CN101994955A - 平面照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平面照明装置，其包括：导光板，通过以使多个单位导光板的相邻的单位导光板的相对的端面紧密地配置的方式配置该多个单位导光板而形成，其中，该多个单位导光板均具有作为前表面的发光表面以及作为后表面的反射表面；以及一个或两个以上的光源，配置于多个单位导光板的每一个的沿多个单位导光板的配置方向的侧面上，其中，在配置方向上的两个相邻单位导光板的相对面中的一个上配置有凸部，并且在两个相邻单位导光板的相对面中的另一个上配置有与该凸部啮合的凹部。

Description

平面照明装置

相关申请的参考

本申请包含于2009年8月11日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-186733所涉及的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种通过连续配置多个单位导光板来执行大表面发光的平面照明装置。

背景技术

近年来，液晶显示面板、用于室内和室外的广告板、布告板等变得较大，因此，需要更薄且更大的平面照明装置作为这些装置的背光。为了实现更薄的平面照明装置，例如，形成了一种导光板，该导光板包括第一导光部和和第二导光部，该第二导光部比第一导光部件更薄，并在与发光表面相对的一侧具有凹向发光表面的表面。例如，如在日本未审查专利申请公开第2009-37744号中所描述的，提出了一种在凹向第二导光部的发光表面的凹部中配置底板并在由薄金属板制成的框架中包含导光板和底板的方法。因此，可以实现导光板外形缩小与液晶面板刚性降低之间的平衡。

对于导光板的尺寸变大，形成一个大导光板是很困难的，并且形成大导光板的成本较高。因此，考虑了通过连续配置多个单位导光板来形成大表面光源的方法。以该方法，制造大表面光源比使用大导光板的方法更为容易，并且可以实现成本降低。然而，在连续配置多个导光板来形成大表面光源的情况下，当大表面光源发光时，从导光板之间的连接部泄漏出非常少量的光，导致了在边界表面中的散射，从而可能在连接部中产生亮线。

作为用于解决该问题的一个技术，例如，如在日本未审查专利申请公开第2007-213951号中所描述的，提出了以下技术，其中，作为单位导光板的连接部的薄端形成为凹凸形状，并且在单位导光板上配置扩散片，从而使从连接部之间的间隙泄漏出的亮线分散。

发明内容

通常，这种导光板由注射成型方法来制造。由注射成型方法制造的导光板通过从称为浇口的入口将树脂引入到铸模中，然后通过施加压力或热量来使树脂成型，但在后续步骤中将浇口处的树脂导入部切除。

然而，在切除浇口处的树脂导入部的步骤中，完全切除浇口部中的树脂是很困难的，从而会残留少量树脂。因此，在现有技术中，当连续配置多个单位导光板时，由于残留树脂而形成了单位导光板之间的间隙，因此光从该间隙中泄漏而产生亮线。即使通过在导光板上配置散射片来使所泄漏的光散射，所泄漏的光被分散，从而降低了所泄漏的光的亮度，但与亮线相对应的部分仍是清晰且明显可见的。

期望提供一种能够抑制由于单位导光板之间的光泄漏而导致的亮线产生的平面照明装置。

根据本发明的实施方式，提供了一种平面照明装置，其包括：导光板，通过以使多个单位导光板的相邻的单位导光板的相对的端面紧密地配置的方式配置该多个单位导光板而形成，其中，该多个单位导光板均具有作为前表面的发光表面以及作为后表面的反射表面；以及一个或两个以上的光源，配置于多个单位导光板的每一个的沿多个单位导光板的配置方向的侧面上，其中，在所述配置方向上的两个相邻单位导光板的相对面中的一个上配置有凸部，并且在两个相邻单位导光板的相对面中的另一个上配置有与该凸部啮合的凹部。更具体地，例如，该凸部对应于在通过注射成型制造单位导光板的情况下切除浇口部时形成的残留部。

在根据本发明实施方式的平面照明装置中，一个单位导光板的凸部与配置于另一单位导光板的面对该一个单位导光板的表面上的凹部啮合，从而可以避免在切除由注射成型制造的导光板的浇口部时形成残留部分，并且相邻单位导光板被足够紧密地配置。

在根据本发明实施方式的平面照明装置中，在彼此相邻配置的两个单位导光板的一个相对面上配置有凸部，并且在两个单位导光板的另一相对面上配置有与该凸部啮合的凹部。因此，例如，在两个单位导光板之间没有夹置当切除由注射成型制造的导光板的浇口部时而形成的残留部分，并且能够足够紧密地配置相邻的单位导光板，同时能够减小单位导光板之间的光泄漏。换言之，能够抑制亮线产生。

从以下的描述中，本发明的其他和进一步的目的、特征和优点将呈现得更加充分。

附图说明

图1是示出了根据本发明第一实施方式的平面照明装置的示意性构造的透视图。

图2A和图2B是示出了图1中所示的导光板的平面图和截面图。

图3是示出了导光板的反射表面的结构的侧视图。

图4是示出了包括根据第一实施方式的平面照明装置的液晶显示器的示意性构造的透视图。

图5A和图5B是示出了根据第二实施方式的导光板的平面图和截面图。

图6A和图6B是示出了根据修改例的导光板的平面图和截面图。

具体实施方式

以下将参考附图详细地描述优选实施方式。将以下列顺序给出描述。

(1)第一实施方式(平面具有凹部和凸部的实例)

(2)第二实施方式(平面和纵向截面具有凹部和凸部的实例)

(3)修改例

图1是示出了根据本发明第一实施方式的平面照明装置1的主要部分的构造的透视图。平面照明装置1用作例如液晶显示器等的背光，并且在平面照明装置1中，通过将多个单位导光板紧密地配置成一行或两行以上来形成导光板10。这里，将在以下描述由两个单位导光板11和12构成的导光板10。

在平面照明装置1中，在每个单位导光板11和12的沿x方向的侧面上配置多个(在该情况下，为5个)光源13。每个单位导光板11和12均具有例如矩形平面形状，并且每个单位导光板11和12的后表面为反射表面S1，每个单位导光板11和12的前表面为发出发射光Lout的发光表面S2。

单位导光板11和12均将光从每个光源13传播并引导至发光表面S2。单位导光板11和12例如由玻璃材料形成，但单位导光板11和12也可以由能够从光源13传播光的其他任何材料制成。换言之，单位导光板11和12的材料并不限于具有高透明性的材料，并且单位导光板11和12可以由散布有光散射颗粒的光散射材料或光扩散材料形成。可以使用包括这种光散射颗粒的任何材料，只要在发光表面获得期望的光学特性即可。这些材料包括丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环状聚烯烃(COP)等。单位导光板11和12的形状、大小、折射率、密度、密度分布等都可任意调节，以获得期望的特性。

作为光源13，例如，使用LED(发光二极管)或荧光灯。可以根据例如每个单位导光板11和12的侧面的长度来调整用于每个单位导光板11和12的光源13的数目，并且不具体限制该数目。光源13在每个单位导光板11和12上的位置也不仅限于在每个单位导光板11和12的一个侧面上，光源13可以同时配置在两个相对侧面上，或者光源13不仅可以只配置在一个侧面上，而且可以还配置在另一侧面上。

图2A是示出了单位导光板11和12的平面图，图2B是示出了沿图2A中的点划线截取的单位导光板11和12的截面图。沿单位导光板11和12的配置方向在前端面上分别配置有凸部11A和12A。每个凸部11A和12A均对应于在上述树脂成型时形成于铸模的浇口部中的残留部分。此外，在制造导光板时，可将浇口设计为配置在任何位置。因此，如图1所示，凸部11A和12A的位置不限于分别在导光板11和12的前端面的中心位置。另一方面，在单位导光板11和12的后端面上分别配置有凹部11B和12B，使得凸部11A和12A与相邻的单位导光板的凹部啮合。凹部11B和12B能够通过改变铸模而形成，但凹部11B和12B优选具有能够使凸部11A和12A无间隙地啮合在其中的尺寸和形状。凸部11A和12A的宽度、高度和凸出量例如分别为10mm、1mm和0.2mm，并且凹部11B和12B的宽度、高度和凹进量例如分别为12mm、1.2mm和0.3mm。

如图3所示，在每个单位导光板11和12的反射表面S1上配置有导光控制部14。导光控制部14控制从光源13进入到每个单位导光板11和12的光的引导。导光控制部14具有相对于光源13倾斜的倾斜表面(倾斜角α)，并且包括在X方向上延伸的多个凸部14A。倾斜角是面对光源13的倾斜表面与底面形成的角度。导光控制部14的凸部14A可以等间隔或不等间隔配置。多个凸部14A的倾斜角α是彼此相同的。例如，凸部14A被配置为使得凸部14A的高度H(从底面到凸出结构的顶部的距离)随着离光源13的距离增大而逐渐增大。

当配置这样的导光控制部14时，能够形成整体上发光强度分布均匀的导光板。

图4示出了包括平面照明装置1的液晶显示器的示意性构造，该液晶显示器还包括扩散片15和液晶面板16，它们位于由上述单位导光板11和12构成的导光板10上。

在根据本实施方式的平面照明装置1中，当多个光源13均发光时，光进入每个单位导光板11和12中。进入每个单位导光板11和12中的光被反射表面S1反射，以通过每个单位导光板11和12进行传播，然后，光从每个单位导光板11和12的发光表面S2穿过散射片(未示出)而出射，从而在平面照明装置1中执行表面发光。

在该情况下，每个凸部11A和12A在每个单位导光板11和12面对相邻的单位导光板的表面上配置于用于注射成型方法的浇口部中，凹部11B和12B与凸部11A和12A相对应地配置，从而可避免在注射成型时的切除步骤中形成树脂残留部。因此，能够足够紧密地配置相邻单位导光板11和12。

如上所述，在该实施方式中，每个凸部11A和12A在每个单位导光板11和12的面对相邻的单位导光板的表面上配置于用于注射成型方法的浇口部中，并且凹部11B和12B与凸部11A和12A相对应地配置。从而可避免当切除浇口部时的少量残留树脂，并且能够足够紧密地配置相邻的单位导光板11和12。因此，能够减少单位导光板11和12之间的光泄漏，并且能够抑制在平面照明装置用作液晶显示器等的背光时的亮线产生。

另外，通过调节凹部11B和12B的形状和尺寸以与凸部11A和12A相对应，在切除步骤中形成的浇口部的变化都是可以接受的，并且可提高产率。

第二实施方式

图5A示出了根据本发明第二实施方式的平面照明装置2的导光板20的平面图。图5B示出了沿图5A中的点划线截取的导光板20的截面图。导光板20由两个单位导光板21和22构成，并且与第一实施方式的情况相同，光源配置在每个单位导光板21和22的侧面上，且凸部21A和22A与凹部21B和22B配置于单位导光板21和22的配置方向的相对面上。

在该实施方式中，与第一实施方式的情况相同，凸部21A和22A与在切除单位导光板21和22的浇口时形成的残留部相对应，但凸部21A和22A的纵向截面形状与第一实施方式不同。更具体地，凸部21A和22A仅形成于在单位导光板21和22的配置方向上的前端面的上部，相应地，凹部21B和22B仅形成于单位导光板21和22的后端面的上部，以避开凸部21A和22A。即使在这种构造中，也能够足够紧密地配置单位导光板21和22。

如上所述，在该实施方式中，在每个单位导光板11和12中配置了不仅沿平面方向而且沿竖直方向的凹凸结构(凸部21A和22A与凹部21B和22B)。因此，与第一实施方式的情况相同，在避免了当切除浇口时在浇口部中的残留部分的同时，能够足够紧密地配置单位导光板21和22。因此，减小了单位导光板21和22之间的间隙，并且能够抑制亮线产生。

具体地，在该实施方式中，配置了沿竖直方向的凹凸结构，所以当从上方观看时，在单位导光板21和22之间没有形成间隙，并且能够更有效地抑制亮线产生。

尽管参考第一实施方式和第二实施方式描述了本发明，但本发明不限于此，并且可以进行各种修改。例如，在第二实施方式中，配置于每个单位导光板21和22中的凹部的纵向截面形状不限于图5B中所示的形状，并且凹部可以具有任意形状，只要该凹部能够避开凸部22A即可。更具体地，如图6A和图6B所示，配置了具有倾斜表面的凹部31B。即使在这种凹凸结构中，也可以获得与第二实施方式相同的功能和效果。

此外，来自光源13的光不限于可见光，也可以为诸如红外光或紫外光的非可见光，并且可以根据预期使用而进行改变。

本领域技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合以及变形，只要它们在所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (3)

1.一种平面照明装置，包括：

导光板，通过以使多个单位导光板的相邻的单位导光板的相对的端面紧密地配置的方式配置所述多个单位导光板而形成，其中，所述多个单位导光板均具有作为前表面的发光表面以及作为后表面的反射表面；以及

一个或两个以上的光源，配置在所述多个单位导光板的每一个的沿所述多个单位导光板的配置方向的侧面上，

其中，在所述配置方向上的两个相邻单位导光板的相对面中的一个上配置有凸部，并且在所述两个相邻单位导光板的相对面中的另一个上配置有与所述凸部啮合的凹部。

2.根据权利要求1所述的平面照明装置，其中，

所述多个单位导光板通过注射成型而形成，并且所述凸部与注射成型的浇口部中的残留部分相对应。

3.根据权利要求1所述的平面照明装置，其中，

所述光源配置在所述多个单位导光板的每一个的两个侧面上。

Images