CN109844625B - 导光板、面光源装置、显示装置以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供促进导光板的薄型化并且抑制导光板的亮度不均的技术。导光板具有:凹部,所述凹部设置于射出光的出光面的相反侧;第1方向变更部,所述第1方向变更部相比于发光元件处于朝向出光面的方向即上方,并且设置在凹部的内侧,对发光元件的至少一部分光的行进方向进行变更,其中,所述发光元件设置在出光面的相反侧;以及第2方向变更部,所述第2方向变更部设置在发光元件的上方,且比出光面靠上,对发光元件的至少一部分光的行进方向进行变更。

Description

导光板、面光源装置、显示装置以及电子设备
技术领域
本发明涉及导光板、面光源装置、显示装置以及电子设备。
背景技术
作为液晶显示装置用的背光源的方式,存在被称为边缘光型背光源的方式和被称为直下型背光源的方式。作为大型的液晶显示装置用的显示器,使用了光的利用效率较高且容易高亮度化的直下型背光源。并且,作为背光源的光源,例如,使用了射出白色光的LED(Light Emitting Diode:发光二极管)。在直下型背光源的情况下,在液晶显示装置的正下方配置多个LED,但在LED的正上方的部分和其他部分,液晶显示装置容易产生亮度不均。
以往,提出了如下的面光源装置:该面光源装置构成为将光源设置在导光板的背面上所设置的呈圆锥状的光源***用的凹部中,在导光板的背面设置有用于使导光板内部的光散射的光散射用点,来自光源的至少一部分光在被导光板的前表面和/或背面反射之后从导光板的前表面射出(例如,专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第3427636号公报
发明内容
发明要解决的课题
此外,难以实现导光板的薄型化以及亮度不均的抑制。鉴于这样的状况,本发明的目的在于,提供促进导光板的薄型化并且抑制导光板的亮度不均的技术。
用于解决课题的手段
本发明的导光板具有:凹部,所述凹部设置于射出光的出光面的相反侧;第1方向变更部,所述第1方向变更部相比于发光元件处于朝向出光面的方向即上方,并且设置在凹部的内侧,对发光元件的至少一部分光的行进方向进行变更,其中,所述发光元件设置在出光面的相反侧;以及第2方向变更部,所述第2方向变更部设置在发光元件的上方,且比出光面靠上,对发光元件的至少一部分光的行进方向进行变更。
这样的话,即使在无法增大导光板的厚度的情况下,也能够扩大来自发光元件的光的照射区域,并且使配光不集中在发光元件的正上方地进行分散。即,能够促进导光板的薄型化并且抑制亮度不均。
并且,第1方向变更部和第2方向变更部也可以由对光进行遮挡、反射或扩散的材料形成。通过这样的结构,能够抑制亮度不均。
并且,还可以具有层叠于出光面的光学膜,第2方向变更部设置在光学膜上。具体来说,也可以在通常的面光源装置所具有的扩散片、棱镜片等光学膜上设置第2方向变更部。
并且,也可以是,第1方向变更部是形成在导光板的凹部内的第1衍射光栅,第2方向变更部是形成在出光面上的第2衍射光栅。例如通过这些结构,也能够抑制亮度不均。
并且,本发明的导光板也可以具有第1凹部,该第1凹部设置于射出光的出光面的相反侧,收纳发光元件,第1凹部为圆锥状、圆台状、棱锥状或棱台状,在导光板的出光面侧并且以第1凹部为基准在朝向出光面的方向上即上方处设置有圆锥状、圆台状、棱锥状、棱台状或碗状的第2凹部。
这样的话,即使在无法增大导光板的厚度的情况下,也能够通过第1凹部的侧面和第2凹部的侧面使来自发光元件的光折射、反射等,能够扩大来自出光面的光的照射区域。即,能够促进导光板的薄型化并且抑制亮度不均。
并且,第1凹部和第2凹部也可以分别具有对发光元件的光进行扩散的菲涅尔透镜。这样的话,不用增大导光板的厚度便能够扩大来自出光面的光的照射区域,能够抑制亮度不均。
并且,本发明可以提供具有上述导光板和收纳在凹部内的发光元件的面光源装置,也可以提供具有这样的面光源装置和接收从该面光源装置射出的光的显示面板的显示装置。并且,面光源装置也可以还具有配置在导光板与发光元件之间的透明树脂层。此外,还可以提供具有该显示装置的电子设备。
发明效果
根据本发明,能够提供促进导光板的薄型化并且抑制液晶显示装置的亮度不均的技术。
附图说明
图1是例示液晶显示装置的结构的立体图。
图2是例示面光源装置的结构的立体图。
图3A是示意性地示出实施方式1的导光板的剖视图。
图3B是示意性地示出实施方式1的导光板的剖视图。
图4是示意性地示出实施方式2的导光板的剖视图。
图5是示意性地示出实施方式3的导光板的剖视图。
图6是示意性地示出实施方式4的导光板的剖视图。
图7是示意性地示出实施方式5的导光板的剖视图。
图8是示意性地示出实施方式6的导光板的剖视图。
图9是示意性地示出实施方式7的导光板的剖视图。
图10是示意性地示出实施方式8的导光板的剖视图。
图11是示意性地示出实施方式9的导光板的剖视图。
图12是示意性地示出实施方式10的导光板的剖视图。
图13是示意性地示出实施方式11的导光板的剖视图。
图14是示意性地示出实施方式12的导光板的剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。另外,以下说明的实施方式表示实施本发明的一例,本发明并不限定于以下说明的具体结构。
在以下的实施方式中,将“显示装置”作为液晶显示装置来进行说明,将“面光源装置”作为液晶显示装置的背光源来进行说明。
(液晶显示装置的结构)
图1是例示液晶显示装置的结构的立体图。如图1所示,液晶显示装置具有:面光源装置1,其被配置为背光源;以及显示面板2,其接收从面光源装置1射出的光。显示面板2对被玻璃板夹持而封入的液晶施加电压而使光的透过率增大或减小等,从而显示出像。以下,有时以面光源装置1中的显示面板2侧为上表面侧,以其相反面侧为下表面侧来进行说明。即,将面光源装置1的出光面侧称为“上”。
(面光源装置的结构)
图2是例示面光源装置1的结构的立体图。面光源装置1具有导光板10和框架12。并且,面光源装置1具有配置于导光板10的下表面侧的多个光源11、安装基板13以及反射层14。导光板10的下表面侧是配置有显示面板2的一侧的相反侧。此外,面光源装置1具有在导光板10的上表面侧按顺序层叠的扩散片15、棱镜片16以及遮光部件17。导光板10的上表面侧是配置有显示面板2的一侧。棱镜片16可以是1张,也可以是多张。
导光板10为大致平板状,由聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸)树脂等透光性的材料成型而得。导光板10的上表面是射出光的出光面,是与显示面板2相对的面。导光板10将入射到导光板10内的光引导至出光面,使出光面整体均匀地发光。
光源11从射出面射出白色光。光源11例如是LED封装,但也可以使用LED封装以外的光源。光源11是用包含荧光体的透光性树脂(树脂层)密封作为发光元件(发光部)的LED芯片而形成的。可以不在LED芯片上配置荧光体而在导光板10的出光面上配置荧光体层,也可以在扩散片15上配置荧光体层。光源11接受来自安装基板13的供电而被驱动。另外,作为光源11,也可以使用白色以外的LED光源。光源11配置在导光板10的下方。
框架12是具有开口并且由4个边构成的框状的部件(也称为“框体”)。框架12由含有氧化钛的聚碳酸酯树脂或不含有氧化钛的聚碳酸酯树脂等成型而得。在框架12中嵌入导光板10,使框架12的内周面包围导光板10的形成外周面的侧面。框架12具有高反射率,对从导光板10的侧面泄漏的光进行反射而再利用。安装基板13是在具有绝缘性的基材上通过导体箔而设置有布线的布线基板。
在安装基板13上设置有多个光源11和反射层14。反射层14设置于光源的11的周围。反射层14例如是反射率较高的白色树脂、金属箔等,对光进行反射以使导光板10内的光不从面光源装置1的下表面泄漏。扩散片15是半透明的树脂膜,使从导光板10的出光面发出的光扩散而扩大光的指向特性。棱镜片16是在上表面形成有三角棱镜状的微细图案的透明的树脂膜,该棱镜片16对由扩散片15扩散的光进行会聚,提高从上表面侧观察面光源装置1的情况下的亮度。
在从上表面侧观察面光源装置1时,遮光部件17为框形状。框形状是闭环形状即可,例如,可以是矩形形状、大致椭圆形状,也可以是这些形状以外的其他形状。遮光部件17例如可以是上下两面为粘接面的黑色的粘接带。遮光部件17的框部分沿着框架12的上端进行粘接,抑制光从面光源装置1漏出。
<实施方式1>
图3A是示意性地示出导光板10的剖视图。导光板10在导光板10的下表面具有多个凹部20。即,凹部20是在导光板10的下方开口并且朝向上方凹陷的凹部。并且,多个光源11配置在安装基板13上,在各凹部20内收纳有一个光源11。另外,也将凹部20称为收纳部。而且,从光源11射出的光入射到导光板10内。入射到导光板10内的光在导光板10内折射、反射及扩散而从导光板10的出光面射出,从而使导光板10的出光面均匀地发光。导光板10的厚度(高度)t1以及光源11之间的间距d1是任意的值。另外,在作为导光板10的上表面侧的出光面上层叠有扩散片15、棱镜片16之类的光学膜。各构成要素的大小比例等并不限定于图示的例子。
凹部20为圆台形状,凹部20的直径从凹部20的开口(下方)朝向凹部20的里侧(上端)变窄。凹部20的底面(上端)的直径和凹部20的高度(深度)是任意的值,凹部20的形状及大小没有特别地限定。例如,可以不是圆台而是凹部20的里侧端部为曲面的吊钟形状,也可以是圆锥形状。并且,光源11的形状、高度以及宽度也没有特别地限制,光源11只要是收纳在凹部20内的形状及尺寸即可。
并且,本实施方式的面光源装置1在凹部20和出光面上分别具有使从光源11射出的光的行进方向发生变化的方向变更部。具体来说,在凹部20的里侧端部的、穿过光源11并与出光面垂直的线上附近具有第1方向变更部30。并且,在出光面上,在从光源11向出光面垂下的垂线的垂足附近具有第2方向变更部40。第1方向变更部30和第2方向变更部40分别由对光进行遮挡、反射或扩散的材料形成。并且,第1方向变更部30和第2方向变更部40也可以通过涂装对光进行遮挡、反射、扩散等的具有规定的特性的墨水而形成。
图3B是用于对本实施方式的光的路径进行说明的图。例如,光源11的正上方的光度最高。如在图3B中用粗实线的箭头示出的那样,从光源11向正上方射出的光入射到第1方向变更部30,并被遮挡、反射或扩散。并且,通过了第1方向变更部30的光进一步入射到第2方向变更部40并被遮挡、反射或扩散。
特别是在从光源11到作为光的照射面的显示面板2的距离较短的情况下,难以使显示面板2上的照度变得均匀,越靠近光源11的正上方,照度越容易变高。利用图3A所示的第1方向变更部30和第2方向变更部40,能够对从光源11向正上方行进的直行光进行遮挡、反射或扩散,能够抑制亮度不均的产生。另外,方向变更部30和方向变更部40也可以设置在相当于从光源11射出的光的光度峰值的部分。
<实施方式2>
图4是示意性地示出实施方式2的导光板10的剖视图。各构成要素的大小比例等并不限定于图示的例子。在本实施方式中,对与上述结构对应的构成要素标注对应的标号并省略说明。
本实施方式的导光板10也具有两个方向变更部。具体来说,在凹部20的里侧端部的、穿过光源11并与出光面垂直的线上附近具有第1方向变更部30。并且,在扩散片15与棱镜片16之间,在从光源11向扩散片15或棱镜片16垂下的垂线的垂足附近具有第2方向变更部40。当对实施方式1和实施方式2进行概括时,第1方向变更部30和第2方向变更部40设置于光源11的正上方。换言之,具有分两个阶段地对来自光源11的至少一部分光的行进方向进行变更的第1方向变更部和第2方向变更部。并且,第1方向变更部30和第2方向变更部40分别由对光进行遮挡、反射或扩散的材料形成。本实施方式的第1方向变更部30和第2方向变更部40也可以通过涂装具有规定的特性的墨水而形成。
通过图4所示的第1方向变更部30和第2方向变更部40,也能够对从光源11向正上方行进的直行光进行遮挡、反射或扩散,能够抑制亮度不均的产生。另外,只要第1方向变更部30和第2方向变更部40位于光源11的正上方,则也可以设置在图4所示的位置以外的位置。例如,也可以将第2方向变更部40设置在棱镜片16上。
<实施方式3>
图5是示意性地示出实施方式3的导光板10的剖视图。各构成要素的大小比例等并不限定于图示的例子。在本实施方式中,对与上述结构对应的构成要素标注对应的标号并省略说明。
图5的凹部20是设置于导光板10的圆台形状的凹陷,形成为贯通孔。并且,凹部20的直径从下表面侧的开口朝向上表面侧的开口变窄。即,本实施方式的光源11的收纳部形成为在其侧面带有锥形的贯通孔。
并且,在导光板10的出光面侧(上表面侧)设置有由对光进行扩散的扩散材料形成的光扩散层50。扩散材料例如是具有随机大小的、在内部分散有折射率不同的粒子的树脂成型物,使从导光板10的出光面发出的光扩散而扩大光的指向特性。并且,光扩散层50具有多个圆台形状的凸部51,凸部51分别***在导光板10的凹部20中。另外,在光扩散层50的上表面侧层叠有扩散片15、棱镜片16(未图示)。
图5所示的面光源装置例如是将光扩散层50与导光板10组合起来而成的,其中,该光扩散层50是利用与由聚碳酸酯或丙烯酸树脂等形成的导光板10不同的部件而形成的。通过这样的结构,当在凹部20的侧面21使光源11的光向要扩散的方向折射之后,能够使入射到光扩散层50的光进一步扩散。并且,光扩散层50的凸部51位于光源11的大致正上方。通过使亮度容易变得最高的光源11的大致正上方的厚度增大并且在圆台形状的凸部51的侧面使光发生折射,能够抑制亮度不均的产生。并且,在不将图5所示的导光板10和光扩散层50分为两个部件而一体成型的情况下,使用形状与凹部20相同的模具。凹部20的形状为其上端变尖,但这样的形状容易受损,难以维持一体成型的部件的扩散性能。这样,具有由两个部件形成的优点。
<实施方式4>
图6是示意性地示出实施方式4的导光板10的剖视图。各构成要素的大小比例等并不限定于图示的例子。并且,在图6的例子中仅示出了1个凹部22,但在导光板10中按照规定的间距设置有多个凹部22等结构。在本实施方式中,对与上述结构对应的构成要素标注对应的标号并省略说明。
图6所示的面光源装置具有凹部22,该凹部22是一侧的底面开口的圆柱形状的凹陷,成为对光源11进行收纳的收纳部。凹部22的底面直径和凹部22的高度(深度)是任意的值。例如,可以不是圆柱而是棱柱、圆台、其他形状。并且,光源11的形状、高度以及宽度也没有特别地限制,光源11只要是收纳在凹部22内的形状及尺寸即可。
本实施方式的导光板10在光源11的大致正上方具有第1衍射光栅60和第2衍射光栅70。第1衍射光栅60设置于凹部22的里侧端部。第2衍射光栅70设置于导光板10的出光面侧。并且,在从出光面侧的上方俯视观察时,第1衍射光栅60和第2衍射光栅70设置成同心圆状。另外,第1衍射光栅60和第2衍射光栅70也可以是相同形状。在本实施方式中,第1衍射光栅60和第2衍射光栅70分别具有规定的衍射角,并且以扩大来自光源11的光的照射区域的方式设置。即,通过按照适当的间距设置衍射光栅,对来自光源11的光的衍射方向进行控制,扩大显示面板2上的照射区域。
通过本实施方式所示的结构,也能够使光源11的光扩散而照射于显示面板2。即使采用以这种方式使光的行进方向按照两个阶段变化的结构,也能够抑制亮度不均的产生。
实施方式1~4在收纳光源11的凹部的内侧和比出光面靠上方的两处具有对来自光源11的至少一部分光的行进方向进行变更的一些方向变更部。这样的话,即使在无法增大导光板的厚度的情况下,也能够扩大来自光源11的光的照射区域,并且使配光不集中在光源11的正上方地进行分散。即,能够促进导光板的薄型化,并且能够抑制液晶显示装置的亮度不均。
<实施方式5>
图7是示意性地示出实施方式5的导光板10的剖视图。各构成要素的大小比例等并不限定于图示的例子。并且,在图7的例子中仅示出了1个凹部23,但在导光板10中按照规定的间距设置有多个凹部23等结构。在本实施方式中,对与上述结构对应的构成要素标注对应的标号并省略说明。
图7所示的导光板10具有凹部23,该凹部23是底面开口的圆锥形状的凹陷,成为收纳光源11的收纳部。凹部23的底面直径和凹部23的高度(深度)是任意的值。另外,凹部23可以是圆台状、棱锥状、棱台状等。并且,光源11的形状、高度以及宽度也没有特别地限制,光源11只要是收纳在凹部23内的形状和尺寸即可。
并且,在导光板10的出光面侧,在光源11的大致正上方设置有作为圆锥形状的凹陷的凹部80。凹部80的底面直径和凹部80的高度(深度)也是任意的值。并且,凹部80也可以是圆台形状。
根据本实施方式的导光板10,能够使入射到凹部23的侧面24而折射的光源11的光的一部分进一步入射到凹部80的侧面81而折射,或者在侧面81进行反射。在本实施方式中,凹部23和凹部80也以扩大来自光源11的光的照射区域的方式设置。
通过本实施方式所示的结构,也能够使光源11的光扩散而照射于显示面板2。即使采用以这种方式使光的行进方向按照两个阶段变化的结构,也能够抑制亮度不均的产生。
<实施方式6>
图8是实施方式6的导光板10的示意性剖视图。各构成要素的大小比例等并不限定于图示的例子。并且,在图8的例子中仅示出了1个凹部25,但在导光板10中按照规定的间距设置有多个凹部25等结构。在本实施方式中,对与上述结构对应的构成要素标注对应的标号并省略说明。
图8所示的面光源装置具有凹部25,该凹部25是底面开口的圆锥形状的凹陷,成为收纳光源11的收纳部。凹部25的底面直径和凹部25的高度(深度)是任意的值。另外,凹部25可以是圆台状、棱锥状、棱台状等。并且,光源11的形状、高度以及宽度也没有特别地限制,光源11只要是收纳在凹部25内的形状和尺寸即可。并且,在本实施方式的凹部25的侧面形成有菲涅尔透镜状的凹凸26。凹凸26以覆盖光源11的大致正上方的方式形成,并且以扩大向显示面板2照射的照射区域的方式使光源11所射出的光的行进方向发生变化。
并且,在导光板10的出光面侧具有由曲面形成的碗状的凹陷(即,凹部90)。并且,在凹部90的表面的一部分形成有菲涅尔透镜状的凹凸91。凹凸91也以覆盖光源11的大致正上方的方式形成,并且以扩大向显示面板2(未图示)照射的照射区域的方式使光源11所射出的光的行进方向发生变化。即,凹凸91将来自光源11的光的折射方向变更为更陡峭的角度,扩大显示面板2上的照射区域。
通过本实施方式所示的结构,也能够使光源11的光扩散而照射于显示面板2。即使采用以这种方式使光的行进方向按照两个阶段变化的结构,也能够抑制亮度不均的产生。并且,也可以关于导光板10的出光面侧和光源11侧的至少一方,在与显示面板2平行的平面上设置菲涅尔透镜。这样的话,可减小导光板10的厚度。
<实施方式7>
图9是示意性地示出实施方式7的导光板10的剖视图。各构成要素的大小比例等并不限定于图示的例子。在本实施方式中,也对与上述结构对应的构成要素标注对应的标号并省略说明。
光源11例如也可以被透明树脂层18覆盖。在图9的例子中,在导光板10与多个光源11和反射层14之间配置有透明树脂层18。换言之,多个光源11被埋入于透明树脂层18。并且,在透明树脂层18上配置有导光板10,光源11未收纳在导光板10的凹部20内。并且,导光板10的下表面与透明树脂层18接触,导光板10的下表面不与反射层14接触。透明树脂层18的上表面是平面,与导光板10接触。从光源11射出的光通过透明树脂层18而入射到导光板10。
在本实施方式中,在与实施方式2同样的位置设置有第1方向变更部30和第2方向变更部40。通过这样的结构,也能够对从光源11向正上方行进的直行光进行遮挡、反射或扩散,能够抑制亮度不均的产生。并且,朝向光源11的正上方的光束一边在透明树脂层18内扩散一边行进,在向导光板10的下表面射出时发生折射而进一步扩散。第1方向变更部30或第2方向变更部40也可以设置于透明树脂层18。
<实施方式8>
图10是示意性地示出实施方式8的导光板10的剖视图。各构成要素的大小比例等并不限定于图示的例子。在本实施方式中,也对与上述结构对应的构成要素标注对应的标号并省略说明。
在图10的例子中,光源11也被埋入于透明树脂层18。关于这样的结构,也可以说在导光板10与多个光源11和反射层14之间配置有透明树脂层18。透明树脂层18配置在导光板10的下方,光源11未收纳在导光板10的凹部20内。并且,导光板10的下表面不与反射层14接触。并且,导光板10的下表面可以与透明树脂层18接触,也可以不接触。图10所示的透明树脂层18为大致半球形状,但并不限定于该形状,透明树脂层18也可以是圆柱形状、棱柱形状、圆锥形状、棱锥形状等突起形状(凸形状)。并且,可以是透明树脂层18的一部分进入到导光板10的凹部20内,也可以是透明树脂层18不进入到导光板10的凹部20内。并且,透明树脂层18也可以与凹部20的内部接触。从光源11射出的光通过透明树脂层18而入射到导光板10内。
在本实施方式中,也在与实施方式2等同样的位置设置有第1方向变更部30和第2方向变更部40。通过这样的结构,也能够对从光源11向正上方行进的直行光进行遮挡、反射或扩散,能够抑制亮度不均的产生。并且,朝向光源11的正上方的光束一边在透明树脂层18内扩散一边行进,在从透明树脂层18射出时发生折射而进一步扩散。第1方向变更部30或第2方向变更部40也可以设置于透明树脂层18。
<实施方式9>
图11是示意性地示出实施方式9的导光板10的剖视图。各构成要素的大小比例等并不限定于图示的例子。在本实施方式中,也对与上述结构对应的构成要素标注对应的标号并省略说明。
在图11的例子中,光源11也被埋入于透明树脂层18。透明树脂层18例如是向上凸起的大致半球形状,是俯视观察时的中央附近凹陷且其周围呈环带状向上方突出的圆环形状。并且,也可以是将两个大致半球形状相连而得的形状。透明树脂层18配置在导光板10的下方,光源11未收纳在导光板10的凹部20内。导光板10的下表面不与反射层14接触。并且,导光板10的下表面可以与透明树脂层18接触,也可以不接触。并且,可以是透明树脂层18的一部分进入到导光板10的凹部20内,也可以是透明树脂层18不进入到导光板10的凹部20内。并且,透明树脂层18也可以与凹部20的内部接触。从光源11射出的光通过透明树脂层18而入射到导光板10内。
在本实施方式中,也在与实施方式2等同样的位置设置有第1方向变更部30和第2方向变更部40。通过这样的结构,也能够对从光源11向正上方行进的直行光进行遮挡、反射或扩散,能够抑制亮度不均的产生。并且,朝向光源11的正上方的光束一边在透明树脂层18内扩散一边行进,在从透明树脂层18射出时发生折射而进一步扩散。第1方向变更部30或第2方向变更部40也可以设置于透明树脂层18。
<实施方式10>
图12是示意性地示出实施方式10的导光板10的剖视图。各构成要素的大小比例等并不限定于图示的例子。在本实施方式中,也对与上述结构对应的构成要素标注对应的标号并省略说明。
在图12的例子中,光源11也被埋入于透明树脂层18。关于这样的结构,也可以说在导光板10与多个光源11和反射层14之间配置有透明树脂层18。透明树脂层18被收纳在导光板10的下方的凹部20内。并且,导光板10的下表面可以与透明树脂层18接触,也可以不接触。图10所示的透明树脂层18是大致半球形状,但并不限定于该形状,透明树脂层18也可以是圆柱形状、棱柱形状、圆锥形状、棱锥形状等突起形状(凸形状)。并且,透明树脂层18也可以与凹部20的内部接触。从光源11射出的光通过透明树脂层18而入射到导光板10内。
在本实施方式中,也在与实施方式2等同样的位置设置有第1方向变更部30和第2方向变更部40。通过这样的结构,也能够对从光源11向正上方行进的直行光进行遮挡、反射或扩散,能够抑制亮度不均的产生。并且,朝向光源11的正上方的光束一边在透明树脂层18内扩散一边行进,在从透明树脂层18射出时发生折射而进一步扩散。第1方向变更部30或第2方向变更部40也可以设置于透明树脂层18。
<实施方式11>
图13是示意性地示出实施方式11的导光板10的剖视图。各构成要素的大小比例等并不限定于图示的例子。在本实施方式中,也对与上述结构对应的构成要素标注对应的标号并省略说明。
在图13的例子中,光源11也被埋入于透明树脂层18。关于这样的结构,也可以说在导光板10与多个光源11和反射层14之间配置有透明树脂层18。透明树脂层18例如是向上方凸起的大致半球形状,是俯视观察时的中央附近凹陷且其周围呈环带状向上方突出的圆环形状。并且,也可以是将两个大致半球形状相连而得的形状。透明树脂层18配置在导光板10的下方,光源11收纳在导光板10的凹部20内。并且,导光板10的下表面与反射层14接触。并且,导光板10的下表面可以与透明树脂层18接触,也可以不接触。并且,透明树脂层18也可以与凹部20的内部接触。从光源11射出的光通过透明树脂层18而入射到导光板10内。
在本实施方式中,也在与实施方式2等同样的位置设置有第1方向变更部30和第2方向变更部40。通过这样的结构,也能够对从光源11向正上方行进的直行光进行遮挡、反射或扩散,能够抑制亮度不均的产生。并且,朝向光源11的正上方的光束一边在透明树脂层18内扩散一边行进,在从透明树脂层18射出时发生折射而进一步扩散。第1方向变更部30或第2方向变更部40也可以设置于透明树脂层18。
<实施方式12>
图14是示意性地示出实施方式12的导光板10的剖视图。各构成要素的大小比例等并不限定于图示的例子。在本实施方式中,也对与上述结构对应的构成要素标注对应的标号并省略说明。
在图14中,在导光板10与多个光源11和反射层14之间配置有透明树脂层18。换言之,多个光源11被埋入于透明树脂层18。关于这样的结构,也可以说在导光板10与多个光源11和反射层14之间配置有透明树脂层18。并且,在透明树脂层18上配置有导光板10,光源11未收纳在导光板10的凹部20内。并且,与实施方式5等同样,在导光板10中设置有凹部23和凹部80。凹部23和凹部80是圆锥状、棱锥状、碗状、吊钟状等。并且,在凹部23的内部深处部分设置有第1方向变更部30。并且,在扩散片15和棱镜片16之间且光源11的正上方附近设置有第2方向变更部40。
本实施方式的导光板10与实施方式5同样,具有凹部23和凹部80。并且,本实施方式的导光板10在出光面侧具有凸状的点图案19a,在下表面侧具有凹状的点图案19b。在俯视观察时,点图案19a设置于凹部80的周围。同样,在俯视观察时,点图案19b设置于凹部23的周围。点图案19a、19b也可以设置在导光板10的各个出光面、下表面整体上。点图案19a是突起形状,是凸透镜形状、圆柱形状、棱柱形状、圆锥形状、棱锥形状等。并且,点图案19b是凹形状,是凹透镜形状、圆柱槽形状、棱柱槽形状、圆锥槽形状、棱锥槽形状等。点图案19a、19b在俯视观察时也可以是圆形、椭圆形、多边形中的任意形状。并且,点图案19a、19b也可以在通过注射成型来制造导光板10时与导光板10一体地形成。并且,也可以通过喷墨等在导光板10上另外形成点图案19a、19b。能够通过点图案19a、19b在导光板10的下表面或出光面上对光进行扩散。并且,凹部23或凹部80的内部也可以具有微小的凹凸。这样的话,能够使入射到凹部23或凹部80的光进一步扩散。
在本实施方式中,也在与实施方式2同样的位置设置有第1方向变更部30和第2方向变更部40。通过这样的结构,也能够对从光源11向正上方行进的直行光进行遮挡、反射或扩散,能够抑制亮度不均的产生。并且,朝向光源11的正上方的光束一边在透明树脂层18内扩散一边行进,在从透明树脂层18射出时发生折射而进一步扩散。第1方向变更部30或第2方向变更部40也可以设置于透明树脂层18。
具有实施方式1到6所示的导光板10的显示装置能够搭载于各种电子设备。作为具有这样的显示装置的电子设备,能够例示出智能手机、数码相机、平板终端、电子书、可穿戴设备、车载导航装置、电子词典、电子广告板等。通过使用本发明的导光板和显示装置,能够实现电子设备的小型化和薄型化,并且能够减少亮度不均。
标号说明
1:面光源装置;10:导光板;11:光源;12:框架;13:安装基板;14:反射层;15:扩散片;16:棱镜片;17:遮光部件;20、22、23、25:凹部;21、24:侧面;26:凹凸;30:第1方向变更部;40:第2方向变更部;50:光扩散层;51:凸部;60:第1衍射光栅;70:第2衍射光栅;80、90:凹部;81:侧面;91:凹凸;2:显示面板。

Claims (7)

1.一种导光板,其具有:
导光板部件,所述导光板部件具有射出光的出光面、所述出光面的相反侧的相反面、和从所述相反面贯通至所述出光面并能够在内部配置发光元件的贯通孔;以及
光扩散部件,
所述光扩散部件具有:
第1方向变更部,所述第1方向变更部相比于所述发光元件处于朝向所述出光面的方向即上方,并且设置在所述贯通孔的内侧,对所述发光元件的至少一部分光的行进方向进行变更;以及
第2方向变更部,所述第2方向变更部设置在所述发光元件的上方,且比所述出光面靠上,对所述发光元件的至少一部分光的行进方向进行变更。
2.根据权利要求1所述的导光板,其中,
所述第1方向变更部和第2方向变更部由对光进行遮挡、反射或扩散的材料形成。
3.一种导光板,其具有:
凹部,所述凹部设置于射出光的出光面的相反侧;
第1方向变更部,所述第1方向变更部相比于发光元件处于朝向所述出光面的方向即上方,并且设置在所述凹部的内侧,对所述发光元件的至少一部分光的行进方向进行变更,其中,所述发光元件设置在所述出光面的相反侧;以及
第2方向变更部,所述第2方向变更部设置在所述发光元件的上方,且比所述出光面靠上,对所述发光元件的至少一部分光的行进方向进行变更,
所述第1方向变更部是形成在所述导光板的所述凹部内的第1衍射光栅,
所述第2方向变更部是形成在所述出光面上的第2衍射光栅。
4.一种面光源装置,其具有:
权利要求1~3中的任意一项所述的导光板;以及
发光元件,所述发光元件配置于所述导光板的所述出光面的相反侧。
5.一种面光源装置,其具有:
导光板,其具有凹部、第1方向变更部和第2方向变更部,所述凹部设置于射出光的出光面的相反侧,所述第1方向变更部相比于发光元件处于朝向所述出光面的方向即上方,并且设置在所述凹部的内侧,对所述发光元件的至少一部分光的行进方向进行变更,其中,所述发光元件设置在所述出光面的相反侧,所述第2方向变更部设置在所述发光元件的上方,且比所述出光面靠上,对所述发光元件的至少一部分光的行进方向进行变更;
发光元件,所述发光元件设置于所述导光板的所述出光面的相反侧;以及
透明树脂层,所述透明树脂层配置在所述导光板与所述发光元件之间,
所述透明树脂层覆盖所述发光元件的发光部。
6.一种显示装置,其具有:
权利要求4或5所述的面光源装置;以及
显示面板,所述显示面板接收从所述面光源装置射出的光。
7.一种电子设备,其具有权利要求6所述的显示装置。
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Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180057835A (ko) * 2016-11-23 2018-05-31 삼성전자주식회사 지문 인식 센서가 실장된 웨어러블 타입 전자 장치
JP2018101521A (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 オムロン株式会社 導光板、面光源装置、表示装置及び電子機器
KR20200115510A (ko) 2018-01-30 2020-10-07 브라이트 뷰 테크놀로지즈 코포레이션 램버시안 분포를 갖는 광을 배트윙 분포로 변환하기 위한 마이크로구조체
CN108388047A (zh) * 2018-02-24 2018-08-10 惠科股份有限公司 一种背光模组及显示装置
US10731825B2 (en) 2018-05-17 2020-08-04 Amerlux Llc Linear optic and LED lighting fixture
JP6753438B2 (ja) * 2018-08-03 2020-09-09 日亜化学工業株式会社 発光モジュールおよびその製造方法
JP7057503B2 (ja) * 2018-08-16 2022-04-20 日亜化学工業株式会社 発光モジュールおよびその製造方法
KR102157420B1 (ko) * 2018-09-12 2020-09-17 주식회사 엠알케이 마이크로 led 로컬 디밍을 이용한 도광판 및 백라이트 유닛트
JP7157327B2 (ja) * 2018-10-30 2022-10-20 日亜化学工業株式会社 発光装置
TW202036060A (zh) * 2018-11-12 2020-10-01 美商康寧公司 包括圖案化反射器之背光、擴散板及製造背光之方法
CN109358450B (zh) * 2018-11-28 2023-12-01 武汉华星光电技术有限公司 薄型背光模组及其制作方法
JP6753452B2 (ja) * 2018-11-30 2020-09-09 日亜化学工業株式会社 発光モジュール
JP7007598B2 (ja) * 2018-12-14 2022-02-10 日亜化学工業株式会社 発光装置、発光モジュール及び発光装置の製造方法
JP6753457B2 (ja) * 2018-12-27 2020-09-09 日亜化学工業株式会社 発光モジュール
JP6680349B1 (ja) * 2018-12-28 2020-04-15 日亜化学工業株式会社 発光モジュール
CN111665663A (zh) 2019-03-05 2020-09-15 日亚化学工业株式会社 发光模块及面发光光源
JP7227403B2 (ja) * 2019-04-28 2023-02-21 レイア、インコーポレイテッド 回折バックライト製造方法
EP3963255A1 (en) * 2019-04-30 2022-03-09 Corning Incorporated Backlight units having quantum dots
US11450795B2 (en) 2019-05-31 2022-09-20 Nichia Corporation Light-emitting module and surface-emitting light source including a plurality of wiring formations between two terminals
JP6909987B2 (ja) * 2019-06-27 2021-07-28 日亜化学工業株式会社 発光モジュール
KR20210001964A (ko) 2019-06-27 2021-01-06 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 발광 모듈
JP6795795B1 (ja) 2019-06-28 2020-12-02 日亜化学工業株式会社 発光モジュールおよび面光源
JP6923819B2 (ja) * 2019-08-05 2021-08-25 日亜化学工業株式会社 発光モジュール
JP6856155B2 (ja) * 2019-08-30 2021-04-07 日亜化学工業株式会社 発光モジュールおよび面発光光源
WO2021045894A1 (en) * 2019-09-05 2021-03-11 Corning Incorporated Backlight including rectangular reflectors including rounded corners and method for fabricating the backlight
US11822158B2 (en) 2019-09-11 2023-11-21 Brightview Technologies, Inc. Back light unit for backlit displays
JP7078865B2 (ja) * 2019-09-25 2022-06-01 日亜化学工業株式会社 発光モジュール
US11508706B2 (en) 2019-09-25 2022-11-22 Nichia Corporation Light-emitting module
JP7265459B2 (ja) * 2019-09-26 2023-04-26 シャープ株式会社 照明装置及び表示装置
WO2021150813A1 (en) 2020-01-24 2021-07-29 Brightview Technologies, Inc. Optical film for back light unit and back light unit including same
JP7066964B2 (ja) * 2020-01-31 2022-05-16 日亜化学工業株式会社 面状光源
TWI823371B (zh) * 2020-01-31 2023-11-21 日商日亞化學工業股份有限公司 面狀光源
JP7116331B2 (ja) * 2020-02-18 2022-08-10 日亜化学工業株式会社 発光モジュールの製造方法及び発光モジュール
CN113534533A (zh) 2020-04-13 2021-10-22 日亚化学工业株式会社 面状光源及其制造方法
CN111624816B (zh) * 2020-06-30 2022-07-05 京东方科技集团股份有限公司 匀光膜、背光模组和显示装置
TWI766338B (zh) * 2020-08-13 2022-06-01 友達光電股份有限公司 背光模組
JP7029091B2 (ja) * 2020-08-20 2022-03-03 日亜化学工業株式会社 発光モジュール
CN112515571A (zh) * 2020-09-04 2021-03-19 深圳市银星智能科技股份有限公司 清洁机器人
WO2022097339A1 (ja) * 2020-11-04 2022-05-12 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP7213381B2 (ja) * 2021-06-03 2023-01-26 シャープ株式会社 照明装置および表示装置
JP7324991B2 (ja) * 2021-07-19 2023-08-14 日亜化学工業株式会社 面状光源及び表示装置
CN113820888A (zh) * 2021-09-29 2021-12-21 联想(北京)有限公司 背光组件及其制作方法及显示装置
US11982901B2 (en) 2022-04-02 2024-05-14 Huizhou China Star Optoelectronics Display Co., Ltd. Backlight module and display device thereof
CN114779386B (zh) * 2022-04-02 2023-11-28 惠州华星光电显示有限公司 背光模组

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3427636B2 (ja) 1996-09-06 2003-07-22 オムロン株式会社 面光源装置及び液晶表示装置
JP3952168B2 (ja) * 2002-06-11 2007-08-01 富士通株式会社 電子機器、液晶表示装置および導光板
JP2005018997A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd バックライト装置
US7688511B2 (en) * 2004-07-23 2010-03-30 Hitachi Chemical Company, Ltd. Diffraction type light-condensing film and planar light source device using the same
KR100774061B1 (ko) * 2005-05-17 2007-11-06 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디. 백라이트 및 액정 표시 장치
TW200722866A (en) * 2005-08-30 2007-06-16 Showa Denko Kk Plane light source device and display device
JP2007095674A (ja) * 2005-08-30 2007-04-12 Showa Denko Kk 面光源装置および表示装置
KR20090117419A (ko) * 2008-05-09 2009-11-12 엘지이노텍 주식회사 표시장치
JP4900439B2 (ja) * 2008-10-01 2012-03-21 三菱電機株式会社 面状光源装置およびこれを用いた表示装置
CN102042562B (zh) * 2009-10-16 2013-07-03 清华大学 导光板及背光模组
JP5528885B2 (ja) * 2010-03-31 2014-06-25 嶋田プレシジョン株式会社 回折格子を利用した導光板及び液晶テレビ用直下型バックライト装置
KR101763188B1 (ko) * 2010-12-13 2017-08-01 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR20120075317A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
RU2637513C2 (ru) * 2012-04-26 2017-12-05 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Осветительная конструкция
CN102829392A (zh) * 2012-07-26 2012-12-19 深圳市华星光电技术有限公司 背光模块及显示装置

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Publication number Publication date
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