[發(fā)明專利]光束控制部件、發(fā)光裝置、面光源裝置以及顯示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010251916.6
• 申請日: 2010-08-12
• 公開（公告）號: CN101994988A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 山口昌男
• 申請（專利權(quán)）人: 恩普樂股份有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;H01L33/58;F21Y101/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光束控制部件、發(fā)光裝置、面光源裝置以及顯示裝置，例如涉及作為從液晶顯示板的背面一側(cè)面狀地進行照明的背光的光源或室內(nèi)的一般照明等各種照明使用的光束控制部件、發(fā)光裝置、用于各種照明的面光源裝置以及將作為照明設備的面光源裝置和被照明部件組合使用的顯示裝置。

背景技術(shù)

一直以來，作為用于個人計算機或電視等的液晶顯示監(jiān)視器的照明設備，已知使用了多個發(fā)光二極管(LED)作為點狀光源的面光源裝置。

面光源裝置為在與液晶顯示監(jiān)視器的液晶顯示面板大致相同形狀的板狀的擴散部件的背面一側(cè)矩陣狀地配置多個LED。面光源裝置使從LED出射的光從擴散部件的背面?zhèn)热肷涞綌U散部件的內(nèi)部，并且使入射到擴散部件的內(nèi)部的光從與擴散部件的背面相向的出射面出射。面光源裝置能夠通過該出射光從背面?zhèn)葘σ壕э@示面板面狀地進行照明。

另外，已知有將透鏡體與LED組合，并通過透鏡體控制從LED出射的光的行進方向的發(fā)光裝置。在這樣的發(fā)光裝置中，需要采用使透鏡體與LED位置匹配的結(jié)構(gòu)。

專利文獻1中記載了由透鏡部和定位部構(gòu)成的透鏡體，所述定位部由將透鏡部與LED位置匹配的彈性材料構(gòu)成。在該定位部形成有與LED基板的嵌合部。專利文獻1的發(fā)明通過將彈性材料用作定位部，與以PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)材料等一體地形成透鏡部和定位部的情況相比，解決由于對嵌合部的集中應力使透鏡體損壞的問題，并使透鏡體的制造和位置匹配變得較容易。

另外，在專利文獻2中公開了通過光束控制部件控制從發(fā)光元件(LED)出射的光的行進方向的發(fā)光裝置。該專利文獻2中沒有論及光束控制部件的固定到LED基板的固定方法。

圖1是構(gòu)成專利文獻2公開的現(xiàn)有顯示裝置的面光源裝置的俯視圖，并為取下液晶顯示面板等的被照明部件而進行表示。圖2是沿圖1的X1-X1線剖開而示出的顯示裝置的剖面圖。

如圖1所示，面光源裝置1包括：板狀的光擴散部件2，其配置在液晶顯示面板等的被照明部件的背面并且為與被照明部件大致相同的形狀；多個發(fā)光元件3，其以大致相等間隔的間距P配置在光擴散部件2的背面?zhèn)龋灰约肮馐刂撇考?，其控制從發(fā)光元件2出射的光的行進方向。

上述發(fā)光元件3和光束控制部件4構(gòu)成發(fā)光裝置5。

如圖2所示，顯示裝置6由面光源裝置1和配置在光擴散部件2的出射面8(背面9的相反一側(cè)的面)一側(cè)的被照明部件7構(gòu)成。

通過透光性優(yōu)良的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或PC(聚碳酸酯)等樹脂材料形成薄片狀或平板形狀的光擴散部件2。光擴散部件2形成為與液晶顯示面板、廣告顯示面板、標識顯示面板等被照明部件的平面形狀大致同樣的大小。

在光擴散部件2的表面形成細微的凹凸(棱柱狀突起、通過壓紋加工或微珠涂層的擴散處理形成的凹凸)、或者在光擴散部件2的內(nèi)部混入擴散材料。

光擴散部件2使從光束控制部件4的光控制出射面11出射的光在透過的同時擴散，并使對被照明部件照射的光均勻。

發(fā)光元件3例如為LED。發(fā)光元件3矩陣狀地配置在光擴散部件2的背面一側(cè)。

光束控制部件4是控制從發(fā)光元件3出射的光的行進方向的擴散透鏡，例如為非球面透鏡。光束控制部件4例如由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(聚碳酸酯)、EP(環(huán)氧樹脂)等透明樹脂材料或透明玻璃形成。

光束控制部件4包括：光控制出射面11，控制從發(fā)光元件3出射的光的行進方向且其平面形狀呈大致圓形形狀；凹處13，使主光線入射到內(nèi)部，所述主光線包含從發(fā)光元件3出射的光中的、沿基準光軸方向出射的光；以及背面12，從該凹處13的開口邊緣部沿徑向方向延伸，并且相對于基準光軸以較大的角度使從發(fā)光元件3出射的副光線入射到內(nèi)部。另外，光束控制部件4包括：呈大致圓環(huán)狀的凸緣部上表面14a，向光控制出射面11的徑向方向外側(cè)突出；凸緣部側(cè)面14b，連接凸緣部上表面14a的外側(cè)邊緣部和背面12的外側(cè)邊緣部；以及圓桿狀的腳部15，用于在將光束控制部件4定位于基板17的狀態(tài)下安裝該光束控制部件4。將由背面12、凸緣部上表面14a、凸緣部側(cè)面14b以及通過凸緣部上表面14a的內(nèi)側(cè)邊緣部而與背面12正交的假想面(凸緣部14的內(nèi)周面)包圍的部分設為凸緣部14，并將背面12的凸緣部14區(qū)域設為凸緣部下表面14c。

光控制出射面11比凸緣部上表面14a向上方(光擴散部件2側(cè))突出。

腳部15是用于在基板17的表面17a上將光束控制部件4固定在規(guī)定的位置和高度的腳，在凸緣部下表面14c等間隔地形成三個腳部。在將光束控制部件4定位于基板17的表面17a的狀態(tài)下，通過粘接劑16(參照后述的圖3(b))粘接腳部15。