JP2015026600A - Light guide plate and illumination apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導光板および導光板を含んだ照明装置に係り、とりわけ光を取り出すための取出要素を目立たなくさせることができる導光板および照明装置に関する。 The present invention relates to a light guide plate and a lighting device including the light guide plate, and more particularly to a light guide plate and a lighting device that can make an extraction element for extracting light inconspicuous.
例えば特許文献1に開示されているように、導光板と、導光板の側面に対面するように配置された光源と、を用いた照明装置が知られている。この照明装置では、光源で発光された光は導光板の一対の主面で反射を繰り返して当該導光板内を進む。導光板の裏側の主面には、拡散性物質がパターニングされて設けられている。導光板内を進む光は、拡散性物質で進行方向を変化させられることにより、導光板の主面に全反射臨界角度未満の角度で入射し、この結果、当該主面を介して導光板から出射するようになる。すなわち、拡散性物質は導光板から光を取り出すための取出要素として機能する。そして、拡散性物質のパターンは、導光方向に沿った所望の出射光量分布を実現し得るように決定される。典型的な例として、導光方向に沿った各領域からの出射光量を均一化する場合には、光源から離間した領域において出射光量が低下しやすくなるといった傾向を鑑み、光源から離間するにつれて面積が増大するよう、拡散性物質のパターンが決定される。
For example, as disclosed in
しかしながら、従来の導光板を用いた照明装置では、各領域からの出射光量を制御するための拡散性物質が視認されてしまうという不具合が生じている。とりわけ、拡散反射性物質がパターニングされている場合には、当該拡散性物質のパターンが視認されることになり、意匠性の低下や高級感の喪失等の外観上の問題から、従来の照明装置の使用範囲が制限されてきた。 However, the conventional lighting device using the light guide plate has a problem in that a diffusible substance for controlling the amount of light emitted from each region is visually recognized. In particular, when the diffuse reflective material is patterned, the pattern of the diffusive material is visually recognized, and the conventional lighting device has a problem in appearance such as a decrease in design and a loss of luxury. The range of use has been limited.
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、光を取り出すための取出要素を目立たなくさせることができる導光板、及び、この導光板を含む照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and an object thereof is to provide a light guide plate capable of making an extraction element for extracting light inconspicuous, and an illumination device including the light guide plate. To do.
本発明による第1の導光板は、
一対の主面と、前記一対の主面の間の側面のうちの第1方向における一側に位置する部分からなる入光側面と、を有するベース部と、
前記ベース部内に設けられた複数の光拡散部と、
を有する取出導光層を、備える。
The first light guide plate according to the present invention comprises:
A base portion having a pair of main surfaces and a light incident side surface formed of a portion located on one side in the first direction among the side surfaces between the pair of main surfaces;
A plurality of light diffusion portions provided in the base portion;
A take-out light guide layer.
本発明による第1の導光板において、前記第1方向に隣り合ういずれか二つの光拡散部が、当該二つの光拡散部の前記第1方向に沿った離間間隔dと、前記取出導光層の法線方向に沿った当該二つの光の光拡散部の高さh1,h2と、前記取出導光層の屈折率nと、前記一方の主面の側から前記取出導光層に隣接する層の屈折率nLと、を用いた次の式を満たすようにしてもよい。
tan(Arcsin(nL/n))≦d/(h1+h2)
In the first light guide plate according to the present invention, any two light diffusing portions adjacent to each other in the first direction include a separation distance d along the first direction of the two light diffusing portions and the extraction light guide layer. The heights h 1 and h 2 of the light diffusion portions of the two lights along the normal line direction, the refractive index n of the extraction light guide layer, and the extraction light guide layer from the one main surface side. refractive index and n L of adjacent layers, may satisfy the following equation was used.
tan (Arcsin (n L / n)) ≤ d / (h 1 + h 2 )
本発明による第1の導光板において、前記取出導光層の法線方向に沿った前記光拡散部の高さは、一定ではないようにしてもよい。 In the first light guide plate according to the present invention, the height of the light diffusion portion along the normal direction of the extraction light guide layer may not be constant.
本発明による第1の導光板において、少なくとも一つの光拡散部の前記取出導光層の法線方向に沿った高さは、当該一つの光拡散部よりも前記第1方向において一側に位置する少なくとも一つの他の光拡散部の前記取出導光層の法線方向に沿った高さよりも高くなっていてもよい。 In the first light guide plate according to the present invention, the height of the at least one light diffusion portion along the normal direction of the extraction light guide layer is located on one side in the first direction with respect to the one light diffusion portion. It may be higher than the height along the normal direction of the extraction light guide layer of at least one other light diffusion portion.
本発明による第1の導光板において、任意の一つの光拡散部の前記取出導光層の法線方向に沿った高さは、当該一つの光拡散部よりも前記第1方向において一側に位置する他の光拡散部の前記取出導光層の法線方向に沿った高さ以上となるようにしてもよい。 In the first light guide plate according to the present invention, the height along the normal direction of the extraction light guide layer of any one light diffusing portion is one side in the first direction from the one light diffusing portion. You may make it become more than the height along the normal line direction of the said extraction light guide layer of the other light-diffusion part located.
本発明による第1の導光板が、前記取出導光層に隣接して配置された低屈折率層を、さらに備え、前記低屈折率層の屈折率は、前記取出導光層の前記ベース部の屈折率よりも低くなっていてもよい。 The first light guide plate according to the present invention further includes a low refractive index layer disposed adjacent to the extraction light guide layer, and the refractive index of the low refractive index layer is the base portion of the extraction light guide layer. The refractive index may be lower.
本発明による第1の導光板が、前記低屈折率層の前記取出導光層とは反対の側に配置されたカバー層を、さらに備え、前記低屈折率層は、前記取出導光層と前記カバー層とを接合するための層であってもよい。 The first light guide plate according to the present invention further includes a cover layer disposed on a side of the low refractive index layer opposite to the extraction light guide layer, and the low refractive index layer includes the extraction light guide layer and the cover layer. It may be a layer for joining the cover layer.
本発明による第1の導光板が、前記低屈折率層の前記取出導光層とは反対の側に配置されたカバー層を、さらに備え、前記カバー層は、前記取出導光層の前記ベース部よりも高い耐擦傷性を有していてもよい。 The first light guide plate according to the present invention further includes a cover layer disposed on a side of the low refractive index layer opposite to the extraction light guide layer, and the cover layer includes the base of the extraction light guide layer. It may have higher scratch resistance than the part.
本発明による第1の導光板において、前記取出導光層に含まれる前記複数の光拡散部の間で、前記第1方向に沿った光拡散部の幅は一定となっていてもよい。 In the first light guide plate according to the present invention, a width of the light diffusion portion along the first direction may be constant between the plurality of light diffusion portions included in the extraction light guide layer.
本発明による第1の導光板において、前記取出導光層に含まれる前記複数の光拡散部の間で、前記第1方向に沿った光拡散部の配置ピッチは一定となっていてもよい。 In the first light guide plate according to the present invention, the arrangement pitch of the light diffusion portions along the first direction may be constant among the plurality of light diffusion portions included in the extraction light guide layer.
本発明による第1の導光板において、前記光拡散部のアスペクト比が0.1以上であってもよい。 In the first light guide plate according to the present invention, the light diffusion portion may have an aspect ratio of 0.1 or more.
本発明による第1の導光板において、前記ベース部は、前記一対の主面のうちの一方の主面に前記第1方向に間隔をあけて複数の溝を形成され、前記光拡散部は、前記溝内に設けられていてもよい。 In the first light guide plate according to the present invention, the base portion is formed with a plurality of grooves at intervals in the first direction on one main surface of the pair of main surfaces, It may be provided in the groove.
本発明による第1の導光板において、前記光拡散部は、主部と、主部中に分散された拡散成分と、を有するようにしてもよい。前記拡散成分は、白色粒子、例えば酸化チタンが添加されたアクリル樹脂粒子であるようにしてもよい。前記アクリル樹脂粒子は、前記光拡散部内に20%以上30%以下の重量%で含有されていてもよい。前記白色粒子の平均粒径(平均直径)は、1μm以上30μm以下であるようにしてもよい。前記導光板の法線方向に直交する断面における前記光拡散部の断面積は、前記白色粒子の平均粒径の二乗よりも大きくなっていてもよい。前記光拡散部の前記第1方向に沿った幅は、平均粒径(平均直径)以上であるようにしてもよい。 In the first light guide plate according to the present invention, the light diffusion portion may include a main portion and a diffusion component dispersed in the main portion. The diffusion component may be white particles, for example, acrylic resin particles to which titanium oxide is added. The acrylic resin particles may be contained in the light diffusion part at a weight percentage of 20% to 30%. The white particles may have an average particle diameter (average diameter) of 1 μm or more and 30 μm or less. The cross-sectional area of the light diffusing part in the cross section orthogonal to the normal direction of the light guide plate may be larger than the square of the average particle diameter of the white particles. The width of the light diffusion portion along the first direction may be greater than or equal to an average particle size (average diameter).
本発明による第1の導光板において、各光拡散部は、前記第1方向と非平行な方向に線状に延びていてもよい。 In the first light guide plate according to the present invention, each light diffusing portion may extend linearly in a direction non-parallel to the first direction.
本発明による第1の照明装置は、
上述した本発明による第1の導光板のいずれかと、
前記導光板の前記入光側面に対面して配置された光源と、を備える。
A first lighting device according to the present invention comprises:
Any of the first light guide plates according to the invention described above;
And a light source disposed to face the light incident side surface of the light guide plate.
本発明による第2の導光板は、
互いに対向する第1主面及び第2主面と、前記第1主面及び前記第2主面の間の側面のうちの第1方向における一側に位置する部分からなる入光側面と、を有する主導光層と、
前記主導光層の前記第1主面上に設けられ且つ前記主導光層の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層と、
前記低屈折率層の側から前記主導光層と積層された取出導光層と、を備え、
前記第1主面は、第1領域と第2領域とを含み、前記低屈折率層は、前記第1主面上の前記第1領域上のみに設けられ、
前記取出導光層は、前記第1方向に配列された複数の取出要素であって、各々が前記主導光層からの光の進行方向を変化させる、複数の取出要素を有し、
前記取出要素は、前記第1領域及び前記第2領域の両領域に対向する領域内に設けられている。
The second light guide plate according to the present invention comprises:
A first main surface and a second main surface facing each other; and a light incident side surface comprising a portion located on one side in the first direction among the side surfaces between the first main surface and the second main surface; A led light layer having,
A low refractive index layer provided on the first main surface of the main light layer and having a refractive index lower than that of the main light layer;
An extraction light guiding layer laminated with the main light layer from the low refractive index layer side,
The first main surface includes a first region and a second region, and the low refractive index layer is provided only on the first region on the first main surface,
The extraction light guide layer has a plurality of extraction elements arranged in the first direction, each of which has a plurality of extraction elements that change the traveling direction of light from the main light layer,
The extraction element is provided in a region facing both the first region and the second region.
本発明による第2の導光板において、前記取出導光層は、一対の主面を有するベース部を、さらに有し、前記取出要素は、前記前記ベース部内に設けられた光拡散部であってもよい。このような第2の導光板において、前記光拡散部は、主部と、主部中に分散された拡散成分と、を有するようにしてもよい。前記拡散成分は、白色粒子、例えば酸化チタンが添加されたアクリル樹脂粒子であるようにしてもよい。前記アクリル樹脂粒子は、前記光拡散部内に20%以上30%以下の重量%で含有されていてもよい。前記白色粒子の平均粒径(平均直径)は、1μm以上30μm以下であるようにしてもよい。前記導光板の法線方向に直交する断面における前記光拡散部の断面積は、前記白色粒子の平均粒径の二乗よりも大きくなっていてもよい。前記光拡散部の前記第1方向に沿った幅は、平均粒径(平均直径)以上であるようにしてもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, the extraction light guide layer further includes a base part having a pair of main surfaces, and the extraction element is a light diffusion part provided in the base part. Also good. In such a second light guide plate, the light diffusing portion may include a main portion and a diffusion component dispersed in the main portion. The diffusion component may be white particles, for example, acrylic resin particles to which titanium oxide is added. The acrylic resin particles may be contained in the light diffusion part at a weight percentage of 20% to 30%. The white particles may have an average particle diameter (average diameter) of 1 μm or more and 30 μm or less. The cross-sectional area of the light diffusing part in the cross section orthogonal to the normal direction of the light guide plate may be larger than the square of the average particle diameter of the white particles. The width of the light diffusion portion along the first direction may be greater than or equal to an average particle size (average diameter).
本発明による第2の導光板において、前記取出導光層の法線方向に沿った前記取出要素の高さは、一定ではないようにしてもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, a height of the extraction element along a normal direction of the extraction light guide layer may not be constant.
本発明による第2の導光板において、少なくとも一つの取出要素の前記取出導光層の法線方向に沿った高さは、当該一つの取出要素よりも前記第1方向において一側に位置する少なくとも一つの他の取出要素の前記取出導光層の法線方向に沿った高さよりも高くなっていてもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, the height of the at least one extraction element along the normal direction of the extraction light guide layer is at least located on one side in the first direction with respect to the one extraction element. You may be higher than the height along the normal line direction of the said extraction light guide layer of one other extraction element.
本発明による第2の導光板において、任意の一つの取出要素の前記取出導光層の法線方向に沿った高さは、当該一つの取出要素よりも前記第1方向において一側に位置する他の取出要素の前記取出導光層の法線方向に沿った高さ以上となっていてもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, the height along the normal direction of the extraction light guide layer of any one extraction element is located on one side in the first direction with respect to the one extraction element. It may be more than the height along the normal direction of the extraction light guide layer of another extraction element.
本発明による第2の導光板において、前記取出導光層は、前記一対の主面のうちの一方の主面に前記第1方向に間隔をあけて複数の溝を形成され、前記取出要素は、前記溝内に形成された光拡散部であってもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, the extraction light guide layer has a plurality of grooves formed in one main surface of the pair of main surfaces at intervals in the first direction, and the extraction element is The light diffusion part formed in the groove may be used.
本発明による第2の導光板において、前記一方の主面は、前記一対の主面のうちの前記主導光層の側を向く面であってもよいし、或いは、前記一対の主面のうちの前記主導光層とは反対の側を向く面であってもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, the one main surface may be a surface facing the leading light layer side of the pair of main surfaces, or of the pair of main surfaces. The surface may face the side opposite to the leading light layer.
本発明による第2の導光板において、前記取出要素のアスペクト比が0.1以上であってもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, the extraction element may have an aspect ratio of 0.1 or more.
本発明による第2の導光板が、前記取出導光層の前記主導光層とは反対側に前記取出導光層と隣接するようにして設けられ且つ前記取出導光層の屈折率よりも低い屈折率を有する第2低屈折率層を、さらに備えるようにしてもよい。 A second light guide plate according to the present invention is provided on the opposite side of the extraction light guide layer from the main light layer so as to be adjacent to the extraction light guide layer and is lower in refractive index than the extraction light guide layer. A second low refractive index layer having a refractive index may be further provided.
本発明による第2の導光板が、前記第2低屈折率層の前記取出導光層とは反対の側に配置されたカバー層を、さらに備え、前記第2低屈折率層は、前記取出導光層と前記カバー層とを接合するための層であるようにしてもよい。 The second light guide plate according to the present invention further includes a cover layer disposed on a side of the second low refractive index layer opposite to the extraction light guide layer, and the second low refractive index layer includes the extraction low layer. You may make it be a layer for joining a light guide layer and the said cover layer.
本発明による第2の導光板において、前記カバー層は、前記取出導光層よりも高い耐擦傷性を有していてもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, the cover layer may have higher scratch resistance than the extraction light guide layer.
本発明による第2の導光板において、前記取出要素は、前記第2領域において、前記主導光層に隣接して配置され、前記取出要素と前記主導光層との屈折率差は、前記低屈折率層と前記主導光層との屈折率差よりも小さくなっていてもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, the extraction element is disposed adjacent to the main light layer in the second region, and a difference in refractive index between the extraction element and the main light layer is the low refractive index. The refractive index difference between the refractive index layer and the leading light layer may be smaller.
本発明による第2の導光板において、前記取出導光層に含まれる前記複数の取出要素の間で、前記第1方向に沿った幅は一定となっていてもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, a width along the first direction may be constant among the plurality of extraction elements included in the extraction light guide layer.
本発明による第2の導光板において、前記取出導光層に含まれる前記複数の取出要素の間で、前記第1方向に沿ったピッチは一定となっていてもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, a pitch along the first direction may be constant among the plurality of extraction elements included in the extraction light guide layer.
本発明による第2の導光板において、各取出要素は、前記第1方向と非平行な方向に線状に延びていてもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, each extraction element may extend linearly in a direction non-parallel to the first direction.
本発明による第2の導光板が、前記主導光層の前記第2主面上に設けられ且つ前記主導光層の屈折率よりも低い屈折率を有する第3低屈折率層を、さらに備えるようにしてもよい。 The second light guide plate according to the present invention further includes a third low refractive index layer provided on the second main surface of the main light layer and having a refractive index lower than that of the main light layer. It may be.
本発明による第2の導光板が、前記第3低屈折率層の前記主導光層とは反対の側に配置されたカバー層を、さらに備え、前記第3低屈折率層は、前記取出導光層と前記カバー層とを接合するための層であるようにしてもよい。 The second light guide plate according to the present invention further includes a cover layer disposed on a side of the third low refractive index layer opposite to the main light layer, and the third low refractive index layer includes the extraction guide. You may make it be a layer for joining an optical layer and the said cover layer.
本発明による第2の導光板において、前記カバー層は、前記主導光層よりも高い耐擦傷性を有していてもよい。 In the second light guide plate according to the present invention, the cover layer may have higher scratch resistance than the main light layer.
本発明による第2の照明装置は、
上述した本発明による第2の導光板のいずれかと、
前記導光板の前記入光面に対面して配置された光源と、を備える。
A second lighting device according to the present invention comprises:
Any of the second light guide plates according to the invention described above;
And a light source disposed to face the light incident surface of the light guide plate.
本発明によれば、導光板から光を取り出すための取出要素を目立たなくさせることができる。 According to the present invention, the extraction element for extracting light from the light guide plate can be made inconspicuous.
以下、図面を参照して本発明の第1及び第2の実施の形態について説明する。図1〜図5は、本発明の第1の実施の形態及びその変形例を説明するための図である。一方、図6〜図11、本発明の第2の実施の形態及びその変形例を説明するための図である。 Hereinafter, first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1-5 is a figure for demonstrating the 1st Embodiment of this invention and its modification. On the other hand, FIGS. 6 to 11 are diagrams for explaining the second embodiment of the present invention and its modification.
なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product.
なお、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「板」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念であり、したがって、「導光板」は、「導光シート」や「導光フィルム」と呼ばれる部材と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。 In the present specification, the terms “plate”, “sheet”, and “film” are not distinguished from each other only based on the difference in names. For example, “plate” is a concept that includes members that can be referred to as sheets and films. Therefore, “light guide plate” is only different from the members that are referred to as “light guide sheet” and “light guide film”. Cannot be distinguished.
また、「板面(シート面、フィルム面)」とは、対象となる板状(シート状、フィルム状)の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる板状部材(シート状部材、フィルム状部材)の平面方向と一致する面のことを指す。以下の第1の実施の形態においては、導光板の板面、導光板の取出導光層の板面、及び、取出導光層のベース部の板面は、互いに平行となっている。また、後述する第2の実施の形態においては、導光板の板面、導光板の主導光層の板面、導光板の取出導光層の板面、及び、取出導光層のベース部の板面は、互いに平行となっている。 In addition, “plate surface (sheet surface, film surface)” means a target plate-like member (sheet-like) when the target plate-like (sheet-like, film-like) member is viewed as a whole and globally. It refers to the surface that coincides with the plane direction of the member or film-like member. In the following first embodiment, the plate surface of the light guide plate, the plate surface of the extraction light guide layer of the light guide plate, and the plate surface of the base portion of the extraction light guide layer are parallel to each other. Further, in a second embodiment to be described later, the plate surface of the light guide plate, the plate surface of the main light layer of the light guide plate, the plate surface of the extraction light guide layer of the light guide plate, and the base portion of the extraction light guide layer The plate surfaces are parallel to each other.
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。 Furthermore, as used in this specification, the shape and geometric conditions and the degree thereof are specified. For example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “identical”, length and angle values, etc. Without being bound by meaning, it should be interpreted including the extent to which similar functions can be expected.
<第1の実施の形態>
まず、第1の実施の形態について説明する。
<First Embodiment>
First, the first embodiment will be described.
図1〜図4は、本発明の第1の実施の形態を説明するための図である。このうち、図1〜図3は、それぞれ、照明装置10を示す縦断面図、部分斜視図および部分平面図である。図4は、図1の部分拡大図である。また、図1及び図4に示された断面は、図3のA−A線に沿った断面を示している。
1-4 is a figure for demonstrating the 1st Embodiment of this invention. Among these, FIGS. 1-3 is the longitudinal cross-sectional view which shows the illuminating
照明装置10は、面状に光を発光する装置であり、例えば室内または屋外の照明、広告用照明、表示装置用のバックライト等、種々の用途に使用され得る。図1〜図3に示すように、照明装置10は、いわゆるエッジライト型の照明装置として構成され、導光板30と、導光板30の側方に配置された発光体22を含む光源20と、を有している。導光板30は、平板状に形成され、一対の対向する主面として第1主面31a及び第2主面31bを有している。図示された第1の実施の形態では、第1主面31aが、照明装置10の発光面10aを形成している。照明装置10は、図1に二点鎖線で示すように、導光板30の第2主面31bに対面するようして設けられた筐体11を有する。筐体11は、その端部において、導光板30の側端面の全周に接続するようにして、導光板30の第2主面31bを覆っている。筐体11の内面は、金属等の高反射率材料からなる反射面として形成されている。
The
図示する例において、平板状の導光板30は、平面視において四角形形状に形成されている。したがって、一対の主面である第1主面31a及び第2主面31bも、四角形形状に形成され、且つ、導光板30の一対の主面31a,31b間に画成される側面は四つの面を含んでいる。導光板30の板面に沿って延びる第1方向d1に対向する二つの側面のうちの一方の側面が、入光面31cをなしている。図1及び図2に示すように、入光面31cに対面して光源20の発光体22が設けられている。図1に示すように、入光面31cから導光板30に入射した光L11,L12,L13は、第1方向(導光方向)d1に沿って入光面31cに対向する反対面31dに向け、概ね第1方向(導光方向)d1に沿って導光板30内を進むようになる。
In the illustrated example, the flat
光源20は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のLED(発光ダイオード)や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。第1の実施の形態において、光源20は、入光面31cの長手方向である第2方向d2に沿って、並べて配置された多数の点状発光体22、具体的には、多数の発光ダイオード(LED)によって、構成されている。各点状発光体22の出力、すなわち、各点状発光体22の点灯および消灯、及び/又は、各点状発光体22の点灯時の明るさは、他の点状発光体の出力から独立して調節され得ることが好ましい。なお、図示された例において、第1方向d1及び第2方向d2は、互いに直交し、且つ、ともに導光板30の板面に平行となっている。
The
次に、図1〜図4を参照して、導光板30についてさらに詳述する。導光板30は、一対の対向する主面41a,41bを含む平板状の取出導光層40を有している。取出導光層40は、その第1主面41aが導光板30の第1主面31aに近接する側に位置し且つその第2主面41bが導光板30の第2主面31bに近接する側に位置するよう、配置されている。さらに図示された例において、導光板30は、第1主面41aの側から取出導光層40に順に積層された第1低屈折率層55及び第1カバー層56と、第2主面41bの側から取出導光層40に順に積層された第2低屈折率層57及び第2カバー層58と、をさらに有している。
Next, the
取出導光層40は、一対の対向する主面をなす第1主面46a及び第2主面46bを有したベース部45と、ベース部45内に設けられた光拡散部50と、を有している。図示された例において、ベース部45の第2主面46bには、第1方向d1に間を開けて複数の溝49が形成されている。光拡散部50は、溝49内に設けられている。ベース部45は、導光板30の外輪郭に対応して、平面視四角形形状の板状部材として形成されている。図示された例において、光拡散部50は、ベース部45の対応する溝49を埋めるようにして当該溝49の内部に配置されている。そして、取出導光層40の第1主面41aは、ベース部45の第1主面46aによって形成され、取出導光層40の第2主面41bは、ベース部45の第2主面46bと光拡散部50の端面とによって形成されている。
The extraction
ベース部45の一対の主面46a,46b間に、四つの側面が形成されている。そして、第1方向d1に対向する一対の側面46c,46dのうちの、第1方向d1における光源20に近接する一側に配置された入光側面46cが、導光板30の入光面31cを形成し、第1方向d1における光源20から離間する他側に配置された反対側面46dが、導光板30の反対面31dを形成している。
Four side surfaces are formed between the pair of
ベース部45は、光源20からの光を導光する部位であることから、高い透過率を有した材料、例えば、透明な樹脂材料から形成される。一方、光拡散部50は、入射光を拡散させる機能を有した層であり、取出導光層40内を進む光の進行方向を変化させる部位である。後述するように、光拡散部50で進行方向を曲げられた光は、取出導光層40から出射することが可能となる。すなわち、光拡散部50は、導光板30の取出導光層40内を導光されている光を導光板30から取り出すための取出要素として機能する。
Since the
このような光拡散部50は、図4に示すように、樹脂材料からなる主部50aと、主部50a中に分散された拡散成分50bと、を有するように構成され得る。ここで、拡散成分とは、反射や屈折等によって、光の進路方向を変化させる機能を発揮し得る成分のことである。拡散成分として、金属化合物、気体を含有した多孔質物質、金属化合物を周囲に保持した樹脂ビーズ、白色微粒子、さらには、単なる気泡が例示される。拡散成分をなす白色粒子として、酸化チタンが添加されたアクリル樹脂粒子を例示することができる。このアクリル樹脂粒子は、光拡散部内に20%以上30%以下の重量%で含有することができる。白色粒子の平均粒径(平均直径)は、例えば、1μm以上30μm以下とすることができる。光拡散部が白色粒子を含有することができるよう、導光板の法線方向に直交する断面における光拡散部の断面積は、白色粒子の平均粒径の二乗よりも大きくなっていてもよい。また、光拡散部が白色粒子を含有することができるよう、光拡散前記第1方向に沿った幅wを、平均粒径(平均直径)以上とすることができる。
As shown in FIG. 4, such a
なお、図示された光拡散部50は、ベース部45の溝49内に形成されてベース部45とともに四角形薄板状の取出導光層40をなす。したがって、各光拡散部50は、溝49に対応した形状及び配置にて構成されている。このため、以下においては、光拡散部50の形状および配置を代表として説明し、溝49の形状および配置を説明したこととする。
The illustrated
図1に示すように、複数の光拡散部50は、第1方向d1に配列されている。各光拡散部50は、配列方向である第1方向d1と非平行な方向に延びている。とりわけ図示された例では、図2に示すように、各光拡散部50は、第1方向d1と直交する第2方向d2に直線状に延びている。また、各光拡散部50は、その長手方向に直交する断面、すなわち第2方向d2に直交する断面において矩形形状となっている。また、光拡散部50の断面をなす矩形形状の一対の面は、導光板30の板面への法線方向ndに沿って延びている。
As shown in FIG. 1, the plurality of
図示された例において、導光板30の板面への法線方向nd(図4参照)に沿った光拡散部50の高さh(図4参照)は、取出導光層40に含まれる複数の光拡散部50の間で、一定ではない。光拡散部50は、上述したように入射光を拡散させ導光板30からの出射を引き起こす取出要素として、機能する。したがって、光拡散部50の取出導光層40内における体積分布によって、取出導光層40からの出射光量分布を調整することができる。このため、導光方向d1に沿って光源20から離間した領域において出射光量が低下しやすくなるといった傾向を考慮した上で、光拡散部50の高さhを決定することにより、導光方向である第1方向d1における出射光量分布を制御することができる。
In the illustrated example, the height h (see FIG. 4) of the
図示された例では、第1方向d1に沿った出射光量分布を均一化する観点から、光拡散部50の高さhが次のように決定されている。まず、少なくとも一つの光拡散部50の高さhが、当該一つの光拡散部50よりも第1方向d1において光源20に近接する一側に位置する少なくとも一つの他の光拡散部50の高さhよりも高くなっている。これにより、出射光量が低下しやすい導光方向に沿って光源20から離間した領域においても光拡散部50に入射しやすくなり、当該光源20から離間した領域において、出射光量を確保することが可能となる。さらに図示された例では、任意の一つの光拡散部50の高さが、当該一つの光拡散部50よりも第1方向d1において光源20に近接する一側に位置する他の光拡散部50の高さ以上となっている。或いは、任意の一つの光拡散部50の高さが、当該一つの光拡散部50よりも第1方向d1において光源20に近接する一側に位置する他の光拡散部50の高さより高くなっている。このような光拡散部50の高さhの分布によれば、光源20から離間するにつれて光拡散部50に入射しやすくすることができ、結果として、導光方向に沿った出射光量分布を効果的に均一化することができる。
In the illustrated example, the height h of the
その一方で、第1方向d1に沿った光拡散部50の幅wは、図示された例のように、取出導光層40に含まれる複数の光拡散部50の間で、一定となっていることが好ましい。同様に、第1方向d1に沿った光拡散部50のピッチも、図示された例のように、取出導光層40に含まれる複数の光拡散部50の間で、一定となっていることが好ましい。さらに、第1方向d1に隣り合う二つの光拡散部の当該第1方向d1に沿った離間間隔dも、図示された例のように、取出導光層40に含まれる複数の光拡散部50の間で、一定となっていることが好ましい。このような構成によれば、ベース部45と異なる透過率を有していることからベース部45と区別して視認されやすくなる光拡散部50を、目立たなくさせることができる。
On the other hand, the width w of the
以上のような取出導光層40の具体的な寸法は、一例として次のように設定され得る。まず、取出導光層40の板面への法線方向ndに沿った厚みを、2mm以上10mm以下とすることができる。また、第1方向d1に沿った光拡散部50の幅wを、1μm以上20μm以下とすることができる。さらに、隣り合う二つの光拡散部50の第1方向d1に沿った離間間隔dを、50μm以上500μm以下とすることができる。さらに、取出導光層40の板面への法線方向ndに沿った光拡散部50の高さhを、1μm以上50μm以下とすることができる。また、第1方向d1に沿った光拡散部50の幅wに対する、取出導光層40の板面への法線方向ndに沿った光拡散部50の高さhの比(h/w)、すなわち光拡散部50のアスペクト比を0.1以上10以下とすること、好ましくは1より大きくすることができる。光拡散部50のアスペクト比が高い場合、導光板30の板面への法線方向ndに沿った光拡散部50の投影面積を小さくしながら、導光板30内に或る程度の体積で光拡散部50を含ませることが可能となる。すなわち、図3に示すように、法線方向ndから導光板30を観察した際に、光拡散部50が目立ってしまうことを防止ながら、光拡散部50が取出要素として有効に機能することを可能にすることができる。
Specific dimensions of the extraction
なお、ベース部45の一対の主面46a,46bのそれぞれにおいて全反射を繰り返すことによる導光を実現可能とするため、第1方向d1に隣り合ういずれか二つの光拡散部50が、
・当該二つの光拡散部50の第1方向d1に沿った離間間隔dと、
・当該二つの光の光拡散部50の取出導光層40の法線方向ndに沿った高さh1,h2と、
・取出導光層40の屈折率nと、
・光拡散部50が設けられている面46bの側から取出導光層40に隣接する層57の屈折率nLと、
を用いた次の式(a)を満たすようになっている。
Arcsin(nL/n)≦Arctan(d/(h1+h2)) ・・・式(a)
隣接層(図示された例では第2低屈折率層)57とベース部45との界面での全反射臨界角度θtは「Arcsin(nL/n)」となる。この全反射臨界角度θtが、図4における角度θa(=Arctan(d/(h1+h2)))よりも大きくなると、図4に示された二つの光拡散部50の間となる位置において、ベース部45の第2主面46bで全反射した光は、必ず、他側に位置する高さh2の光拡散部50へ入射して、ベース部45内での導光を継続することができなくなる。したがって、第1方向d1に隣り合ういずれか二つの光拡散部50が式(a)を満たす。好ましくは、第1方向d1に隣り合う任意の二つの光拡散部50が、すべて、式(a)を満たす。
In addition, in order to realize light guide by repeating total reflection on each of the pair of
A separation distance d along the first direction d1 of the two
The heights h 1 and h 2 along the normal direction nd of the extraction
The refractive index n of the extraction
The refractive index n L of the
The following equation (a) using is satisfied.
Arcsin (n L / n) ≦ Arctan (d / (h 1 + h 2 )) Expression (a)
The total reflection critical angle θ t at the interface between the adjacent layer (second low refractive index layer in the illustrated example) 57 and the
以上のような構成からなる取出導光層40は、一具体例として、次のようにして製造され得る。まず、ベース部45を、例えば、電子線、紫外線等の電離放射線の照射により硬化する特徴を有するエポキシアクリレート等の硬化性材料を用いて、作製する。次に、硬化することによって光拡散部50の主部をなすようになる硬化性材料と、光拡散部50の拡散成分と、を含んだ未硬化で液状の組成物を用いて、光拡散部50を作製する。硬化することによって光拡散部50の主部をなすようになる硬化性材料として、電離放射線により硬化する特徴を有するウレタンアクリレート等の硬化性材料を用いることができる。まず、先に形成されたベース部45上に組成物を供給する。その後、ベース部45の溝49の内部に、ドクターブレードを用いながら、組成物を充填しつつ、該溝49外に溢出した余剰分の組成物を掻き落としていく。なお、掻き落としきれないことを原因としてベース部45の主面上へ拡散成分が残留することを回避するため、拡散成分の粒径は、1μm以上であること好ましく、また、溝49の幅の50%以下となっていることが好ましい。その後、溝49内の組成物に電離放射線を照射して硬化させることにより、光拡散部50が形成される。これにより、ベース部45及び光拡散部50を有する取出導光層40が作製される。
As one specific example, the extraction
次に、導光板30に含まれるその他の層55,56,57,58について説明する。まず、取出導光層40の主面に隣接して配置された第1低屈折率層55及び第2低屈折率層57は、取出導光層40のベース部45よりも低い屈折率を有した層である。ここで説明する導光板30では、取出導光層40のベース部45と低屈折率層55,57との界面での反射、とりわけ屈折率差に起因した全反射により、光を導光することを期待している。このため、低屈折率層55,57の屈折率は、取出導光層40のベース部45の屈折率よりも、0.03以上低くなっていることが好ましく、0.06以上低くなっていることがより好ましい。なお、図示された例において、低屈折率層55,57は、粘着剤や接着剤等からなる接合層として形成されており、カバー層56,58を取出導光層40に貼合するための層として機能している。
Next, the
一方、第1カバー層56及び第2カバー層58は、導光板30の一対の主面31a,31bを画成する層である。このようなカバー層56,58は、例えば、取出導光層40や低屈折率層55,57よりも耐擦傷性に優れたハードコート層として形成され得る。なお、本件明細書で言及する耐擦傷性は、JISK5600−5−4(1999年)に準拠して実施される鉛筆硬度試験での試験結果に基づいて評価される。
On the other hand, the
次に、以上のような構成からなる照明装置10及び導光板30の作用について説明する。
Next, the operation of the
まず、図1に示すように、光源20をなす発光体22で発光された光は、入光面31cを介し、導光板30の取出導光層40内に入射する。取出導光層40をなす材料の屈折率が、通常、1.4〜1.6であることに起因して、図1に示すように、屈折率1の空気層から取出導光層40のベース部45内に入射した光L11,L12,L13の進行方向は、ベース部45の入光側面46c(導光板30の入光面31c)への法線方向に対して、すなわち第1方向d1に対して大きく傾斜することはない。そして、取出導光層40のベース部45へ入射した光L11,L12,L13の多くは、ベース部45の第1主面46aおよび第2主面46bにおいて、反射、とりわけベース部45とベース部45に隣接する低屈折率層55,57との屈折率差に起因した全反射を繰り返し、ベース部45の入光側面46cと反対側面46dとを結ぶ導光方向、とりわけ図示された例では第1方向d1へ進んでいく。
First, as shown in FIG. 1, the light emitted from the
ただし、取出導光層40内には、第1方向d1に間隔をあけて光拡散部50が設けられている。光拡散部50は、ベース部45の溝49内に形成され、取出導光層40の法線方向ndに沿って取出導光層40の第2主面41bから取出導光層40内に延び出している。したがって、取出導光層40のベース部45内を進む光は、この光拡散部50に入射することもある。そして、図1に示すように、ベース部45内を進む光は、光拡散部50に入射すると、光拡散部50での拡散機能によって進行方向を曲げられる。
However, the
この結果、光拡散部50で拡散された光は、全反射臨界角度以下の角度で取出導光層40の第1主面41aに入射し、第1主面41aを介して取出導光層40から出射するようになる。このような光は、第1低屈折率層55及び第1カバー層56を透過して、発光面10aをなす第1主面31aを介して導光板30から照明光として出射する。この際、光拡散部50での拡散によって、導光板30の第2主面31bに向かう光も生じるが、このような光は、筐体11の内面で反射して導光板30に再入射し、その後、導光板30から照明光として出射する或いは導光板30内を導光される。
As a result, the light diffused by the
なお、光拡散部50は、導光方向である第1方向に配列されている。したがって、取出導光層40のベース部45内を進行する光は、導光方向に沿った各区域において、光拡散部50に入射する。このため、取出導光層40のベース部45内を進んでいる光は、導光方向に沿った各区域において、導光板30から出射するようになる。とりわけ上述したように光拡散部50の高さhが調節されている場合には、導光方向に沿って光源に近接する側での出射光量が多くなり且つ導光方向に沿って光源から離間する側での出射光量が少なくなるといった傾向を効果的に解消し、導光方向に沿った各位置からの出射光量の分布を効果的に均一化することができる。より具体的には、少なくとも一つの光拡散部50の高さhが、当該一つの光拡散部50よりも第1方向d1において光源側に位置する少なくとも一つの他の光拡散部50の高さよりも高い場合、より好ましくは、任意の一つの光拡散部50の高さhが、当該一つの光拡散部50よりも第1方向d1において光源側に位置する他の光拡散部50の高さh以上または他の光拡散部50の高さhよりも高い場合、導光方向に沿った各位置からの出射光量の分布を効果的に均一化することが可能となる。
In addition, the light-
以上のようにして、導光板30から光が出射することにより、照明装置10の発光面10aが照明光を発光する。
As described above, when light is emitted from the
ところで、従来の導光板では、裏面に設けた拡散性物質の密度を導光方向に沿って変化させることによって出射光量を制御していた。したがって、従来の導光板では、拡散性物質が、パターンを持って、導光板の裏面に設けられていた。そして、拡散性物質のパターンが視認されることにより、意匠性の低下や高級感の喪失等の外観上の問題から、従来の照明装置の使用範囲が制限されてきた。加えて、拡散反射パターンの面積変化だけでは、出射光量の全体的な分布を制御することしかできず、自由な出射光量制御を実現することが不可能であった。 By the way, in the conventional light guide plate, the emitted light quantity is controlled by changing the density of the diffusible substance provided on the back surface along the light guide direction. Therefore, in the conventional light guide plate, the diffusive substance is provided on the back surface of the light guide plate with a pattern. Then, by visually recognizing the pattern of the diffusive substance, the range of use of the conventional lighting device has been limited due to problems in appearance such as deterioration in designability and loss of luxury. In addition, only the overall distribution of the emitted light quantity can be controlled only by changing the area of the diffuse reflection pattern, and it has been impossible to realize free emitted light quantity control.
その一方で、第1の実施の形態による照明装置10及び導光板30では、このような従来の不具合を解消することができる。まず、第1の実施の形態による照明装置10及び導光板30では、導光板30の光取出要素となる光拡散部50の高さhを調整することにより、導光板30からの出射光量の導光方向(第1方向)d1に沿った分布を制御している。そして、法線方向ndから導光板30を観察した場合、光拡散部50間での高さhの変化は感知され難い。
On the other hand, in the
また、第1の実施の形態の導光板30では、光拡散部50の第1方向d1に沿った幅wや、第1方向d1に隣り合う二つの光拡散部50の離間間隔dを、出射光量分布の制御に利用しなくてもよい。このため、光拡散部50の第1方向d1に沿った幅wや、第1方向d1に隣り合う二つの光拡散部50の離間間隔dを、導光板30内において一定にすることも可能である。この場合、図3に示すように、導光板30の法線方向ndに沿った光拡散部50の投影面積は同一となり、複数の光拡散部50の間での構成の相違は、殆ど感知することができない。
In the
加えて、光拡散部50の第1方向d1に沿った幅wを十分に小さくしておけば、光拡散部50の存在自体を感知し難くすることができる。具体的には、導光板30のヘイズ値が、0.1%以上10%以下となっていることが好ましい。ヘイズ値は、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号;HM−150)を用いてJIS K7136に準拠した方法により測定することができる。
In addition, if the width w of the
さらに、隣り合う二つの光拡散部50の間で、高さhを大きく変化させることも可能であることから、導光方向に沿った出射光量の分布を非常に高い自由度で制御することができる。
Furthermore, since the height h can be changed greatly between two adjacent
以上のような第1の実施の形態によれば、導光板30から光を取り出すための取出要素として機能する光拡散部50を効果的に目立たなくさせることができる。導光板30から光を取り出すための取出要素が感知されることによって照明装置10のデザイン性が損なわれることを、効果的に回避することができる。これにより、照明装置10に優れた意匠性を付与することも可能となり、さらに、種々の設置位置に対して照明装置10を調和させることができる。
According to the first embodiment as described above, the
また、第1の実施の形態によれば、取出導光層40に隣接して低屈折率層55,57が設けられている。そして、取出導光層40のベース部45内を進む光が反射する界面が、ベース部45と低屈折率層55,57との間に形成されている。すなわち、取出導光層40のベース部45内を進む光が反射する界面が露出していない。このため、取出導光層40のベース部45内を進む光が反射することを予定された界面の損傷や異物付着を効果的に防止することができる。これにより、導光板30内における導光のための光の反射が阻害されることを効果的に防止することができる。さらに、第1の実施の形態では、ベース部45や低屈折率層55,57よりも耐擦傷性に優れたカバー層56,58によって、導光板30の表面が形成されている。したがって、導光板30を進む光が反射することを予定された界面の損傷や異物付着をより効果的に防止することができる。
Further, according to the first embodiment, the low refractive index layers 55 and 57 are provided adjacent to the extraction
なお、上述した第1の実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。 Various modifications can be made to the above-described first embodiment. Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings as appropriate. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above embodiment are used for the parts that can be configured in the same manner as in the above embodiment. A duplicate description is omitted.
上述した第1の実施の形態において、ベース部45の第2主面46bに溝49が形成され、取出導光層40の第2主面41b上に光拡散部50が設けられている例を示したが、これに限られない。ベース部45の第1主面46aに溝49が形成され、取出導光層40の第1主面41a上に光拡散部50が配置されるようにしてもよい。また、ベース部45の第1主面46a及び第2主面46bのそれぞれに溝49が形成され、取出導光層40の第1主面41a上及び第2主面41b上の両方に光拡散部50が配置されるようにしてもよい。
In the first embodiment described above, an example in which the
また、上述した第1の実施の形態において、導光板30が、第1低屈折率層55、第1カバー層56、第2低屈折率層57及び第2カバー層58を有する例を示した。このような例においては、導光板30からの光の取出しを促進するため、第1低屈折率層55及び第1カバー層56の少なくとも一方が、拡散成分を含有していることが好ましい。また、導光板30からの光の取出しを促進するため、第2低屈折率層57及び第2カバー層58の少なくとも一方が、拡散成分を含有していることが好ましい。その一方で、第1低屈折率層55、第1カバー層56、第2低屈折率層57及び第2カバー層58は、必須ではなく、一以上を導光板30から省くことができる。
In the first embodiment described above, the
さらに、上述した第1の実施の形態において、導光板30の第2主面31bが筐体11によって覆われ、導光板30の第1主面31a側にのみ発光面10aが形成される例を示したが、これに限られない。図5に示すように、導光板30の第2主面31b側にも発光面が形成されるようにしてもよい。すなわち、照明装置10が、対向する一対の発光面を有するようにしてもよい。
Furthermore, in the first embodiment described above, an example in which the second
さらに、上述した第1の実施の形態において、導光板30の第1主面31aが照明装置10の発光面10aをなす例を示したが、これに限られない。導光板30の第1主面31aに対向する位置に、導光板30からの出射光の進行方向を偏向するための偏向手段が設けられ、この偏向手段によって照明装置10の発光面10aが形成されるようにしてもよい。偏向手段としては、出光側にプリズム面又はレンズ面を形成された集光シートが例示される。
Furthermore, in the above-described first embodiment, the example in which the first
なお、以上において上述した第1の実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。 In addition, although the some modification with respect to 1st Embodiment mentioned above was demonstrated above, naturally, it is also possible to apply combining several modifications suitably.
次に、第2の実施の形態について説明する。以下に説明する導光版30は、当該導光板の主面のうちの一部分の領域のみから光を取り出すように構成されている。以下に説明する第2の実施の形態は、導光版30が、主導光層70と、主導光層70及び取出導光層40との間にパターニングして配置された第1低屈折率層61と、を更に有する点において、上述した第1の実施の形態と異なっている。以下における第2の実施の形態の説明においては、第1の実施の形態の対応する部分と同一の符号を付し、重複する説明を極力省略する。
Next, a second embodiment will be described. The
図6〜図8は、本発明の第2の実施の形態を説明するための図である。このうち、図6〜図8は、それぞれ、照明装置10を示す縦断面図、部分斜視図および平面図である。図6に示された断面は、図8のA−A線に沿った断面を示している。
6-8 is a figure for demonstrating the 2nd Embodiment of this invention. Among these, FIGS. 6-8 is the longitudinal cross-sectional view which shows the illuminating
照明装置10は、最表面10aのうちの一部分が面状に光を発光する装置であり、例えば室内または屋外の照明、広告用照明、表示装置用のバックライト等、種々の用途に使用され得る。図6〜図8に示すように、照明装置10は、いわゆるエッジライト型の照明装置として構成され、導光板30と、導光板30の側方に配置された発光体22を含む光源20と、を有している。導光板30は、平板状に形成され、一対の対向する主面として第1主面31a及び第2主面31bを有している。図示された第2の実施の形態では、第1主面31aが、照明装置10の最表面10aを形成している。照明装置10は、図6に二点鎖線で示すように、導光板30の第2主面31bに対面するようして設けられた筐体11を有する。筐体11は、その端部において、導光板30の側端面の全周に接続するようにして、導光板30の第2主面31bを覆っている。筐体11の内面は、金属等の高反射率材料からなる反射面として形成されている。
The
図示する例において、平板状の導光板30は、平面視において四角形形状に形成されている。したがって、一対の主面である第1主面31a及び第2主面31bも、四角形形状に形成され、且つ、導光板30の一対の主面31a,31b間に画成される側面は四つの面を含んでいる。導光板30の板面に沿って延びる第1方向d1に対向する二つの側面のうちの一方の側面が、入光面31cをなしている。図6及び図7に示すように、入光面31cに対面して光源20の発光体22が設けられている。図6に示すように、入光面31cから導光板30に入射した光L61,L62は、第1方向(導光方向)d1に沿って入光面31cに対向する反対面31dに向け、概ね第1方向(導光方向)d1に沿って導光板30内を進むようになる。
In the illustrated example, the flat
光源20は、上述した第1の実施の形態と同一に構成され得る。図示された第2の実施の形態において、光源20は、入光面31cの長手方向である第2方向d2に沿って、並べて配置された多数の点状発光体22、具体的には、多数の発光ダイオード(LED)によって、構成されている。なお、図示された例において、第1方向d1及び第2方向d2は、互いに直交し、且つ、ともに導光板30の板面に平行となっている。
The
次に、図6〜図8を参照して、導光板30についてさらに詳述する。導光板30は、一対の対向する第1主面71a及び第2主面71bを含む平板状の主導光層70と、主導光層70の第1主面71a上に設けられた第1低屈折率層(パターニング低屈折率層)61と、第1低屈折率層61の側から主導光層70と積層された取出導光層40と、を有している。図8によく示されているように、主導光層70の第1主面71aは、第1領域Z1と第2領域Z2とを含んでいる。上述したように、ここで説明する照明装置10の最表面10aは、その一部の領域において、光を発光する。そして、第1領域Z1は、発光しない領域に対面し、第2領域Z2は、発光する領域に対面する。第1低屈折率層61は、第1主面71a上の第1領域Z1上のみに設けられており、第2領域Z2上には設けられていない。また、図6及び図7に示すように、図示された例において、導光板30は、取出導光層40の主導光層70とは反対側に順に積層された第2低屈折率層(表側低屈折率層)62及び第1カバー層(表側カバー層)66と、主導光層70の取出導光層40とは反対側に順に積層された第3低屈折率層(裏側低屈折率層)63及び第2カバー層(裏側カバー層)67と、をさらに有している。以下、各層について説明していく。
Next, the
まず、主導光層70について説明する。主導光層70は、その第1主面71aが導光板30の第1主面31aに近接する側に位置し且つその第2主面71bが導光板30の第2主面31bに近接する側に位置するよう、配置されている。主導光層70は、導光板30の外輪郭に対応して、平面視四角形形状の板状部材として形成されている。主導光層70の一対の主面71a,71b間に、四つの側面が形成されている。そして、第1方向d1に対向する一対の側面71c,71dのうちの、第1方向d1における光源20に近接する一側に配置された入光側面71cが、導光板30の入光面31cを形成し、第1方向d1における光源20から離間する他側に配置された反対側面71dが、導光板30の反対面31dを形成している。すなわち、図7に示すように、光源20の発光体22は、主導光層70の側面に対向して配置されている。主導光層70は、光源20からの光を導光する部位であることから、高い透過率を有した材料、例えば、透明な樹脂材料から形成される。
First, the main
図8に示すように、第1領域Z1及び第2領域Z2は、主導光層70の第1主面71a上において、第1方向d1に沿って区画されている。図示された例では、第1方向d1における中央に第2領域Z2が配置され、第1方向d1における第2領域Z2の両外方に第1領域Z1が設けられている。しかしながら、第1領域Z1及び第2領域Z2の範囲は、照明装置10の最表面10aのうちの光らせたい部分に対応して決定される。したがって、図示された例に限られず、第1領域Z1及び第2領域Z2の範囲は、種々の態様で配置され得る。例えば、第1領域Z1及び第2領域Z2は、主導光層70の第1主面71a上において、第2方向d2に沿って区画されていてもよいし、第1方向d1及び第2方向d2の両方に沿って区画されていてもよい。さらには、第1方向d1及び第2方向d2が所定のパターンをなすように区画されていてもよい。
As shown in FIG. 8, the first region Z1 and the second region Z2 are partitioned along the first direction d1 on the first
次に、第1低屈折率層61について説明する。第1低屈折率層61は、第1領域Z1において主導光層70に隣接して配置され、主導光層70との間に界面を形成している。第1低屈折率層61は、主導光層70よりも低い屈折率を有した層である。ここで説明する導光板30の主導光層70では、主導光層70と第1低屈折率層61との界面での反射、とりわけ屈折率差に起因した全反射により、光を導光することを期待している。このため、第1低屈折率層61の屈折率は、主導光層70の屈折率よりも、0.03以上低くなっていることが好ましく、0.06以上低くなっていることがより好ましい。なお、第1低屈折率層61は、主導光層70と取出導光層40とを接合するための接合層(例えば、粘着層や接着層)であってもよい。
Next, the first low
次に、取出導光層40について説明する。取出導光層40は、第1方向d1に配列された複数の取出要素53を有している。取出要素53は、主導光層70からの光の進行方向を変化させる。後述するように、取出要素53で進行方向を曲げられた光は、導光板30から出射することが可能となる。すなわち、取出要素53は、導光板30内を導光されている光を導光板30から取り出すための要素として機能する。ただし、取出要素53は、発光する領域に対応する第2領域Z2に対向する区域に配置されるだけでなく、発光しない領域に対応する第1領域Z1bに対向する区域にも配置されている。以下、図6〜図8に示された取出導光層40の一例について詳述する。なお、図6〜図10に示された第2の実施の形態の取出導光層40は、上述した第1の実施の形態の取出導光層と同様に構成され得る。
Next, the extraction
図6〜図8に示された例において、取出導光層40は、一対の対向する主面41a,41bを含む平板状に形成されている。そして、取出導光層40は、その第1主面41aが導光板30の第1主面31aに近接する側に位置し且つその第2主面41bが導光板30の第2主面31bに近接する側に位置するよう、配置されている。図示された例において、取出導光層40は、主導光層70よりも、照明装置10の最表面10aをなす導光板30の第1主面31aに近接する側に位置している。
6 to 8, the extraction
取出導光層40は、一対の対向する主面をなす第1主面46a及び第2主面46bを有したベース部45と、ベース部45内に設けられた光拡散部50と、を有している。図示された例において、ベース部45の第2主面46bには、第1方向d1に間を開けて複数の溝49が形成されている。光拡散部50は、溝49内に設けられている。ベース部45は、導光板30の外輪郭に対応して、平面視四角形形状の板状部材として形成されている。図示された例において、光拡散部50は、ベース部45の対応する溝49を埋めるようにして当該溝49の内部に配置されている。そして、取出導光層40の第1主面41aは、ベース部45の第1主面46aによって形成され、取出導光層40の第2主面41bは、ベース部45の第2主面46bと光拡散部50の端面とによって形成されている。
The extraction
ベース部45の一対の主面46a,46b間に、四つの側面が形成されている。そして、第1方向d1に対向する一対の側面46c,46dのうちの、第1方向d1における光源20に近接する一側に配置された入光側面46cが、導光板30の入光面31cの一部分を形成し、第1方向d1における光源20から離間する他側に配置された反対側面46dが、導光板30の反対面31dの一部分を形成している。ただし、光源20の発光体22は、ベース部45の入光側面46cに対面する位置には配置されていない。
Four side surfaces are formed between the pair of
ベース部45は、後述するように少なくとも第2領域Z2に対向する領域において光源20からの光を導光する。したがって、ベース部45は、高い透過率を有した材料、例えば、透明な樹脂材料から形成される。一方、光拡散部50は、入射光を拡散させる機能を有した層である。そして、図6〜図8に示された例では、この光拡散部50が、取出導光層40内を進む光の進行方向を変化させる取出要素53を形成している。したがって、光拡散部50は、第1領域Z1及び第2領域Z2の両領域に対向する領域内に設けられている。このような光拡散部50は、上述の第1の実施の形態と同様に、樹脂材料からなる主部50a(図4参照)と、主部中に分散された拡散成分50b(図4参照)と、を有するように構成され得る。
As will be described later, the
ここで、拡散成分とは、反射や屈折等によって、光の進路方向を変化させる機能を発揮し得る成分のことである。拡散成分として、金属化合物、気体を含有した多孔質物質、金属化合物を周囲に保持した樹脂ビーズ、白色微粒子、さらには、単なる気泡が例示される。拡散成分をなす白色粒子として、酸化チタンが添加されたアクリル樹脂粒子を例示することができる。このアクリル樹脂粒子は、光拡散部内に20%以上30%以下の重量%で含有することができる。白色粒子の平均粒径(平均直径)は、例えば、1μm以上30μm以下とすることができる。光拡散部が白色粒子を含有することができるよう、導光板の法線方向に直交する断面における光拡散部の断面積は、白色粒子の平均粒径の二乗よりも大きくなっていてもよい。また、光拡散部が白色粒子を含有することができるよう、光拡散前記第1方向に沿った幅wを、平均粒径(平均直径)以上とすることができる。 Here, the diffusion component is a component that can exhibit a function of changing the direction of light by reflection, refraction, or the like. Examples of the diffusion component include a metal compound, a porous material containing gas, resin beads holding the metal compound around, white fine particles, and simple bubbles. An example of white particles forming the diffusing component is acrylic resin particles to which titanium oxide is added. The acrylic resin particles can be contained in the light diffusion portion at a weight percent of 20% to 30%. The average particle diameter (average diameter) of the white particles can be, for example, 1 μm or more and 30 μm or less. The cross-sectional area of the light diffusion part in the cross section perpendicular to the normal direction of the light guide plate may be larger than the square of the average particle diameter of the white particles so that the light diffusion part can contain white particles. Further, the width w along the first direction of light diffusion can be set to be equal to or greater than the average particle diameter (average diameter) so that the light diffusion portion can contain white particles.
なお、図示された光拡散部50は、ベース部45の溝49内に形成されてベース部45とともに四角形薄板状の取出導光層40をなす。したがって、各光拡散部50は、溝49に対応した形状及び配置にて構成されている。このため、以下においては、光拡散部50の形状および配置を代表として説明し、溝49の形状および配置を説明したこととする。
The illustrated
図6に示すように、複数の光拡散部50は、第1方向d1に配列されている。各光拡散部50は、配列方向である第1方向d1と非平行な方向に延びている。とりわけ図示された例では、図7に示すように、各光拡散部50は、第1方向d1と直交する第2方向d2に直線状に延びている。また、各光拡散部50は、その長手方向に直交する断面、すなわち第2方向d2に直交する断面において矩形形状となっている。また、光拡散部50の断面をなす矩形形状の一対の面は、導光板30の板面への法線方向ndに沿って延びている。
As shown in FIG. 6, the plurality of
図示された例において、導光板30の板面への法線方向ndに沿った光拡散部50の高さh(図6参照)は、取出導光層40に含まれる複数の光拡散部50の間で、一定ではない。光拡散部50は、上述したように入射光を拡散させ導光板30からの出射を引き起こす取出要素として、機能する。したがって、光拡散部50の取出導光層40内における体積分布によって、取出導光層40からの出射光量分布を調整することができる。このため、導光方向d1に沿って光源20から離間した領域において出射光量が低下しやすくなるといった傾向を考慮した上で、光拡散部50の高さhを決定することにより、導光方向である第1方向d1における出射光量分布を制御することができる。
In the illustrated example, the height h (see FIG. 6) of the
図示された例では、第1方向d1に沿った出射光量分布を均一化する観点から、光拡散部50の高さhが次のように決定されている。まず、少なくとも一つの光拡散部50の高さhが、当該一つの光拡散部50よりも第1方向d1において光源20に近接する一側に位置する少なくとも一つの他の光拡散部50の高さhよりも高くなっている。これにより、出射光量が低下しやすい導光方向に沿って光源20から離間した領域においても光拡散部50に入射しやすくなり、当該光源20から離間した領域において、出射光量を確保することが可能となる。さらに図示された例では、任意の一つの光拡散部50の高さが、当該一つの光拡散部50よりも第1方向d1において光源20に近接する一側に位置する他の光拡散部50の高さ以上となっている。或いは、任意の一つの光拡散部50の高さが、当該一つの光拡散部50よりも第1方向d1において光源20に近接する一側に位置する他の光拡散部50の高さより高くなっている。このような光拡散部50の高さhの分布によれば、光源20から離間するにつれて光拡散部50に入射しやすくすることができ、結果として、導光方向に沿った出射光量分布を効果的に均一化することができる。
In the illustrated example, the height h of the
その一方で、第1方向d1に沿った光拡散部50の幅wは、図示された例のように、取出導光層40に含まれる複数の光拡散部50の間で、一定となっていることが好ましい。
同様に、第1方向d1に沿った光拡散部50のピッチも、図示された例のように、取出導光層40に含まれる複数の光拡散部50の間で、一定となっていることが好ましい。さらに、第1方向d1に隣り合う二つの光拡散部の当該第1方向d1に沿った離間間隔dも、図示された例のように、取出導光層40に含まれる複数の光拡散部50の間で、一定となっていることが好ましい。このような構成によれば、ベース部45と異なる透過率を有していることからベース部45と区別して視認されやすくなる光拡散部50を、目立たなくさせることができる。
On the other hand, the width w of the
Similarly, the pitch of the
以上のような取出導光層40の具体的な寸法は、上述の第1の実施の形態と同様に設定することができる。
The specific dimensions of the extraction
以上のような構成からなる取出導光層40は、第1の実施の形態において説明した取出導光層40の製造方法と同様にして製造され得る。
The extraction
次に、導光板30に含まれるその他の層62,63,66,67について説明する。まず、取出導光層40の第1主面41aに隣接して配置された第2低屈折率層62及び主導光層70の第2主面71bに隣接して配置された第3低屈折率層63は、それぞれ隣接する取出導光層40のベース部45または主導光層70よりも低い屈折率を有した層である。ここで説明する導光板30では、取出導光層40のベース部45及び主導光層70と第2及び第3低屈折率層62,63との界面での反射、とりわけ屈折率差に起因した全反射により、光を導光することを期待している。このため、第2低屈折率層62の屈折率は、取出導光層40のベース部45の屈折率よりも、0.03以上低くなっていることが好ましく、0.06以上低くなっていることがより好ましい。第3低屈折率層63の屈折率は、主導光層70の屈折率よりも、0.03以上低くなっていることが好ましく、0.06以上低くなっていることがより好ましい。なお、図示された例において、第2及び第3低屈折率層62,63は、粘着剤や接着剤等からなる接合層として形成されており、カバー層66,67を取出導光層40又は主導光層70に貼合するための層として機能している。
Next, the
一方、第1カバー層66及び第2カバー層67は、導光板30の一対の主面31a,31bを画成する層である。このようなカバー層66,67は、例えば、取出導光層40、主導光層70、低屈折率層61,62,63よりも耐擦傷性に優れたハードコート層として形成され得る。なお、本件明細書で言及する耐擦傷性は、JISK5600−5−4(1999年)に準拠して実施される鉛筆硬度試験での試験結果に基づいて評価される。
On the other hand, the
次に、以上のような構成からなる照明装置10及び導光板30の作用について説明する。
Next, the operation of the
まず、図6に示すように、光源20をなす発光体22で発光された光は、入光面31cを介し、導光板30の主導光層70内に入射する。主導光層70をなす材料の屈折率が、通常、1.4〜1.6であることに起因して、図6に示すように、屈折率1の空気層から主導光層70内に入射した光L61,L62の進行方向は、主導光層70の入光側面71c(導光板30の入光面31c)への法線方向に対して、すなわち第1方向d1に対して大きく傾斜することはない。そして、主導光層70へ入射した光L61,L62の多くは、主導光層70の第1主面71aおよび第2主面71bにおいて、反射、とりわけ主導光層70と主導光層70に隣接する第1及び第3低屈折率層61,63との屈折率差に起因した全反射を繰り返し、主導光層70の入光側面71cと反対側面71dとを結ぶ導光方向、とりわけ図示された例では第1方向d1へ進んでいく。すなわち、第1低屈折率層61が設けられている第1領域Z1に対面する区域において、光源20からの光は、導光板30の主導光層70内を進み、積極的に導光板30から取り出されることはない。
First, as shown in FIG. 6, the light emitted from the
第2領域Z2に対面する区域に進んだ光L61,L62の多くは、次に、主導光層70の第2主面71b及び取出導光層40のベース部45の第1主面46aにおいて、反射、とりわけ主導光層70と主導光層70に隣接する第3低屈折率層63との屈折率差並びに取出導光層40のベース部45と第2低屈折率層62との屈折率差に起因した全反射を繰り返す。この反射により、導光板30の入光面31cと反対面31dとを結ぶ導光方向、とりわけ図示された例では第1方向d1に、導光板30内を光が引き続き導光される。
Most of the lights L61 and L62 that have traveled to the area facing the second region Z2 are next on the second
ただし、取出導光層40内には、第1方向d1に間隔をあけて光拡散部50が設けられている。光拡散部50は、ベース部45の溝49内に形成され、取出導光層40の法線方向ndに沿って取出導光層40の第2主面41bから取出導光層40内に延び出している。したがって、取出導光層40のベース部45内を進む光は、この光拡散部50に入射することもある。そして、図6に示すように、ベース部45内を進む光は、光拡散部50に入射すると、光拡散部50での拡散機能によって進行方向を曲げられる。
However, the
この結果、光拡散部50で拡散された光は、全反射臨界角度以下の角度で取出導光層40の第1主面41aに入射し、第1主面41aを介して取出導光層40から出射するようになる。このような光は、第2低屈折率層62及び第1カバー層66を透過して、照明装置10の最表面10aをなす第1主面31aを介して導光板30から照明光として出射する。この際、光拡散部50での拡散によって、導光板30の第2主面31bに向かう光も生じるが、このような光は、筐体11の内面で反射して、導光板30に再入射し、その後、導光板30から照明光として出射する或いは導光板30内を導光される。
As a result, the light diffused by the
なお、光拡散部50は、導光方向である第1方向d1に配列されている。したがって、導光板30内における第2領域Z2に対面する区域を進行する光は、導光方向に沿った各領域において、光拡散部50に入射することができる。このため、取出導光層40のベース部45内を進んでいる光は、導光方向に沿った各領域において、導光板30から出射するようになる。とりわけ上述したように光拡散部50の高さhが調節されている場合には、導光方向に沿って光源20に近接する側での出射光量が多くなり且つ導光方向に沿って光源から離間する側での出射光量が少なくなるといった傾向を効果的に解消し、導光方向に沿った各領域からの出射光量の分布を効果的に均一化することができる。より具体的には、少なくとも一つの光拡散部50の高さhが、当該一つの光拡散部50よりも第1方向d1において光源側に位置する少なくとも一つの他の光拡散部50の高さよりも高い場合、より好ましくは、任意の一つの光拡散部50の高さhが、当該一つの光拡散部50よりも第1方向d1において光源側に位置する他の光拡散部50の高さh以上または他の光拡散部50の高さhよりも高い場合、導光方向に沿った各位置からの出射光量の分布を効果的に均一化することが可能となる。
The
以上のようにして、導光板30のうちの第1低屈折率層61が設けられていない第2領域Z2に対面する区域から光が出射することにより、照明装置10の最表面10aのうちの第2領域Z2に対面する区域が照明光を発光する。その一方で、導光板30のうちの第1低屈折率層61が設けられている第1領域Z1に対面する区域では、取出要素53としての光拡散部50を有した取出導光層40に光が入射しない。このため、照明装置10の最表面10aのうちの第1領域Z1に対面する区域は、少なくとも十分な明るさで発光することはない。
As described above, the light is emitted from the area facing the second region Z2 in which the first low
上述したように、従来の導光板では、裏面に設けた拡散性物質の密度を導光方向に沿って変化させることによって出射光量を制御していた。したがって、従来の導光板では、拡散性物質が、パターンを持って、導光板の裏面に設けられていた。そして、拡散性物質のパターンが視認されることにより、意匠性の低下や高級感の喪失等の外観上の問題から、従来の照明装置の使用範囲が制限されてきた。加えて、拡散反射パターンの面積変化だけでは、出射光量の全体的な分布を制御することしかできず、自由な出射光量制御を実現することが不可能であった。 As described above, in the conventional light guide plate, the amount of emitted light is controlled by changing the density of the diffusible substance provided on the back surface along the light guide direction. Therefore, in the conventional light guide plate, the diffusive substance is provided on the back surface of the light guide plate with a pattern. Then, by visually recognizing the pattern of the diffusive substance, the range of use of the conventional lighting device has been limited due to problems in appearance such as deterioration in designability and loss of luxury. In addition, only the overall distribution of the emitted light quantity can be controlled only by changing the area of the diffuse reflection pattern, and it has been impossible to realize free emitted light quantity control.
その一方で、第2の実施の形態による照明装置10及び導光板30では、このような従来の不具合を解消することができる。まず、第2の実施の形態による照明装置10及び導光板30では、導光板30の光取出要素53を形成する光拡散部50の高さhを調整することにより、導光板30からの出射光量の導光方向(第1方向)d1に沿った分布を制御している。そして、法線方向ndから導光板30を観察した場合、取出要素53をなす光拡散部50間での高さhの変化は感知され難い。
On the other hand, in the illuminating
また、第2の実施の形態の導光板30では、取出要素53をなす光拡散部50の第1方向d1に沿った幅wや、第1方向d1に隣り合う二つの光拡散部50の離間間隔dを、出射光量分布の制御に利用しなくてもよい。このため、取出要素53をなす光拡散部50の第1方向d1に沿った幅wや、第1方向d1に隣り合う二つの光拡散部50の離間間隔dを、導光板30内において一定にすることも可能である。この場合、図8に示すように、導光板30の法線方向ndに沿った取出要素53をなす光拡散部50の投影面積は同一となり、複数の光拡散部50の間での構成の相違は、殆ど感知することができない。
Further, in the
とりわけ、第2の実施の形態では、最表面10aのうちの発光部に対面する第2領域Z2だけでなく、最表面10aのうちの非発光部に対面する第1領域Z1にも、取出要素53が配置されている。このため、最表面10aを観察した際に、取出要素53の有無によって取出要素53の存在がより顕著に感知されてしまうことを防止し、取出要素53を効果的に目立たなくさせることができる。
In particular, in the second embodiment, not only the second region Z2 facing the light emitting portion of the
加えて、光拡散部50をなす光拡散部50の第1方向d1に沿った幅wを十分に小さくしておけば、光拡散部50の存在自体を感知し難くすることができる。具体的には、導光板30のヘイズ値が、0.1%以上10%以下となっていることが好ましい。ヘイズ値は、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号;HM−150)を用いてJIS K7136に準拠した方法により測定することができる。
In addition, if the width w along the first direction d1 of the
さらに、隣り合う二つの取出要素53をなす光拡散部50の間で、高さhを大きく変化させることも可能であることから、導光方向に沿った出射光量の分布を非常に高い自由度で制御することができる。
Furthermore, since the height h can be changed greatly between the
以上のような第2の実施の形態によれば、導光板30から光を取り出すための取出要素53を効果的に目立たなくさせることができる。導光板30から光を取り出すための取出要素53が感知されることによって照明装置10のデザイン性が損なわれることを、効果的に回避することができる。これにより、照明装置10に優れた意匠性を付与することも可能となり、さらに、種々の設置位置に対して照明装置10を調和させることができる。
According to the second embodiment as described above, the
また、第2の実施の形態によれば、取出導光層40及び主導光層70を挟むようにして第2及び第3低屈折率層62,63が設けられている。そして、取出導光層40のベース部45及び主導光層70内を進む光が反射する界面が、取出導光層40のベース部45と第2低屈折率層62との間および主導光層70と第3低屈折率層63との間に形成されている。すなわち、取出導光層40のベース部45内および主導光層70内を進む光が反射する界面が露出していない。このため、取出導光層40のベース部45内および主導光層70内を進む光が反射することを予定された界面の損傷や異物付着を効果的に防止することができる。これにより、導光板30内における導光のための光の反射が阻害されることを効果的に防止することができる。さらに、第2の実施の形態では、ベース部45、主導光層70および低屈折率層62,63よりも耐擦傷性に優れたカバー層66,67によって、導光板30の表面が形成されている。したがって、導光板30を進む光が反射することを予定された界面の損傷や異物付着をより効果的に防止することができる。
Further, according to the second embodiment, the second and third low refractive index layers 62 and 63 are provided so as to sandwich the extraction
なお、上述した第2の実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。 Various modifications can be made to the above-described second embodiment. Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings as appropriate. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above embodiment are used for the parts that can be configured in the same manner as in the above embodiment. A duplicate description is omitted.
上述した第2の実施の形態において、ベース部45の第2主面46bに溝49が形成され、取出導光層40の第2主面41b上に光拡散部50が設けられている例を示したが、これに限られない。図9に示すように、ベース部45の第1主面46aに溝49が形成され、取出導光層40の第1主面41a上に光拡散部50が配置されるようにしてもよい。また、ベース部45の第1主面46a及び第2主面46bのそれぞれに溝49が形成され、取出導光層40の第1主面41a上及び第2主面41b上の両方に光拡散部50が配置されるようにしてもよい。
In the second embodiment described above, an example in which the
また、上述した第2の実施の形態において、導光板30が、第2低屈折率層62、第1カバー層66、第3低屈折率層63及び第2カバー層67を有する例を示した。このような例においては、導光板30からの光の取出しを促進するため、第2低屈折率層62及び第1カバー層66の少なくとも一方が、拡散成分を含有していることが好ましい。また、導光板30からの光の取出しを促進するため、第3低屈折率層63及び第2カバー層67の少なくとも一方が、拡散成分を含有していることが好ましい。その一方で、第2低屈折率層62、第1カバー層66、第3低屈折率層63及び第2カバー層67は、必須ではなく、一以上を導光板30から省くことができる。
In the second embodiment described above, the
さらに、上述した第2の実施の形態において、導光板30の第2主面31bが筐体11によって覆われ、導光板30の第1主面31aのみが発光する例を示したが、これに限られない。図10に示すように、導光板30の第1主面31a及び第2主面31bの両方が発光するようにしてもよい。すなわち、照明装置10が、対向する一対の発光面を有するようにしてもよい。
Further, in the above-described second embodiment, the second
さらに、上述した第2の実施の形態において、導光板30の第1主面31aが照明装置10の発光面をなす例を示したが、これに限られない。導光板30の第1主面31aに対向する位置に、導光板30からの出射光の進行方向を偏向するための偏向手段が設けられ、この偏向手段によって照明装置10の発光面10aが形成されるようにしてもよい。偏向手段としては、出光側にプリズム面又はレンズ面を形成された集光シートが例示される。
Furthermore, in the above-described second embodiment, the example in which the first
さらに、上述した第2の実施の形態において、取出導光層40及び取出要素53の一例を示したが、上述した例に限定されない。例えば、取出要素53としては、従来の導光板に用いられている種々の取出要素を用いることができる。例えば、取出導光層40が、シート状の主部と、主部中に分散された拡散成分と、を有し、且つ、取出要素53として機能する拡散成分が、取出導光層40内のうちの第1領域Z1及び第2領域Z2の両領域に対向する領域内に設けられるようにしてもよい。このような例においても、発光する領域と発光しない領域とを含む導光板30において取出要素53を目立たなくさせることができる。
Furthermore, in the above-described second embodiment, an example of the extraction
取出導光層40及び光拡散部50のさらに他の例が、図11に示されている。図11に示された例では、上述した第2の実施の形態と同様に、取出導光層40は、第1方向d1に配列された複数の取出要素53を有している。取出要素53は、第1領域Z1及び第2領域Z2の両領域に対向する領域内に設けられている。とりわけ、取出要素53は、第2領域Z2において主導光層70に隣接して配置されている。そして、取出要素53と主導光層70との屈折率差は、第1低屈折率層61と主導光層70との屈折率差よりも小さい。好ましくは、取出要素53は、主導光層70と同一の屈折率を有している。この結果、導光板30の主導光層70内を進む光は、第2領域Z2において、主導光層70と取出要素53との界面で反射することなく、主導光層70から取出要素53へと入射することができる。その一方で、第2領域Z2において、主導光層70の第1主面71aは、取出要素53が設けられていない位置で空気と界面を形成しており、空気との界面に入射する光は全反射して引き続き主導光層70内を進む。
Still another example of the extraction
図11に示された例において、取出要素53は、主導光層70の板面に対して傾斜した一対の側面を有している。とりわけ図11に示された例では、取出要素53の断面形状は、上底が主導光層70の側を向くようにして配置された等脚台形形状となっている。この取出要素53は、第2方向d2に柱状に延びるようになっていてもよい。第2領域Z2において主導光層70の第1主面71aを介し取出要素53に入射した光L11は、取出要素53の側面54で反射し、進行方向を変化させ導光板30から出射するようになる。このような変形例によっても、発光する領域と発光しない領域とを含む導光板30において取出要素53を目立たなくさせることができる。
In the example shown in FIG. 11, the
図11に示された例では、取出要素53によって形成される取出導光層40の主導光層70とは反対側に第1カバー層66が設けられている。そして、この第1カバー層66が、照明装置10の最表面10aを形成している。また、図11に示された例では、主導光層70の反対側面71dに対面する位置に第2の光源が設けられ、主導光層70の反対側面71dが第2の入光面として機能するようにしてもよい。
In the example shown in FIG. 11, a
なお、以上において上述した第2の実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。 In addition, although the some modification with respect to 2nd Embodiment mentioned above has been demonstrated above, naturally, it is also possible to apply combining several modifications suitably.
10 照明装置
10a 最表面
11 筐体
20 光源
22 発光体
30 導光板
31a 第1主面
31b 第2主面
31c 入光面
31d 反対面
40 取出導光層
41a 第1主面
41b 第2主面
45 ベース部
46a 第1主面
46b 第2主面
46c 入光側面
46d 反対側面
49 溝
50 光拡散部
53 取出要素
54 側面
61 第1低屈折率層
62 第2低屈折率層
63 第3低屈折率層
66 第1カバー層
67 第2カバー層
70 主導光層
71a 第1主面
71b 第2主面
71c 入光側面
71d 反対側面
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ベース部内に設けられた複数の光拡散部と、
を有する取出導光層を、備える、導光板。 A base portion having a pair of main surfaces;
A plurality of light diffusion portions provided in the base portion;
A light guide plate comprising a take-out light guide layer.
tan(Arcsin(nL/n))≦d/(h1+h2) Any two light diffusion portions adjacent to each other in the first direction are spaced apart from each other along the first direction of the two light diffusion portions, and the two light diffusion portions along the normal direction of the extraction light guide layer. Heights h 1 and h 2 of the light diffusion portions of light, a refractive index n of the extraction light guide layer, a refractive index n L of a layer adjacent to the extraction light guide layer from the one main surface side, The light guide plate according to claim 1, satisfying the following formula using:
tan (Arcsin (n L / n)) ≤ d / (h 1 + h 2 )
前記低屈折率層の屈折率は、前記取出導光層の前記ベース部の屈折率よりも低い、請求項1〜5のいずれか一項に記載の導光板。 A low refractive index layer disposed adjacent to the extraction light guide layer,
The light guide plate according to any one of claims 1 to 5, wherein a refractive index of the low refractive index layer is lower than a refractive index of the base portion of the extraction light guide layer.
前記光拡散部は、前記溝内に設けられている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の導光板。 The base portion is formed with a plurality of grooves at intervals in the first direction on one main surface of the pair of main surfaces,
The light guide plate according to claim 1, wherein the light diffusion portion is provided in the groove.
前記導光板の前記入光側面に対面して配置された光源と、を備える、照明装置。 The light guide plate according to any one of claims 1 to 10,
And a light source disposed to face the light incident side surface of the light guide plate.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1097201A (en) * | 1997-05-20 | 1998-04-14 | Nichia Chem Ind Ltd | Surface light source |
JP2000075293A (en) * | 1998-09-02 | 2000-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Illuminator, touch panel with illumination and reflective liquid crystal display device |
JP2008299117A (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Fujikura Ltd | Display device |
JP2009043705A (en) * | 2007-05-16 | 2009-02-26 | Rohm & Haas Denmark Finance As | Lcd display using optical redirection |
WO2010073726A1 (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-01 | 三菱レイヨン株式会社 | Light guide for light source device and method for manufacturing the same |
JP2012146680A (en) * | 2012-04-05 | 2012-08-02 | Sharp Corp | Light source module |
JP2012524370A (en) * | 2009-04-16 | 2012-10-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Light guide device |
-
2014
- 2014-04-10 JP JP2014081194A patent/JP6567252B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1097201A (en) * | 1997-05-20 | 1998-04-14 | Nichia Chem Ind Ltd | Surface light source |
JP2000075293A (en) * | 1998-09-02 | 2000-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Illuminator, touch panel with illumination and reflective liquid crystal display device |
JP2009043705A (en) * | 2007-05-16 | 2009-02-26 | Rohm & Haas Denmark Finance As | Lcd display using optical redirection |
JP2008299117A (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Fujikura Ltd | Display device |
WO2010073726A1 (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-01 | 三菱レイヨン株式会社 | Light guide for light source device and method for manufacturing the same |
JP2012524370A (en) * | 2009-04-16 | 2012-10-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Light guide device |
JP2012146680A (en) * | 2012-04-05 | 2012-08-02 | Sharp Corp | Light source module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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