CN113950641A - 面状照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供面状照明装置。实施方式的面状照明装置(1)具备导光板(4)、光源(5b)、顶框(2B)以及多个光学片(7A～7C)。上述导光板(4)从入光侧面(4a)入光。上述光源(5b)对上述导光板(4)的入光侧面(4a)照射光。上述顶框(2B)覆盖上述导光板(4)的射出面侧。上述多个光学片(7A～7C)配置于上述导光板(4)的射出面侧，端部固定于上述顶框(2B)的框缘部(2b)的背面侧。

Description

面状照明装置
技术领域
本发明涉及面状照明装置。
背景技术
已知有从导光板的入光侧面入射光，并从导光板的一个主面射出光的所谓的边缘发光型的面状照明装置。面状照明装置被用作液晶显示装置中的背光灯等。
在一般的面状照明装置中，使用设置了光射出用的开口的顶框作为壳体的一部分的情况较多，顶框中的形成光射出用的开口的部分被称为框缘。近来主要从设计的角度，要求缩窄框缘的宽度的窄框缘化。
另外，在面状照明装置中，为了调整亮度均匀性、配光特性，在导光板的射出面侧层叠扩散板、棱镜片、亮度提高片等各种光学片(例如，参照专利文献1、2等)。一般而言，光学片固定于导光板的边缘部、隔离物等。
专利文献1：日本特开2019－29081号公报
专利文献2：日本特开2004－258460号公报
然而，由于面状照明装置的窄框缘化，固定光学片的位置变少，难以稳定地固定光学片。特别是，由于光学片的线膨胀系数根据材料而不同，所以根据固定的对象的线膨胀系数、固定的方法，会产生由产生褶皱引起的光学特性的劣化、由固定的剥离引起的噪声的产生、对外观的影响等。
发明内容
本发明是鉴于上述而完成的，目的在于提供在实现了窄框缘化的情况下也能够稳定地进行光学片的固定的面状照明装置。
为了解决上述的技术问题并实现目的，本发明的一个方式的面状照明装置具备导光板、光源、顶框以及多个光学片。上述导光板从入光侧面入光。上述光源对上述导光板的入光侧面照射光。上述顶框覆盖上述导光板的射出面侧。上述多个光学片配置于上述导光板的射出面侧，端部固定于上述顶框的框缘部的背面侧。
本发明的一个方式的面状照明装置在实现窄框缘化的情况下也能够稳定地进行光学片的固定。
附图说明
图1是一个实施方式的面状照明装置的外观立体图。
图2是面状照明装置的主要的构成要素的分解立体图。
图3是图1中的面状照明装置的X－X剖视图的一部分(左侧部分)。
图4是连接辅助部的部分立体图。
图5是表示光学片的配置例#1的图3中的A－A剖视图。
图6是表示光学片的配置例#2的图3中的A－A剖视图。
图7是表示光学片的配置例#3的图3中的A－A剖视图。
图8是表示光学片的配置例#4的图3中的A－A剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式的面状照明装置进行说明。此外，本发明并不被本实施方式所限定。另外，有附图中的各要素的尺寸的关系、各要素的比例等与现实不同的情况。在附图的相互间，也存在包含彼此的尺寸的关系、比例不同的部分的情况。另外，一个实施方式、变形例中记载的内容原则上也同样能够应用于其它的实施方式、变形例。
图1是一个实施方式的面状照明装置1的外观立体图，且是从光的射出面侧观察到的图。在图1中，为了便于说明，将沿着面状照明装置1的壳体的长边的方向设为X轴方向，将沿着壳体的短边的方向设为Y轴方向，并将沿着壳体的厚度的方向设为Z轴方向。
在图1中，面状照明装置1呈大致长方形(也可以是大致正方形)且大致板状的外形，顶框2B在图中的近前侧的光的射出面侧露出。在图中看不到的背面侧有底框(2A)。顶框2B在内侧形成射出光的开口2a。开口2a的周围的部分是框缘部2b。另外，从面状照明装置1在X轴的正向延伸设置的是光源基板5的一部分，在其前端设置有连接部5a，用于与外部的电连接。顶框2B由不锈钢的钣金等形成。在使用面状照明装置1作为液晶显示装置等的背光灯的情况下，液晶显示装置等安装于开口2a以及框缘部2b的一侧。
图2是面状照明装置1的主要的构成要素的分解立体图，与图1相同是从光的射出面侧观察到的图。在图2中，面状照明装置1针对图的上侧的底框2A依次层叠反射器3A以及部分反射器基部3B、导光板4、光学片7A～7C，并在光学片上以盖的形式配置顶框2B。
底框2A具有底部和包围该底部周围的四面的侧壁。顶框2B具有形成有开口(2a)的框缘部(2b)和包围该框缘部周围的四面的侧壁。
反射器3A以及部分反射器基部3B(包含后述的连接辅助部102(图3)的部分)是配置在导光板4与底框2A的底部之间，反射在导光板4的与射出面相反侧的面泄漏的光并使其向射出面侧射出的光学部件。部分反射器基部3B固定于导光板4和底框2A两者。反射器3A不固定于导光板4，端部固定于底框2A。另外，在反射器3A与部分反射器基部3B之间设置有组装所需的规定宽度的间隙(间隔)。
导光板4是将从入光侧面4a入射的光导入至内部，并从与反射器3A相反侧的主面射出的光学部件。在导光板4的入光侧面4a侧，光源基板5固定于底框2A。光源基板5由FPC(Flexible Printed Circuit：柔性印刷电路)等形成。在光源基板5的与入光侧面4a对置的部分配置有多个(许多)LED等光源5b。此外，在图示的例子中，示出从顶面发光的顶视型LED的情况，但也能够使用从侧面发光的侧视型LED。
光学片7A～7C的端部固定于顶框2B的入光侧的背面。对于详细内容后述。光学片7A是扩散板等光学部件。光学片7B是棱镜片、BEF(Brightness Enhancement Film：增亮膜)等光学部件。光学片7C是反射偏光膜、DBEF(Dual Brightness Enhancement Film：偏光增亮膜)等光学部件。
图3是图1中的面状照明装置1的X－X剖视图的一部分(左侧部分)，图的上方作为光的射出方向描绘。在图3中，在底框2A的底部的内表面，经由白色且强粘合的双面胶带等固定部件101，共同地固定有作为反射器的第一部分的部分反射器基部3B的一个主面和作为反射器的第二部分的反射器3A的端部侧的主面。在部分反射器基部3B的与固定部件101相反侧的主面固定有连接辅助部102。反射器3A由双轴延伸聚酯膜等在内部具有气泡的光反射性的材料构成，部分反射器基部3B由白PET(Polyethylene Terephthalate：聚对苯二甲酸乙二醇酯)等在内部不具有气泡的光反射性的材料构成。
连接辅助部102的与部分反射器基部3B相反侧的主面固定于导光板4的入光侧面4a侧的主面。反射器3A的与固定部件101相反侧的主面不固定于导光板4。在反射器的第一部分与反射器的第二部分之间设置有组装所需的间隔亦即间隙G。
图4是连接辅助部102的部分的立体图。在图4中，连接辅助部102在双面胶带等带状的固定部件103上固定由PET等构成的带状的基体材料104，在固定部件103与基体材料104双方形成有大致矩形形状的切口104a。基体材料104也可以为光反射性的部件(白PET等)。而且，在各切口104a内配置热压胶带等固定部件105，固定部件105将部分反射器基部3B与导光板4之间固定。热压胶带例如由聚氨酯等构成，通过加热熔融进行粘合。此外，即使是由相同的聚氨酯等构成的固定部件，也能够使用可通过注射器等涂覆的粘合剂类型，且为无需热源而通过大气中的湿气进行固化的类型的部件作为固定部件105。固定部件103的与基体材料104相反侧的面固定于部分反射器基部3B。
固定部件105以配置在相邻的LED等光源5b之间的方式配置成飞岛状，以降低固定部件105与导光板4的接触面上的全反射对光学确定造成的影响。基体材料104以及固定部件103的切口104a作为热压胶带等固定部件105熔融时的止流部发挥作用，通过确保规定的粘合面积和厚度来确保粘合力。此外，从易于加工考虑，为一端成为开口的切口104a，但也可以是包围固定部件105的孔。
这样，连接辅助部102除了作为固定部件105的止流部的功能之外，还能够通过使与导光板4直接对置的基体材料104具有光反射性，使连接辅助部102与部分反射器基部3B一起作为反射器发挥作用，并能够增强/补充反射器的功能。另外，通过增强/补充反射器的功能，部分反射器基部3B不再需要较高的光反射性，所以能够增加部分反射器基部3B的材料的选项。
返回到图3，在底框2A的侧壁的内表面经由双面胶带等固定部件106固定光源基板5。光源基板5上的光源5b的射出面与导光板4的入光侧面4a对置。
另一方面，光学片7A～7C的(根据需要形成有耳部(舌片)的)端部固定于顶框2B的框缘部2b的背面侧。对于详细内容后述。而且，顶框2B覆盖在底框2A的开口侧，通过底框2A和顶框2B形成壳体。此外，部分反射器基部3B与反射器3A之间的间隙G的部分位于被顶框2B的框缘部2b覆盖的死区，另外，例如通过在下部侧配置由白色的胶带(光反射性的材料)构成的固定部件101，降低对从开口2a发出的射出光的影响。
图5是表示光学片7A～7C的配置例#1的图3中的A－A剖视图。在图5中，在顶框2B的框缘部2b的背面的框缘部2b延伸的方向的两端经由较厚的固定部件111固定有光学片7A的两端部的一部分。较厚的固定部件111例如能够通过交替地层叠双面胶带等固定部件与PET等基体材料而得到。另外，在两端的固定部件111的内侧的光学片7A的内表面，经由双面胶带等固定部件112固定光学片7B的端部的一部分(一对耳部)。另外，在固定部件112的内侧的光学片7A的内表面经由双面胶带等固定部件113固定光学片7C的端部的一部分(形成于中央部的耳部)。
例如，由不锈钢(SUS430)构成的顶框2B的线膨胀系数(×10-5/K)为1.04，光学片(DIF)7A的线膨胀系数为2.5，光学片(BEF)7B的线膨胀系数为2.58，光学片(DBEF)7C的线膨胀系数为7.59。即，顶框2B的线膨胀系数最小，且线膨胀系数按光学片7A→光学片7B→光学片7C的顺序增大。
因此，通过将光学片7A～7C中线膨胀系数最小的光学片7A固定于顶框2B的两端部，能够较小地抑制固定的范围内的顶框2B相对于温度变化的伸缩量与光学片7A相对于温度变化的伸缩量之差，并能够抑制光学片7A中的褶皱的产生。此外，由于较厚的固定部件111在剪切方向上变形，也有吸收顶框2B相对于温度变化的伸缩量与光学片7A相对于温度变化的伸缩量之差的效果。
另外，通过将线膨胀系数第二小的光学片7B固定在固定部件111的内侧的光学片7A上，能够较小地抑制固定的范围内的光学片7A相对于温度变化的伸缩量与光学片7B相对于温度变化的伸缩量之差，并能够抑制光学片7A以及光学片7B中的褶皱的产生。另外，通过将线膨胀系数第三小(最大)的光学片7C固定于光学片7A的中央部，能够较小地抑制固定的范围内的光学片7C相对于温度变化的伸缩量与光学片7A相对于温度变化的伸缩量之差，并能够抑制光学片7A以及光学片7C中的褶皱的产生。
图6是表示光学片7A～7C的配置例#2的图3中的A－A剖视图。在图6中，在顶框2B的框缘部2b的背面的框缘部2b延伸的方向的两端，经由双面胶带等固定部件121固定光学片7B的两端部的一部分。另外，与固定部件121和光学片7B的固定部分相连，经由双面胶带等固定部件122固定光学片7A的两端部的一部分。另外，在固定部件121的内侧的顶框2B的背面经由双面胶带等固定部件123固定光学片7C的端部的一部分。在该情况下，通过将线膨胀系数相对较小的光学片7A、7B固定于顶框2B的两端部，并将线膨胀系数相对较大的光学片7C固定于顶框2B的中央部，也能够减小固定的彼此间的相对于温度变化的伸缩量之差，并能够较小地抑制光学片7A～7C中的褶皱的产生。
图7是表示光学片7A～7C的配置例#3的图3中的A－A剖视图。在图7中，在顶框2B的框缘部2b的背面的框缘部2b延伸的方向的两端，经由双面胶带等固定部件131，在外侧进一步固定双面胶带等固定部件133，在内侧固定光学片7B的端部的一部分(一对耳部)。另外，在固定部件133的与固定部件131相反侧，固定光学片7A的两端部的一部分。另外，在固定部件131的内侧的顶框2B的背面经由双面胶带等固定部件134固定光学片7C的端部的一部分。在该情况下，通过将线膨胀系数最小的光学片7A固定于顶框2B的两端部，在其内侧固定线膨胀系数第二小的光学片7B，并将线膨胀系数最大的光学片7C固定于顶框2B的中央部，也能够减小固定的彼此间的相对于温度变化的伸缩量之差，并能够较小地抑制光学片7A～7C中的褶皱的产生。
图8是表示光学片7A～7C的配置例#4的图3中的A－A剖视图。在图8中，与图7不同之处在于在顶框2B经由双面胶带等固定部件141固定的光学片7B的宽度增大，与此相应地固定光学片7A的端部的双面胶带等固定部件143的宽度减小这一点。在顶框2B的中央部经由双面胶带等固定部件144固定光学片7C的端部的情况相同。在该情况下，通过将线膨胀系数最小的光学片7A固定于顶框2B的两端部，在其内侧固定线膨胀系数第二小的光学片7B，并将线膨胀系数最大的光学片7C固定于顶框2B的中央部，也能够减小固定的彼此间的相对于温度变化的伸缩量之差，并能够较小地抑制光学片7A～7C中的褶皱的产生。
另外，虽然在图5～图8中，光学片7B的两侧的端部的一部分(一对耳部)被固定，但也可以是仅由两侧中的一侧构成的悬臂结构。在图5中，当两侧的光学片7B中的一方消失时，也不需要固定该一方的固定部件112。在图6中，当两侧的光学片7B中的一方消失时，固定该一方的固定部件121、122能够置换为图5中的固定部件111那样的较厚的固定部件111。在图7中，当两侧的光学片7B中的一方消失时，能够缩短固定该一方的固定部件131的宽度。在图8中，当两侧的光学片7B中的一方消失时，能够缩短固定该一方的固定部件141的宽度。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，只要不脱离其主旨则能够进行各种变更。
如以上那样，实施方式的面状照明装置具备：导光板，从入光侧面入光；光源，对导光板的入光侧面照射光；顶框，覆盖导光板的射出面侧；以及多个光学片，配置于导光板的射出面侧，并将端部固定于顶框的框缘部的背面侧。由此，在实现了窄框缘化的情况下，由于能够在顶框的框缘部的背面侧进行多样固定，所以也能够稳定地进行光学片的固定。
另外，多个光学片中的线膨胀系数最大的第一光学片在框缘部延伸的方向的中央部直接或者间接固定于顶框，线膨胀系数第二大的第二光学片在中央部的两外侧或一侧的外侧直接或者间接固定于顶框。由此，能够进行适合于光学片的线膨胀系数不同的固定，并能够有效地防止光学片的褶皱的产生。
另外，第一光学片的端部经由固定部件直接固定于顶框的框缘部的背面侧。由此，能够提供光学片的固定的一个方式。
另外，第二光学片和第三光学片经由固定部件固定于顶框的框缘部延伸的方向的两端部，其中，上述第三光学片的线膨胀系数小于第二光学片的线膨胀系数。由此，能够提供光学片的固定的一个方式。
另外，线膨胀系数比第二光学片小的第三光学片经由固定部件固定于顶框的框缘部延伸的方向的两端部，第二光学片固定于比第三光学片的固定部靠框缘部延伸的方向的内侧。由此，能够提供光学片的固定的一个方式。
另外，线膨胀系数比第二光学片小的第三光学片经由固定部件固定于框缘部延伸的方向的两端部，第一光学片经由固定部件固定于第三光学片的框缘部延伸的方向的中央部。由此，能够提供光学片的固定的一个方式。
另外，本发明并不被上述实施方式所限定。适当地组合上述的各构成要素而构成的实施方式也包含于本发明。另外，本领域技术人员能够容易地导出进一步的效果、变形例。由此，本发明的更广泛的方式并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变更。
附图标记说明
1…面状照明装置，2A…底框，2B…顶框，3A…反射器，3B…部分反射器基部，4…导光板，4a…入光侧面，5…光源基板，5a…连接部，5b…光源，7A～7C…光学片。

Claims (6)

1.一种面状照明装置，具备：
导光板，从入光侧面入光；
光源，对上述导光板的入光侧面照射光；
顶框，覆盖上述导光板的射出面侧；以及
多个光学片，配置于上述导光板的射出面侧，且端部固定于上述顶框的框缘部的背面侧。
2.根据权利要求1所述的面状照明装置，其中，
上述多个光学片中的线膨胀系数最大的第一光学片在上述框缘部延伸的方向的中央部直接或者间接地固定于上述顶框，
线膨胀系数第二大的第二光学片在上述中央部的两外侧或一侧的外侧直接或者间接地固定于上述顶框。
3.根据权利要求2所述的面状照明装置，其中，
上述第一光学片的端部经由固定部件直接固定于上述顶框的框缘部的背面侧。
4.根据权利要求3所述的面状照明装置，其中，
上述第二光学片和第三光学片经由固定部件固定于上述顶框的上述框缘部延伸的方向的两端部，其中，上述第三光学片线膨胀系数小于上述第二光学片的线膨胀系数。
5.根据权利要求3所述的面状照明装置，其中，
第三光学片经由固定部件固定于上述顶框的上述框缘部延伸的方向的两端部，上述第三光学片的线膨胀系数小于上述第二光学片的线膨胀系数，
上述第二光学片固定于比上述第三光学片的固定部靠上述框缘部延伸的方向的内侧。
6.根据权利要求2所述的面状照明装置，其中，
第三光学片经由固定部件固定于上述框缘部延伸的方向的两端部，上述第三光学片的线膨胀系数小于上述第二光学片的线膨胀系数，
上述第一光学片经由固定部件固定于上述第三光学片的上述框缘部延伸的方向的中央部。
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