CN114846272A - 面状照明装置 - Google Patents

Abstract

实施方式的面状照明装置(1)具备：基板(2)、第一光学片(5)以及第二光学片(7)。所述基板(2)二维配置有多个光源(3)。所述第一光学片(5)配置于所述基板(2)的设有所述光源(3)的面侧，在所述第一光学片(5)的俯视观察时与所述光源(3)的中心重叠的位置设有遮光部(6)。所述第二光学片(7)配置于所述第一光学片(5)的设有所述遮光部(6)的面侧，设有容纳所述遮光部(6)的厚度的贯通孔(7a)或凹部(7b)。

Description

面状照明装置

技术领域

本发明涉及一种面状照明装置。

背景技术

作为液晶显示装置的背光灯等中使用的面状照明装置，已知有一种二维配置有由发光二极管(LED：Light Emitting Diode)等实现的多个光源并在光的射出面侧配置有光学片等的所谓直下式面状照明装置。

在这样的直下式面状照明装置中，LED等光源的正上方的部分的光量与其他部分的光量不同，容易产生亮度不均，因此提出了一种将由对光进行拦截、反射或漫射的材料形成的方向变更部等构件配置于光源的正上方的面状照明装置(例如，参照专利文献1等)。此外，有时，在设有上述对光进行拦截等的构件的射出面，会进一步以重叠的方式配置有其他光学片。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－106826号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，出于面状照明装置的薄化的要求，以重叠的方式配置于设有上述对光进行拦截等的构件的射出面的光学片也要谋求薄化。因此，由于对光进行拦截等的构件的厚度，光学片会发生变形(由于对光进行拦截等的构件的形状被转印而导致的变形)，产生亮度不均，会有对光学特性造成不良影响之虞。

本发明是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供一种能降低对光学特性的不良影响的面状照明装置。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题并达成目的，本发明的一个方案的面状照明装置具备：基板、第一光学片以及第二光学片。所述基板二维配置有多个光源。所述第一光学片配置于所述基板的设有所述光源的面侧，并在俯视观察时与所述光源的中心重叠的位置设有遮光部。所述第二光学片配置于所述第一光学片的设有所述遮光部的面侧，并设有容纳所述遮光部的厚度的贯通孔或凹部。

发明效果

本发明的一个方案的面状照明装置能降低对光学特性的不良影响。

附图说明

图1是第一实施方式的面状照明装置的俯视图。

图2是图1中的A－A剖视图。

图3是比较例的面状照明装置的局部剖视图。

图4是第二实施方式的面状照明装置的俯视图。

图5是图4中的A－A剖视图。

图6是图4中的B－B剖视图。

图7是第三实施方式的面状照明装置的俯视图。

图8是图7中的A－A剖视图。

图9是表示第四实施方式的光学片的其他结构例的图。

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。需要说明的是，本发明不受本实施方式限定。此外，附图中的各部件的尺寸关系、各部件的比例等有时会与实际不同。有时附图彼此之间也会包括彼此的尺寸关系、比例不同的部分。此外，一个实施方式、变形例所记载的内容原则上也同样适用于其他实施方式、变形例。

(第一实施方式)

图1是第一实施方式的面状照明装置1的俯视图，图2是图1中的A－A剖视图。需要说明的是，在图1中，对于面状照明装置1的壳体框架，省略了图示。

在图1和图2中，面状照明装置1具有大致矩形的平面形状，呈基板2上依次层叠有导光板4、基片5以及光学片7的构造。需要说明的是，也可以设为：在光学片7的外侧还层叠有任意片数的其他光学片(第三光学片)。

在基板2二维配置有由多个LED等实现的光源3，还设有向各光源3的电气布线。需要说明的是，多个光源3通过所谓区域调光的控制来单独地或以多个一组为单位控制点亮。此外，为了使光的反射良好，理想的是，在基板2的供光源3配置的面进行白色等的涂装或粘贴反射片或载置反射片，但也有时不实施针对反射的措施。

导光板4层叠于基板2的供光源3配置的那一侧的面。导光板4由聚碳酸酯等透明的树脂形成，沿厚度方向设有容纳光源3的光源用贯通孔4a。导光板4接收从光源3出发并经过光源用贯通孔4a的内壁面的光，在使光通过内部后向外部放出光。在导光板4，除了设有光源用贯通孔4a以外，有时还设有虚拟光源用贯通孔，关于其实施方式在后文中叙述。此外，也有时不设置导光板4，关于其实施方式在后文中叙述。

基片5配置于导光板4的与基板2相反侧的面。基片5在图示的例子中是最靠近光源3侧的光学片，也有时只是透明片。本实施方式的基片5是在导光板4(或基板2)侧的面形成有多个棱镜的棱镜片。在基片5，在从面状照明装置1的射出面侧(图2的上方)俯视观察时与光源3的中心重叠的位置的射出面侧的面(与基板2相反侧的面)设有遮光部6。遮光部6的尺寸例如被设为从面状照明装置1的射出面侧观察会遮盖导光板4的光源用贯通孔4a。

从面状照明装置1的射出面侧观察到的遮光部6的外形例如为圆形。除了这样的圆形以外，也可以是椭圆形、四边形等多边形，或者还可以是×状、＊状等使多条直线交叉的图案(提高了中央部的遮光度并降低了周边部的遮光度的图案)。遮光部6例如由单个或多个印刷层构成。遮光部6遮挡从光源3出发并经过光源用贯通孔4a直接来到面状照明装置1的射出面侧的光、从光源3出发并在光源用贯通孔4a的内壁面上反射而来到面状照明装置1的射出面侧的光、贯通光源用贯通孔4a的内壁面来到面状照明装置1的射出面侧的光等，降低亮度不均。遮光部6可以设为足以降低亮度不均的遮光度而无需设为100％的遮光度。此外，就遮光部6的各部分而言，例如可以提高中央部的遮光度并降低周边部的遮光度而无需使遮光度统一。在由多个印刷层构成的情况下，可以通过直径大的印刷层和层叠于其上的直径小的印刷层来提高中央部的遮光度并降低周边部的遮光度。基片5是第一光学片的一例。

光学片7配置于基片5的与基板2相反侧的面侧(面状照明装置1的射出面侧)。光学片7既可以仅层叠于基片5，也可以通过双面胶带、粘接剂等来整面或局部粘接于基片5。光学片7既可以是漫射片、棱镜片(包括角锥膜片(pyramid film))、增亮片等调整亮度特性、配光特性等的片(膜)，也可以只是不会对光学特性产生影响的透明片。在光学片7设有容纳基片5上的遮光部6的厚度的贯通孔7a。需要说明的是，在图2中，将遮光部6的厚度描绘为相对于光学片7的厚度为一半左右，但遮光部6的厚度也可以比光学片7的厚度厚，还可以是遮光部6的厚度的一部分被贯通孔7a容纳。在该情况下，配置于光学片7的外侧的其他光学片(第三光学片)既可以是平坦的，也可以是在与贯通孔7a对应的位置设有贯通孔、凹部(与遮光部6对置的一侧)的结构。如上所述，在遮光部6的平面形状的外形为圆形的情况下，贯通孔7a也为圆形。贯通孔7a的直径与遮光部6的直径相比，考虑到安装上的误差，大了间隙量的尺寸。例如，赋予相对于遮光部6的直径为10％左右的间隙。需要说明的是，间隙的大小并不限定于此，特别是，在光学片7“只是透明片”的情况下，间隙可以大于10％。有时也会设置凹部来代替贯通孔7a，关于其实施方式在后文中叙述。光学片7是第二光学片的一例。

图3是比较例的面状照明装置1’的局部剖视图，是与图2同样的部位的剖视图。此外，俯视图与图1相同。

在图3中，基板2’、光源3’、导光板4’、光源用贯通孔4a’、基片5’、遮光部6’与图2的面状照明装置1的基板2、光源3、导光板4、光源用贯通孔4a、基片5、遮光部6相同。不同点在于，光学片7’上未设置贯通孔7a，直接在设有遮光部6’的基片5’上以重叠的方式配置有光学片7’。因此，如图3所示，在光学片7’薄的情况下，会有光学片7’由于遮光部6’的厚度而发生变形从而产生亮度不均等对光学特性造成不良影响之虞。例如，在光学片7’为表面形成有微小的棱镜的棱镜片的情况下，光学片7’的表面由于变形而变得不平坦，由此，光射出的方向不是预定好的方向而产生亮度不均。

与此相对，在图1和图2的第一实施方式的面状照明装置1中，遮光部6的厚度被设于光学片7的贯通孔7a容纳，光学片7不会与遮光部6接触，因此光学片7不会发生变形，不用担心会对光学特性造成不良影响。需要说明的是，对于光学片7的贯通孔7a的部分，虽然作为光学片的功能消失，但由于是光量被遮光部6抑制的部分，因此几乎不用担心会对光学特性造成不良影响。此外，关于包围遮光部6的间隙也一样，由于如上所述是10％左右的微小的间隙(如上所述，间隙的大小不限定于10％左右，但依然是微小的)，因此几乎不用担心会对光学特性造成不良影响。特别是，在光学片7的外侧还设有其他光学片的情况下，对光学特性的影响会进一步消失。

(第二实施方式)

图4是第二实施方式的面状照明装置1的俯视图，图5是图4中的A－A剖视图，图6是图4中的B－B剖视图。本第二实施方式与上述第一实施方式的不同点在于，在导光板4除了设有光源用贯通孔4a以外，还设有虚拟光源用贯通孔4b。

在图4中，容纳遮光部6的贯通孔7a沿纵横方向二维配置，在包围各贯通孔7a的矩形的角点和矩形的边的中点设有虚拟光源用贯通孔4b。需要说明的是，贯通孔7a和虚拟光源用贯通孔4b的配置不限于图示的配置，可以进行以贯通孔7a为中心将虚拟光源用贯通孔配置为三角形等变形。

在图5和图6中，与在基板2上设有由LED等实现的光源3的部分对应地，在导光板4设有光源用贯通孔4a。虚拟光源用贯通孔4b设于没有光源3的部分。从光源3出发穿过光源用贯通孔4a的内壁面射入的光在通过导光板4的内部后从虚拟光源用贯通孔4b的内壁面射出，由此，虚拟光源用贯通孔4b与内部具有光源3的光源用贯通孔4a同样地射出光。因此，即使减小基板2上的光源3的配置密度，也不会增加亮度不均，能通过减少光源3的个数来降低制造上的成本。需要说明的是，由于虚拟光源用贯通孔4b内不存在实际的光源3，因此无需用于遮挡从光源3直接来到面状照明装置1的射出面侧的光的遮光部6。

由光学片7的贯通孔7a实现的效果与第一实施方式相同，光学片7不会与遮光部6接触，因此光学片7不会发生变形，不用担心会对光学特性造成不良影响。

(第三实施方式)

图7是第三实施方式的面状照明装置1的俯视图，图8是图7中的A－A剖视图。本第三实施方式是从图1和图2的第一实施方式中去除了导光板4的实施方式。需要说明的是，也可以从图4～图6的第二实施方式中去除导光板4。

在图7和图8中，基板2、光源3、基片5、遮光部6、光学片7、贯通孔7a与图1和图2的第一实施方式相同。不过，在图8中，由于没有导光板4，因此基片5由未图示的间隔物等以隔开规定的间隔的方式支承于基板2上。对于基板2与基片5的间隔而言，若间隔过小，则会使来自光源3的光未充分扩展就到达基片5而导致亮度不均，因此设为亮度不均被允许的程度的适度的间隔。此外，由于不存在导光板4，因此可以不根据导光板4的光源用贯通孔4a的直径来决定遮光部6的直径。在该情况下，遮光部6只要对从光源3出发直接来到射出面侧的光进行遮光即可。

由光学片7的贯通孔7a实现的效果与第一实施方式相同，光学片7不会与遮光部6接触，因此光学片7不会发生变形，不用担心会对光学特性造成不良影响。

(第四实施方式)

图9是表示第四实施方式的光学片7的其他结构例的图。图9中仅示出了光学片7，可以使用该光学片7来代替第一实施方式至第三实施方式中的光学片7。第一实施方式至第三实施方式中采用了在光学片7设有贯通孔7a的结构，但在本第四实施方式中，采用了在光学片7设有容纳遮光部6的厚度的凹部的结构。

在图9中，将光学片7设为片构件71与片构件72贴合而形成的构件。在一方的片构件71设有贯通孔71a，在另一方的片构件72未设置贯通孔。并且，在片构件71与片构件72贴合的状态下，贯通孔71a的部分成为凹部7b。即，由片构件71的贯通孔71a和片构件72形成光学片7的凹部7b。凹部7b的深度(与片构件71的厚度相等)设定为比遮光部6的厚度大的尺寸。片构件71是第一片构件的一例。片构件72是第二片构件的一例。

由光学片7的凹部7b实现的效果与第一实施方式至第三实施方式相同，光学片7不会与遮光部6接触，因此光学片7不会发生变形，不用担心会对光学特性造成不良影响。需要说明的是，与凹部7b重叠的片构件72的部分不是贯通孔，因此能在片构件72侧作为光学片发挥功能，能进一步降低凹部7b对光学特性的影响。

(变形例)

作为上述实施方式的变形例，也可以设为将遮光部6移动到基片5的基板2侧的面侧并在基片5的基板2侧(在第一实施方式、第二实施方式中为基片5与导光板4之间)配置设有贯通孔7a或凹部7b(图9)的第二光学片即光学片7来代替图2、图5或图8的结构。

此外，也可以设为：除了图2、图5或图8的结构以外，还在基片5的基板2侧(在第一实施方式、第二实施方式中为基片5与导光板4之间)配置其他光学片(第四光学片)。需要说明的是，也可以设为：在将遮光部6移动到基片5的基板2侧的面侧并在基片5的基板2侧存在设有贯通孔7a或凹部7b(图9)的光学片7的情况下，在该光学片7的更靠基板2侧的面配置其他光学片(第四光学片)来代替图2、图5或图8的结构。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

如上所述，实施方式的面状照明装置具备：基板，二维配置有多个光源；第一光学片，配置于基板的设有光源的面侧，并在俯视观察时与光源的中心重叠的位置设有遮光部；以及第二光学片，配置于第一光学片的设有遮光部的面侧，并设有容纳遮光部的厚度的贯通孔或凹部。由此，能提供一种能降低对光学特性的不良影响的面状照明装置。

此外，遮光部配置于第一光学片的与基板相反侧的面侧或第一光学片的基板侧的面侧。由此，能提高遮光部的配置的自由度。

此外，遮光部由单个或多个印刷层构成。由此，能适用于各种构造的遮光部。

此外，在俯视观察时遮光部的外形为圆形，容纳遮光部的厚度的贯通孔或凹部为尺寸比遮光部的外形大规定的间隙的量的圆形。由此，能吸收制造上的误差，降低对光学特性的不良影响。

此外，具备第三光学片，该第三光学片配置于第一光学片或第二光学片中作为远离基板的那一侧的外侧的面侧。由此，能随意调整光学特性，并且能降低第二光学片的贯通孔或凹部对光学特性的影响。

此外，具备第四光学片，该第四光学片配置于第一光学片或第二光学片中作为靠近基板的那一侧的基板侧的面侧。由此，能随意调整光学特性。

此外，具备导光板，该导光板以与基板的设有光源的面侧邻接的方式配置，沿厚度方向设有容纳光源的贯通孔。由此，能适用于包括设有容纳光源的贯通孔的导光板的面状照明装置。

此外，在导光板，在容纳光源的贯通孔的周围沿厚度方向设有虚拟光源用的贯通孔。由此，能适用于包括设有容纳光源的贯通孔和虚拟光源用的贯通孔的导光板的面状照明装置。

此外，第二光学片中，设有贯通孔的第一片构件与未设置贯通孔的第二片构件层叠，由第一片构件的贯通孔和第二片构件形成第二光学片的凹部。由此，能容易地形成第二光学片的凹部，并且能使与凹部重叠的第二片构件作为光学片发挥功能，能进一步降低对光学特性的影响。

此外，本发明并不受上述实施方式限定。将上述各部件适当组合而构成的面状照明装置也包含于本发明中。此外，本领域技术人员能容易地推导出更多的效果、变形例。因此，本发明的更广泛的方案不限于上述实施方式，可以进行各种变更。

附图标记说明

1：面状照明装置；2：基板；3：光源；4：导光板；4a：光源用贯通孔；4b：虚拟光源用贯通孔；5：基片；6：遮光部；7：光学片；7a：贯通孔；7b：凹部；71：片构件；71a：贯通孔；72：片构件。

Claims (9)

1.一种面状照明装置，其特征在于，具备：

基板，二维配置有多个光源；

第一光学片，配置于所述基板的设有所述光源的面侧，在所述第一光学片的俯视观察时与所述光源的中心重叠的位置设有遮光部；以及

第二光学片，配置于所述第一光学片的设有所述遮光部的面侧，并设有容纳所述遮光部的厚度的贯通孔或凹部。

2.根据权利要求1所述的面状照明装置，其特征在于，

所述遮光部配置于所述第一光学片的与所述基板相反侧的面侧或所述第一光学片的所述基板侧的面侧。

3.根据权利要求1或2所述的面状照明装置，其特征在于，

所述遮光部由单个或多个印刷层构成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的面状照明装置，其特征在于，

在俯视观察时，所述遮光部的外形为圆形，

容纳所述遮光部的厚度的贯通孔或凹部为尺寸比所述遮光部的外形大规定的间隙的量的圆形。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的面状照明装置，其特征在于，具备：

第三光学片，配置于所述第一光学片或所述第二光学片中作为远离所述基板的那一侧的外侧的面侧。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的面状照明装置，其特征在于，具备：

第四光学片，配置于所述第一光学片或所述第二光学片中作为靠近所述基板的那一侧的所述基板侧的面侧。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的面状照明装置，其特征在于，具备：

导光板，以与所述基板的设有所述光源的面侧邻接的方式配置，沿厚度方向设有容纳所述光源的贯通孔。

8.根据权利要求7所述的面状照明装置，其特征在于，

在所述导光板，在容纳所述光源的贯通孔的周围沿厚度方向设有虚拟光源用的贯通孔。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的面状照明装置，其特征在于，

所述第二光学片中，设有贯通孔的第一片构件与未设置贯通孔的第二片构件层叠，由所述第一片构件的贯通孔和所述第二片构件形成所述第二光学片的凹部。

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