專利名稱：面發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面發(fā)光裝置，是關(guān)于提高向?qū)Ч獠考娜牍庑实谋⌒偷拿姘l(fā)光
直O(jiān)
背景技術(shù)：
一直以來，作為顯示裝置、主要是液晶顯示裝置的照明手段，已知對液晶顯示面板 進(jìn)行照明的面發(fā)光裝置，例如背光燈、前光燈。以往的面發(fā)光裝置通常主要由光源、將來自 該光源的光出射到液晶顯示面板的導(dǎo)光板構(gòu)成。近年來，面發(fā)光裝置的薄型化日益發(fā)展，開 發(fā)出使用比光源薄的導(dǎo)光板的面發(fā)光裝置。作為這種薄型的面發(fā)光裝置，存在專利文獻(xiàn)1所公開的構(gòu)成的裝置。該面發(fā)光裝 置構(gòu)成為，在比光源的直徑薄的導(dǎo)光板的入射端部，在導(dǎo)光板的一方的板面上附設(shè)棱鏡狀 的透明體，并在透明體的面對導(dǎo)光板的面上形成微細(xì)構(gòu)造部。專利文獻(xiàn)1 日本特開平11-281820號公報(bào)最近，要求面發(fā)光裝置的進(jìn)一步薄型化，并使用薄膜導(dǎo)光板。在使用這種薄膜導(dǎo)光 板的情況下，使來自光源的光高效率地入光非常困難。并且，在將面發(fā)光裝置安裝到撓性布 線板那樣的電路基板上的情況下，作為點(diǎn)光源的LED和薄膜導(dǎo)光板之間產(chǎn)生間隙，由于產(chǎn) 生該間隙而入光效率進(jìn)一步降低。并且，作為面發(fā)光裝置的光源，越來越傾向于使用作為點(diǎn) 光源的LED，當(dāng)使用這種點(diǎn)光源時(shí)，光不能夠高效率地在薄膜導(dǎo)光板整體中傳播，而亮度變 得較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述方面而進(jìn)行的，其目的在于提供一種薄型的面發(fā)光裝置，即使 光源與導(dǎo)光部件之間分離也能夠提高向?qū)Ч獠考娜牍庑?。本發(fā)明的面發(fā)光裝置的特征在于，具備至少1個點(diǎn)光源；薄膜導(dǎo)光板，具有相互 相對的一對主面以及從上述點(diǎn)光源入射光的端面，在一個主面上具有微棱鏡；以及入光部 擴(kuò)展用部件，設(shè)置在上述薄膜導(dǎo)光板的另一個主面的上述端面?zhèn)?，由傳播上述光的材料?gòu) 成。根據(jù)該構(gòu)成，由于在薄膜導(dǎo)光板的端面?zhèn)染哂腥牍獠繑U(kuò)展用部件，因此能夠增大 入光部的表面積，并使入光量增多。由此，即使光源與導(dǎo)光部件之間分離，也能夠提高向?qū)?光部件的入光效率。并且，通過設(shè)置入光部擴(kuò)展用部件，能夠?qū)⒐夤┙o到比薄膜導(dǎo)光板更大 的區(qū)域。在本發(fā)明的面發(fā)光裝置中，優(yōu)選俯視下上述入光部擴(kuò)展用部件設(shè)置在與上述點(diǎn)光 源相對應(yīng)的位置上。在本發(fā)明的面發(fā)光裝置中，優(yōu)選上述入光部擴(kuò)展用部件具有包含具有曲率的區(qū)域 的截面形狀、具有多個山部的截面形狀、大致V字形的截面形狀。由此，能夠控制向薄膜導(dǎo) 光板入光的光的方向。
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發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的面發(fā)光裝置，具備至少1個點(diǎn)光源；薄膜導(dǎo)光板，具有相互相對的 一對主面以及入射來自上述點(diǎn)光源的光的端面，在一個主面上具有微棱鏡；以及入光部擴(kuò) 展用部件，設(shè)置在上述薄膜導(dǎo)光板的另一個主面的上述端面?zhèn)龋蓚鞑ド鲜龉獾牟牧蠘?gòu)成； 因此即使光源與導(dǎo)光部件之間分離，也能夠提高向?qū)Ч獠考娜牍庑?。并且，能夠提高?自薄膜導(dǎo)光板的亮度的均勻性。


圖1(a)、(b)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的導(dǎo)光件的構(gòu)成的側(cè)視圖。圖2(a) (d)是用于說明導(dǎo)光件的發(fā)光狀態(tài)的圖。圖3 (a) (d)是用于說明導(dǎo)光件的光的控制狀態(tài)的圖，(e) (g)是表示與(b) (d)相對應(yīng)的入光部擴(kuò)展用部件的形狀的圖。圖4(a)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的導(dǎo)光件的構(gòu)成的圖，(b)是表示間隙與亮度降 低率之間的關(guān)系的圖。圖5(a)是表示比較例的導(dǎo)光件的構(gòu)成的側(cè)視圖，(b)是表示間隙與亮度降低率之 間的關(guān)系的圖。符號說明10電路基板20點(diǎn)光源30反射板40薄膜導(dǎo)光板41、42 主面43 端面44微棱鏡50入光部擴(kuò)展用部件
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1(a)、(b)是表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式的面發(fā)光裝置的導(dǎo)光件的構(gòu)成的圖。 圖1(a)所示的導(dǎo)光件主要由搭載在電路基板10上的點(diǎn)光源20、搭載在電路基板10上的反 射板30、配置在反射板30的上方的薄膜導(dǎo)光板40、以及設(shè)置在薄膜導(dǎo)光板40的端面?zhèn)鹊?入光部擴(kuò)展用部件50構(gòu)成。作為電路基板10能夠使用通常所使用的印刷布線板或撓性印刷布線板等。作為 點(diǎn)光源20能夠舉出LED(發(fā)光二極管)等。反射板30是由反射材料構(gòu)成的薄板體。薄膜導(dǎo)光板40根據(jù)需要而隔開規(guī)定間隔地配置在反射板30上。薄膜導(dǎo)光板40 具有相互相對的一對主面41、42、以及入射來自點(diǎn)光源20的光的端面(入光面)43。在薄 膜導(dǎo)光板40的與主面41 (出光面)相反側(cè)的主面42上，在至少一部分上形成有微棱鏡44。 該微棱鏡44能夠使來自點(diǎn)光源20的光的光路朝向相對于薄膜導(dǎo)光板40的主面41大致垂 直的方向。該微棱鏡44的間隔以及每單位面積的數(shù)量不特別限制，能夠根據(jù)需要的亮度來適當(dāng)設(shè)定。作為構(gòu)成薄膜導(dǎo)光板40的材料，能夠舉出傳播光的材料，例如聚碳酸酯樹脂、氨 基甲酸乙酯樹脂、丙烯樹脂等。并且，薄膜導(dǎo)光板40的厚度優(yōu)選為0. 05mm 0. 4mm。在薄膜導(dǎo)光板40的主面41的入光面、即端面43側(cè)設(shè)置有入光部擴(kuò)展用部件50。 該入光部擴(kuò)展用部件50由傳播光的材料、例如全光線透過率為90%以上的氨基甲酸乙酯 樹脂、丙烯樹脂等構(gòu)成。當(dāng)考慮到光的傳播效率、方向的控制等時(shí)，從端面43開始的入光 部擴(kuò)展用部件50的寬度W，優(yōu)選為Imm 4mm。并且，當(dāng)考慮到光的傳播效率、方向的控制 等時(shí)，從薄膜導(dǎo)光板40的主面41開始的入光部擴(kuò)展用部件50的高度(厚度)T，優(yōu)選為 0. 05mm 0. 3mm。并且，在對薄膜導(dǎo)光板40俯視的條件下，優(yōu)選入光部擴(kuò)展用部件50設(shè)置 在與點(diǎn)光源20相對應(yīng)的位置上。這里，所謂與點(diǎn)光源20相對應(yīng)的位置，是指如圖2(b) (d)所示，與將來自點(diǎn)光源20的光進(jìn)行入光的區(qū)域相對應(yīng)的薄膜導(dǎo)光板40的主面上的位 置。通過入光部擴(kuò)展用部件50的高度T和薄膜導(dǎo)光板40的厚度，入光部擴(kuò)展用部件50的 端面與薄膜導(dǎo)光板40的端面與點(diǎn)光源20相對，來自點(diǎn)光源20的光入射到入光部擴(kuò)展用部 件50和薄膜導(dǎo)光板40中。如圖2(b)所示，入光部擴(kuò)展用部件50的形狀優(yōu)選為，包含在薄膜導(dǎo)光板40主面 方向的截面具有曲率的區(qū)域的形狀。另外，如圖2(c)所示，入光部擴(kuò)展用部件50的形狀優(yōu) 選為，薄膜導(dǎo)光板40主面方向的截面具有多個山部的形狀。另外，如圖2(d)所示，入光部 擴(kuò)展用部件50的形狀優(yōu)選為，薄膜導(dǎo)光板40主面方向的截面為大致V字形的形狀。這樣，通過設(shè)置入光部擴(kuò)展用部件50，入光部的光在點(diǎn)光源20的附近擴(kuò)散，在薄 膜導(dǎo)光板40中即使對從點(diǎn)光源30離開的位置也能夠供給光。并且，能夠提高來自薄膜導(dǎo) 光板的亮度的均勻性。入光部擴(kuò)展用部件50的前方部(從入光側(cè)離開的部分)50a，優(yōu)選為能夠反射從入 光部擴(kuò)展用部件50入光的光而將其導(dǎo)入到薄膜導(dǎo)光板40內(nèi)的形狀。這種形狀只要是能夠 使從入光部擴(kuò)展用部件50入光的光全反射的形狀，則沒有特別的限制。并且，當(dāng)考慮到光 的傳播效率時(shí)，構(gòu)成入光部擴(kuò)展用部件50的材料的折射率與構(gòu)成薄膜導(dǎo)光板40的材料的 折射率之間的關(guān)系，優(yōu)選為二者的差為15%以內(nèi)。作為將入光部擴(kuò)展用部件50設(shè)置在薄膜 導(dǎo)光板40上的方法，能夠使用印刷或轉(zhuǎn)印等方法。在圖1(a)所示的導(dǎo)光件中，從點(diǎn)光源20出射的光，從薄膜導(dǎo)光板40的端面43入 射到薄膜導(dǎo)光板40中而在薄膜導(dǎo)光板40內(nèi)傳播。在薄膜導(dǎo)光板40中，到達(dá)了主面42的 微棱鏡44的光a，被微棱鏡44的凹部反射而改變光路，朝向上方。在薄膜導(dǎo)光板40內(nèi)朝向 上方的光b，通過主面41而向外界出射。并且，從點(diǎn)光源20出光、并從入光部擴(kuò)展用部件 50入光的光c，在入光部擴(kuò)展用部件50內(nèi)傳播，被入光部擴(kuò)展用部件50的前方部50a反射 而向薄膜導(dǎo)光板40內(nèi)入光(光d)。到達(dá)了薄膜導(dǎo)光板40的主面42的微棱鏡44的光d， 被微棱鏡44的凹部反射而改變光路，朝向上方。在薄膜導(dǎo)光板40內(nèi)朝向上方的光e，通過 主面41而向外界出光。本發(fā)明的面發(fā)光裝置也可以是圖1(b)所示的構(gòu)成。圖1(b)所示的導(dǎo)光件，主要 由搭載在電路基板10上的點(diǎn)光源20、搭載在電路基板10上的反射板30、配置在反射板30 的上方的薄膜導(dǎo)光板40、以及設(shè)置在薄膜導(dǎo)光板40的端面?zhèn)鹊娜牍獠繑U(kuò)展用部件50構(gòu)成。 在圖1 (b)所示的構(gòu)成中，在薄膜導(dǎo)光板40的主面41 (出光面)上，在至少一部分上形成有
5微棱鏡44，在薄膜導(dǎo)光板40的與主面41相反側(cè)的主面42的作為入光面的端面43側(cè)設(shè)置 有入光部擴(kuò)展用部件50。該微棱鏡44能夠使來自點(diǎn)光源20的光的光路朝向相對于薄膜導(dǎo) 光板40的主面41大致垂直的方向。該微棱鏡44的間隔以及每單位面積的數(shù)量不特別限 制，能夠根據(jù)需要的亮度適當(dāng)設(shè)定。另外，圖1(b)所示的微棱鏡44形成為根據(jù)光的入射角 度而具有反射功能和透射功能的凹凸形狀，在入射角度傾斜的情況下(光f、k)，光被反射 而朝向微棱鏡44，在入射角度接近于垂直的情況下(光l、h)，光透射而朝向外界。在圖1(b)所示的導(dǎo)光件中，從點(diǎn)光源20出光的光，從薄膜導(dǎo)光板40的端面43入 光到薄膜導(dǎo)光板40中并在薄膜導(dǎo)光板40內(nèi)傳播。在薄膜導(dǎo)光板40中，到達(dá)了主面41的 微棱鏡44的光f，被微棱鏡44的凹部反射而改變光路，朝向下方。在薄膜導(dǎo)光板40內(nèi)朝向 下方的光g，通過主面42并被反射板30反射而改變光路，朝向上方。該光從薄膜導(dǎo)光板40 的主面42入光、通過導(dǎo)光板40而從主面41向外界出光(光h)。并且，從點(diǎn)光源20出光、 并從入光部擴(kuò)展用部件50入光的光i，在入光部擴(kuò)展用部件50內(nèi)傳播，被入光部擴(kuò)展用部 件50的前方部反射而向薄膜導(dǎo)光板40內(nèi)入光(光j)。到達(dá)了薄膜導(dǎo)光板40的主面41的 微棱鏡44的光j，被微棱鏡44的凹部反射而改變光路，朝向下方。在薄膜導(dǎo)光板40內(nèi)朝 向下方的光k，通過主面42、并被反射板30反射而改變光路，朝向上方。該光從薄膜導(dǎo)光板 40的主面42入光、通過薄膜導(dǎo)光板40而從主面41向外界出光(光1)。此處，說明為了明確本發(fā)明的面發(fā)光裝置的效果而進(jìn)行的實(shí)施例。在薄膜導(dǎo)光板40的寬度方向的5個位置和從入光側(cè)的進(jìn)深方向的5個位置的合 計(jì)25個位置上測定亮度，并求得設(shè)入光部(薄膜導(dǎo)光板40的端面)的亮度為100%時(shí)各個 位置的亮度比例。其結(jié)果在圖3(a) (d)中表示。圖3(a)表示未設(shè)置入光部擴(kuò)展用部件 50的情況，圖3(b)表示設(shè)置了圖3(e)所示形狀的入光部擴(kuò)展用部件50的情況，圖3 (c)表 示設(shè)置了圖3(f)所示形狀的入光部擴(kuò)展用部件50的情況，圖3(d)表示設(shè)置了圖3(g)所 示形狀的入光部擴(kuò)展用部件50的情況。根據(jù)圖3(b)可知，設(shè)置了圖3(e)所示形狀的入光部擴(kuò)展用部件50的情況，與圖 3(a)所示的情況相比較，光的方向聚焦，并且向橫向(薄膜導(dǎo)光板40的寬度方向)的擴(kuò)散 變大。并且，在求得此時(shí)的最小亮度相對于最大亮度(100%)的比例時(shí)，為14.9% (在圖 3(a)所示的構(gòu)成中為5.5%)。并且，根據(jù)圖3(c)可知，設(shè)置了圖3(f)所示形狀的入光部擴(kuò)展用部件50的情況， 與圖3(a)所示的情況相比較，光的方向擴(kuò)散，并且向橫向(薄膜導(dǎo)光板40的寬度方向)的 擴(kuò)散變大。并且，在求得此時(shí)的最小亮度相對于最大亮度(100%)的比例時(shí)，為12.5% (在 圖3 (a)所示的構(gòu)成中為5.5%)。并且，根據(jù)圖3(d)可知，設(shè)置了圖3(g)所示形狀的入光部擴(kuò)展用部件50的情況， 與圖3(a)所示的情況相比較，光的方向聚焦。并且，在求得此時(shí)的最小亮度相對于最大亮 度(100% )的比例時(shí)，為10.8% (在圖3(a)所示的構(gòu)成中為5. 5% )。由于光的方向聚焦，因此能夠?qū)⒐夤┙o到薄膜導(dǎo)光板20的離點(diǎn)光源20更遠(yuǎn)的位 置。并且，由于向橫向(薄膜導(dǎo)光板40的寬度方向)的擴(kuò)散變大，因此能夠在薄膜導(dǎo)光板 40的離點(diǎn)光源20近的位置上將光供給到更大范圍的位置。如此，通過設(shè)置入光部擴(kuò)展用部 件50，能夠使點(diǎn)光源成為效率良好的面光源。并且，通過入光部擴(kuò)展用部件50的形狀，還能 夠控制向薄膜導(dǎo)光板40入光的光的方向。
接著，對亮度的降低相對于點(diǎn)光源與薄膜導(dǎo)光板之間的距離的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。在薄膜導(dǎo)光板40的寬度方向的5個位置和從入光側(cè)的進(jìn)深方向的5個位置的合 計(jì)25個位置上、對于亮度如圖4(a)所示那樣在設(shè)置了入光部擴(kuò)展用部件50的構(gòu)成中，對 使點(diǎn)光源(LED) 20與薄膜導(dǎo)光板40之間的距離(間隙)為0. 5mm時(shí)的亮度降低進(jìn)行了調(diào) 查。具體地，求得設(shè)入光部(薄膜導(dǎo)光板40的端面)的亮度為100%時(shí)的各個位置的亮度 降低比例的平均。其結(jié)果為，如圖4(b)所示，亮度降低比例平均約為42%。另一方面，在薄膜導(dǎo)光板40的寬度方向的5個位置和從入光側(cè)的進(jìn)深方向的5個 位置的合計(jì)25個位置上、對于亮度如圖5 (a)所示那樣在未設(shè)置入光部擴(kuò)展用部件50的構(gòu) 成中，對使點(diǎn)光源(LED) 20與薄膜導(dǎo)光板40之間的距離(間隙)為0. 5mm時(shí)的亮度降低進(jìn) 行了調(diào)查。具體地，求得設(shè)入光部(薄膜導(dǎo)光板40的端面)的亮度為100%時(shí)的各個位置 的亮度降低比例的平均。其結(jié)果為，如圖5(b)所示，亮度降低比例平均約為58%。如此，根據(jù)本發(fā)明的面發(fā)光裝置，由于在薄膜導(dǎo)光板的端面?zhèn)染哂腥牍獠繑U(kuò)展用 部件，因此入光部的表面積變大，能夠增多入光量。由此，即使光源與導(dǎo)光部件之間離開也 能夠提高向?qū)Ч獠考娜牍庑?。尤其是，在將面發(fā)光裝置安裝到撓性布線板那樣的電路 基板上的情況下，作為點(diǎn)光源的LED與薄膜導(dǎo)光板之間產(chǎn)生間隙，因此是有效的。并且，通 過設(shè)置入光部擴(kuò)展用部件，能夠?qū)⒐夤┙o到薄膜導(dǎo)光板的更大區(qū)域。本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，能夠進(jìn)行多種變更并實(shí)施。例如，在上述實(shí)施方式 中，將面發(fā)光裝置作為導(dǎo)光件進(jìn)行了說明，但是在本發(fā)明中面發(fā)光裝置也可以是背光燈、前 光燈。并且，不限定上述實(shí)施方式中的材料、尺寸、個數(shù)、形狀等，能夠適當(dāng)變更并實(shí)施。此 外，只要不脫離本發(fā)明目的范圍，能夠進(jìn)行適當(dāng)變更并實(shí)施。工業(yè)利用性本發(fā)明的面發(fā)光裝置能夠搭載于液晶顯示裝置那樣的顯示設(shè)備上。
權(quán)利要求
一種面發(fā)光裝置，其特征在于，具備至少1個點(diǎn)光源；薄膜導(dǎo)光板，具有相互對置的一對主面以及從上述點(diǎn)光源入射光的端面，在一個主面上具有微棱鏡；以及入光部擴(kuò)展用部件，設(shè)置在上述薄膜導(dǎo)光板的另一個主面的上述端面?zhèn)龋蓚鞑ド鲜龉獾牟牧蠘?gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的面發(fā)光裝置，其特征在于，在俯視下，上述入光部擴(kuò)展用部件設(shè)置在與上述點(diǎn)光源相對應(yīng)的位置上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的面發(fā)光裝置，其特征在于，上述入光部擴(kuò)展用部件具有以下截面形狀，該截面形狀包含具有曲率的區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1或2所述的面發(fā)光裝置，其特征在于，上述入光部擴(kuò)展用部件具有以下截面形狀，該截面形狀具有多個山部。
5.如權(quán)利要求1或2所述的面發(fā)光裝置，其特征在于， 上述入光部擴(kuò)展用部件具有大致V字形的截面形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的面發(fā)光裝置，其特征在于，上述薄膜導(dǎo)光板的厚度比所述點(diǎn)光源的厚度薄，將上述入光部擴(kuò)展用部件與上述點(diǎn)光 源相對地設(shè)置在上述薄膜導(dǎo)光板的主面的表面上，來自上述點(diǎn)光源的光入射到上述薄膜導(dǎo) 光板的端面和上述入光部擴(kuò)展用部件的端面。
7.如權(quán)利要求1所述的面發(fā)光裝置，其特征在于，上述入光部擴(kuò)展用部件為前端具有彎曲形狀，通過上述彎曲使來自上述光源的入射 光向上述微棱鏡方向反射。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄型的面發(fā)光裝置，即使光源與導(dǎo)光部件之間分離也能夠提高向?qū)Ч獠考娜牍庑?。本發(fā)明的面發(fā)光裝置的特征在于，具備至少1個點(diǎn)光源(20)；薄膜導(dǎo)光板(40)，具有相互相對的一對主面(41、42)以及入射來自點(diǎn)光源(20)的光的端面(43)，在一個主面上具有微棱鏡(44)；以及入光部擴(kuò)展用部件(50)，設(shè)置在薄膜導(dǎo)光板(40)的另一個主面的端面?zhèn)?，由傳播光的材料?gòu)成。
文檔編號F21S8/00GK101893186SQ201010183599
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者佐藤奈緒美, 山本孝一, 木村武順, 永久保秀明, 片山勝行 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社