面狀照明裝置的製作方法

2023-07-21 14:23:51

本發明涉及面狀照明裝置。

背景技術：

以往，公知有在彎曲的狀態下使用的面狀照明裝置。例如，上述的面狀照明裝置具備具有撓性的導光板、具有撓性的透鏡片、將導光板以及透鏡片在彎曲的狀態下收納的框架。

專利文獻1：日本特開2010-140831號公報

專利文獻2：日本特開2014-122973號公報

此處，在面狀照明裝置的用途為車載用等的情況下，使用環境溫度的範圍為-40℃～+95℃那麼寬。在使用環境溫度為95℃附近的高溫的情況下，例如，在光學片因熱膨脹而產生皺褶(波紋、形變)。當在光學片產生了皺褶的情況下，存在在將面狀照明裝置作為背光燈使用的液晶顯示裝置的畫面產生亮度不均的問題。

技術實現要素：

本發明是鑑於上述而完成的，其目的在於提供一種能夠抑制亮度不均的產生的面狀照明裝置。

為了解決上述的課題，實現目的，本發明的一方式的面狀照明裝置具備：導光板，其具有撓性，並使被從側面入射來的光從出射面射出；光源，其配置於上述側面側，並產生向上述側面入射的光；第一框架，其形狀彎曲，並且具有開口部；第二框架，其具有以上述開口部與上述出射面對置的方式將上述導光板夾持於該第二框架與上述第一框架之間的彎曲面；以及光學片，其配置於上述出射面側，並且將端部中的至少一部分以與上述第一框架分離的方式配置於由上述第一框架與上述導光板形成的空間內。

根據本發明的一方式，能夠抑制亮度不均的產生。

附圖說明

圖1是表示實施方式的面狀照明裝置的外觀的一個例子的立體圖。

圖2是用於對實施方式的面狀照明裝置的製造方法的工序1進行說明的圖。

圖3是用於對實施方式的面狀照明裝置的製造方法的工序1進行說明的圖。

圖4是用於對實施方式的面狀照明裝置的製造方法的工序2進行說明的圖。

圖5是用於對實施方式的面狀照明裝置的製造方法的工序2進行說明的圖。

圖6是用於對實施方式的面狀照明裝置的製造方法的工序2進行說明的圖。

圖7是用於對導光板的形狀的變化進行說明的圖。

圖8是用於對實施方式的面狀照明裝置的製造方法的工序3進行說明的圖。

圖9是圖8的上框架的局部放大圖。

圖10是在工序3中，照明模塊被上框架以及下框架夾持，且上框架與下框架連結的面狀照明裝置的剖視圖。

圖11是圖10的面狀照明裝置的局部放大圖。

圖12是圖10的面狀照明裝置的局部放大圖。

圖13是在工序3中被連結的上框架以及下框架的立體圖。

圖14是圖13所示的下框架的局部放大圖。

圖15是在工序3中被連結的上框架以及下框架的其他的例子的立體圖。

圖16是表示面狀照明裝置的其他的例子的圖。

圖17是表示面狀照明裝置的其他的例子的圖。

附圖標記說明

10…面狀照明裝置；11…上框架(第一框架)；11a…開口部；12…下框架(第二框架)；12a…彎曲面；13…光學片；14…導光板；14a…出射面、主面；14b…主面；14c…側面；14d…傾斜部；15…反射板；16…fpc(基板)；17…金屬板；18…雙面膠帶(固定部件)；21…凸部；22…凹部；30…led(光源)；60…彈性部件。

具體實施方式

以下，參照附圖對實施方式的面狀照明裝置進行說明。

(實施方式)

圖1是表示實施方式的面狀照明裝置的外觀的一個例子的立體圖。如圖1的例子所示，實施方式的面狀照明裝置10具備上框架11、下框架12以及光學片13。此外，上框架11是將面狀照明裝置10平置的狀態下的位於上側的框架，下框架12是位於下側的框架。

上框架11具有開口部11a。上框架11的形狀彎曲。上框架11是第一框架的一個例子。從光學片13被出射的光通過開口部11a，照射至未圖示的液晶顯示裝置。即，面狀照明裝置10作為液晶顯示裝置的背光燈使用。此外，光學片13是層疊多種光學片而形成的結構。在實施方式中，對光學片13為按順序層疊在圖1中未圖示的三種光學片13a、13b、13c的結構的情況進行說明。

另外，面狀照明裝置10沿長邊方向(長度方向(箭頭a所示的方向))彎曲。即，上框架11、下框架12以及光學片13沿上框架11、下框架12以及光學片13的長邊方向彎曲。此外，在圖1的例子中，面狀照明裝置10的彎曲的形狀呈所謂的凸狀翹曲。

此處，例如，當在將液晶顯示裝置搭載於車輛的汽車導航系統的情況下，也要求液晶顯示裝置適合儀錶盤的曲面的形狀。其結果，必然相對於向液晶顯示裝置照射光的面狀照明裝置的出射面也要求相同的形狀。因此，本實施方式的面狀照明裝置10如上所述彎曲，因此適於使用為搭載於車輛的汽車導航系統的液晶顯示裝置的背光燈。

接下來，對面狀照明裝置10的製造方法進行說明。

(工序1)

首先，對面狀照明裝置10的製造方法的工序1進行說明。在工序1中，將光學片13相對於上框架11定位並固定。此外，此處言及的固定也包含完全固定的情況、以位置的移動能夠在規定的範圍內進行的方式被保持的情況。以下相同。圖2以及圖3是用於對實施方式的面狀照明裝置10的製造方法的工序1進行說明的圖。例如，如圖2的例子所示，在光學片13的長邊方向的中央部形成有向與該長邊方向正交的方向突出的凸部21。

另外，如圖2的例子所示，在上框架11的長邊方向的中央部形成有凹部22。在本實施方式中，凸部21與凹部22能夠卡合。使光學片13的凸部21與上框架11的凹部22卡合，從而能夠將光學片13在長邊方向上相對於上框架11定位並固定。

另外，如圖2的例子所示，在光學片13的短邊方向(寬度方向)的配置有後述的led(lightemittingdiode發光二極體)30的一側的部分形成有向光學片13的長邊方向突出的凸部23、25。

另外，如圖2的例子所示，在上框架11的短邊方向的配置有led30的一側的部分形成有凹部24、26。在本實施方式中，凸部23與凹部24能夠卡合，凸部25與凹部26能夠卡合。使光學片13的凸部23與上框架11的凹部24卡合，使凸部25與上框架11的凹部26卡合，從而將光學片13在短邊方向上相對於上框架11定位並固定。

如上所述，將光學片13定位並固定，從而如圖2以及圖3的例子所示，在光學片13的長邊方向，在使用環境溫度較高的情況下，光學片13沿從中心部朝向端部的方向(箭頭b所示的方向以及箭頭c所示的方向)膨脹。另外，在光學片13的長邊方向，在使用環境溫度較低的情況下，光學片13沿從端部朝向中央部的方向(箭頭d所示的方向以及箭頭e所示的方向)收縮。

另外，在光學片13的短邊方向，光學片12在使用環境溫度較高的情況下，以凸部23為起點，沿從凸部23朝向與配置有led30的一側相反的一側的端部的方向(箭頭f所示的方向)膨脹，並且以凸部25為起點，沿從凸部25朝向與配置有led30的一側相反的一側的端部的方向(箭頭g所示的方向)膨脹。另外，在光學片13的短邊方向，光學片13在使用環境溫度較低的情況下，沿從與配置有led30的一側相反的一側的端部朝向凸部23的方向(箭頭h所示的方向)收縮，並且沿從與配置有led30的一側相反的一側的端部朝向凸部25的方向(箭頭i所示的方向)收縮。

另外，如上所述，將光學片13在長邊方向以及短邊方向定位並固定，從而光學片13的形狀成為沿著上框架11彎曲的形狀被彎曲的形狀。

(工序2)

圖4、圖5以及圖6是用於對實施方式的面狀照明裝置10的製造方法的工序2進行說明的圖。使用圖4、圖5以及圖6對工序2進行說明。在接著工序1進行的工序2中，使用雙面膠帶18、19將導光板14、反射板15、fpc(flexibleprintedcircuits；撓性印刷基板)16、金屬板17以成為一體的方式固定。在fpc16安裝有多個led30。

此處，在對導光板14、反射板15、fpc16、金屬板17、led30進行說明後，對工序2的內容進行說明。作為點狀的光源(點狀光源)的led30例如是由藍色led與黃色螢光體構成的類似白色led，作為整體形成為大致長方體狀，且是在一側面具有發光面的所謂的側視型的led。即，led30的安裝於fpc16的面與發光面大致正交。多個led30在使發光面朝向fpc16的短邊方向的狀態下沿著fpc16的長邊方向隔開規定的間隔地安裝於fpc16。由此，在製造結束的面狀照明裝置10中，多個led30在使其發光面與導光板14的後述的入光側面14c對置的狀態下沿著入光側面14c的長邊方向隔開規定的間隔地配置。

導光板14使用透明材料(例如，聚碳酸酯樹脂)形成為俯視矩形狀。導光板14具有撓性，通過外部的力變形。導光板14在其外表面具有兩個主面14a、14b與作為配置led30的一側的側面的入光側面14c。主面14a是供從入光側面14c被入射的led30發出的光射出的出射面。因此，在以下的說明中，有時將「主面14a」記為「出射面14a」。在導光板14的主面14b側的部分例如形成有由多個點構成的光路變更圖案。形成光路變更圖案，從而變更在導光板14內行進的光的行進方向，而從出射面14a射出光。入光側面14c形成為其短邊方向的長度與led30的發光面的同方向的長度同等，或比其稍長。向入光側面14c入射led30發出的光。

導光板14形成有伴隨著從入光側面14c朝向與入光側面14c相反的一側的面的方向(被入射的光行進的方向)厚度從入光側面14c逐漸減少的傾斜部14d(參照圖5、圖6)、以從入光側面14c突出的方式沿入光側面14c的長邊方向離散地形成的鉤爪部14e(參照圖4、圖6)以及在傾斜部14d的出射面14a側離散地形成的臺座14f(參照圖6)。

鉤爪部14e在對fpc16進行固定配置時被使用。

反射板15對從主面14b洩露的光進行反射，而使其再次返回導光板14。反射板15是設置於導光板14的與出射面14a相反的一側的面的具有撓性的反射板。

fpc16具有撓性。fpc16形成為長方形。例如，fpc16形成為長邊的長度與入光側面14c的長邊方向的長度大致相同。fpc16具有兩個主面，在一方的主面安裝有led30。fpc16是基板的一個例子。

金屬板17例如由以鋁為主要成分的材料構成。金屬板17預先使形狀在長邊方向彎曲。金屬板17經由fpc16使led30產生的熱擴散。即，金屬板17進行led30產生的熱的散熱。金屬板17具有撓性，並設置於fpc16的另一方的主面側。

參照圖5，對工序2的內容進行說明。在工序2中，如上所述，在預先彎曲的金屬板17的上表面粘貼雙面膠帶19的下表面。然後，在fpc16的與安裝有led30的面相反的一側的面粘貼雙面膠帶19的上表面。由此，通過雙面膠帶19將fpc16固定於金屬板17。

另外，如圖5所示，在金屬板17的上表面粘貼雙面膠帶18的下表面，並且在反射板15的下表面粘貼雙面膠帶18的上表面。另外，將雙面膠帶18搭在fpc16上，在fpc16的安裝有led30的面的不存在led30的部分粘貼雙面膠帶18的下表面，並且在導光板14的主面14b粘貼雙面膠帶18的上表面。另外，如圖6所示，在鉤爪部14e的下表面也粘貼雙面膠帶18的延伸部分18a的上表面。據此，通過雙面膠帶18在金屬板17固定有反射板15，並且在fpc16的安裝有led30的面固定有導光板14。

如上，通過雙面膠帶18、19，導光板14、反射板15、安裝有led30的fpc16、金屬板17成為一體。在以下的說明中，存在將成為一體的導光板14、反射板15、安裝有led30的fpc16、金屬板17稱為「照明模塊」的情況。雙面膠帶18、19是固定部件的一個例子。

此處，如上所述，通過雙面膠帶18將導光板14相對於fpc16固定。在本實施方式中，在導光板14的入射有光的一側的光學系統的光軸與安裝於fpc16的led30產生的光的光軸大致一致的狀態下，通過雙面膠帶18將導光板14相對於fpc16固定。由此，能夠抑制導光板14的入射有光的一側的光學系統的光軸與安裝於fpc16的led30產生的光的光軸的偏移的產生。

另外，在本實施方式中，以在入光側面14c的長邊方向的鄰接的兩個鉤爪部14e之間配置有led30的方式通過雙面膠帶18將導光板14相對於fpc16固定。

圖7是用於對導光板14的形狀的變化進行說明的圖。如圖7的例子所示，在上述的工序2中，導光板14通過雙面膠帶18、19被固定於本來彎曲的金屬板17，因此形狀為平面的導光板14成為沿長邊方向彎曲的形狀。

即，在本實施方式中，不使用被製造為形狀彎曲的導光板14，而使用形狀為平面的導光板14，使該導光板14彎曲，從而製造彎曲固定式的面狀照明裝置10。利用金屬模具製作彎曲的導光板的難度較高。另外，相對於彎曲的導光板，在導光板形成用於附加光學特性的由多個點構成的光路變更圖案不容易。然而，在本實施方式中，如上所述，使用形狀為平面的導光板14來製造彎曲固定式的面狀照明裝置10，因此能夠容易地製造彎曲固定式的面狀照明裝置10。

(工序3)

在工序3中，當在工序2中被組裝的照明模塊的導光板14的出射面14a側配置有光學片13，以在金屬板17側配置有下框架12的方式利用上框架11與下框架12夾持照明模塊，連結上框架11與下框架12。可以使用粘合材料連結上框架11與下框架12，也可以使用螺釘等連結上框架11與下框架12。連結上框架11與下框架12的方法能夠使用公知的方法。由此，結束面狀照明裝置10的製造。

在工序3中，導光板14與金屬板17成為一體，因此相對於上框架11固定金屬板17，從而固定導光板14。即，在工序3中，將金屬板17相對於上框架11定位並固定。圖8是用於對實施方式的面狀照明裝置10的製造方法的工序3進行說明的圖。例如，在接著工序2進行的工序3中，如圖8的例子所示，在金屬板17的長邊方向的中央部形成有向與該長邊方向正交的方向突出的凸部51。

另外，如圖8的例子所示，如上所述，在上框架11的長邊方向的中央部形成有凹部22。在本實施方式中，凸部51與凹部22能夠卡合。使金屬板17的凸部51與上框架11的凹部22卡合，從而將金屬板17在長邊方向上相對於上框架11定位並固定。

另外，如圖8的例子所示，在金屬板17的短邊方向的配置有led30的一側的部分形成有向金屬板17的長邊方向突出的凸部52、54。

另外，如圖8的例子所示，在上框架11的短邊方向的配置有led30的一側的部分形成有凹部53、55。在本實施方式中，凸部52與凹部53能夠卡合，凸部54與凹部55能夠卡合。使金屬板17的凸部52與上框架11的凹部53卡合，使凸部54與上框架11的凹部55卡合，從而將金屬板17在短邊方向上相對於上框架11定位並固定。

如上所述，定位並固定金屬板17，從而在金屬板17的長邊方向，金屬板17在使用環境溫度較高的情況下，沿從中心部朝向端部的方向膨脹。另外，在金屬板17的長邊方向，金屬板17在使用環境溫度較低的情況下，沿從端部朝向中央部的方向收縮。

圖9是圖8的上框架11的部分56的放大圖。如圖9的例子所示，進一步在工序3中，調整金屬板17的端部的一部分彎曲形成的部分17a相對於彈性部件60的位置，使得金屬板17的部分17a被設置於上框架11的彈性部件60向圖9的箭頭所示的方向按壓。由此，以金屬板17的端部與上框架11的配置有led30的一側的面抵碰的方式相對於上框架11定位並固定金屬板17。此外，彈性部件60也可以為橡膠、彈簧。

圖10是在工序3中，照明模塊被上框架11以及下框架12夾持，且上框架11與下框架12連結的面狀照明裝置10的剖視圖。如圖10所示，下框架12具有沿長邊方向彎曲的彎曲面12a。利用該彎曲面12a與上框架11夾持照明模塊，使得照明模塊成為彎曲的形狀。在工序3中，彎曲面12a以開口部11a與出射面14a對置的方式將照明模塊夾持於上框架11與下框架12之間。此外，下框架12是第二框架的一個例子。

圖11是圖10的面狀照明裝置10的部分40的放大圖。圖12是圖10的面狀照明裝置10的部分41的放大圖。

如圖11以及圖12的例子所示，在利用上框架11與下框架12夾持照明模塊的情況下，上框架11僅將臺座14f朝向下框架12壓入。另外，上框架11不按壓光學片13，而在上框架11與光學片13之間存在上下方向的間隙c1、c3、平面方向的間隙c2、c4。此外，如圖11以及圖12所示，光學片13是按順序層疊光學片13a、13b、13c的部件。光學片13配置於出射面14a側，並且將端部中的至少一部分以與上框架11分離的方式配置於由上框架11與導光板14形成的空間內。另外，光學片13沿著形狀彎曲的導光板14的出射面14a彎曲。

如上，上框架11不按壓光學片13，因此能夠抑制框架11按壓光學片13而可能產生的皺褶的產生。因此，能夠抑制將面狀照明裝置10作為背光燈使用的液晶顯示裝置的畫面的亮度不均的產生。

另外，存在上述的間隙c1～c4，因此即使光學片13膨脹，只要在光學片13與上框架11之間存在間隙，也能夠抑制光學片13與框架11抵碰而可能產生的皺褶的產生。因此，根據該點，也能夠抑制將面狀照明裝置10作為背光燈使用的液晶顯示裝置的畫面的亮度不均的產生。

另外，上框架11僅將入光側面14c側的臺座14f朝向下框架12壓入。此處，考慮在導光板14、反射板15以及金屬板17存在熱膨脹率的差，使用環境溫度較大地變化，導光板14、反射板15以及金屬板17以曲率不同的方式變形的情況。即便在該情況下，也根據本實施方式，僅將入光側面14c側的部分壓入，因此能夠吸收導光板14、反射板15以及金屬板17的變形。因此，能夠抑制因熱膨脹率的差而可能產生的光學片13的皺褶的產生。因此，根據該點，也能夠抑制將面狀照明裝置10作為背光燈使用的液晶顯示裝置的畫面的亮度不均的產生。

圖13是在工序3中被連結的上框架11以及下框架12的立體圖。在上框架11以及下框架12例如使用基於壓鑄成型的成型品、使用了樹脂的成型品等。圖14是圖13所示的下框架12的部分70的放大圖。如圖14所示，在下框架12使用成型品，從而能夠容易地製作用於與框體接合的凸起71、壁72。

圖15是在工序3中被連結的上框架11以及下框架12的其他的例子的立體圖。如圖15的例子所示，也可以使下框架12的底面沿長邊方向(箭頭r所示的方向)彎曲，將下框架12的底面的形狀形成曲面，並且製作凸起70、壁。

此外，也可以在下框架12形成貫通孔，使從led30傳遞來的熱不滯留於金屬板17而向外部釋放。由此，基於金屬板17的散熱的效率提高。

以上，對實施方式的面狀照明裝置10進行了說明。如上所述，根據實施方式，能夠抑制亮度不均的產生。

圖16以及圖17是表示面狀照明裝置10的其他的例子的圖。在上述的實施方式中，對面狀照明裝置10沿長邊方向呈凸狀翹曲彎曲的情況進行了說明，但如圖16的例子所示，面狀照明裝置10也可以沿短邊方向(箭頭s所示的方向)呈凸狀翹曲彎曲。另外，如圖17的例子所示，面狀照明裝置10也可以沿長邊方向(箭頭t所示的方向)呈凹狀翹曲彎曲。另外，面狀照明裝置10也可以沿短邊方向呈凹狀翹曲彎曲。

另外，根據上述實施方式，不限定本發明。適當地組合上述的各構成要素而構成的技術方案也包含於本發明。另外，進一步的效果、變形例能夠由本領域技術人員容易地導出。因此，本發明的更寬泛的方式不限定於上述的實施方式，能夠進行各種變更。