面状照明装置的制作方法

专利名称：面状照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种侧光型面状照明装置，并且具体地涉及一种具有导光 板和壳框相互集成的结构的面状照明装置。
背景技术：
具有厚度小、占据体积小、重量轻等特征的液晶显示器(LCD)设 备在各种电子产品如移动电话和个人计算机中使用广泛。由于LCD设备 中的液晶自身不发光，所以在许多LCD设备中设置了用以照亮它的显示 区的发光装置。近来，要求进一步减小LCD设备的厚度，同时要求LCD 的显示面积增大，为了满足这些要求，必须减小发光装置的厚度和功率消^*。
为了实现减小发光装置的厚度和功耗，点光源如LED被用作发光装 置的光源，而诸如光源、导M等发光装置的组成部件被固定地设置就位， 由此高效利用光。
例如，如图16中所示，LED2和用以从LED2接收光并JL^射照明 光的矩形导光板1被设置就位于由白树脂制成的壳框7内。在与具有LED 2的侧表面8正交的导iUl 1的各侧表面11和12上设置有突出部12a和 12c。导光板1在放置于壳框7内时，由突出部11和12定位并且固定。 凹陷20a和20c形成于壳框7上，而导ibtl 1的突出部12a和12c ^地 配合于凹陷20a和20c中，由此壳框7保持导光板1 (例如参见公开的日 本专利申请2005-302485 )。
然而，在矩形导光板1设置就位于壳框7内的结构中，鉴于在导i^ 1的周界与壳框7的内周界t间的^连接而在其间需要间隙，并且必须 通过一些措施来弥补该间隙所引起的光损耗。另外，用以形成壳框7的白 树脂具有比反射膜构成的反射器如ESR (增强型镜面反射器)更小的反 射率(例如参见以H9-506837公开的PCT申请)，这产生光损耗的另 一原 因，因此需要用以弥补光损耗的另外措施。
另夕卜，当进一步减少上述面状照明装置的厚度时，整体刚性变得不够，
也有可能发生导光板1的突出部12a和12c从壳框7的凹陷20a和20c脱 离。
在上述情形之下，7>开了另一种常规面状照明装置，该装置适于实现 充分的机械强度而又实现厚度的减少，并且该装置具有如图17中所示的 导a部分421和壳框部分422的集成结构。在图17中，在与光源410、 410相距预定距离处形成图案426 (例如参见公开的日本专利申请 謂6-285171 )。
然而，在图17中的例子中，壳框部分422要由具有与导; Ul部分421 的光学透射率相似的高光学透射率的树脂材料制成，因此造成光从壳框部 分422泄漏。如果出现这样的光泄露，则不仅降低面状照明装置的亮度， 而且泄漏光可能导致破坏面状照明装置并入其中的设备如移动电话的外 观。
为了克服上述问题，在图17中所示例子中，在位于壳框部分422附 近的导M部分421的部分i殳置槽425，而从光源410和410发射的并且 在导光板部分421中行进的光由槽425全反射，由此防止光向外泄露。
然而，由于作为导光板的常用树脂材料的聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲 酯具有约1.5的折射率并且具有相对大的临界角，所以根据组成部件的设 计有可能发生的是，以比树脂材料的临界角更小的角度朝着槽425行进的 光的比例增大，这导致槽425无法借助全反射充分地防止光泄露。
另夕卜，槽425相互之间并不连续，但是设置有各自在两个相邻槽425 之间连接的桥接部分427，由此保证装置的必要机械强度。在导ibk部分 421中行进的一些光通过桥接部分427进入壳框部分422,由此明显J4it 成光泄露。
另外，在图17的例子中，为了防止光从壳框部分422泄露，反射膜 必须通过某种方法固定地附接到壳框部分422的外側表面，而例如如果双 面带用于固定附接，则光由双面带的粘合层吸收。即使不使用双面带仍可 将反射膜固定地附接到壳框部分422的外侧表面，但是光在壳框部分422 中行进之时不可避免地被吸收并且在某一程度上损耗。

发明内容
已经考虑到上述问题而提出本发明，并且本发明的一个目的在于提供 一种侧光型面状照明装置，其中光导板和壳框组合成集成结构，由此维持 足够的机械强度而又实现减小装置的厚度，并且也减少从集成结构的壳框 部分泄露的光所引起的光损耗。
本发明的下述实施方式是用于说明本发明构成的例子，其中在逐个例 子的基础上说明本发明，以便允许容易理解本发明的各种构成.这些例子 并不是为了限制本发明的技术范围，而在本发明的技术范围内可以包括以 下变形，在这些变形中取代或者去除各例中的部分组成部件，或者设置附 加的组成部件。
为了实现上述目的，才艮据本发明的第一方面，提供了一种面状照明装
置，该面状照明装置包括透明树脂板，包括在其外侧的壳框部分、基本 上为壳框部分所包围的导iUl部分、用于在其中^:置光源的开口和沿着壳 框部分与导ibtl部分之间边界线的、其间具有间隙区的多个缝隙；反射器， 其设置于透明树脂板的底部，该反射器包括矩形主体部分和沿着矩形主体 部分的侧边形成并且上弯的翼部；以及光源，其设置于透明树脂板的侧部， 其中所述多个缝隙每个都包括第 一光学路径转换部分和笫二光学路径转
换部分中的一个或者两个，^Jt器的翼部被插入所述多个缝隙的至少第一 光学路径转换部分中，而所述多个缝隙的笫二光学路径转换部分被布置为
与在正向方向上从光源发射、直接到达壳框部分而不与第 一光学路径转换
部分交叉的假想光学路径的至少一部分相遇。
在本说明书中，光源的正向方向指的是"在发射光方向角(directivity angle)的约-90度与约+90度之间的范围"。具体而言，"在正向方向上从 光源发射的光"包括在方向角-90度附近和+90度附近的方向上(也就是， 在光源的"侧向，，上)泄露的光。另外，"直接到达壳框部分的假想光学 路径，，指的是以下光学路径如果沿着在壳框部分与导iUl部分之间的边 界线没有提供缝隙，则从光源发射的光行经导光板部分并且到达壳框部 分，而未在透明树脂板的主表面反射。另外在本说明书中，第二光学路径
转换部分的"扩散"这一术语总起来说指^^射和透射，这意味着触及第二 光学路径转换部分的光改变它的行进方向。另外，术语"扩散"这里并非必
然指代被扩散的光的行进方向的发散或者扩展。
在本项中描述的面状照明装置包括沿着在透明树脂板的外侧处的壳 框部分与壳框部分所包围的导光板部分之间的边界线间歇地形成和设置
的多个缝隙，而多个缝隙每个都包括第一光学路径转换部分和第二光学路 径转换部分中的一个或者两个。反射器在透明树脂板的底部上相对于透明
树脂板以如下方式设置就位使得反射器的上弯翼部例如从底表面到顶表 面至少插入到多个缝隙的第一光学路径转换部分中。另夕卜，通过在多个缝 隙的第一光学路径转换部分中插入反射器的翼部(例如，在第一光学路径 转换部分中装配翼部，或者穿过第一光学路径转换部分地插入翼部)，从 光源发射、在透明树脂板的导a部分中行进并且触及多个缝隙的第 一光 学路径转换部分的一些光几乎完全由位于第一光学路径转换部分中的反 射器的翼部反射。因而，可以防止从导ib敗部分的光损耗，并且也可以防 止从透明树脂板的外侧表面的光泄露。
另夕卜，在本项中描述的面状照明装置中，多个缝隙的第二光学路径转 换部分被布置为与在正向方向上从光源发射、直接到达壳框部分而不与第 一光学路径转换部分相交的假想光学路径的至少部分相遇。
利用上述布置，经由开口在正向方向上从光源发射、在导ibtl部分中 行进、途经在多个缝隙的两个相邻缝隙之间的间隙区(下文也适当地称为 "桥接部分")并且到达壳框部分的一些光至少部分地由第二光学路径转换 部分扩散(反射和/或透射)，和/或从光源发射、经由开口进入壳框部分而 未在导光板部分中行进的一些光至少部分地由第二光学路径转换部分扩 散(反射和/或透射)。利用这一结构，至少减小从透明树脂板的外侧表面 离开的光的光通量密度，这因而防止破坏例如其中并入有面状照明装置的 移动电话的外观。另夕卜，如果多个缝隙被布置为使得第二光学游4圣转换部 分所扩散的光的至少一部分被引向导光板部分，则除了第一光学路径转换 部分的反射之外，还可以通过第二光学路径转换部分的扩散来有效地进一 步防止从导光板部分的光损耗和从透明树脂板的外侧表面的光泄露。
在本发明的第一方面中，多个缝隙可以包括朝着具有光源的侧部"^殳置 的第一缝隙，而第一缝隙每个都包括第二光学路径转换部分。从光源的端 部泄露的光至少部分地由在朝着具有光源的侧部设置的第一缝隙中包括 的第二光学路径转换部分扩散，由此可以减小经由开口进入壳框部分和从 透明树脂板的外侧表面泄露的光的量和光通量密度。
在本发明的第一方面中，第一缝隙可以包括两个缝隙，这两个缝隙倾 斜使得在两个缝隙之间的距离从具有光源的侧部朝着导光板部分增加。由 于第一缝隙是倾斜使得在两个缝隙之间的距离从具有光源的侧部朝着导 皿部分增加的两个缝隙，所以可以将包括第二光学路径转换部分的第一
缝隙所反射的光引向导光板部分，由此可以减小从透明树脂板的外侧表面 离开的光的量和光通量密度，并且也可以将从光源的端部泄露的光引向导
iUl部分，以有效地利用为照明光。
在本发明的第一方面中，可以在多个缝隙之中至少一对两个缝隙的相 应相对端中的一端或者两端包括第二光学路径转换部分，两个彼此相邻i殳 置的缝隙其间有间隙。从导it^L部分i^两个缝隙之间的桥接部分的光至 少部分地由至少一对两个缝隙的相应相对端中的一端或者两端包括的第 二光学i^转换部分扩散，由此减小来自导光板部分、经由桥接部分到达 壳框部分、然后从透明树脂板的外侧表面离开的光的量和光通量密度。
至少一对两个缝隙可以包括在与具有开口的侧部相对的透明树脂板 的侧部设置的第二缝隙以及在与具有开口的侧部基本上正交的侧部设置 的第三缝隙，其中第二缝隙在其两个端部包括第二光学路径转换部分。
利用上述结构，在正向方向上从光源发射并且经由导M部分进入桥 接部分的一些光至少部分地扩散并且由此到达壳框部分，从而减小来自透 明树脂板的外侧表面的泄露光的量和光通量密度。在本项中描述的面状照 明装置中，可以用简易结构实现这样的效果。
第二缝隙优选地包括位置居中的第 一光学路径转换部分和从第 一光 学路径转换部分的两端连续地设置的第二光学路径转换部分，其中第二光 学路径转换部分分别倾斜为远端更靠近导光板部分。
由于第二缝隙使它的部分在第一光学路径转换部分朝着导光板部分 倾斜，所以可以将第二缝隙的第二光学路径转换部分所>^射的光引向导光 板部分，由此可以减小来自透明树脂板的外侧表面的泄漏光的量和光通量 密度，并且也可以将第二缝隙的第二光学路径转换部分所反射的、并且引 向导光板部分的光有效地利用为照明光。
在本发明的第一方面中，至少一对两个缝隙的相应相对端中的两端可 以包括第二光学路径转换部分，在至少一对两个缝隙的相应相对端包括的 第二光学路径转换部分的一端或者两端具有台阶形状，以及其中在两个缝 隙之间的间隙区具有曲柄形状。
利用上述结构，根据缝隙壁形状和到第二光学路径转换部分的入射 角，由形成台阶形状的多个缝隙单元多次重复进行第二光学路径转换部分 的扩散，来自导iUl部分的光经由与第二光学路径转换部分有关的桥接部 分到达壳框部分，由此可以有效地进一步减小来自透明树脂板的外侧表面 的泄露光的量和光通量密度。另外，借助多次重复扩散，相对于第二光学 路径转换部分所扩散的光而言，最终去往导;5b仗的光的比例增加，因此可
以减小来自导光板部分的光损耗。
另夕卜，在本项中描述的结构的优点在于任一缝隙单元可以越来越多 地不仅扩散从光源发射、在导^L部分中行进而未被透明树脂板的主表面 反射、因此以预定入射角触及第二光学路径转换部分的光(直射光)，而
且还扩散从光源发射、在行进于导iyi部分中之时由透明树脂板的主表面
反射至少一次(尤其是由设置于主表面上的光扩散图案扩散式>^射)、并 因此以任意入射角(间接角)触及第二光学路径转换部分的光;并且也可 以将多次扩散所产生的和赋予直射光的有利效果赋予间接光。
在本发明的第一方面中，第二光学路径转换部分可以具有含不均匀表 面的缝隙壁。由于笫二光学路径转换部分具有含不均匀表面的缝隙壁，所 以来自第二光学路径转换部分的扩散光(反射光和/或透射光)能够以宽 角度扩展，由此可以有效地进一步减小来自透明树脂板的外侧表面的泄漏 光的量和光通量密度。
在本发明的第 一方面中，第二光学路径转换部分可以在其中包括光吸 收材料。由于第二光学路径转换部分在其中包括光吸收材料，所以减少了 来自第二光学路径转换部分的扩散光的量，由此可以有效地进一步减少来 自透明树脂板的外侧表面的泄漏光的量。当来自第二光学路径转换部分的 扩散光中的小比例的扩散光朝着导光板部分前行时或者当不存在这样的 光时，在本项中描述的结构是优选的。
在本发明的第一方面中，第二光学路径转换部分可以在其中包括光反 射材料。由于第二光学路径转换部分在其中包括光^Jt材料，所以来自第 二光学路径转换部分的扩散光仅包括反射光。当来自第二光学路径转换部 分的扩散光中的大比例扩散光朝着导光板部分前行时，在本项中描述的结 构是优选的。


图1是根据本发明的第一实施例的面状照明装置的相关部分的分解 透视图2 U)至2 (e)示出了根据本发明第一实施例的、图1的面状照 明装置的透明树脂板，其中图2 (a)是其正视图，图2(b)是其平面图， 图2 (c)是其后侧视图，图2 U)是其右侧视图，而图2 (e)是其底侧 平面视图3是沿着线A-A所得的图2 (b)的横截面图4 (a)和4 (b)示出了才艮据本发明第一实施例的、图1的面状照 明装置的反射器，其中图4 U)是其展开平面图，而图4 (b)是其翼部 上弯的侧视图5是根据本发明第一实施例的、图1的面状照明装置的透明树脂板 和>^射器的组件的横截面图6(a)、 6 (b)和6 (c)示出了根据本发明第一实施例的、图l的 面状照明装置的透明树脂板中缝隙配置的相应变形的横截面图7是具有LED的根据本发明第一实施例的、图1的面状照明装置 的透明树脂板的相关部分的平面图8是与根据本发明第一实施例的面状照明装置的透明树脂板等效 的、但是没有第二光学路径转换部分的透明树脂板的参考平面图9是具有LED的根据本发明第二实施例的面状照明装置的透明树 脂板的相关部分的平面图10是具有LED的根据本发明第三实施例的面状照明装置的透明树 脂板的相关部分的平面图11是具有LED的根据本发明第四实施例的面状照明装置的透明树 脂板的相关部分的平面图12是具有LED的根据本发明第四实施例的面状照明装置的另 一透 明树脂板的相关部分的平面图13是具有LED的才艮据本发明第五实施例的面状照明装置的透明树 脂板的相关部分的平面图14是根据本发明第五实施例的面状照明装置的另一桥接部分的相 关部分的平面图15是具有LED的根据本发明第五实施例的面状照明装置的又一透 明树脂板的相关部分的平面图16是常规面状照明装置的透视图；以及
图17是具有导M和壳框相互集成的结构的另一常规照明装置的平 面图。
具体实施例方式
将参照附图描述本发明的实施例。
图1示出了根据本发明第一实施例的面状照明装置22的组成部件。 面状照明装置22包括透明树脂板24，而反射器26通过粘合带28固定到 透明树脂板24的底部。
面状照明装置22还包括扩散片30、棱镜片32和34以^蔽片36, 它们以这样的顺序叠加于透明树脂板24的前面上。就此而言，当附接液 晶板时，将置于屏蔽片36上用于保护目的的保护膜38剥离。透明树脂板 24包括开口 50 (随后描述)，该开口 50用以稳固地容纳柔性印刷电路 (FPC ) 40上装配的LED 42 (作为光源)。LED 42具有i殳置于其后方的 反射片44和设置于其前方的反射片46,而黑间隔物48置于反射片46上 作为用以防止或者抑制在LED 42附近的区域亮度不均匀的措施。
在本发明的本实施例中的透明树脂板24由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸 甲酯制成，使得导光板部分24A和壳框部分24B如图2 (b)和2 (e)中 所示相互集成。用以稳固地容纳LED 42的前述开口 50被形成于在外侧 表面内定位的透明树脂板24的侧部。导光板部分24A在其后方具有用于 接纳反射器26的凹陷，而在其前方具有用于接纳扩散片30以及棱镜片 32和34的凹陷，由此导光板部分24A具有比壳框部分24B更低的轮^廓 (参见图3)。
参照图2 (b )，沿着在壳框部分24B和导光板部分24A之间的边界 线设置缝隙52、 54和56，使得在各缝隙56和各缝隙52之间设置有间隙 区62,并且在缝隙54的各端与各缝隙56之间设置有间隙区64。在导光 板部分24A与壳框部分24B之间连通的间隙区62和64是用以提供足够 机械强度的重要部分。间隙区64和62在下文中将适当地称为"桥接部分"。
以下将对缝隙52、 54和56的布置进一步进行描述。缝隙52被设置 为朝着具有开口 50的透明树脂板24的侧部，以便保持开口 50畅通，缝 隙54 (第二缝隙)被设置为朝着与具有开口 50的侧部相对的透明树脂板 24的侧部，而缝隙56 (第三缝隙)每个都被设置为朝着与具有开口 50 的侧部正交的透明树脂板24的侧部。在本发明的面状照明装置中，多个 缝隙每个都包括下文将具体描述的第 一光学路径转换部分和第二光学路 径转换部分中的一个或者两个。在第一实施例中，具体而言，缝隙54(第 二缝隙)包括居中定位(图2中的影线所示)的第一光学路径转换部分
54a和设置为分别从第 一光学路径转换部分54a的两端延伸的两个第二光 学路径转换部分54b，其相应一端经由桥接部分64与第一缝隙54的第二 光学路径转换部分54b的相应远端相邻的缝隙56 (第三缝隙)每个都包 括第一光学路径转换部分56a，而缝隙52每个都包括第一光学路径转换 部分52a。
反射器26 M度为0.065mm的ESR^Jt膜，并且包括矩形主体部 分26A以及如图4(a)中所示设置于主体部分26A的侧边并且上弯(参 见图4 (b ))的翼部26B、 26C和26D。翼部26B被设置于反射器26的 如下侧边该侧边与具有开口 50的透明树脂板24的侧部对应，翼部26C 被设置于Jl射器26的如下侧边该侧边与具有开口 50的侧部所相对的透 明树脂板24的侧部对应，而翼部26D被设置于反射器26的如下侧边 这些侧边分别与具有开口 50的侧部所正交的透明树脂板24的侧部对应。 反射器26附接到透明树脂板24，使得上弯的翼部26B经过缝隙52的第 一光学路径转换部分52a而插入，上弯的翼部26C经过缝隙54的第一光 学转换部分54a而插入，而上弯的翼部26D分别经过缝隙56的第一光学 转换部分56而插入。反射器26还包括设置于两个翼部26B与26B之间 并且延伸覆盖透明树脂板24的开口 50底侧的突出部26E。
就此而言，图5中缝隙52、 54和56具有从前方到后方的恒定宽度， 但是可代之以如图6 (a)至6 (c)中所示的、在前方比在后方具有更小 宽度，其中在图6 (a)和6 (b)中(561， 562)任一缝隙壁相对于透明 树脂板24的前或者后表面倾斜，而在图6(c)中(563)两个缝隙壁均 倾斜。
在图6 (b)和6 (c)的情况下，^^射器26的翼部26D的弯曲角可 以起初设置为对应于缝隙壁的倾角，或者可以起初i殳置为与主体部分26A 的前或者后表面成直角、然后在抵着缝隙壁按压翼部26D之时有弹性地 增加至倾角。另外，缝隙壁无需具有如图6 (a)至6 (c)中所示直的横 截面，而可代之以弯曲。另外，缝隙52、 54和56可以仅在第一光学# 转换部分52a、 54a和56a使它们的壁如图6 (a)至6 (c)所示倾斜，而 在第二光学转换部分52b具有恒定宽度。
反射器26的翼部26B、 26C和26D以及透明树脂板24的缝隙52、 54和56不必一定要在平面图中取向为平行于透明树脂板24的外侧表面 (图2 (b)、 2 (e)或者4 (a))，并且可以考虑到晶屏形状、亮度分布等 适当地加以布置。
另外，《Jt器26的翼部26B、 26C和26D以及突出部26E并非一定 要与主体部分26A—体地形成，而是可代之以与之分离地形成。
面状照明装置22包括仅一个开口 50和仅一个LED 42,但是可以具 有各在其中容纳一个LED42的两个或者更多个开口 50。
现在将主要参照附图7对才艮据第一实施例的面状照明装置22的操作 和优点进行描述，该图示出了透明树脂板24的相关部分的平面图，其中 为《更于i兌明而提供了 LED 42。
在根据本实施例的面状照明装置22中，沿着在壳框部分24B与导光 板部分24A之间的边界线设置缝隙52、 54和56，其中反射器26的翼部 26B、 26C和26D经过缝隙52、 54和56的相应的第一光学路径转换部分 52a、 54a和56a从透明树脂板24的底部插入，其中反射器26在透明树 脂板24的底部上牢固地配合就位。
另外，由于反射器26的翼部26B、 26C和26D容纳于缝隙52、 54 和56的第一光学路径转换部分52a、 54a和56a中或者经过这些第一光学 路径转换部分而插入，从LED 42发射的并且在透明树脂板24中行进的 光几乎全部由分别设置于第一光学路径转换部分52a、 54a和56a中的翼 部26B、 26C和26D反射(例如参见图7中的光学路径R)，由此可靠地 防止来自透明树脂板24的外侧表面的大部分光泄露。
然而在本实施例中，由于在两个相邻缝隙52、 54和56之间各提供桥 接突出部62和64(无缝部分)，所以仍可能发生的是，在导M部分24A 中行进的光部分地途经桥接部分62和64进入壳框部分24B中，并且从 透明树脂板24的外侧表面离开。就此而言，将对在本实施例的面状照明 装置22中设置的第二光学路径转换部分54b如何工作进行描述。参照图 8，该图示出了具有与本实施例的透明树脂板24相同的结构但是没有第二 光学路径转换部分54b的透明树脂板204。
在本实施例中，分别在缝隙54的两端部分i殳置的第二光学路径转换 部分54b被布置为与直接到达壳框部分24B而同时又不触及第一光学路 径转换部分54a的来自LED42的至少一些假想光学路径(例如，图7中 的光学路径P，)相遇。在根据本实施例的特定面状照明装置22中，第二 光学路径转换部分54b被布置为与缝隙56的靠近缝隙54的一端(图7 中的上侧)相对，以便与从LED 42发射的基本上所有光学路径(例如图 7中的光学路径Pl)相遇，并且以根据LED 42的布置和透明树脂板24
的结构预先确定的入射角直接到达桥接部分64，而在行经导皿部分24A 之时在透明树脂板24的主表面无反射(直射光)。
例如在上述结构中，沿着图7的光学路径Pl行进并且到达桥接部分 64的直射光触及第二光学路径转换部分54b，并且由第二光学路径转换部 分54b的缝隙壁66和68扩散，由此部分地反射变成反射光P2和P3，以 及部分地透射变成透射光P4。另一方面，在图8中所示的参考例子中， 到达桥接部分604的直射光Ql进入壳框部分204B,然后作为泄漏光从 透明树脂板204的外侧表面离开。
因而在本实施例中，到达桥接部分64的直射光Pl可能部分fet成 泄漏光，具体为来自第二光学路径转换部分54b而从透明树脂板24的外 侧表面离开的反射光P2和透射光P4，但是与图8的参考例子相比至少增 大了发光范围，由此减小了泄漏光的光通量密度。这在防止破坏其中并入 面状照明装置的设备如移动电话的外观上是有利的。
在图7中，来自第二光学路径转换部分54b的反射光P2和透射光P4 表示为扩散光，因为第二光学路径转换部分54b的缝隙壁66和68 —般并 未构造成具有理想平坦表面，而是不可避免地具有稍微不平坦的表面(即 使这样的不平坦表面并非所想要的)，而光如图中所示由不平坦表面扩散。 第二光学路径转换部分54b具有非有意的不平坦表面在减少本实施例中 光泄露的光通量密度上是有利的。
即使第二光学路径转换部分54b具有理想平坦表面，并且因此反射光 P2和透射光P4没有如图中所示那样扩散，但是到达桥接部分64的光分 成反射光P2和透射光P4这一事实与图8的参考例子相比在减少泄漏光 的光通量密度上仍然是有利的。另外，当来自第二光学路径转换部分54b 的反射光包括回到导iUl部分24A中的反射光P3时，减少了来自导M 部分24A的光损耗，并且也减少了来自透明树脂板24的外侧表面的泄漏 光的量。
就此而言，在经过壁缝隙68透射的一些光在壁缝隙66反射并且再次 经过壁缝隙68 ^透明树脂板24之时，由彼此相对的两个缝隙壁66和 68引起的这种二次扩散在图7中没有示出，但是对于由第二光学路径转 换部分54b提供的、在减小泄漏光的量和/或光通量密度方面的上述优点 部分地作出贡献。
在本实施例中，不仅前述直射光，而且从光源42发射、引入到导光
板部分24A中并在行经导光板部分24A之时在透明树脂板24的主表面反 射至少一次(具体而言，由设置于主表面的光扩散图案扩散和哀—射)的光 也可以到达桥接部分64(间接光)。间接光以任意入射角到达桥接部分64， 并因此在第二光学路径转换部分54b部分地未被扩散，由此经由桥接部分 64 (例如沿着与第二光学路径转换部分54b平行的光学路径)进入壳框部 分24B。
然而，由于认为直射光以比间接光更高的比例i^v桥接部分64，所 以出于充分地扩散i^v桥接部分64的光而又使桥接部分64能够提供所需 机械强度这一目的，优选的是第二光学路径转换部分以如下方式布置为如 根据本实施例的缝隙54的第二光学路径转换部分54b那样与缝隙56的位 置靠近缝隙54的一端相对使得ii^桥接部分64的基本上所有直射光适 于触及第二光学路径转换部分。就此而言， 一些间接光以范围在直射光的 入射角内的入射角^桥接部分64，而这样的间接光适于在第二光学路 径转换部分54b有效地扩散，由此呈现上述优点。
根据本实施例的第二光学路径转换部分54b可以具有(有意地)设置 有不平坦表面的缝隙壁66和68。不平坦表面可以例如由在透明树脂板24 的厚度方向上延伸的多个棱镜构成，或者可以通过WI化缝隙壁66和68 来形成。归因于缝隙壁66和68的不平坦表面，来自第二光学路径转换部 分65b的反射光P2和透射光P4以增大的角度而扩散，并且也增加回到 导M部分24A中的反射光P3的量，由此减小来自透明树脂板24的外 侧表面的泄漏光的光通量密度和量，并且也进一步减少来自导光板部分 24A的光损耗。
另外,根据本实施例的第二光学路径转换部分54b可以具有在其中设 置的光吸收材料。用于本实施例的光吸收材料可以例如是与含有金刚砂或 者石墨的黑色素混合的紫外线可固化树脂。利用光吸收材料，可以减少来 自第二光学路径转换部分54b的扩散光的量，并且可以有效地进一步减少 来自透明树脂板24的外表面的泄漏光的量。
另外，根据本实施例的第二光学路径转换部分54b可以具有在其中设 置的光反射材料。用于本实施例的光反射材料优选地与在第一光学路径转 换部分54a中插入的及Jt器26的翼部26C集成，但是可代之以与反射器 26分离地形成。在回到导光板部分中的>^射光P3的量与>^射光P2的量 相比为大时，设置光反射材料是优选的，并且可以减少来自导光板部分 24A的光损耗，而且可以减少来自透明树脂板24的外侧表面的泄漏光的 量。
以下将说明根据本实施例的面状照明装置的其他操作和优点。如果透
明树脂板24的各缝隙52、 54和56的至少一个缝隙壁如图6 ( a )、 6(b) 和6 (c)中所示从透明树脂板24的底表面向顶表面倾斜，则反射器26 的翼部26B、 26C和26D可以在通过反射器26的翼部26B、 26C和26D 的顶端跟随斜壁而将反射器26附接到透明树脂板24的过程中被容易地插 入缝隙52、 54和56中。由于缝隙52、 54和56在透明树脂板24的顶表 面比在底表面具有更小宽度，所以反射器26的翼部26B、 26C和26D被 容纳于缝隙52、 54和56中，或者在经过缝隙52、 54和56而插入时牢固 地固定于缝隙52、 54和56中，由此反射器26可以相对于透明树脂板24 可靠地i殳置就位。另外，可以进一步减小在导ib^部分24A的侧表面与 反射器26之间的间隙，并且因此可以进一步增强反射器26的有a射系 数。
另外，如果Jl射器26的翼部26B、 26C和26D的至少一部分与主体 部分26A分离，则可以增加在选择反射器26的生产工艺上和在选择用于 反射器26的各部分26A至26E的材料上的自由度，并且可以高水平地平 衡反射系数的增强与生产成本和材料的减少。
下文将描述本发明的更多实施例，其中除了第二光学路径转换部分之 外，构造单元与第一实施例的构造单元相同，并且将着重描勤目应实施例 所特有的构造，而会省略相同单元的重复说明和附图。
图9是根据本发明第二实施例的面状照明装置中透明树脂板214的相 关部分的平面图，其中为便于说明而在透明树脂板214中设置LED 42。 在本实施例中，如上述第一实施例那样，在与具有开口 50的透明树脂板 214的侧部相对的透明树脂板214的侧部设置有缝隙514 (第二缝隙)，而 在缝隙514的两端各设置第二光学路径转换部分514b。第二光学路径转 换部分514b以如下方式布置为与位置接近缝隙514的缝隙56的一端(图 9中的上侧)相对使得从LED 42e发射的并且i^桥接部分64的基本 上所有直射光(例如图9中的光学路径Pl)适于触及第二光学路径转换 部分514b。因而，根据本实施例的第二光学路径转换部分514b提供与图 7中所示第二光学路径转换部分54b相同的操作和优点。
另外在本实施例中，第二光学路径转换部分514b分别从位置居中的 第一光学路径转换部分514a的两端延伸并且使它们的远端部分朝着导光 板部分214A倾斜。这一结构之所以有利是因为进入桥接部分614和触及
第二光学路径转换部分的光中的基本上所有反射光P3都被引回到导M 部分214A中，由此减少来自导光板部分214A的光损耗，因此实现将来 自第二光学路径转换部分514b的反射光P3有效地利用为照明光。
如图7中所示的笫二光学路径转换部分54b那样，在本实施例中，第 二光学路径转换部分514b可以使它的缝隙壁具有不平坦表面，在其中包 括光吸收材料或者在其中包括光反射材料。根据本实施例的第二光学路径 转换部分514b适于将基本上所有反射光P3引向导光板部分214A，因此 优选地构造为在其中包括光Jl射材料。
图10是根据本发明第三实施例的面状照明装置的透明树脂板224的 相关部分的平面图，其中为便于说明而布置LED42。在本实施例中，除 了沿着壳框部分224B与导iUl部分224A之间的边界线间歇地设置的多 个缝隙之外，还分别在LED 42的两端提供两个缝隙70 (第一缝隙)，而 各缝隙70的整个部分由第二光学路径转换部分70b构成。
参照图8，从LED 42正向发射的光包括在-90度和+卯度的方向上行 进的光(也就是，在从LED20的两端径直正向的方向上行进的光参见 图8中的光学路径Q2),而来自开口 50的这样的光没有^导ib板部分 204A但是iiyV壳框部分204B，并且由此导致来自透明树脂板204的外侧 表面泄露。
在上述情形之下，在本实施例中，从LED42的端部泄露的光(例如 图IO中的光QI)由在LED 42的两端分别设置的缝隙70的第二光学路 径转换部分70b扩散，并且由此变成反射光和透射光(例如图10中的反 射光P2和透射光P3 )，由此提供与上述第一和第二实施例相同的IMt和 优点。由于认为反射光P3在基本上限于开口 50附近的方向上前行，所以 本实施例在减少来自透明树脂板224的外侧表面的泄露光的量上也是有 利的。在本实施例中，第二光学路径转换部分70b可以使它的缝隙壁具有 不平坦表面，在其中包括光吸收材料或者在其中包括光反射材料。
图11是根据本发明第四实施例的面状照明装置的透明树脂板234的 相关部分的平面图，其中为便于说明而提供LED42。
在本实施例中，以与上述第三实施例相同的方式，除了沿着壳框部分 234B与导光板部分234A之间的边界线间歇地提供的多个缝隙之外，还 分别在LED 42的两端提供两个缝隙730 (第一缝隙)，并且各缝隙730 的整个部分由第二光学路径转换部分730b构成。
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在本实施例中，两个缝隙730相对于LED 42的端部倾斜，使得在两 个缝隙730之间的距离朝着导iUl部分234A增大。这一结构在将第二光 学路径转换部分730b所扩散的光中的基本上所有>^射光P2引向导iUl 部分234A时是有利的，由此减少来自导iUl部分234A的光损耗的量， 因此能够实现将来自第二光学路径转换部分730b的入射光P2有效地利 用为照明光。
在本实施例中，第二光学路径转换部分730b可以使它的缝隙壁具有 不平坦表面、在其中包括光吸收材料或者在其中包括光^Jt材料。第二光 学路径转换部分730b适于将基本上所有反射光P3引向导光板部分234A， 并且因此优选地构造为包括光反射材料。
在本实施例中，在具有开口 50的透明树脂板234的一个侧部设置的 缝隙52可以与在LED 42的端部i殳置的缝隙730集成。图12示出了这样 的例子，其中分别在LED 42的两端设置的两个缝隙542 (第一缝隙)每 个都包括位置朝向其靠近光源的一端的第二光学路径转换部分542b和位 置朝向其相对端的第一光学路径转换部分542a,其中两个缝隙542被倾 斜为使得在两个缝隙542之间的距离朝着导光板部分244A增大。第二光 学路径转换部分542b优选地构造为在其中包括光反射材料。
图13是根据本发明第五实施例的面状照明装置的透明树脂板254的 相关部分的平面图，其中为便于说明而提供LED42。
在本实施例中，朝着具有开口 50的透明树脂板254的侧部设置有两 个缝隙552,朝着与具有开口 50的侧部相对的侧部设置有缝隙554，而分 别朝着与具有开口 50的侧部正交的两个侧部设置有两个缝隙556。缝隙 552、 554和556分别包括位置居中的第一光学路径转换部分552a、 554a 和556a以及从第一光学路径转换部分552a、 554a和556a的两端连续设 置的第二光学路径转换部分552b、 554b和556b。
分别在缝隙556的两个端部提供的第二光学路径转换部分556b具有 一个台阶的形状，在一个第二光学路径转换部分556b的端部与缝隙554 的(线性)第二光学路径转换部分554b之间设置的桥接部分654具有含 基本上直角弯曲部分的曲柄形状，而在另一第二光学路径转换部分556b 的端部与缝隙552的(线性)第二光学路径转换部分552b之间设置的桥 接部分652具有含基本上直角弯曲部分的曲柄形状。
在本实施例中，利用上述结构，ii^桥接部分652的光由构成第二光
学路径转换部分556b和552b的三个缝隙单元556bl、 556b2和556b2扩 散，而在同一方式下，i^桥接部分654的光由构成第二光学路径转换部 分556b和554b的三个缝隙单元556bl、 556b2和554b扩散。因而，光 根据它到桥接部分652的入射角而由形成台阶形状的前述缝隙单元多次 重复扩散，其中有效地进一步减小来自导; yi部分254A、行经桥接部分 652和654、进入壳框部分254b、然后从透明树脂板254的外侧表面离开 的光的量和光通量密度。
另外，通过重复这样的多次扩散,增加了最终回到导光板部分254A 的光的比例，由此减少来自导iUl部分的光损耗。
另外，在本实施例中，更有可能发生的是，缝隙单元556bl、 556b 和554b之一不仅扩散从光源42发射并且以某一角度ii^^h接部分654 的直射光(例如，图13中的光学,P),而且扩散以任意角度"桥接 部分652和654的间接光(例如，图13中的光学路径Q)，因此本实施例 通过重复对直射光和间接光的多次>^射而具有相同效果，由此在减小来自 外侧表面的泄漏光的量和光通量密度上并且也在减少来自导光板部分 254A的光损耗上证明有利。
另外，在本实施例中，第二光学路径转换部分552b、 554b和556b 的结构不限于图13中所示结构，但是例如可以如图14中所示地构造图 13中用A團出和示出的部分，使得在缝隙556的端部设置的第二光学路 径转换部分566b具有两个台阶的形状，在缝隙564的端部^L置的第二光 学路径转换部分564b具有一个台阶的形状，而在笫二光学路径转换部分 564b与566b之间设置的桥接部分664具有含三个基本上直角弯曲部分的 曲柄形状。
另外，在本实施例中，如图15中所示，朝着具有开口 50的透明树脂 板274的侧部设置的缝隙572位于LED 42的端部，并且包括朝着其靠近 LED 42的端部设置的笫一光学路径转换部分572a和朝着其远离LED 42 的另一端设置的并且基本上与第一光学#转换部分572a正交地延伸的 第二光学路径转换部分572，并且同时接近缝隙572的缝隙576的第二光 学路径转换部分576b具有一个台阶的形状，而在第二光学路径转换部分 576b与572b之间提供的桥接部分672具有含两个基本上直角弯曲部分的 曲柄形状。在这一情况下，从LED42发射并且在与LED42的端部正交 的方向上行进的光也适于由光学路径转换部分576b和572b扩散多次，并 且因此本实施例之所以有利还在于可以减小来自外侧表面的泄漏光的量
和光通量密度，并且也可以减少来自光导板部分274A的光损耗。
在本实施例中，第二光学路径转换部分可以使它们的壁缝隙具有不平 坦表面，在其中包括光吸收材料或者在其中包括光反射材料。
在图13至图15中所示第二光学路径转换部分中，台阶形状并非一定 要具有卯度角。另外在本实施例中，第二光学i^转换部分在形状上不 限于目前图13至图15中所示的形状，因为第二光学路径转换部分可以通 过注模成一体导ib昧来形成，并且也可以至少一次扩散以任意角度it^桥 接部分的光。
权利要求
1. 一种面状照明装置，包括透明树脂板，包括在其外侧的壳框部分、基本上为所述壳框部分所包围的导光板部分、用于在其中设置光源的开口和沿着所述壳框部分与所述导光板部分之间边界线的、其间分别具有间隙区的多个缝隙；反射器，其设置于所述透明树脂板的底部，所述反射器包括矩形主体部分和沿着所述矩形主体部分的侧边形成并且上弯的翼部；以及光源，其设置于所述透明树脂板的侧部，其中所述多个缝隙每个都包括第一光学路径转换部分和第二光学路径转换部分中的一个或者两个，所述反射器的所述翼部在所述多个缝隙的至少所述第一光学路径转换部分中插入，所述多个缝隙的所述第二光学路径转换部分被布置为与在正向方向上从光源发射、直接到达所述壳框部分而不与所述第一光学路径转换部分交叉的假想光学路径的至少一部分相遇。
2. 如权利要求l所述的面状照明装置，其中所述多个缝隙包括朝着 具有所述光源的侧部设置的第一缝隙，而所述第一缝隙每个都包括所述第 二光学路径转换部分。
3. 如权利要求2所述的面状照明装置，其中所述第一缝隙包括两个 缝隙，所述两个缝隙倾斜，使得在所述两个缝隙之间的距离从具有光源的 侧部朝着所述导iUl部分增大。
4. 如权利要求l所述的面状照明装置，其中在所述多个缝隙之中至 少一对两个缝隙的相应相对端中的一端或者两端包括所述第二光学路径 转换部分，所述两个缝隙^L设置为彼此相邻且其间具有间隙。
5. 如权利要求4所述的面状照明装置，其中所述至少一对两个缝隙 的所勤目应相对端的两端包括所述第二光学路径转换部分，在所述至少一 对两个缝隙的所述相应相对端包括的所述第二光学路径转换部分中的一 个或者两个具有台阶形状，并且其中在所述两个缝隙之间的间隙区具有曲 柄形状。
6. 如权利要求1至5中任一权利要求所述的面状照明装置，其中所 述第二光学路径转换部分具有含不平坦表面的缝隙壁。
7. 如权利要求1至5中任一权利要求所述的面状照明装置，其中所 述第二光学路径转换部分在其中包括光吸收材料。
8.如权利要求1至5中任一权利要求所述的面状照明装置，其中所 述第二光学路径转换部分在其中包括光反射材料。
全文摘要
本发明涉及一种面状照明装置，其包括透明树脂板。该透明树脂板包括沿着在壳框部分与导光板部分之间的边界线间歇地形成和定位的多个缝隙，这些缝隙包括相应第一光学路径转换部分和第二光学路径转换部分中的一个或者两个，而反射器的翼部至少在第一光学路径转换部分中插入。另外，多个缝隙的第二光学路径转换部分被布置为与在正向方向上从光源正向发射、直接到达壳框部分而不与第一光学路径转换部分交叉的假想光学路径的至少一部分相遇。
文档编号F21V7/10GK101392893SQ20081013497
公开日2009年3月25日 申请日期2008年8月7日 优先权日2007年8月10日
发明者佐野章信, 志村宇洋, 江川元二 申请人:美蓓亚株式会社