TWI393955B - 面光源裝置 - Google Patents

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TWI393955B
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Koichi Takemura
Kazuhide Hirota
Kang-Bin Xiao
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Description

面光源裝置
本發明係有關於作為液晶顯示裝置使用之背光裝置的面光源裝置。
作為面光源裝置，已知一種端面入射型面光源裝置，其具有：面發光部，係將擴散板和稜鏡片疊層於導光板上；及光源，係配置成和導光板的端面相對向；從導光板的端面將自光源射出的光導入內部，並從擴散板和稜鏡片射出在導光板的內部擴散的光，藉此得到面發光。
又，就端面入射型面光源裝置而言，在專利文獻1提議一種裝置，其作成在和光源相鄰之導光板的端部設置隨著遠離入射端面而厚度逐漸變薄的截面縮小部，使從端面所射入的光縮小，並向面發光區域傳播。
依據專利文獻1所揭示的技術，具有使在面光源裝置之面發光區域的厚度變薄，並可使液晶顯示裝置變成更薄的優點。可是，有關從光源所射出之光的一部分，對傾斜面的入射角變小。結果，光的一部分從傾斜面漏出。又，所漏出的光射入稜鏡片的端面或稜鏡片之間，而在液晶面板(尤其接近光源的邊緣部)產生亮度變動。
為了解決此問題，例如，如在專利文獻2的提議所示，亦考慮到對稜鏡片的端面塗布墨水。可是，對極薄(約60μm)之稜鏡片的端面均勻地塗布墨水，這顯著地妨礙稜鏡片的量產。又，即使可塗布墨水，亦不僅極端缺少可靠性，而且若考慮已乾燥的墨水掉落時的問題，並不是可實用化的技術。
[專利文獻1]特開平6-317797號公報
[專利文獻2]專利第3437029號
因此，本發明之目的在於提供一種解決以上的問題，並遮蔽射入稜鏡片的光之新的技術。
為了達成此目的，本發明的面光源裝置(10)，將擴散板(26)和稜鏡片(27)疊層於導光板(11)上，並將從配置成和該導光板的端面(14)相對向之光源(23)所射出的光從該導光板(11)的端面(14)導入內部，再經由和該擴散板(26)相對向的前面(13)而從該擴散板(26)和該稜鏡片(27)射出在該導光板(11)的內部所擴散的光，藉此，得到面發光(35)，該裝置的特徵為：該導光板(11)具有：包含有和該光源(23)相對向之端面(14)的導光部(16)、和該擴散板(26)相對向的發光部(21)、以及連結該導光部(26)和該發光部(21)的連結部(19)；在該連結部(19)的前面具有傾斜面(20)，該傾斜面(20)從該導光部(16)向該發光部(21)，並向相反側的背面(12)逐漸後退；該導光部(16)和該連結部(19)的前面由遮光構件(32)所覆蓋；該遮光構件(32)作成未經由該稜鏡片(27)固定於該擴散板(26)，可使空氣介於該遮光構件(32)和該傾斜面(20)之間。
依據如此構成之本發明的面光源裝置(10)，利用遮光構件(32)遮住從傾斜面(20)所漏出的光(36)。而且，因為遮光構件(32)的端部固定於擴散板(26)，所以所漏出的光(36)不會向稜鏡片(27)傳播。因而，在發光部(21)的端部不會產生亮度變動，而保持面發光(35)的均勻性。
以下，參照附圖，說明本發明之實施例。此外，在以下的說明，雖然使用意指特定方向的術語(「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後(背)」以及包含那些之其他用語)，但是其目的在於參照圖面，易於理解發明，而不是利用那些術語來限定發明之技術性範圍。
[第1實施例]
第1圖顯示本發明之面光源裝置10的一部分。所圖示的面光源裝置10具有導光板11。從前方(圖的上方)看時，導光板11具有長方形或正方形的四角形，並由位於圖之下側的背面12、位於圖之上側的前面13、連結背面12及前面13的4個端面形成外形。
如圖所示，導光板11在其一端面14附近，厚度(上下方向之寬度)變厚。具體說明之，導光板11的背面12由一個平坦面形成。另一方面，導光板11的前面13從端面14至僅隔既定距離的第1位置(傾斜始端部)15的區域16由平的面(電路基板支持面)17所形成，又，從第1位置15向右側(和端面14反側)僅隔既定距離的第2位置(傾斜終端部)18的區域19由傾斜成導光板11之厚度從第1位置15向第2位置18逐漸變薄的面(傾斜面)20所形成，此外，從第2位置18起，右側區域21再由平的面(薄膜支持面)22所形成。在此，傾斜面可如第1圖所示為二維者，亦可如第7圖所示為三維者。又，亦可設法將V槽(參照第7圖)或凹凸形狀設置於傾斜面，使得難以從傾斜面漏光。在以下的說明中，將導光板11中含有和端面14相鄰之平的面之區域16稱為導光部，將包含有離開端面14之平的面之區域21稱為發光部，將位於這些導光部16和發光部21之間之傾斜的區域19稱為連結部(或縮小部)。
光源23配置成和端面14相對向。在實施形態中，利用發光二極體於光源23，複數個發光二極體在圖面之表背方向(和所圖示之X、Y方向正交的Z方向)隔著既定之間隔配置。以電氣式連接光源23和電源(未圖示)的電路基板24最好固定於區域16的電路基板支持面17。
此外，導光板11的端面14和光源23必須以光學式連接成從光源23所射出的光高效率地射入導光板內部。因而，導光部16需要某程度之厚度(端面14之Y方向的高度)。
如後面之說明所示，作成藉反射構件25再利用射入導光板11的光中從導光板背面12所漏出的光。此反射構件25可以單獨的反射片形成，亦可將反射材料塗布於導光板11之背面12而形成。依此方式，從前面13高效率地射出所射入的光。
在形成發光部21的薄膜支持面22上配置複數片光學片。於實施形態中，在導光板11上，配置一片擴散板26和一片或兩片稜鏡片27、28。如圖所示，擴散板26的左端(和傾斜面20相鄰的端部29)配置於傾斜終端部18的附近。另一方面，稜鏡片27、28的左端(和傾斜面20相鄰的端部30)比擴散板端部29更向右側挪移，並使擴散板26之端部附近的前面部分露出，而形成遮光片固定部(遮光構件固定部)31。
遮光片32配置於傾斜面20上。因為遮光片32防止從傾斜面20所洩漏的光從稜鏡片27、28的端面及稜鏡片27、28之間進入稜鏡片27、28的內部，沿著端面14在Z方向連續地配置於導光板11的端部，並覆蓋傾斜面20整體，一端側(左側)經由電路基板24固定於導光部16，而另一端側固定於擴散板26的遮光構件固定部31。
如此，為了將遮光片32固定於導光部16和擴散板26，將黏接層(未圖示)形成於遮光片32的背面。可是，覆蓋遮光片32之傾斜面20的部分(傾斜面被覆部)形成非黏接層34(參照第2圖)，以防止遮光片32和傾斜面20密接，並在兩者之間產生空氣層33。非黏接層34以將非黏接材料印刷於黏接層上的方式形成較佳。此印刷技術例如揭示於特開2006-69045號公報。替代之，亦可藉由將非黏接性的薄膜黏貼於遮光片32的背面，而形成非黏接層。此外，遮光片32根據其目的以在光的吸收性優異的顏色(例如黑色)較佳。非黏接層34雖以黑色較佳，惟為了可確認非黏接層，亦可以黑色以外的顏色形成。
依據此面光源裝置10，從光源23射入導光板11的光大部分一面在導光板11的背面12和前面13反覆反射，一面通過導光部16和區域19，向發光部21傳播、擴大，從發光部21射出。從發光部21出來的光被擴散板26擴散，以稜鏡片27、28向前方聚光，於發光部21上形成均勻之面發光35。
如此，雖然射入導光板11之大部分光形成面發光35，射入傾斜面20之光的一部分卻透過傾斜面20而向外部漏出。可是，從傾斜面20所漏出的光36被遮光片32補捉。又，因為遮光片32的右側端部黏貼並固定於擴散板26，所以所漏出的光36不會向稜鏡片27、28傳播。因而，在發光部21的端部不會產生亮度變動，而保持面發光35的均勻性。
用於構成面光源裝置10之構件之具體材料(商品)例如以下的第1表所示。
第3圖表示第1實施例之變形例的面光源裝置10B。如圖所示，於面光源裝置10B，在遮光片32的端部40和與其相對向之擴散板26的遮光片固定部31之間插入遮光性的間隔片41。就具體之間隔片41的材料而言，例如有日東電工製之「薄的Clean Foam SCF400」。較佳地，遮光間隔片41例如利用雙面膠帶(未圖示)分別連續或局部地固定於遮光片32和擴散板26。又，較佳地，如圖所示，在將液晶面板42(包含有43：液晶玻璃、44、45：偏光板)放在面光源裝置10B上的狀態下，如圖所示，遮光間隔片41使遮光間隔片41的前面和稜鏡片28的前面變成同一面或大致同一面，即兩者的前面位於一個平的面上。因而，遮光間隔片41以除了遮光性以外，還具有柔軟性和壓縮性能的發泡樹脂形成較佳。
依據如此所構成之面光源裝置10B，可確實防止從傾斜面20所漏出的光36侵入稜鏡片27、28。又，在和液晶面板42組合之狀態，因為利用液晶面板42(尤其偏光板44)將遮光片32壓在遮光間隔片41，所以遮光間隔片41即不會從擴散板26浮起，又擴散板26亦不會從導光板11的前面13浮起。
[第2實施例]
在第2表表示面光源裝置之配置於端部之構成的尺寸例和限制該尺寸的理由(參照第4圖)。
從本第2表和第4圖得知，遮光片32的固定寬度G為1.1mm。又，考慮遮光片之非黏接劑的印刷公差(±0.4mm)和各工件的加工公差時，固定寬度G之實質上的值是0.7mm±0.4mm。因而，在以下所說明的第2實施例中，作各種設法。
具體而言，參照第5圖，於第2實施例的面光源裝置10C，在配置於遮光片固定部31之上的遮光片端部46上配置第2稜鏡片28的端部47。又，在第2稜鏡片28的端部47上配置另外的遮光片48。然後，如第6圖所示，下層之遮光片32中和遮光片固定部31相對向的部分形成非黏接層49。因此，僅對遮光片固定部31重疊配置下層的遮光片32。另一方面，上層的遮光片48在其雙面形成黏接層，將上層的稜鏡片28和配置於遮光片32上的液晶面板42黏接並固定。依據如此構成之面光源裝置10C，雖然下層的遮光片32未黏貼於擴散板26，卻經由配置於其上的稜鏡片28、上層的遮光片48而被液晶面板42推壓，被夾在擴散板26和稜鏡片28之間而確實地固定。因此，即使在端部死空間小的情況下，亦可將遮光片確實地固定於擴散板，防止漏光。此外，從圖面亦可理解，下層的遮光片32和下層的稜鏡片27使用厚度大致相同者，以上層的稜鏡片28確實地固定遮光片32的端部較佳。
[第3實施例]
就具有傾斜面的導光板而言，亦可利用在傾斜面形成扇形之三維透鏡的導光板(參照日經電子，2008年6月30日)。此具有三維透鏡的導光板係將圓錐形的扇面形成於傾斜面的區域，同時將多個放射方向的槽(徑向稜鏡構造)形成於各扇面者。而且，在使用這種已形成三維透鏡之導光板的情況下，如第7圖、第8圖所示，亦可在擴散板26的端部形成位於相鄰的徑向稜鏡構造50之間的突出部51，同時在遮光片32的對應端部將黏接部53僅形成於對應該突出部51的區域，將遮光片32的黏接部53黏貼固定於突出部51。在此情況，為了防止擴散板26的端部整體被遮光片32抬起，將缺口52形成於突出部51的兩側較佳。
此外，在以上的說明，雖然光源23使用發光二極體，但是亦可光源23是管狀光源。在此情況下，沿著端面14在第1圖的Z方向連續地配置光源23。
又，在以上的說明中，雖然僅導光板11的前面13具有傾斜面20，但是亦可將傾斜面形成於導光板11的背面12。
雖然以上說明本發明的面光源裝置，但是本發明以將液晶面板配置於上述的面光源裝置上的液晶顯示裝置為對象。
10．．．面光源裝置
11．．．導光板
12．．．背面
13．．．前面
14．．．端面
15．．．第1位置(傾斜開端部)
16．．．區域(導光部)
17．．．面17(電路基板支持面)
18．．．第2位置(傾斜終端部)
19．．．區域(連結部、縮小部)
20．．．傾斜面
21．．．區域(發光部)
22．．．面(薄膜支持面)
23．．．光源
24．．．電路基板
25．．．反射構件
26．．．擴散板
27、28．．．稜鏡片
29．．．擴散板端部
30．．．稜鏡片端部
31．．．遮光片固定部(遮光構件固定部)
32．．．遮光片(遮光構件)
33．．．空氣層
34．．．非黏接層(黏接防止層)
35．．．面發光
40．．．遮光片端部
41．．．間隔片
42．．．液晶面板
46．．．遮光片端部
50．．．徑向稜鏡構造
51．．．突出部
52．．．缺口
53．．．黏接部
第1圖係本發明第1實施例之面光源裝置的部分放大剖面圖。
第2圖係表示第1圖所示面光源裝置的遮光片和擴散板之一部分的平面圖。
第3圖係表示第1實施例之面光源裝置變形例之部分放大剖面圖。
第4圖係用以說明面光源裝置之各部的尺寸關係圖。
第5圖係本發明第2實施例之面光源裝置的部分放大剖面圖。
第6圖係表示第5圖所示之面光源裝置的遮光片和擴散板之一部分的平面圖。
第7圖係本發明之第3實施例之面光源裝置的部分立體圖。
第8圖係表示第7圖所示之面光源裝置的遮光片和擴散板之一部分的平面圖。
10．．．面光源裝置
11．．．導光板
12．．．背面
13．．．前面
14．．．端面
15．．．第1位置(傾斜開端部)
16．．．區域(導光部)
17．．．面17(電路基板支持面)
18．．．第2位置(傾斜終端部)
19．．．區域(連結部、縮小部)
20．．．傾斜面
21．．．區域(發光部)
22．．．面(薄膜支持面)
23．．．光源
24．．．電路基板
25．．．反射構件
26．．．擴散板
27、28．．．稜鏡片
29．．．擴散板端部
30．．．稜鏡片端部
31．．．遮光片固定部(遮光構件固定部)
32．．．遮光片(遮光構件)
33．．．空氣層
34．．．非黏接層(黏接防止層)
35．．．面發光
36．．．漏出的光

Claims (14)

  1. 一種面光源裝置，其將擴散板和稜鏡片疊層於導光板上，並從該導光板的端面，將自配置成和該導光板的端面相對向之光源射出的光導入內部，再經由和該擴散板相對向的前面而從該擴散板和該稜鏡片射出在該導光板的內部所擴散的光，藉此，得到面發光，該裝置的特徵為：該導光板具有：包含有和該光源相對向之端面的導光部、和該擴散板相對向的發光部、以及連結該導光部和該發光部的連結部；在該連結部的前面具有傾斜面，其從該導光部向該發光部，並向相反側的背面逐漸後退；該導光部和該連結部的前面由遮光構件所覆蓋；該遮光構件作成未經由該稜鏡片固定於該擴散板，在該遮光構件中和該傾斜面相對向的部分形成黏接防止層，可使空氣涵蓋該傾斜面整體地介於該遮光構件和該傾斜面之間。
  2. 如申請專利範圍第1項之面光源裝置，其中藉由將該稜鏡片之該光源側的邊緣比該擴散板之該光源側的邊緣更向該光源的反側偏移，來將遮光構件固定部形成於該擴散板；將該遮光構件固定於該遮光構件固定部上。
  3. 如申請專利範圍第1項之面光源裝置，其中固定於該擴散板之該遮光構件的前面和該稜鏡片的前面配置成大致同一面。
  4. 如申請專利範圍第1項之面光源裝置，其中該遮光構件和該稜鏡片配置成在該擴散板上不會重疊。
  5. 如申請專利範圍第1項之面光源裝置，其中具有配置於該稜鏡片之上的第2稜鏡片；該第2稜鏡片配置在固定於該擴散板的該遮光構件上。
  6. 如申請專利範圍第1項之面光源裝置，其中該遮光構件經由間隔片而固定於該擴散板。
  7. 如申請專利範圍第6項之面光源裝置，其中該遮光間隔片由彈性材料所形成。
  8. 如申請專利範圍第1項之面光源裝置，其中該遮光構件中和該導光板相對向的部分全部被黏接。
  9. 如申請專利範圍第1項之面光源裝置，其中該遮光構件中和該導光板相對向的部分局部地被黏接。
  10. 如申請專利範圍第9項之面光源裝置，其中該擴散板具有向該遮光構件突出的複數個突出部，而各突出部黏接於該遮光構件。
  11. 如申請專利範圍第10項之面光源裝置，其中從前面側看，該導光板的連結部具有扇形的傾斜面，而該扇形的傾斜面配置於相鄰的該突出部之間。
  12. 如申請專利範圍第10項之面光源裝置，其中該擴散板在各突出部的兩側形成缺口。
  13. 如申請專利範圍第11項之面光源裝置，其中該擴散板在各突出部的兩側形成缺口。
  14. 一種液晶顯示裝置，其具備有如申請專利範圍第1至13項中任一項之面光源裝置。
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