
在下文中,对如上所述的显示装置101应用于电子装置的示例进行描述。电子装置的示例包括电视装置、数码相机、笔记本个人计算机、诸如移动电话的移动终端装置、摄像机等。换言之,上述显示装置可应用于每个领域中的电子装置,其将外部输入或内部生成的图像信号显示为图像或视频图片。
图15A示出了可应用上述实施方式的显示装置101的平板终端装置的外观。图15B示出了可应用上述实施方式的显示装置101的另一平板终端装置的外观。这些平板终端装置中的任何一个都具有例如显示部210和非显示部220,并且使用上述实施方式的显示装置101来配置显示部210。
<5、照明装置的应用示例>
图16和图17均示出了可应用上述实施方式的发光装置10和10A中的任何一个的桌面照明装置的外观。这些照明装置中的任何一个都包括例如安装到设置在基座841上的支柱842的照明部843,并且使用根据上述第一实施方式的发光装置10和10A中的任何一个配置照明部843。通过将导光板1和2、光学元件5、反射元件6等配置成弯曲形状,照明部843可以采用任何形状,例如,图16所示的管状或者图17所示的曲面形状。
图18示出了可应用上述实施方式的发光装置10和10A中的任一个的室内照明装置的外观。例如,照明装置具有使用根据上述实施方式的发光装置10和10A中的任何一个配置的照明部844。适当数量的照明部844以适当的间隔设置在建筑物的天花板850A上。应该注意的是,根据预期的用途,照明部844不仅可以安装在天花板850A上,而且可以安装在墙壁850B或地板(未示出)上。
在这些照明装置中,通过来自发光装置10的光执行照明。在此处,照明装置包括提高面内亮度分布的均匀性的发光装置10,从而提高照明质量。
至此,参考实施方式、变型例及其实验示例,描述了本公开;然而,本公开不限于上述实施方式等,并且可以进行各种修改。例如,导光板1和导光板2的层压顺序可以与图1A等所示的顺序相反。
此外,每个图中示出的各个构件的尺寸、尺寸比率和形状表示为一个示例,并且本公开不限于此。
此外,例如,在上述实施方式中,描述了发光设备32和42是LED的情况;然而,可以替代地使用半导体激光器等来配置发光设备32和42。
此外,例如,在上述实施方式等中,通过引用作为具体示例的发光装置10和显示装置101(电视装置)的配置来提供描述;然而,不需要提供所有的构件,或者可以提供任何其他构件。
应该注意的是,在本文中描述的效果仅仅是示例性的而非限制性的,并且本公开的效果可以进一步包括其他效果。此外,可以如下配置本公开。
(1)一种发光装置,包括:
多个第一发光部,在第一方向上排成一行并单独发出第一光;
第一导光板,包括第一端面和第一正面,所述第一导光板沿着第二方向引导从所述第一端面进入的第一光的一部分,并且从第一正面输出所引导的第一光的一部分,所述第一端面沿着第一方向延伸并且朝向所述第一发光部,所述第二方向是远离所述第一端面的方向;
多个第二发光部,在所述第二方向上排成一行并单独发出第二光;以及
第二导光板,包括第二端面和第二正面,所述第二导光板沿着第一方向引导从所述第二端面进入的第二光的一部分,并且从第二正面输出所引导的第二光的一部分,所述第二端面沿着第二方向延伸并且朝向所述第二发光部,其中,
所述第一导光板和所述第二导光板以第一正面和第二正面彼此重叠的方式层压。
(2)根据(1)所述的发光装置,其中,
所述第一导光板进一步包括第一背面,所述第一背面朝向所述第一正面,并具有散射第一光的另一部分的第一散射结构,
所述第二导光板进一步包括第二背面,所述第二背面朝向所述第二正面,并且具有散射第二光的另一部分的第二散射结构,并且
所述第一导光板和所述第二导光板以第一散射结构和第二散射结构彼此重叠的方式层压。
(3)根据(2)所述的发光装置,其中,由所述第一散射结构形成的第一散射光的亮度分布和由所述第二散射结构形成的第二散射光的亮度分布彼此不同。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的发光装置,还包括驱动电路,所述驱动电路独立执行所述第一发光部的接通和关闭和所述第二发光部的接通和关闭。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的发光装置,还包括:
多个第三发光部,在第一方向上排成一行并单独发出第三光,其中,
所述第一导光板进一步包括第三端面,所述第三端面位于所述第一端面的相反侧并且朝向所述第三发光部,并且所述第一导光板沿着所述第二方向引导从所述第三端面进入的所述第三光的一部分,并且从第一正面输出所引导的所述第三光的一部分。
(6)根据(5)所述的发光装置,还包括:
多个第四发光部,在所述第二方向上排成一行并单独发出第四光,其中,
所述第二导光板进一步包括第四端面,所述第四端面位于所述第二端面的相反侧并且朝向所述第四发光部,并且所述第二导光板沿着所述第一方向引导从第四端面进入的第四光的一部分,并且从第二正面输出所引导的所述第四光的一部分。
(7)根据(6)所述的发光装置,其中,
所述第一导光板进一步包括第一背面,所述第一背面朝向所述第一正面,并具有散射所述第一光的另一部分和所述第三光的另一部分的第一散射结构,
所述第二导光板进一步包括第二背面,所述第二背面朝向所述第二正面,并且具有散射第二光的另一部分和第四光的另一部分的第二散射结构,以及
所述第一导光板和所述第二导光板以第一散射结构和第二散射结构彼此重叠的方式层压。
(8)根据(7)所述的发光装置,其中,由所述第一散射结构形成的第一散射光的亮度分布和由所述第二散射结构形成的第二散射光的亮度分布彼此不同。
(9)根据(6)至(8)中任一项所述的发光装置,进一步包括驱动电路,所述驱动电路独立地执行所述第一发光部至第四发光部的接通和关闭。
(10)根据(2)所述的发光装置,进一步包括光散射元件,所述光散射元件被设置为朝向所述第一正面。
(11)根据(10)所述的发光装置,还包括反光元件,所述反光元件被设置为朝向所述第二背面。
(12)根据(1)至(11)中任一项所述的发光装置,其中,
所述第一正面设置有在第一方向上排成一行的多个第一柱面透镜,所述多个第一柱面透镜均包括在所述第二方向上延伸的第一柱面,并且
所述第二正面设置有在所述第二方向上排成一行的多个第二柱面透镜,所述多个第二柱面透镜均包括在所述第一方向上延伸的第二柱面。
(13)根据(6)至(13)中任一项所述的发光装置,其中,
第一距离比第二距离短,所述第一距离是所述第一发光部与所述第一导光板之间的在所述第二方向上的距离,所述第二距离是所述第一发光部与所述第二导光板之间的在第二方向上的距离,
第三距离比第四距离短,所述第三距离是所述第三发光部与所述第一导光板之间的在所述第二方向上的距离,所述第四距离是所述第三发光部与所述第二导光板之间的在所述第二方向上的距离,
第五距离比第六距离短,所述第五距离是所述第二发光部与所述第二导光板之间的在所述第一方向上的距离,所述第六距离是所述第二发光部与所述第一导光板之间的在所述第一方向上的距离,并且
第七距离比第八距离短,所述第七距离是所述第四发光部与所述第二导光板之间的在所述第一方向上的距离,所述第八距离是所述第四发光部与所述第一导光板之间的在所述第一方向上的距离。
(14)根据(1)至(13)中任一项所述的发光装置,还包括:
框架,包括安装有第一发光部的第一部分、安装有第二发光部的第二部分、安装有第三发光部的第三部分以及安装有第四发光部的第四部分,所述第一部分至所述第四部分彼此接合,以便提供具有四个拐角部的矩形形状,其中,
所述框架中的所述拐角部的厚度大于所述框架的除所述拐角部之外的部分的厚度。
(15)一种显示装置,具有液晶面板和发光装置,所述发光装置设置在所述液晶面板的后侧,
所述发光装置包括:
多个第一发光部,在第一方向上排成一行并单独发出第一光;
第一导光板,包括第一端面和第一正面,所述第一导光板沿着第二方向引导从所述第一端面进入的第一光的一部分,并且从所述第一正面输出所引导的所述第一光的一部分,所述第一端面沿着所述第一方向延伸并且朝向所述第一发光部,所述第二方向是远离所述第一端面的方向;
多个第二发光部,在第二方向上排成一行并单独发出第二光;以及
第二导光板,包括第二端面和第二正面,所述第二导光板沿着所述第一方向引导从所述第二端面进入的所述第二光的一部分,并且从第二正面输出所引导的所述第二光的一部分,所述第二端面沿着所述第二方向延伸并且朝向所述第二发光部,其中,
所述第一导光板和所述第二导光板以第一正面和第二正面彼此重叠的方式层压。
(16)一种具有发光装置的照明装置,
所述发光装置包括:
多个第一发光部,在第一方向上排成一行并单独发出第一光;
第一导光板,包括第一端面和第一正面,所述第一导光板沿着第二方向引导从所述第一端面进入的第一光的一部分,并且从所述第一正面输出所引导的所述第一光的部分,所述第一端面沿着所述第一方向延伸并且朝向所述第一发光部,所述第二方向是远离所述第一端面的方向;
多个第二发光部,在所述第二方向上排成一行并单独发出第二光;以及
第二导光板,包括第二端面和第二正面,所述第二导光板沿着所述第一方向引导从所述第二端面进入的所述第二光的一部分,并且从所述第二正面输出所引导的所述第二光的一部分,所述第二端面沿着第二方向延伸并且朝向所述第二发光部,其中,
所述第一导光板和所述第二导光板以第一正面和第二正面彼此重叠的方式层压。
本申请要求基于2015年10月19日向日本专利局提出的日本专利申请No.2015-205598的优先权,其全部内容通过引用结合于本申请中。
本领域技术人员可以根据设计要求和其他促成因素采取各种修改、组合、子组合和变化。然而,应该理解,这些修改、组合、子组合和变化包括在所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (15)

1.一种发光装置,包括:
多个第一发光部,在第一方向上排成一行并单独发出第一光;
第一导光板,包括第一端面和第一正面,所述第一导光板沿着第二方向引导从所述第一端面进入的所述第一光的一部分,并且从所述第一正面输出所引导的所述第一光的一部分,所述第一端面沿着所述第一方向延伸并且朝向所述第一发光部,所述第二方向与所述第一方向正交;
多个第二发光部,在所述第二方向上排成一行并单独发出第二光;以及
第二导光板,包括第二端面、第二背面和第二正面,所述第二导光板沿着所述第一方向引导从所述第二端面进入的所述第二光的一部分,并且从所述第二正面输出所引导的所述第二光的一部分,所述第二端面沿着所述第二方向延伸并且朝向所述第二发光部,以及
反光元件,被设置为朝向所述第二背面,其中,所述反光元件具有反射和散射功能,
其中,
所述第一导光板和所述第二导光板以所述第一正面和所述第二正面彼此重叠的方式层压,
第一距离比第二距离短,所述第一距离是所述第一发光部与所述第一导光板之间的在所述第二方向上的距离,所述第二距离是所述第一发光部与所述第二导光板之间的在所述第二方向上的距离。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其中,
所述第一导光板进一步包括第一背面,所述第一背面朝向所述第一正面并具有散射所述第一光的另一部分的第一散射结构,
所述第二背面朝向所述第二正面并具有散射所述第二光的另一部分的第二散射结构,并且
所述第一导光板和所述第二导光板以所述第一散射结构和所述第二散射结构彼此重叠的方式层压。
3.根据权利要求2所述的发光装置,其中,由所述第一散射结构形成的第一散射光的亮度分布和由所述第二散射结构形成的第二散射光的亮度分布彼此不同。
4.根据权利要求1所述的发光装置,进一步包括驱动电路,所述驱动电路独立执行所述第一发光部的接通和关闭和所述第二发光部的接通和关闭。
5.根据权利要求1所述的发光装置,还包括:
多个第三发光部,在所述第一方向上排成一行并单独发出第三光,其中,
所述第一导光板进一步包括第三端面,所述第三端面位于所述第一端面的相反侧并且朝向所述第三发光部,并且所述第一导光板沿着所述第二方向引导从所述第三端面进入的所述第三光的一部分,并且从所述第一正面输出所引导的所述第三光的一部分。
6.根据权利要求5所述的发光装置,还包括:
多个第四发光部,在所述第二方向上排成一行并单独发出第四光,其中,
所述第二导光板进一步包括第四端面,所述第四端面位于所述第二端面的相反侧并且朝向所述第四发光部,并且所述第二导光板沿着所述第一方向引导从所述第四端面进入的所述第四光的一部分,并且从所述第二正面输出所引导的所述第四光的一部分。
7.根据权利要求6所述的发光装置,其中,
所述第一导光板进一步包括第一背面,所述第一背面朝向所述第一正面并具有散射所述第一光的另一部分和所述第三光的另一部分的第一散射结构,
所述第二背面朝向所述第二正面并具有散射所述第二光的另一部分和所述第四光的另一部分的第二散射结构,以及
所述第一导光板和所述第二导光板以所述第一散射结构和所述第二散射结构彼此重叠的方式层压。
8.根据权利要求7所述的发光装置,其中,由所述第一散射结构形成的第一散射光的亮度分布和由所述第二散射结构形成的第二散射光的亮度分布彼此不同。
9.根据权利要求6所述的发光装置,进一步包括驱动电路,所述驱动电路独立地执行所述第一发光部至所述第四发光部的接通和关闭。
10.根据权利要求2所述的发光装置,进一步包括光散射元件,所述光散射元件被设置为朝向所述第一正面。
11.根据权利要求1所述的发光装置,其中,
所述第一正面设置有在所述第一方向上排成一行的多个第一柱面透镜,所述多个第一柱面透镜均包括在所述第二方向上延伸的第一柱面,并且
所述第二正面设置有在所述第二方向上排成一行的多个第二柱面透镜,所述多个第二柱面透镜均包括在所述第一方向上延伸的第二柱面。
12.根据权利要求6所述的发光装置,其中,
第三距离比第四距离短,所述第三距离是所述第三发光部与所述第一导光板之间的在所述第二方向上的距离,所述第四距离是所述第三发光部与所述第二导光板之间的在所述第二方向上的距离,
第五距离比第六距离短,所述第五距离是所述第二发光部与所述第二导光板之间的在所述第一方向上的距离,所述第六距离是所述第二发光部与所述第一导光板之间的在所述第一方向上的距离,并且
第七距离比第八距离短,所述第七距离是所述第四发光部与所述第二导光板之间的在所述第一方向上的距离,所述第八距离是所述第四发光部与所述第一导光板之间的在所述第一方向上的距离。
13.根据权利要求6所述的发光装置,还包括:
框架,包括安装有所述第一发光部的第一部分、安装有所述第二发光部的第二部分、安装有所述第三发光部的第三部分以及安装有所述第四发光部的第四部分,所述第一部分至所述第四部分彼此接合,以便提供具有四个拐角部的矩形形状,其中,
所述框架中的所述拐角部的厚度大于所述框架除所述拐角部之外的部分的厚度。
14.一种显示装置,具有液晶面板和根据权利要求1-13中任一项所述的发光装置,所述发光装置设置在所述液晶面板的后侧。
15.一种具有发光装置的照明装置,
所述发光装置包括:
多个第一发光部,在第一方向上排成一行并单独发出第一光;
第一导光板,包括第一端面和第一正面,所述第一导光板沿着第二方向引导从所述第一端面进入的所述第一光的一部分,并且从所述第一正面输出所引导的所述第一光的一部分,所述第一端面沿着所述第一方向延伸并且朝向所述第一发光部,所述第二方向与所述第一方向正交;
多个第二发光部,在所述第二方向上排成一行并单独发出第二光;以及
第二导光板,包括第二端面、第二背面和第二正面,所述第二导光板沿着所述第一方向引导从所述第二端面进入的所述第二光的一部分,并且从所述第二正面输出所引导的所述第二光的一部分,所述第二端面沿着所述第二方向延伸并且朝向所述第二发光部,以及
反光元件,被设置为朝向所述第二背面,其中,所述反光元件具有反射和散射功能,
其中,
所述第一导光板和所述第二导光板以所述第一正面和所述第二正面彼此重叠的方式层压,
第一距离比第二距离短,所述第一距离是所述第一发光部与所述第一导光板之间的在所述第二方向上的距离,所述第二距离是所述第一发光部与所述第二导光板之间的在所述第二方向上的距离。
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