面状照明装置的制作方法

1.本发明涉及一种面状照明装置。


背景技术：

2.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车载用的液晶显示装置中的背光灯等。
3.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顶部框架用作壳体的一部分，顶部框架中的形成光射出用的开口的部分被称为边框。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。
4.此外，在普通的面状照明装置中，为了调整亮度均匀性、配光特性而在导光板的射出面侧层叠有漫射片、棱镜片、增亮片等各种光学片。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2005－77753号公报
8.专利文献2：日本特开2017－98271号公报


技术实现要素：

9.发明所要解决的问题
10.然而，随着面状照明装置的窄边框化，导光板与边框的覆盖量减少，在用户从跟前方向倾斜地探头观察射出面时，有时会将来自导光板的漏光看作直线状的端光而存在不协调感。端光的产生原因考虑有几种。其中一种考虑是如下的情况：从导光板的入光侧面之外的侧面漏出的光经由该侧面与底部框架的侧壁的内表面之间的间隙在侧壁的内表面反射，在光学片与顶部框架的檐部(构成边框的部分)之间的空隙(z空隙)内反射出去。此外，考虑如下的情况：从导光板的入光侧面之外的侧面漏出的光经由该侧面与底部框架的侧壁的内表面之间的间隙在侧壁的内表面反射，并在贯穿光学片后在z空隙内反射出去。今后，考虑随着面状照明装置的窄边框化发展，应对这样的端光会变得重要。
11.本发明是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供一种能高效地抑制端光的面状照明装置。
12.用于解决问题的方案
13.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、多个光源、一个以上光学片、底部框架以及顶部框架。所述导光板从入光侧面入光。所述多个光源向所述导光板的入光侧面照射光。所述一个以上光学片层叠于所述导光板的射出面侧。所述底部框架和所述顶部框架容纳所述导光板、所述光源以及所述光学片。在所述导光板和所述光学片的非入光侧的任一侧面，在该侧面与所述底部框架的侧壁的内表面之间设有间隙。在所述顶部框架的形成开口部的檐部与所述底部框架的底板部之间夹持有所述
导光板和所述光学片的端部。在所述导光板的非入光侧的设有所述间隙的任一侧面形成有反射层。
14.发明效果
15.本发明的一个方案的面状照明装置能高效地抑制端光。
附图说明
16.图1是一个实施方式的面状照明装置的外观立体图。
17.图2是图1中的面状照明装置的y－y剖视图。
18.图3a是表示比较例的面状照明装置的构成例的剖视图。
19.图3b是表示从正面观察面状照明装置的射出面的状态和从跟前方向倾斜45
°
观察面状照明装置的射出面的状态的图。
20.图4a是表示在比较例的面状照明装置中追加了遮光部的状态的剖视图。
21.图4b是表示从正面观察面状照明装置的射出面的状态和从跟前方向倾斜45
°
观察面状照明装置的射出面的状态的图。
22.图5是表示在无遮光部的状态和有遮光部的状态下，从正面观察面状照明装置的射出面的状态下的将端部附近横切的位置与亮度的关系的例子的图。
23.图6是表示在无遮光部的状态和有遮光部的状态下，从跟前方向倾斜45
°
观察面状照明装置的射出面的状态下的将端部附近横切的位置与亮度的关系的例子的图。
24.图7a是表示在面状照明装置中未设置反射层的情况和设置了由各种原材料形成的反射层的情况下的从跟前方向倾斜45
°
观察射出面的状态的图。
25.图7b是表示从跟前方向倾斜45
°
观察射出面的状态下的将端部附近横切的位置(图7a的虚线部分)与亮度的关系的例子的图。
26.图8a是表示在面状照明装置中未设置反射层的情况和设置了由各种原材料形成的反射层的情况下的从正面观察射出面的状态的图。
27.图8b是表示从正面观察射出面的状态下的将端部附近横切的位置(图8a的虚线部分)与亮度的关系的例子的图。
具体实施方式
28.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。
29.图1是一个实施方式的面状照明装置1的外观立体图。为了方便说明，在图1中，将图的左右方向设为x轴方向，将图的进深方向设为y轴方向，将图的上下方向设为z轴方向。
30.在图1中，面状照明装置1具有大致长方形(也可以为大致正方形)且大致板状的外形，由容纳后述的导光板等的有底箱状的底部框架2和覆盖底部框架2的开口侧的顶部框架3构成壳体。在顶部框架3，通过大致矩形的开口部3a设有射出面4，从面状照明装置1的内部朝向外部照射光。底部框架2和顶部框架3通过压铸、钣金等方式形成。在将面状照明装置1用作车载用的导航装置、指示器等的背光灯的情况下，液晶显示装置等装接于射出面4那一
侧。
31.图2是图1中的面状照明装置1的y－y剖视图。在图2中，底部框架2具有底板部2a和包围该底板部2a的周围四边的侧壁2b。在底部框架2的底板部2a上依次层叠有反射片5、导光板6、光学片7、光学片8、光学片9。反射片5是用于使从导光板6泄漏至底板部2a侧的光反射而使其返回导光板6的部件。在对底部框架2的底板部2a的内表面施加了白色的涂层等而反射特性良好的情况下，有时也会省略反射片5。
32.导光板6由丙烯酸等透明的树脂形成，将从一个侧面(入光侧面)射入的光引导至整面并从一个主面射出。在导光板6的非入光侧的三边的所有或者任一侧面设有反射层6a。反射层6a是用于使来自导光板6的内部的光不泄漏至导光板6的外部的部件。由于难以使从导光板6暂时泄漏的光返回至导光板6，因此通过反射层6a来尽可能地使光不从导光板6泄漏。但是，通过在导光板6的非入光侧的侧面设置反射层6a，会由于反射层6a对光的吸收、散射而容易产生到射出面4的亮度的降低，因此，不仅使光不泄漏还要反射来到反射层6a的几乎所有的光这一点很重要。
33.关于由反射层6a实现的具体的效果，在后文中叙述，但能使用基于全反射的反射层和基于漫反射的反射层。作为基于全反射的反射层，能通过粘接蒸镀了银、铝等金属的片材(带材)或直接在导光板6的侧面蒸镀银、铝等金属来实现。在粘接片材(带材)的情况下，为了防止粘接材料(粘接层)对光的散射、吸收，理想的是，使用光的散射、吸收少的例如丙烯酸类的粘接材料。需要说明的是，虽然确认了若为薄双面胶带则构成双面胶带的基体构材几乎不会造成影响，但为了可靠地消除基体构材的影响，也可以将粘接材料直接喷涂或涂敷于片材(带材)。在该情况下，可以使导光板6的侧面的位置与顶部框架3的开口部3a相距基体构材的厚度的距离。由此，能更加高效地抑制端光。此外，作为基于漫反射的反射层，能通过粘接白色的pet(polyethylene terephthalate：聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料的片材(带材)等来实现。
34.光学片7例如为漫射片。光学片8例如为棱镜片。光学片9例如为增亮膜(dbef：dual brightness enhancement film)。需要说明的是，配置于导光板6的射出面侧的光学片的片数不限于三片。
35.在导光板6和光学片7、光学片8、光学片9的非入光侧的端部与底部框架2的侧壁2b之间，为了允许因温度变化引起的导光板6和光学片7、光学片8、光学片9的伸缩而形成有间隙。此外，导光板6和光学片7、光学片8、光学片9的非入光侧的端部夹持于顶部框架3的形成边框的檐部3b与底部框架2的底板部2a之间。
36.另一方面，作为导光板6的入光侧的结构，在底部框架2的侧壁2b固定有基板10，该基板10例如呈一列配置有多个由led(light emitting diode)等实现的光源11，光源11的发光面与导光板6的侧面(入光侧面)对置。需要说明的是，虽然图示出了由顶发光型(从顶面发光的类型)led等实现的光源11的情况，但也可以将从侧面发光的侧发光型led等用作光源11来代替顶发光型led。在该情况下，基板10的面以与导光板6的入光侧面正交的方式配置。
37.以下，使用比较例来对在面状照明装置中产生端光的原因进行研究。图3a是表示比较例的面状照明装置1’的构成例的剖视图，示出了非入光侧的端部。在图3a中，在底部框架2’的底板部2a’以按顺序堆积的方式配置有反射片5’、导光板6’、光学片7’、光学片8’、光
学片9’。在导光板6’等的非入光侧的端部与底部框架2’的侧壁2b’的内表面之间形成有间隙，导光板6’等的端部被顶部框架3’的檐部3b’和底部框架2’的底板部2a’夹持。此外，在底部框架2’的侧壁2b’的内表面设有由白色的pet材料的片材(带材)等实现的反射部12’。作为反射部12’，有时也会通过将反射片5’延长至侧壁2b’并使其折弯来使反射片5’与反射部12’一体化。入光侧的结构与图2相同。
38.在图3a中，作为用户在从跟前方向倾斜地探头观察射出面时所观测的端光的到来路径，考虑由虚线a、虚线b、虚线c表示的路径。虚线a为如下路径：从导光板6’的侧面漏出的光经由该侧面与底部框架2’的侧壁2b’的内表面之间的间隙射入至反射部12’并反射，在光学片9’与顶部框架3’的檐部3b’之间的空隙(z空隙)内反射出去。虚线b为如下路径：从导光板6’的侧面漏出的光经由该侧面与底部框架2’的侧壁2b’的内表面之间的间隙射入至反射部12’并反射，在贯穿光学片7’、光学片8’、光学片9’中的任一光学片后，在z空隙内反射出去。虚线c为如下路径：导光板6’的端部的反射片5’侧的角部的亮光从导光板6’、光学片7’、光学片8’、光学片9’穿出去。
39.图3b是表示从正面观察图3a的面状照明装置1’的射出面的状态(上段)和从跟前方向倾斜45
°
观察图3a的面状照明装置1’的射出面的状态(下段)的图。在上段的从正面观察的状态下并不清楚，但在下段的从跟前方向倾斜45
°
观察的状态下，在端部附近e产生了图中沿横向延伸的线状的端光。
40.图4a是表示在比较例的面状照明装置1’中追加了遮光部13’的状态的剖视图，在导光板6’的非入光侧的端部与光学片7’的端部之间夹有由白色的pet材料等形成的遮光部13’，遮光部13’延伸至与反射部12’相接。由此，图3a中的虚线a、虚线b的路径会被遮断。需要说明的是，遮光部13’设为从图4a中的跟前侧的一端向进深方向以宽度w的量设置的部件。
41.图4b是表示从正面观察图4a的面状照明装置1’的射出面的状态(上段)和从跟前方向倾斜45
°
观察图4a的面状照明装置1’的射出面的状态(下段)的图。在上段的从正面观察的状态下并不清楚，但在下段的从跟前方向倾斜45
°
观察的状态下，端部附近e的线状的端光在设有遮光部13’的宽度w的区域消失。
42.图5是表示在无遮光部13’的状态和有遮光部13’的状态下，从正面观察面状照明装置1’的射出面的状态下的将端部附近横切的位置与亮度的关系的例子的图。图6是表示在无遮光部13’的状态和有遮光部13’的状态下，从跟前方向倾斜45
°
观察面状照明装置1’的射出面的状态下的将端部附近横切的位置与亮度的关系的例子的图。将端部附近横切的位置为在图3b、图4b中沿上下方向由点划线所示的线上的位置，在射出面的外侧的边框上设置有原点。
43.在图5中，无遮光部13’的状态的面状照明装置1’(初始)和有遮光部13’的状态的面状照明装置1’(w/pet)在亮度上几乎没有差别。但是，在图6中，在无遮光部13’的状态(初始)下，在p1处产生了因端光引起的亮度上升，但在有遮光部13’的状态(w/pet)下亮度没有上升。由此能判断端光产生的原因大体上是由图3a中的虚线a、虚线b的路径引起的。
44.由上述可知，能通过图4a中的遮光部13’来抑制端光的产生，但遮光部13’难以设置。即，由于导光板6’、光学片7’、光学片8’、光学片9’会因温度变化而伸缩，因此难以在这些光学片的端部与底部框架2’的侧壁2b’之间稳定地配置遮光部13’。因此，图2的面状照明
装置1设为：在导光板6的非入光侧的三边的所有或者任一侧面，与导光板6一体地设置反射层6a。
45.接着，对导光板6的反射层6a具体适合使用怎样的原材料进行研究。
46.图7a是表示在面状照明装置1中未设置反射层6a的情况和设置了由各种原材料形成的反射层6a的情况下的从跟前方向倾斜45
°
观察射出面的状态的图。在图7a中，“初始”为未设置反射层6a的情况(换言之，像图3a那样设有反射部12’的情况)，“白pet”为通过双面胶带粘贴有白色的pet材料来作为反射层6a的情况，“al蒸镀带”为通过双面胶带粘贴有蒸镀了铝的带材来作为反射层6a的情况，“ag反射带”为通过双面胶带粘贴有蒸镀了银的带材来作为反射层6a的情况。“白pet”的情况形成漫反射，“al蒸镀带”和“ag反射带”的情况形成镜面反射。需要说明的是，“al蒸镀带”的反射率约为90％，“ag反射带”的反射率约为97％。
47.图7b是表示从跟前方向倾斜45
°
观察射出面的状态下的将端部附近横切的位置(图7a的虚线部分)与亮度的关系的例子的图。由图7b可知，在未设置反射层6a的“初始”中于p2处上升了的亮度在设置了反射层6a的情况下无论在哪个原材料中都未上升，端光被抑制。由此可知，出于抑制端光的观点，可以将“白pet”、“al蒸镀带”、“ag反射带”中的任一原材料用作反射层6a。需要说明的是，出于产生了端光的部分的亮度更低这样的观点，优选会形成镜面反射的“al蒸镀带”和“ag反射带”。
48.图8a是表示在面状照明装置1中未设置反射层6a的情况和设置了由各种原材料形成的反射层6a的情况下的从正面观察射出面的状态的图。图8b是表示从正面观察射出面的状态下的将端部附近横切的位置(图8a的虚线部分)与亮度的关系的例子的图。由图8b可知，在p3处，在“al蒸镀带”的情况下可以观察到2％～3％的亮度降低。这一点考虑是由于“al蒸镀带”的反射率约为90％而引起的。因此，考虑到图7b的结果和图8b的结果，考虑最优选的是会形成镜面反射的“ag反射带”。
49.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。
50.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；多个光源，向导光板的入光侧面照射光；一个以上光学片，层叠于导光板的射出面侧；以及底部框架和顶部框架，容纳导光板、光源以及光学片，在导光板和光学片的非入光侧的任一侧面，在该侧面与底部框架的侧壁的内表面之间设有间隙，在顶部框架的形成开口部的檐部与底部框架的底板部之间夹持有导光板和光学片的端部，在导光板的非入光侧的设有间隙的任一侧面形成有反射层。由此，能高效地抑制端光。
51.此外，反射层为镜面反射层。由此，与漫反射相比，能更高效地抑制端光。
52.此外，镜面反射层包括通过银的蒸镀而形成的层。由此，与其他原材料相比，能更高效地抑制端光。
53.此外，镜面反射层包括通过铝的蒸镀而形成的层。由此，虽然比包括通过银的蒸镀而形成的层的情况差一些，但也能高效地抑制端光。
54.此外，反射层为漫反射层。由此，虽然比镜面反射的情况差一些，但也能高效地抑制端光。
55.此外，漫反射层包括由白色的pet材料形成的层。由此，虽然比镜面反射的情况差一些，但也能高效地抑制端光。
56.此外，在夹持于檐部与底板部之间的导光板和光学片的端部与檐部之间设有空隙。由此，能允许导光板和光学片伸缩。
57.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。
58.附图标记说明
59.1：面状照明装置；2：底部框架；3：顶部框架；3a：开口部；3b：檐部；4：射出面；5：反射片；6：导光板；6a：反射层；7～9：光学片；10：基板；11：光源。