DE102014110097A1

DE102014110097A1 - Leuchtmodul und dieses verwendende Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE102014110097A1
Application number: DE102014110097.2A
Authority: DE
Inventors: Takashi c/o Panasonic Corporation Ohta; Osamu c/o Panasonic Corporation Tanahashi
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2015-01-22
Also published as: US20150023024A1; JP6198120B2; US9310046B2; JP2015022911A

Abstract

Ein Leuchtmodul (lichtemittierendes Modul) enthält einen Flächenstrahler und ein auf der lichtemittierenden Oberflächenseite des Flächenstrahlers angeordnetes optisches Glied. Der Flächenstrahler weist ein Leuchtgebiet (lichtemittierendes Gebiet) und ein Nicht-Leuchtgebiet (nicht-lichtemittierendes Gebiet) auf. Das optische Glied weist einen Reflektor in dem Gebiet entsprechend dem Leuchtgebiet auf. Der Reflektor besitzt eine Reflexionsverteilung, bei der der mittlere Reflexionsgrad pro Flächeneinheit variiert. Gemäß dieser Konfiguration wird von dem Flächenstrahler emittiertes und von dem optischen Glied geleitetes Licht von dem Reflektor reflektiert und vor dem Nicht-Leuchtgebiet emittiert. Auf diese Weise ist es schwierig, dass ein Gebiet vor dem Nicht-Leuchtgebiet Gebiet dunkel ist, wodurch der Lichtemissionsbereich vergrößert werden kann. Weiterhin wird, wenn eine Anzahl von Leuchtmodulen in einer Matrix als eine Beleuchtungseinrichtung angeordnet ist, eine gleichförmige Beleuchtungsoberfläche bereitgestellt.

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leuchtmodul (lichtemittierendes Modul), bei dem eine organische EL-Einrichtung als Lichtquelle verwendet wird, und eine das Leuchtmodul verwendende Beleuchtungseinrichtung.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Eine organische EL-Einrichtung emittiert Licht mit hoher Intensität bei niedriger Spannung, liefert je nach der Art von darin enthaltener organischer Verbindung verschiedene Emissionsfarben und wird leicht als plattenartiger Flächenstrahler hergestellt. Wie in 5 gezeigt, ist ein derartiger Flächenstrahler 10 bekannt, der ein Substrat 11, eine in der Mitte des Substrats 11 vorgesehene organische EL-Einrichtung 12 und eine um die organische EL-Einrichtung 12 auf dem Substrat 11 herum vorgesehene Anzahl von Elektrodenpads 13 enthält (siehe offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2012-182129 ). Jedes der Anzahl von Elektrodenpads 13 ist elektrisch entweder mit der Anodenschicht oder der Kathodenschicht (nicht gezeigt) der organischen EL-Einrichtung 12 verbunden und vermittelt die Stromversorgung von einer externen Stromversorgung zur Anodenschicht oder zur Kathodenschicht. In dem Flächenstrahler 10 wirkt das der organischen EL-Einrichtung 12 entsprechende Gebiet als ein Leuchtgebiet (lichtemittierendes Gebiet) 10A, das Licht emittiert, während das den Elektrodenpads 13 um die organische EL-Einrichtung 12 herum entsprechende Gebiet (gepunktetes Gebiet) als ein Nicht-Leuchtgebiet (nicht-lichtemittierendes Gebiet) 10B wirkt, das kein Licht emittiert.
Wie in 6 gezeigt, ist ein Leuchtmodul 101 bekannt, bei dem ein Flächenstrahler 10 wie oben beschrieben als eine Lichtquelle verwendet wird (siehe offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2011-108568 ). Das Leuchtmodul 101 umfasst ein Gehäuse 60, das den Flächenstrahler 10 und ein an der lichtemittierenden Oberflächenseite des Flächenstrahlers 10 angeordnetes lichtdurchlässiges Glied 70 hält. Das lichtdurchlässige Glied 70 und das Substrat 11 des Flächenstrahlers 10 sind durch ein lichtemittierendes Harz 80 aneinander gebondet. Von dem Flächenstrahler 10 emittiertes Licht wird durch das lichtdurchlässige Harz 80 und das lichtdurchlässige Glied 70 übertragen und nach außen emittiert.
Bei dem oben beschriebenen Leuchtmodul 101 jedoch ist ein Gebiet vor dem Nicht-Leuchtgebiet 10B ein dunkles Gebiet, wo die Beleuchtungslichtintensität gering ist, während ein Gebiet vor dem Leuchtgebiet 10A ein helles Gebiet ist, wo die Beleuchtungslichtintensität hoch ist. Somit ist der Leuchtbereich, wo Licht emittiert ist, klein. Weiterhin weist beispielsweise im Fall, wo eine Anzahl von Leuchtmodulen 101 in einer Matrix angeordnet ist, die Beleuchtungsoberfläche eine Mischung aus hellen und dunklen Gebieten auf und ist somit ungleichförmig und besitzt somit kein attraktives Aussehen.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Probleme vorgenommen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Leuchtmoduls, das ein Vergrößern des Lichtemissionsbereichs gestattet und weiterhin gestattet, eine gleichförmige Beleuchtungsoberfläche zu erzielen.
Zur Lösung der oben beschriebenen Probleme stellt die vorliegende Erfindung ein Leuchtmodul bereit, das Folgendes enthält: einen Flächenstrahler mit einer lichtemittierenden Oberfläche auf einer Seite; und ein plattenartiges optisches Glied, das sich über der lichtemittierenden Oberfläche des Flächenstrahlers befindet, wobei der Flächenstrahler ein Leuchtgebiet (lichtemittierendes Gebiet) aufweist, das Licht emittiert, und ein Nicht-Leuchtgebiet (nicht-lichtemittierendes Gebiet), das sich um das Leuchtgebiet herum befindet und kein Licht emittiert, wobei das optische Glied Folgendes aufweist: ein lichtdurchlässiges Substrat, das Licht von dem Flächenstrahler empfängt, um das Licht zu leiten und zu emittieren; und einen Reflektor, der in einem Gebiet entsprechend dem Leuchtgebiet auf einer Lichtemissionsoberfläche des lichtdurchlässigen Substrats angeordnet ist, um Licht zu reflektieren; und der Reflektor eine Reflexionsverteilung aufweist, bei der der mittlere Reflexionsgrad pro Flächeneinheit in einer Richtung parallel zu einer Oberfläche des optischen Glieds variiert.
Bevorzugt variiert bei der Reflexionsverteilung der mittlere Reflexionsgrad pro Flächeneinheit in einem Bereich von 0–50%.
Bevorzugt weist bei dem obigen Leuchtmodul der Reflektor eine Reflexionsverteilung auf, bei der der mittlere Reflexionsgrad zum Nicht-Leuchtgebiet hin zunimmt.
Bevorzugt ist bei dem obigen Leuchtmodul der Reflektor nicht in einem Gebiet entsprechend dem Nicht-Leuchtgebiet vorgesehen oder der Reflektor weist eine Reflexionsverteilung auf, bei der der mittlere Reflexionsgrad zu einer Peripherie des Gebiets entsprechend dem Nicht-Leuchtgebiet abnimmt.
Bevorzugt ist bei dem obigen Leuchtmodul weiterhin ein diffuser Übertrager umfasst, der sich über der Lichtemissionsoberfläche des lichtdurchlässigen Substrats und des Reflektors befindet, um Licht zu streuen.
Bevorzugt ist bei dem obigen Leuchtmodul der diffuse Übertrager als ein Glied ausgebildet, das von dem optischen Glied verschieden ist.
Bevorzugt wird bei dem obigen Leuchtmodul die Reflexionsverteilung durch Variieren der Flächendichte einer auf der Lichtemissionsoberfläche des lichtdurchlässigen Substrats ausgebildeten reflektierenden Schicht eingestellt.
Bevorzug weist bei dem obigen Leuchtmodul das optische Glied weiterhin auf einer Seite davon einen Seitenreflektor auf, der Licht reflektiert.
Bevorzugt haften bei dem obigen Leuchtmodul das optische Glied und der Flächenstrahler durch ein lichtdurchlässiges Harz aneinander oder sind aneinander gebondet.
Bevorzugt wird das obige Leuchtmodul in einer Beleuchtungseinrichtung verwendet.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung der Reflektor in dem Gebiet entsprechend dem Leuchtgebiet des lichtdurchlässigen Substrats vorgesehen ist, wird von dem Flächenstrahler emittiertes und durch das optische Glied geleitetes Licht von dem Reflektor reflektiert und vor dem Nicht-Leuchtgebiet emittiert. Auf diese Weise ist es schwierig, dass ein Gebiet vor dem Nicht-Leuchtgebiet dunkel ist, wodurch der Lichtemissionsbereich vergrößert werden kann. Weiterhin wird, wenn eine Anzahl von Leuchtmodulen in einer Matrix als eine Beleuchtungseinrichtung angeordnet ist, eine gleichförmige Beleuchtungsoberfläche bereitgestellt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines Leuchtmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2A ist eine Querschnittsansicht einer in dem obigen Leuchtmodul enthaltenen Lichtquelle, und 2B ist eine vergrößerte Ansicht des von einer gestrichelten Linie in 2A umschlossenen Gebiets.
3A ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Reflexionsverteilung in einem Reflektor zeigt, 3B zeigt eine Lichtverteilungskurve in der Reflexionsverteilung von 3A, 3C ist eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel der Reflexionsverteilung im Reflektor zeigt, 3D zeigt eine Lichtverteilungskurve bei der Reflexionsverteilung von 3C, 3E ist eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel der Reflexionsverteilung im Reflektor zeigt, und 3F zeigt eine Lichtverteilungskurve bei der Reflexionsverteilung von 3E.
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils einer in einem Leuchtmodul enthaltenen Lichtquelle gemäß einem modifizierten Beispiel der obigen Ausführungsform.
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils einer in einem Leuchtmodul enthaltenen Lichtquelle gemäß einem weiteren modifizierten Beispiel der obigen Ausführungsform.
6 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils einer in einem Leuchtmodul enthaltenen Lichtquelle gemäß noch einem weiteren modifizierten Beispiel der obigen Ausführungsform.
7 ist eine Draufsicht auf einen üblichen Oberflächenstrahler.
8 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Leuchtmoduls, das den obigen üblichen Flächenstrahler verwendet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 wird ein Leuchtmodul gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 1 gezeigt, enthält das Leuchtmodul 1 eine Lichtquelle 2 und eine Befestigungseinheit 3, an der die Lichtquelle 2 abnehmbar befestigt ist.
Die Befestigungseinheit 3 ist rechteckig und plattenartig, und ihre der Lichtquelle 2 zugewandte Oberfläche dient als Befestigungsoberfläche (T1), auf der die Lichtquelle 2 befestigt wird, während die Oberfläche gegenüber der Befestigungsoberfläche (T1) als eine Fixieroberfläche (T2) dient, die an einer Installationsoberfläche wie etwa einer Decke oder Wand fixiert ist. Die Befestigungseinheit 3 weist auf der Befestigungsoberfläche einen Halteabschnitt 31 und einen Ineingriffnahmeabschnitt 32, die zur Ineingriffnahme mit der Lichtquelle 2 verwendet werden, auf. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel ist ein einzelner Halteabschnitt 31 in der Mitte einer Seite der Befestigungsoberfläche (T1) vorgesehen, und zwei Ineingriffnahmeabschnitte 32 sind in der Mitte der Seite gegenüber der einen Seite vorgesehen. Die Befestigungseinheit 3 weist weiterhin ein Paar von Anschlussaufnahmeabschnitten 33 und 34 zum Einführen jedes eines Paars von nichtgezeigten Stromversorgungsanschlüssen auf, die an der Lichtquelle 2 vorgesehen sind und für die Stromversorgung zur Lichtquelle 2 verwendet werden, und eine Leiterplatte 35, die elektrisch mit den Anschlussaufnahmeabschnitten 33 und 34 verbunden ist, um die Stromversorgung von einer externen Stromquelle zur Lichtquelle 2 zu steuern.
Die Lichtquelle 2 ist als eine rechteckige und plattenartige Konfiguration geformt, und ihre der Befestigungseinheit 3 zugewandte Oberfläche dient als eine Befestigungsoberfläche (T3), die an der Befestigungseinheit 3 befestigt ist, während die Oberfläche gegenüber der Befestigungsoberfläche als eine lichtemittierende Oberfläche (L) dient. Bei der folgenden Beschreibung werden die lichtemittierende Oberflächenseite und die Befestigungsoberflächenseite als die obere Seite beziehungsweise die untere Seite gemäß 1 bezeichnet. Die Lichtquelle 2 weist einen Flächenstrahler 4 mit einer lichtemittierenden Oberfläche auf der Oberseite (eine Seite) und einem plattenartigen optischen Glied 5 auf, das sich an der Oberseite (lichtemittierenden Oberflächenseite) des Flächenstrahlers 4 befindet (siehe auch 2A). Der Flächenstrahler 4 und das optische Glied 5 werden durch eine hintere Ummantelung 6 auf eine Weise derart von der unteren Seite des Flächenstrahlers 4 gehalten, dass die obere Oberfläche des optischen Glieds 5 zur Außenseite exponiert ist.
Der Flächenstrahler 4 weist ein rechteckiges und plattenartiges Substrat 41, eine rechteckige organische EL-Einrichtung 42, die in der Mitte der unteren Oberfläche des Substrats 41 vorgesehen ist, eine Anzahl von Elektrodenpads 43, die um die organische EL-Einrichtung 42 an der unteren Oberfläche des Substrats 41 vorgesehen sind, und eine Verdrahtungsplatine 44, die an der unteren Seite der organischen EL-Einrichtung 42 vorgesehen ist, auf.
Das Substrat 41 wird von einem lichtdurchlässigen Material, beispielsweise einer transparenten Glasplatte, gebildet. Die organische EL-Einrichtung 42 weist eine übliche geschichtete Struktur auf. Bei dem dargestellten Beispiel (siehe 2B) sind von der Seite des Substrats 41 aus eine Anodenschicht 42a, eine organische Schicht 42b, die ein organisches Lumineszenzmaterial enthält, und eine lichtreflektierende Kathodenschicht 42c gestapelt. Jede der Anodenschicht und Kathodenschicht 42a und 42c erstreckt sich durch die Schicht selbst oder eine nichtgezeigte Hilfselektrode zur Außenseite der organischen Schicht 42b, und die Elektrodenpads 43 sind an den erweiterten Abschnitten vorgesehen. Jedes der Elektrodenpads 43 ist durch einen leitenden Draht 45 (siehe 2A) elektrisch mit der Verdrahtungsplatine 44 verbunden. Die Verdrahtungsplatine 44 weist ein nichtgezeigtes Paar von oben beschriebenen Stromversorgungsanschlüssen auf. Die der Verdrahtungsplatine 44 durch die Stromversorgungsanschlüsse von der Leiterplatte 35 der Befestigungseinheit 3 zugeführte elektrische Leistung wird der organischen EL-Einrichtung 42 durch den leitenden Draht 45 und das Elektrodenpad 43 zugeführt. Durch Anordnen der Elektrodenpads 43 um die organische EL-Einrichtung 42 herum wird eine Spannung gleichförmig an die organische EL-Einrichtung 42 angelegt, so dass die organische EL-Einrichtung 42 Licht mit gleichförmiger Helligkeit emittiert.
Bei dem oben konfigurierten Flächenstrahler 4 wirkt das Gebiet, wo sich die organische EL-Einrichtung 42 befindet, als ein Leuchtgebiet, das Licht emittiert. Andererseits wirkt das Gebiet um die organische EL-Einrichtung 42 herum, wo sich die Elektrodenpads 43 befinden (in 1 gepunktet gezeigt) als ein Nicht-Leuchtgebiet 4B, das kein Licht emittiert.
Das optische Glied 5 weist ein lichtdurchlässiges Substrat 50 auf, das Licht von dem Flächenstrahler 4 empfängt, um das Licht zu leiten und zu emittieren. Das lichtdurchlässige Substrat 50 ist als eine rechteckige Platte von im Wesentlichen der gleichen Größe wie das Substrat 41 des Flächenstrahlers 4 geformt und umfasst ein lichtdurchlässiges Material wie etwa beispielsweise eine transparente Glasplatte oder eine transparente Acrylharzplatte. Weiterhin weist das lichtdurchlässige Substrat 50 einen Reflektor 51 auf, der Licht in dem Gebiet entsprechend dem Leuchtgebiet 4A auf der Oberfläche (oberen Oberfläche) gegenüber der dem Flächenstrahler 4 zugewandten Oberfläche reflektiert. Der Reflektor 51 wird durch Siebdruck mit reflektierender Farbe wie etwa beispielsweise Bariumsulfat oder Titanoxid zur Abscheidung einer reflektiven Schicht 51a auf dem lichtdurchlässigen Substrat 50 ausgebildet. Bei diesem Beispiel wird bevorzugt, dass der Reflektor 51 nicht in dem Gebiet entsprechend dem Nicht-Leuchtgebiet 4B vorgesehen wird oder dass der Reflektor 51 eine Reflexionsverteilung aufweist, bei der der mittlere Reflexionsgrad zur Peripherie des Gebiets entsprechend dem Nicht-Leuchtgebiet 4B abnimmt.
Weiterhin weist der Reflektor 51 eine Reflexionsverteilung auf, bei der der mittlere Reflexionsgrad pro Flächeneinheit in einer Richtung parallel zur Oberfläche des optischen Glieds 5 variiert. Diese Reflexionsverteilung ist so eingestellt, dass der mittlere Reflexionsgrad pro Flächeneinheit beispielsweise im Bereich von 0–50% variiert, indem die Flächendichte der auf der Lichtemissionsoberfläche des lichtdurchlässigen Substrats 50 ausgebildeten reflektierenden Schicht 51a variiert wird. Insbesondere gestattet der oben beschriebene Siebdruck, den mittleren Reflexionsgrad in der reflektierenden Schicht 51a auf einen entsprechenden Wert einzustellen, und gestattet, dass der mittlere Reflexionsgrad in einer Richtung parallel zur Oberfläche des optischen Glieds 5 entsprechend variiert wird, indem die Anzahl von Punkten aus reflektierender Farbe pro Flächeneinheit variiert wird. Wenn der mittlere Reflexionsgrad über 50% liegt, wird die Helligkeit im Gebiet vor dem Gebiet, wo der Reflektor 51 ausgebildet ist, gesenkt, und somit tritt im Lichtmodul 1 wahrscheinlich eine ungleiche Helligkeit der Lichtemissionsoberfläche auf.
Bei dem dargestellten Beispiel ist die reflektierende Schicht 51a mit einer vorbestimmten Breite durch Siebdruck in einer Rahmenform im Gebiet entsprechend der Peripherie des Leuchtgebiets 4a ausgebildet, und im zentralen Gebiet des Leuchtgebiets 4a sowie in dem der Peripherie des Nicht-Leuchtgebiets 4b entsprechenden Gebiet gibt es keine reflektierende Schicht 51a. Unter der Annahme, dass der mittlere Reflexionsgrad der reflektierenden Schicht 51a, in den Zeichnungen gezeigt, 30% beträgt, ändert sich die Reflexionsverteilung im lichtdurchlässigen Substrat 50 von der Mitte des optischen Glieds 5 zum Nicht-Leuchtgebiet 4b von 0% zu 30% zu 0%.
Das optische Glied 5 weist weiterhin einen diffusen Übertrager 52 auf, der sich über der Lichtemissionsoberfläche des lichtdurchlässigen Substrats 50 und dem Reflektor 51 befindet, um Licht zu streuen. Dieser diffuse Übertrager 52 wird beispielsweise durch Ausbilden eines lichtdurchlässigen Harzes wie etwa Acrylharzes ausgebildet, das reflektierende Partikel wie etwa Titanoxid enthält, oder durch Ausbilden feiner Konkavitäten und Konvexitäten auf der Oberfläche eines lichtdurchlässigen Harzes.
Weiterhin besitzt das optische Glied 5 einen diffusen Reflektor 53, der Licht reflektiert und streut, im Gebiet entsprechend dem Nicht-Leuchtgebiet 4B auf der dem Flächenstrahler 4 zugewandten Oberfläche (unteren Oberfläche). Der diffuse Reflektor 53 wird beispielsweise durch Auftragen weißer Farbe oder Auftragen eines weißen Bands auf der Peripherie der unteren Oberfläche des optischen Glieds 5 ausgebildet, doch kann er auf anderen Wegen konfiguriert werden, solange Licht reflektiert und gestreut werden kann.
Die hintere Ummantelung 6 ist wie ein oben offener Kasten ausgebildet und hält den Flächenstrahler 4 und das optische Glied 5 darin. Die hintere Ummantelung 6 weist am äußeren Abschnitt der unteren Oberfläche einen gehaltenen Abschnitt 61 auf, der den Halteabschnitt 31 der Befestigungseinheit 3 in Eingriff nimmt, und einen in Eingriff genommenen Abschnitt 62, der den Eingriffsabschnitt 32 der Befestigungseinheit 3 in Eingriff nimmt.
Das Substrat 41 (Flächenstrahler 4) und das optische Glied 5 haften durch ein lichtdurchlässiges Harz 7 einander oder sind aneinander gebondet. Beispielsweise umfasst das lichtdurchlässige Harz 7 ein Material mit dem gleichen Brechungsindex wie das Material des Substrats 41 oder wie das Material des optischen Glieds 5 oder umfasst ein Material mit einem Brechungsindex zwischen jenen der Materialien. Auf diese Weise wird Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen dem Substrat 41 und dem lichtdurchlässigen Harz 7 sowie an der Grenzfläche zwischen dem lichtdurchlässigen Harz 7 und dem optischen Glied verhindert, wodurch die Lichtextraktionseffizienz gesteigert wird.
Bei dem oben konfigurierten Leuchtmodul 1 tritt von der organischen EL-Einrichtung 42 emittiertes Licht durch das Substrat 41 hindurch, und das meiste des Lichts tritt in den diffusen Übertrager 52 ein, um von dem diffusen Übertrager 52 gestreut und nach außen emittiert zu werden, während ein Teil des Lichts in den Reflektor 51 eintritt. Der Reflektor 51 weist eine Reflexionsverteilung auf, bei der der mittlere Reflexionsgrad pro Flächeneinheit im Bereich von 0–50% liegt. Wenn somit beispielsweise der mittlere Reflexionsgrad 30% beträgt, treten 70% des einfallenden Lichts durch den Reflektor 51 hindurch und 30% werden reflektiert.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration tritt das meiste des in den Reflektor 51 eintretenden Lichts durch den Reflektor 51 hindurch und tritt in den diffusen Übertrager 52 ein, um von dem diffusen Übertrager 52 gestreut und zur Außenseite emittiert zu werden, wie durch den gestrichelten Pfeil in 2B gezeigtes Licht R1. Ein Teil des in den Reflektor 51 eintretenden Lichts wird vom Reflektor 51 reflektiert und an der Grenzfläche zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat 50 und dem lichtdurchlässigen Harz 7 totalreflektiert, um nach außen geleitet zu werden, und tritt in den diffusen Übertrager 52 ein, um durch den diffusen Übertrager 52 gestreut und nach außen vor dem Nicht-Leuchtgebiet 4b emittiert zu werden, wie in 2B durch einen Pfeil mit abwechselnd langen und kurzen Strichen gezeigtes Licht R2. Weiterhin wird von dem Reflektor 51 reflektiertes Licht, beispielsweise durch einen Pfeil mit abwechselnden langen und zwei kurzen Strichen gezeigtes Licht R3, innerhalb des optischen Glieds 5 nach außen geleitet, um das Nicht-Leuchtgebiet 4B zu erreichen, und wird durch den diffusen Reflektor 53 reflektiert und gestreut, um nach außen vor dem Nicht-Leuchtgebiet 4B emittiert zu werden.
Gemäß dem Leuchtmodul 1 dieser Ausführungsform ermöglicht der an dem Gebiet entsprechend dem Leuchtgebiet 4A im optischen Glied 5 bereitgestellte Reflektor 51, dass von dem Flächenstrahler 4 emittiertes Licht innerhalb des lichtdurchlässigen Substrats 50 nach außen geleitet und dann vor dem Nicht-Leuchtgebiet 4B emittiert zu werden. Auf diesem Weg ist es schwierig, dass ein Gebiet vor dem Nicht-Leuchtgebiet 4B dunkel ist, das es gestattet, dass der Lichtemissionsbereich, wo Licht emittiert wird, vergrößert wird. Wenn eine Anzahl solcher Leuchtmodule 1 in einer Matrix als eine Beleuchtungseinrichtung angeordnet ist, gibt es zudem aufgrund des Nicht-Leuchtgebiets 4B zwischen benachbarten Leuchtmodulen 1 kein dunkles Gebiet. Deshalb wird eine gleichförmige und große Beleuchtungsoberfläche als Ganzes bereitgestellt.
Da das Modul weiterhin den diffusen Übertrager 52 aufweist, wird zudem Licht vor jedem des Leuchtgebiets 4A und des Nicht-Leuchtgebiets 4B emittiertes Licht gestreut. Dies reduziert die Helligkeitsdifferenz an der Grenze zwischen dem Leuchtgebiet 4A und dem Nicht-Leuchtgebiet 4B, wodurch eine ungleichmäßige Helligkeit an der Lichtemissionsoberfläche des Moduls reduziert wird.
Der Reflektor 51 ist nicht auf das in den oben beschriebenen Zeichnungen gezeigte Beispiel beschränkt, bei dem der mittlere Reflexionsgrad an der Peripherie des Leuchtgebiets 4A höher ist, doch kann er so ausgebildet sein, dass er eine vorbestimmte Reflexionsverteilung aufweist. Wie in 3A gezeigt, beträgt bei einem Beispiel eine Reflexionsverteilung der mittlere Reflexionsgrad im mittleren Gebiet des Leuchtgebiets 4A 30%, eine Reflexionsgradientenschicht, wo der mittlere Reflexionsgrad im Bereich von 0–30% variiert, ist um das mittlere Gebiet herum vorgesehen, und der mittlere Reflexionsgrad an dem Nicht-Leuchtgebiet 4B beträgt 0%. Diese Reflexionsverteilung verstärkt von der Mitte der Einrichtung nach außen geleitetes Licht und verstärkt weiterhin von dem Nicht-Leuchtgebiet 4B kommendes Licht, wie die durch die durchgezogene Linie in 3B gezeigte Lichtverteilungskurve, weil das Gebiet, in dem der mittlere Reflexionsgrad niedriger ist, an der Peripherie des Leuchtgebiets 4A vorliegt. Andererseits zeigt die gestrichelte Linie in 3B die Lichtverteilungskurve, wenn der Reflektor 51 nicht ausgebildet ist. Wie zu sehen ist, wird, wenn der Reflektor 51 die Reflexionsverteilung besitzt, bei der der mittlere Reflexionsgrad zum Nicht-Leuchtgebiet 4B zunimmt, Licht weiter nach außen geleitet, so dass von dem Nicht-Leuchtgebiet 4B nach außen kommendes Licht verstärkt wird. Es wird angemerkt, dass, wenngleich die Reflexionsgradientenschicht, wo der mittlere Reflexionsgrad im Bereich von 0–30% variiert, in dem oben beschriebenen Beispiel vorgesehen ist, der mittlere Reflexionsgrad der Reflexionsgradientenschicht beispielsweise 0–40% oder 0–50% betragen kann und der mittlere Reflexionsgrad in der Mitte des Leuchtgebiets 4A 40% oder 50% betragen kann.
Wie in 3C gezeigt, beträgt bei einem anderen Beispiel einer Reflexionsverteilung der mittlere Reflexionsgrad im zentralen Gebiet des Leuchtgebiets 4A 0%, eine Reflexionsgradientenschicht, wo der mittlere Reflexionsgrad im Bereich von 0–50% allmählich variiert wird, ist um das zentrale Gebiet herum vorgesehen, und der mittlere Reflexionsgrad beim Nicht-Leuchtgebiet 4B beträgt 0%. Gemäß dieser Reflexionsverteilung wird aus dem Nicht-Leuchtgebiet 4B kommendes Licht verstärkt, während eine Abnahme bei der Helligkeit beim zentralen Gebiet verhindert wird, wie die durch die durchgezogene Linie in 3D gezeigte Lichtverteilungskurve.
Wie in 3E gezeigt, beträgt bei einem weiteren Beispiel eine Reflexionsverteilung der mittlere Reflexionsgrad bei einem kleineren zentralen Gebiet des Leuchtgebiets 4A 20%, eine Reflexionsgradientenschicht, wo der mittlere Reflexionsgrad im Bereich von 30–50% allmählich variiert wird, ist um das kleinere zentrale Gebiet herum vorgesehen, und der mittlere Reflexionsgrad bei dem Nicht-Leuchtgebiet 4B beträgt 0%. Gemäß dieser Reflexionsverteilung wird aus dem Nicht-Leuchtgebiet 4B kommendes Licht weiter verstärkt, wie die durch die durchgezogene Linie in 3F gezeigte Lichtverteilungskurve. Andererseits zeigt die gestrichelte Linie in 3F die Lichtverteilungskurve in dem in 3B gezeigten Reflektor 51.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 4 wird eine in einem Leuchtmodul gemäß einem modifizierten Beispiel der obigen Ausführungsform enthaltene Lichtquelle beschrieben. Die Lichtquelle 2 in diesem modifizierten Beispiel umfasst weiterhin einen auf der Seite des optischen Glieds 5 vorgesehenen Seitenreflektor 54, um Licht zu reflektieren. Die andere Konfiguration ist ähnlich der in 2A oben gezeigten. Wie der diffuse Reflektor 53 wird der Seitenreflektor 54 durch Aufbringen von weißer Farbe oder durch Aufbringen eines weißen Bands ausgebildet. Durch Bereitstellen dieses Seitenreflektors 54 wird innerhalb des optischen Glieds 5 nach außen geleitetes Licht R4 (in 4 durch eine gestrichelte Linie gezeigt) durch den Seitenreflektor 54 reflektiert und gestreut, um nach außen emittiert zu werden. Dies vergrößert weiterhin die Intensität des Beleuchtungslichts an der Peripherie des optischen Gebiets 5.
Nunmehr unter Bezugnahme auf die 5 und 6 werden zwei in Leuchtmodulen gemäß einem weiteren modifizierten Beispielen der obigen Ausführungsform enthaltene Arten von Lichtwellen beschrieben. Die Lichtquelle 2 in diesen modifizierten Beispielen umfasst einen diffusen Übertrager 52, der als ein Glied ausgebildet ist, das jeweils vom optischen Glied 5 verschieden ist. Konkret umfassen die Lichtquellen 2 weiterhin ein lichtdurchlässiges Halteglied 55, das sich über dem optischen Gebiet 5 befindet. Das lichtdurchlässige Halteglied 55 weist einen flachen Abschnitt 56 auf, der so angeordnet ist, dass er dem optischen Glied 5 zugewandt ist, und einen stützenden Abschnitt 57, der so vorgesehen ist, dass er für Außenumfänge der emittierenden Paneele 4 und des optischen Glieds 5 von einer Peripherie des flachen Abschnitts 56 gerade steht. Der stützende Abschnitt 57 stützt den flachen Abschnitt 56, so dass zwischen dem flachen Abschnitt 56 und dem optischen Glied 5 (dem Reflektor 51) ein geringfügiger Spalt entsteht. Der stützende Abschnitt 57 ist so ausgebildet, dass die innere Größe des stützenden Abschnitts 57 etwa die gleiche wird wie die äußeren Größen der emittierenden Paneele 4 und des optischen Glieds 5.
Bei dem in 5 gezeigten modifizierten Beispiel wird das lichtdurchlässige Halteglied 55 aus einem lichtdurchlässigen Harzmaterial wie etwa Acrylharz gebildet, das Reflexionspartikel wie etwa Titanoxid enthält, und der flache Abschnitt 56 fungiert als der diffuse Übertrager 52. Bei dem anderen, in 6 gezeigten modifizierten Beispiel ist das lichtdurchlässige Halteglied 55 selbst aus den lichtdurchlässigen Harzmaterialien ausgebildet, und eine diffuse Schicht 56a, die durch das Aufbringen der ein Reflexionspartikel enthaltenden Harzmaterialien auf den flachen Abschnitt 56 ausgebildet ist, wird hergestellt.
Wenn bei den obigen Ausführungsformen der Reflektor 51 durch den obigen Siebdruck gebildet wird und ein diffuser Übertrager 52 direkt auf dem Reflektor 51 ausgebildet wird, kann ein Punktmuster zu einem Aussehen der Lichtquelle 2 projizieren. Andererseits wird gemäß den in 5 und 6 gezeigten modifizierten Beispielen durch das Bereitstellen der geringe Spalt zwischen dem diffusen Übertrager 52 (dem flachen Abschnitt 56 oder der diffusen Schicht 56a) und dem Reflektor 51 ausgebildet, ist das Punktmuster des Reflektors 51 schwierig zu einem Aussehen der Lichtquelle 2 zu projizieren, und ungleiche Helligkeit wird effektiv reduziert.
Außerdem stützt der stützende Abschnitt 57 die emittierende Paneele 4 und das optische Glied 5, um sie zu halten, ein Positionsspalt mit der emittierenden Paneele 4 und dem optischen Glied 5 wird verhindert.
ein auf der Seite des optischen Glieds 5 vorgesehener Seitenreflektor 54, um Licht zu reflektieren. Die andere Konfiguration ist ähnlich der in 2A oben gezeigten. Wie der diffuse Reflektor 53 wird der Seitenreflektor 54 durch Aufbringen von weißer Farbe oder Aufbringen eines weißen Bands ausgebildet. Durch Bereitstellen dieses Seitenreflektors 54 wird innerhalb des optischen Glieds nach außen geleitetes Licht R4 (in 4 durch eine gestrichelte Linie gezeigt) von dem Seitenreflektor 54 reflektiert und gestreut, um nach außen emittiert zu werden. Dies verstärkt weiter die Intensität des Beleuchtungslichts an der Peripherie des optischen Glieds 5.
Das Leuchtmodul gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform und ihr modifiziertes Beispiel beschränkt, es können aber verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Beispielsweise kann auf der Basis der oben beschriebenen Lichtquelle 2 ein diffuser Reflektor 53 in das Leuchtgebiet 4A erweitert werden, während ein lichtdurchlässiges Harz zwischen einem Flächenstrahler und einem lichtdurchlässigen Substrat vorgesehen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-182129 [0002]
JP 2011-108568 [0003]

Claims

Leuchtmodul, das Folgendes umfasst: einen Flächenstrahler mit einer lichtemittierenden Oberfläche auf einer Seite; und ein plattenartiges optisches Glied, das sich über der lichtemittierenden Oberfläche des Flächenstrahlers befindet, wobei der Flächenstrahler ein Leuchtgebiet (lichtemittierendes Gebiet) aufweist, das Licht emittiert, und ein Nicht-Leuchtgebiet (nicht-lichtemittierendes Gebiet), das sich um das Leuchtgebiet herum befindet und kein Licht emittiert, wobei das optische Glied Folgendes aufweist: ein lichtdurchlässiges Substrat, das Licht von dem Flächenstrahler empfängt, um das Licht zu leiten und zu emittieren; und einen Reflektor, der in einem Gebiet entsprechend dem Leuchtgebiet auf einer Lichtemissionsoberfläche des lichtdurchlässigen Substrats angeordnet ist, um Licht zu reflektieren; und der Reflektor eine Reflexionsverteilung aufweist, bei der der mittlere Reflexionsgrad pro Flächeneinheit in einer Richtung parallel zu einer Oberfläche des optischen Glieds variiert.
Leuchtmodul nach Anspruch 1, wobei bei der Reflexionsverteilung der mittlere Reflexionsgrad pro Flächeneinheit in einem Bereich von 0–50% variiert.
Leuchtmodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Reflektor eine Reflexionsverteilung aufweist, bei der der mittlere Reflexionsgrad zum Nicht-Leuchtgebiet hin zunimmt.
Leuchtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Reflektor nicht in einem Gebiet entsprechend dem Nicht-Leuchtgebiet vorgesehen ist oder der Reflektor eine Reflexionsverteilung aufweist, bei der der mittlere Reflexionsgrad zu einer Peripherie des Gebiets entsprechend dem Nicht-Leuchtgebiet abnimmt.
Leuchtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin umfassend einen diffusen Übertrager, der sich über der Lichtemissionsoberfläche des lichtemittierenden Substrats und dem Reflektor befindet, um Licht zu streuen.
Leuchtmodul nach Anspruch 5, wobei der diffuse Übertrager als ein Glied ausgebildet ist, das von dem optischen Glied verschieden ist.
Leuchtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Reflexionsverteilung durch Variieren der Flächendichte einer auf der Lichtemissionsoberfläche des lichtdurchlässigen Substrats ausgebildeten reflektierenden Schicht eingestellt wird.
Leuchtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das optische Glied weiterhin auf einer Seite davon einen Seitenreflektor aufweist, der Licht reflektiert.
Leuchtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das optische Glied und der Flächenstrahler durch ein lichtdurchlässiges Harz aneinander haften oder gebondet sind.
Beleuchtungseinrichtung unter Verwendung des Leuchtmoduls nach einem der Ansprüche 1 bis 9.