CN115113322A - 面状照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种兼顾屏幕质量和窄边框化的面状照明装置。实施方式的面状照明装置具备导光板、光源、后部框架、中间件以及固定构件。所述导光板从入光侧面入光。所述光源向所述导光板的入光侧面照射光。所述后部框架容纳所述导光板和所述光源。所述中间件的局部激光熔敷于所述导光板的所述后部框架侧的主面的入光侧的端部。所述固定构件配置于所述中间件与所述后部框架的底部之间。

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
已知有一种从导光板的入光侧面射入光并从导光板的一方的主面射出光的所谓侧光式面状照明装置(例如，参照专利文献1、专利文献2等)。这样的面状照明装置用作液晶显示装置中的背光灯等。
此外，在普通的面状照明装置中，很多时候会将设有光射出用的开口的前部框架(顶部框架)用作壳体的一部分，前部框架中的形成光射出用的开口的部分称为边框。近来，主要出于设计上的观点而要求缩窄边框的宽度的窄边框化。
此外，作为面状照明装置的部件的导光板会因温度变化而伸缩，因此容纳这些部件的后部框架(底部框架)的侧壁与导光板之间需要有相对于伸缩方向的间隙。由于存在间隙，因此在仅载置导光板的情况下，导光板会因施加于面状照明装置的振动而触碰到底部框架从而产生敲击噪声，给使用者带来不快。因此，以往一般通过橡胶等弹性构件来支承导光板的非入光侧的角部，将导光板向入光侧压迫，由此防止振动并且吸收导光板相对于温度变化的的伸缩。
然而，对于由上述的弹性构件实现的导光板的支承而言，必须使弹性构件的伸缩方向上的厚度为与间隙对应的量，难以减小对配置弹性构件的部分的进行覆盖边框部的宽度，难以实现窄边框化。
此外，虽然也可以考虑通过双面胶带等固定构件固定导光板来代替弹性构件，但难以在维持屏幕质量的同时谋求窄边框化。即，在导光板与固定构件的接触界面，固定构件对光的散射、吸收这样的光学特性、导光板与固定构件的接触状态会影响屏幕质量，因此，理想的是，导光板与固定构件的接触面积为极小。但是，对于双面胶带等固定构件而言，为了施展足够的力以固定导光板，需要大的接触面积，因此难以兼顾屏幕质量和窄边框化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011－171208号公报
专利文献2：日本特开2019－153566号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供一种能兼顾屏幕质量和窄边框化的面状照明装置。
用于解决问题的方案
为了解决上述的问题并达成目的，本发明的一个方案的面状照明装置具备导光板、光源、后部框架、中间件以及固定构件。所述导光板从入光侧面入光。所述光源向所述导光板的入光侧面照射光。所述后部框架容纳所述导光板和所述光源。所述中间件的局部激光熔敷于所述导光板的所述后部框架侧的主面的入光侧的端部。所述固定构件配置于所述中间件与所述后部框架的底部之间。
发明效果
本发明的一个方案的面状照明装置能兼顾屏幕质量和窄边框化。
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是图1中的X－X剖视图。
图3是图2中的Y－Y剖视图。
图4是表示从导光板侧观察到的激光熔敷部的例子的图。
图5是表示光在具有激光熔敷部的部分被吸收的情形的图。
图6是表示光在具有气隙的部分被吸收的情形的图。
图7是表示导光板的整个面上的亮度分布的例子的图。
图8是表示比较例的面状照明装置的入光侧的结构的剖视图。
图9是图8中的Y－Y剖视图。
图10是表示光在被透明双面胶带全面紧贴的导光板内发生漫反射的情形的图。
图11是表示比较例的导光板的整个面上的亮度分布的例子的图。
附图标记说明
1：面状照明装置；2：后部框架；2a：底部；2b：侧壁；3：前部框架；3a：开口；4：白色双面胶带；5：反射体；6：黑色片；7：激光熔敷部；8：气隙；9：导光板；9a、9b：主面；9c：入光侧面；10：基板；11：光源；11a：发光部。
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，本发明并不限定于本实施方式。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。
图1是一个实施方式的面状照明装置1的外观立体图，是从倾斜方向观察光的射出面的图。为了方便说明，在图1中，将沿面状照明装置1的壳体的长边的方向设为X轴方向，将沿壳体的短边的方向设为Y轴方向，将沿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具有大致矩形且大致平板状的外形，在图中的上侧的光的射出面侧的端部露出有前部框架(顶部框架)3。此外，在背面侧具有后部框架(底部框架)2。在前部框架3形成有供光射出的开口3a。前部框架3、后部框架2由树脂、金属等形成。在将面状照明装置1用作液晶显示装置等的背光灯的情况下，液晶显示装置等装接于开口3a那一侧。需要说明的是，图1中示出了大致平板状的壳体，但壳体也可以是弯曲的板状的构件。在该情况下，除了后部框架2、前部框架3之外，后述的内部的导光板等也呈弯曲的形状。
图2是图1中的X－X剖视图，示出了入光侧的沿导光方向的剖面结构。
图3是图2中的Y－Y剖视图，示出了入光侧的沿与导光方向正交的方向的剖面结构。需要说明的是，在图2和图3中，对于前部框架3、配置于导光板的射出面侧的光学片(漫射片、棱镜片等)，省略了图示。
在图2和图3中，在后部框架2的入光侧的侧壁2b固定有柔性印刷电路(FPC：Flexible Printed Circuits)等基板10，在基板10上配置有由发光二极管(LED：LightEmitting Diode)等实现的多个光源11。光源11的发光部11a与导光板9的入光侧面9c对置。需要说明的是，虽然图示出了从芯片的顶面发光的顶发光LED，但也可以通过改变基板10的配置来设为从芯片的侧面发光的侧发光LED。
另一方面，在后部框架2的底部2a的内表面，经由作为固定构件的白色双面胶带4，在入光边侧固定有作为中间件的黑色片6，并以隔开少许间隙的方式朝向导光方向的末端侧固定有反射体5。白色双面胶带4具有沿入光边延伸的带状的形状，为了将来自导光板9、光源11的漏光反射向射出面侧来提高光效率，呈反射率高的白色。反射体5是使从导光板9泄漏到背侧(非射出侧)的光返回导光板9侧的构件，表面呈反射率高的白色等。
在作为中间件的黑色片6载置有导光板9的背侧的主面9a的端部，导光板9和黑色片6由激光熔敷部7固定。导光板9具有大致矩形且大致平板状的外形，由普通的聚碳酸酯等透明的树脂等形成，将从入光侧面9c入光的光引导至末端侧并通过背侧的主面9a的光学元件的工作将光从相反侧的主面9b射出。
作为中间件的黑色片6例如通过由聚碳酸酯等实现的相同的材料形成，以便与导光板9熔敷。即，由于难以将由聚碳酸酯等实现的导光板9与由金属等实现的后部框架2直接熔敷，因此作为中间件配置了由与导光板9相同的材料形成的黑色片6，并将黑色片6与导光板9熔敷。此外，黑色片6呈黑色，以便容易吸收激光的能量从而能高效地进行激光熔敷。
需要说明的是，虽然预想到了由于使用中间件而造成的强度不稳，但由于能在熔敷面的相反侧通过大面积的白色双面胶带4进行固定，因此能获得足够的强度。此外，由于中间件为黑色，因此不拘白色双面胶带4的光学特性、贴合状态，因此在胶带选定、组装工序上能得到好处。
此外，在图3中，激光熔敷部7呈避开了与光源11对置的位置的孤岛状，在没有激光熔敷部7的部分形成有气隙8。气隙8既可以是因激光熔敷部7的形成而自然地形成于黑色片6的部分(在激光熔敷部7以外的部分，导光板9与黑色片6仅仅稍稍相接，因此存在空气层)，也可以是主动设置于黑色片6的表面的凹部。通过存在气隙8，能减少被作为中间件的黑色片6那一侧吸收的光，降低对屏幕质量的影响。特别是，在中间件为黑色片6的情况下，光的吸收较大，因此通过气隙8的存在来防止光的吸收。
此外，确认了如下情况：虽然如图3所示激光熔敷部7避开与光源对置的位置地设置的方式对从光源11射入的光的影响更小，但即使激光熔敷部7设于与光源对置的位置，如后文中所述也几乎不会有对从光源11射入的光造成影响。
图4是表示从导光板9侧观察到的激光熔敷部7的例子的图。在图4中，线L1与导光板9的入光侧面9c对应，线L2与黑色片6的内侧的端面对应。
如图4所示，激光熔敷部7的轮廓为大致圆形，宏观上呈点状。激光熔敷部7既可以像图4那样由一个或多个点状的熔敷构成，也可以由通过点状的熔敷连续形成的一个或多个线状的熔敷构成，可以设为任意轮廓的激光熔敷。此外，在向激光熔敷部7的内部封入气体的加热温度下进行激光熔敷，该气体起到气隙的作用，能减少经过激光熔敷部7被作为中间件的黑色片6那一侧吸收的光来降低对屏幕质量的影响。
此外，只要在导光板9的入光侧的边的大致中央的规定范围内进行激光熔敷即可。由此，能在通过激光熔敷来确保足够的固定强度的同时简化激光熔敷的作业。而且，在导光板9的入光侧的边的大致中央的规定范围内进行由作为固定构件的白色双面胶带4实现的作为中间件的黑色片6与后部框架2的底部2a的固定。由此，能在导光板9和作为中间件的黑色片6因温度变化而伸缩(由于材料相同，因此导光板9和黑色片6同比例地伸缩)时，防止作为固定构件的白色双面胶带4由于与入光侧的边的端部处的后部框架2的伸缩(金属的伸缩与树脂相比非常小)的差异而发生剥离。
图5是表示光在具有激光熔敷部7的部分被吸收的情形的图。在图5中，像带箭头的实线那样进入导光板9内的光的一部分被黑色片6吸收，像带箭头的虚线那样被反射。需要说明的是，如前所述，设有激光熔敷部7的部分的占比小，而且通过封入激光熔敷部7的内部的气体被黑色片6吸收的光的量少，因此影响小。
图6是表示光在具有气隙8的部分被吸收的情形的图。在图6中，像带箭头的实线那样进入导光板9内的光通过气隙8不受黑色片6侧的影响，在导光板9内多重反射。
图7是表示导光板9的整个面上的亮度分布的例子的图。在图7中，虽然后述的比较例(图8～图11)会在导光板的入光侧的端部产生被称为光条的亮度线状地变高的部分从而使屏幕质量降低，但在图7中，在导光板9的端部P未产生光条，呈整面均匀的亮度分布。
图8是表示比较例的面状照明装置1”的入光侧的结果的剖视图。图9是图8中的Y－Y剖视图。在图8和图9中，后部框架2”、底部2a”、侧壁2b”、白色双面胶带4”、反射体5”、导光板9”、主面9a”、主面9b”、入光侧面9c”、基板10”、光源11”以及发光部11a”与图2和图3中的后部框架2、底部2a、侧壁2b、白色双面胶带4、反射体5、导光板9、主面9a、主面9b、入光侧面9c、基板10、光源11以及发光部11a对应。图2和图3中的黑色片6在图8和图9中被透明双面胶带6”取代，图2和图3中的激光熔敷部7和气隙8取消，透明双面胶带6”全面紧贴于导光板9”的主面9a”的端部。
图10是表示光在被透明双面胶带6”全面紧贴的导光板9”内发生漫反射的情形的图。在图10中，当透明双面胶带6”全面紧贴于导光板9”时，像带箭头的实线那样进入导光板9内的光会在边界面发生漫反射，由此导致产生光条而使屏幕质量降低。
图11是表示比较例的导光板9”的整个面上的亮度分布的例子的图。在图11中，在导光板9”的入光侧的端部产生了光条LB，造成屏幕质量降低。前述的实施方式中的亮度分布(图7)未产生光条，能提高屏幕质量。
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：导光板，从入光侧面入光；光源，向导光板的入光侧面照射光；后部框架，容纳导光板和光源；中间件，局部激光熔敷于导光板的后部框架侧的主面的入光侧的端部；以及固定构件，配置于中间件与后部框架的底部之间。由此，能兼顾屏幕质量和窄边框化。即，通过激光熔敷来以小接触面积牢固地固定导光板和中间件，中间件以必要的任意的接触面积通过固定构件固定于后部框架的底部，因此能在维持屏幕质量的同时有助于窄边框化。
此外，中间件由与导光板相同的材料形成。由此，容易进行导光板与中间件的激光熔敷，并且相对于温度变化的伸缩同等，能牢固地进行导光板与中间件的固定。
此外，中间件为黑色。由此，容易吸收激光的能量从而能高效地进行激光熔敷。
此外，导光板和中间件由聚碳酸酯形成。由此，能用普通的材料来形成导光板和中间件。
此外，固定构件为双面胶带。由此，能简易地进行中间件的固定。
此外，在导光板的入光侧的边的大致中央的规定范围内进行激光熔敷。由此，能在通过激光熔敷来确保足够的固定强度的同时简化激光熔敷的作业。
此外，在导光板的入光侧的边的大致中央的规定范围内进行由固定构件实现的中间件与后部框架的底部的固定。由此，能在导光板和中间件因温度变化而伸缩时防止固定构件由于入光侧的边的端部处的后部框架的底部与中间件的伸缩的差异而发生剥离。
此外，激光熔敷在从导光板的主面侧俯视观察时为一个或多个点状的熔敷或者一个或多个线状的熔敷。由此，能以任意的轮廓进行激光熔敷。
此外，避开与光源对置的位置进行激光熔敷，或者不顾虑与光源对置的位置进行激光熔敷。由此，能在任意的位置进行激光熔敷。确认了如下情况：避开与光源对置的位置地进行激光熔敷的方式对从光源射入的光的影响更小，但即使在与光源对置的位置进行激光熔敷，也几乎不会对从光源射入的光造成影响。
此外，在导光板与中间件的边界部分的未进行激光熔敷的部分形成有气隙。由此，能减少被中间件那一侧吸收的光来降低对屏幕质量的影响。特别是，在中间件为黑色的情况下，光的吸收大，因此通过气隙的存在来防止光的吸收。
此外，在向熔敷部的内部封入气体的加热温度下进行激光熔敷。由此，在进行了激光熔敷的部分，封入内部的气体起到气隙的作用，能减少经过进行了激光熔敷的部分被中间件那一侧吸收的光来降低对屏幕质量的影响。
此外，固定构件对配置于导光板的非射出面侧的反射体的入光侧的端部进行固定。由此，不需要其他构件来进行反射体的固定，能谋求部件数的削减。
此外，本发明并不限于上述实施方式。将上述的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的实施方式，可以进行各种变更。

Claims (12)

1.一种面状照明装置，其特征在于，具备：
导光板，从入光侧面入光；
光源，向所述导光板的入光侧面照射光；
后部框架，容纳所述导光板和所述光源；
中间件，局部激光熔敷于所述导光板的所述后部框架侧的主面的入光侧的端部；以及
固定构件，配置于所述中间件与所述后部框架的底部之间。
2.根据权利要求1所述的面状照明装置，其特征在于，
所述中间件由与所述导光板相同的材料形成。
3.根据权利要求1或2所述的面状照明装置，其特征在于，
所述中间件为黑色。
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，
所述导光板和所述中间件由聚碳酸酯形成。
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，
所述固定构件为双面胶带。
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，
在所述导光板的入光侧的边的大致中央的规定范围内进行所述激光熔敷。
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，
在所述导光板的入光侧的边的大致中央的规定范围内进行由所述固定构件实现的所述中间件与所述后部框架的底部的固定。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的面状照明装置，其特征在于，
所述激光熔敷在从所述导光板的主面侧俯视观察时为一个或多个点状的熔敷或者一个或多个线状的熔敷。
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，
避开与所述光源对置的位置进行所述激光熔敷，或者，不顾虑与所述光源对置的位置进行所述激光熔敷。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的面状照明装置，其特征在于，
在所述导光板与所述中间件的边界部分中的未进行所述激光熔敷的部分形成有气隙。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的面状照明装置，其特征在于，
在向熔敷部的内部封入气体的加热温度下进行所述激光熔敷。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的面状照明装置，其特征在于，
所述固定构件对配置于所述导光板的非射出面侧的反射体的入光侧的端部进行固定。
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