JP2004206916A - Planar light source - Google Patents

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JP2004206916A
JP2004206916A JP2002371847A JP2002371847A JP2004206916A JP 2004206916 A JP2004206916 A JP 2004206916A JP 2002371847 A JP2002371847 A JP 2002371847A JP 2002371847 A JP2002371847 A JP 2002371847A JP 2004206916 A JP2004206916 A JP 2004206916A
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light
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Yoshihiro Sakai
善弘 酒井
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Yoshihiro Sakai
善弘 酒井
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides
    • G02B6/0001Light guides specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0075Arrangements of multiple light guides
    • G02B6/0078Side-by-side arrangements, e.g. for large area displays
    • G02B6/008Side-by-side arrangements, e.g. for large area displays of the partially overlapping type

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low cost planar light source which can uniformly radiate even in a large sized display panel such as an illuminated billboard while achieving saving of energy by effectively utilizing the beam from the light source.
SOLUTION: A plurality pieces of the planar light source units 10 (11, 12 and so on) are provided consisting of a point-like or a linear light source 1 and a light conducting plate 2 having the beam from the light source 1 make incidence from a side surface 2a and radiating almost uniformly from one planar surface 2c. The light source 1 of one piece of the planar light source unit 12 is installed in parallel to be overlapping on a lower side of an end 2b facing the side surface 2a in which the light source 1 in the light conducting plate 2 of the other planar light source unit 11. Then, a light dispersing plate 3 or a light dispersing sheet is provided through a constant spacing H on one surface 2c of the plurality pieces of planar light source units 10.
COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は液晶表示パネルや電飾看板などの表示装置の裏面側から光を照射するパネル表示用のバックライトに適した表示装置用の面状光源に関する。 The present invention relates to a planar light source for a display device suitable for a back light for the panel display that emits light from the back side of the display device such as a liquid crystal display panel or decorative illumination signboards. さらに詳しくは、半導体発光素子など出力の小さい光源を用いても、非常に少ない光源の数で、大面積で均一な照度とし得る面状光源に関する。 More specifically, even with a small light source having an output such as a semiconductor light emitting device, the number of very small light sources, relates to a planar light source which may be a uniform illuminance in a large area.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来、液晶表示パネルや電飾看板などのバックライトとしては、小形のものでは図7(a)に平面説明図が示されるように、基板21上に半導体発光素子(以下、LEDという)22またはそのチップなどの点状光源を並べてその上に光拡散板を設けたもの、または図7(b)に示されるように導光板23の側面にLED24もしくはLEDチップまたは蛍光灯などの線状光源を配置して、導光板に取り入れた光をその表面から光拡散シート25を介して放射するものが用いられている(たとえば特許文献1参照)。 Conventionally, as a backlight such as a liquid crystal display panel or decorative illumination signboards, as will be of small plan view in FIG. 7 (a) is shown, the semiconductor light-emitting element over the substrate 21 (hereinafter, referred to as LED) 22 or those whose top is provided a light diffusion plate arranged to point light sources, such as the chip, or a linear light source such as LED24 or LED chips or fluorescent lamp on the side of the light guide plate 23 as shown in FIG. 7 (b) disposed to the light taken into the light guide plate from the surface through a light diffusion sheet 25 shown uses the radiation (for example, see Patent Document 1).
【0003】 [0003]
さらに、駅や街頭などの広告として用いられる大型の電飾看板は、たとえば図8に示されるように、蛍光管26などの光源を光反射ケース27内に数本配列し、拡散板28を介して、または直接表示パネルなどを照射するものである。 Furthermore, a large decorative illumination signboard used as an advertisement, such as station or street, for example as shown in FIG. 8, a light source such as fluorescent tube 26 and several arranged on the light reflection casing 27, through a diffusion plate 28 Te, or it is intended to irradiate the like directly display panel. これらの電飾看板では、光源と表示パネル面との間隔が狭いと、蛍光管部分のみが異常に明るく蛍光管の間隔の中間部では暗く、表示パネルの画面を見ていても、蛍光管の形状(ランプイメージ)が映り、照度も全面で均一ではなく、見栄えが悪くなる。 These illuminations signboard, the distance between the light source and the display panel surface is small, only the fluorescent tube portion is dark in the middle portion of the interval of abnormally bright fluorescent tubes, even looking at the screen of the display panel, the fluorescent tube reflection shape (lamp image), the illumination is also not uniform over the entire surface, appearance is deteriorated. そのため、蛍光管などの棒状光源とパネル表面との間隔を、たとえば1m四方の大きさのパネルで、15cm以上は離間させる必要がある(たとえば特許文献2参照)。 Therefore, the distance between the rod-shaped light sources and the panel surface, such as a fluorescent tube, for example at 1m square size panels, or 15cm must be separated (for example, see Patent Document 2).
【0004】 [0004]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特開2000−11702号公報(段落0002および図5) JP 2000-11702 JP (paragraph 0002 and FIG. 5)
【特許文献2】 [Patent Document 2]
特開平8−153405号公報(段落0002および図17) JP-8-153405 discloses (paragraph 0002 and FIG. 17)
【0005】 [0005]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
従来の電飾看板のように、蛍光管を配列してパネルを表示するタイプでは、箱体内で蛍光管を並べるだけですむため、非常に簡単に製造することができるが、蛍光管のある部分では非常に明るく、並設される蛍光管の中間部では暗く、表示パネル面の照度の均一性が得られ難い。 As in the conventional decorative illumination signboard, the type of display panel by arranging a fluorescent tube, because it requires only arranging fluorescent tubes in the box body, can be very easily manufactured, a fluorescent tube portion in very bright, dark in the middle portion of the fluorescent tubes arranged in parallel, it is difficult to obtain uniformity of the illuminance of the display panel surface. その照度を均一にしようとすると、蛍光管の位置と表示パネルとの間隔を前述のように、少なくとも15cm以上は離す必要があり、奥行きの寸法が大きくなり大形化すると共に、光源と表示パネルとの距離を大きくすると、無駄な光が多くなり必要以上に電力を多く消費するという問題がある。 When you try to its illuminance uniformly, as described above the distance between the position and the display panel of the fluorescent tube, it is necessary to release at least 15cm above, the dimension of depth is large in size increases, the light source and the display panel When the distance is increased with, there is a problem of consuming much power than necessary increases useless light. 一方、近年では、小形化と共に省電力化の要求も大きく、消費電力の小さいLEDなどによる省電力化が要求されている。 Meanwhile, in recent years, greater demand for power saving with miniaturization, such as by power saving low power consumption LED is required.
【0006】 [0006]
しかし、従来の基板上にLEDチップを並べて面状の光源にするには、LEDチップの数を増やせばいくらでも大きな面状光源を形成し得るが、たとえば10〜20mmピッチ程度にLEDチップを並べ、しかも5cm以上の厚さの光拡散板などを介さないと表面全体で均一な輝度が得られず、非常に沢山のLEDチップと厚い光拡散板を必要とし、たとえば電飾看板のように大きな表示装置のバックライト用にするには、非常に高価になると共に重くなる。 However, to the conventional planar light source by arranging LED chips on a substrate, by increasing the number of LED chips may any number form a large surface light source, but for example arranged LED chips to approximately 10~20mm pitch, Moreover whole without resulting in uniform brightness and surface when not through and 5cm or more of the thickness of the light diffusion plate, requiring very many LED chips and thick light diffusing plate, for example a large display as illuminations signboard to equipment backlight becomes heavier with very expensive. しかも、10〜20mm程度の間隔でもその間隙部は輝度が落ち、面全体で均一な輝度を得難く、さらに光拡散板を厚くするか、LEDチップの配置ピッチを小さくしなければならず、コストアップを避けられないという問題がある。 Moreover, the gap also at intervals of about 10~20mm fell brightness, difficult to obtain uniform brightness across the surface, not have more or thicker light diffusing plate, necessary to reduce the arrangement pitch of the LED chip, the cost there is a problem that inevitably up.
【0007】 [0007]
さらに、導光板を用いる面状光源では、導光板の側面から光を投入して、表面から均一に光を照射するように導光板が形成されているため、光源の光を有効に活用しながら、比較的薄くて面全体から均一な光を照射することができるが、導光板に入射する光は、導光板の一つの側面または対向する二つの側面から入射する光であるため、光量には限界があり、導光板を無限に大きくすることはできず、いくら明るい光源を用いても、50〜70cm程度の長さが限界であり、1m四方以上の電飾看板のような大きな面状光源としては実用化されていない。 Furthermore, the planar light source using the light guide plate, and put the light from the side of the light guide plate, since the light guide plate as uniformly irradiating light from the surface is formed, while effectively utilizing the light from the light source , can be irradiated with uniform light from the entire relatively thin surface, light incident on the light guide plate are the light entering from one side or opposite two sides of the light guide plate, the light amount There is a limit, it is not possible to increase the light guide plate infinitely, even with much bright light sources, a limit length of about 50 to 70 cm, a large surface light source, such as 1m square more illuminations signboard as it has not been put into practical use. この場合、導光板を複数枚並べて大形化することも考えられるが、導光板の少なくとも一側面にはLEDなどの点状光源または蛍光管などの線状光源が設けられているため、その光源部分で導光板が途切れ、面全体の輝度の均一性が得られず、前述のように、実用化されていない。 In this case, it is conceivable to large in size by arranging a plurality of light guide plates, since the linear light source such as a point light source or fluorescent tubes such as an LED is provided on at least one side surface of the light guide plate, the light source partial light guide plate breaks, the uniformity can not be obtained for the entire face brightness, as described above, have not been put to practical use.
【0008】 [0008]
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、光源の光を有効に活用して省電力化を図りながら、電飾看板のような大形の表示パネルでも、均一に照射することができる安価な面状光源を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, while achieving effective use to power saving light source, even in large display panels, such as illuminations signboard, it is uniformly irradiated and to provide an inexpensive planar light source as possible.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明者は、導光板を用いながら、大形の表示パネル用の面状光源を実現するため、鋭意検討を重ねた結果、導光板の側面に設けられる光源部分を他の導光板の下側に重ねることにより、導光板の表面に段差が生じて導光板の一面側が平らな平面状にならなくても、その一面側から、たとえば10〜50mm程度の間隔をおいて、光拡散板または光拡散シートを配置すれば、殆ど面内で均一な輝度となり、重ね合せた部分の段差の影響を殆ど受けなくすることができることを見出した。 The present inventors, while using a light guide plate, to realize a planar light source for large display panels, intensive result of extensive investigations, lower other light guide plate of the light source portion provided on the side surface of the light guide plate by superimposing the, without becoming the surface of the light guide plate level difference occurs one side a flat planar light guide plate, from its one side, for example, at an interval of about 10 to 50 mm, the light diffusion plate or the light by arranging a diffusion sheet, almost become a uniform brightness in the plane, we found that it is possible to not affected little by the step of overlapping portions. そして、さらに鋭意検討を重ねた結果、導光板が一面側と他面側とで平行でなく、光源から遠ざかるにつれて、連続的に薄くしたり、段階的に薄くしても、その他面側に設けられる光反射パターンを調整することにより、一面側からほぼ均一な輝度で照射することができ、重ね合せ部分の段差を非常に小さくすることができることも見出した。 As a result of further intensive studies, the light guide plate is not parallel with the one side and the other side, the increasing distance from the light source, or continuously thinner, even if stepwise thinner, provided other side by adjusting the light reflection pattern which is can be illuminated with substantially uniform brightness from one side, it was also found that it is possible to very small step of the superposition portion.
【0010】 [0010]
本発明による面状光源は、点状または線状の光源と、該光源の光を側面から入射し平面状の一面からほぼ均一に照射する導光板とからなる面状光源ユニットが複数個設けられ、該面状光源ユニットの1個の前記光源部分が、他の面状光源ユニットの導光板における前記光源が設けられる側面と対向する端部の下側に重なるように並列して設けられ、該複数個の面状光源ユニットの一面側に一定間隔を介して光拡散板または光拡散シートが設けられている。 Surface light source according to the present invention includes a point-like or linear light source, substantially uniformly made of the irradiation light guide plate planar light source unit from one surface flat incident from the side of light of the light source is provided with a plurality , one of said light source portion of said surface light source unit is provided in parallel so as to overlap the lower side of the end portion facing the side where the light source in the light guide plate of another planar light source unit is provided, the the light diffusion plate or the light diffusion sheet through a predetermined distance on one side of the plurality of planar light source units are provided.
【0011】 [0011]
ここに導光板とは、板状体の少なくとも一つの側面から入射した光を平面状の一面側からほぼ均一に照射するように他面側に光反射パターンが形成された光伝送体を意味する。 And here the light guide plate, means light transmission body light reflection pattern is formed on the other surface so as to be substantially uniformly irradiated with light incident from at least one side of the plate from one surface side of the flat . なお、導光板は一面側と他面側とが平行である必要はなく、また、他面側は平面状である必要もない。 Incidentally, the light guide plate need not and one side and the other side is parallel, also, the other surface side need not be planar. また、光源部分とは、光源のみの部分のほか、光源と共に導光板の側面部分を含む場合の両方を含む意味である。 Further, the light source portion, other parts of the light source only, is meant to include both the case including the side portions of the light guide plate with the light source. さらに、点状または線状の光源とは、たとえばLEDのようにポイント的に発光するものが点状光源で、蛍光管のように長い範囲に亘って連続的に発光するものが線状光源であることを意味する。 Moreover, the point-like or linear light source, such as the one that points emit light as LED is a point light source, which continuously emits light over a long range as the fluorescent tube is a linear light source It means that there.
【0012】 [0012]
この構成にすることにより、導光板の側面に設けられる光源による光の不均一部分は他の導光板の裏面側に重なるように並べられるため、その影響がなく、また、光源部分が他の導光板の裏面に重なるように配列されるため、複数の導光板の一面が完全に同一平面にならなかったり、繋ぎ目部分の輝度の不連続が起り得るが、導光板と10mm程度以上の一定間隔を介して光拡散板または光拡散シートが設けられているため、その不連続を目立たなくすることができ、ほぼ全面で均一な輝度にすることができる。 With this arrangement, since the non-uniformity of the light by the light source that is provided on the side surface of the light guide plate are arranged so as to overlap the back surface side of the other light guide plate, without the influence, also the light source portion other electrically because it is arranged so as to overlap the rear surface of the optical plate, a plurality of one side of the light guide plate may not become completely the same plane, but can occur discontinuity of the luminance of the joint portion, the light guide plate and about 10mm or more predetermined intervals since the light diffusion plate or the light diffusion sheet is provided via, can be made inconspicuous the discontinuity, it can be made uniform brightness almost entirely.
【0013】 [0013]
前記面状光源ユニットの導光板は、前記光源が設けられる側面と対向する端部側の厚さが、前記光源が設けられる側の厚さと比較して薄く形成されることにより、光源部分を他の導光板の裏面側に重ねることによる段差を0または非常に小さくすることができ、複数の導光板の一面側をほぼ平面状にすることもできる。 The light guide plate of the planar light source unit, the thickness of the end portion side opposite to the side where the light source is provided that, by the light source is formed thinner than the thickness of the provided side other light source portion of the step by superposing on the back side of the light guide plate can be 0 or very small, the one side of the plurality of light guide plates may generally be a plane.
【0014】 [0014]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
つぎに、本発明の表示装置用の面状光源について説明をする。 Next, a planar light source for a display device of the present invention will be described. 本発明による面状光源は、図1(a)にその一実施形態の一部の断面説明図が示されるように、点状または線状の光源1と、その光源1の光を側面2aから入射し平面状の一面2cからほぼ均一に照射する導光板2とからなる面状光源ユニット10(11、12…)が複数個設けられ、1個の面状光源ユニット12の光源1部分が、他の面状光源ユニット11の導光板2における光源1が設けられる側面2aと対向する端部2bの下側に重なるように並列して設けられている。 Surface light source according to the present invention, as part of a cross-section illustration of an embodiment thereof in FIG. 1 (a) is shown, the light source 1 a point-like or linear, the light of the light source 1 from the side 2a incident planar light source unit 10 composed of a light guide plate 2 which is substantially uniformly irradiated from the planar first surface 2c (11, 12 ...) is provided with a plurality, which one of the light source 1 part of the planar light source unit 12, are provided in parallel so as to overlap the lower end 2b opposite to the side surface 2a of the light source 1 is provided in the light guide plate 2 of the other planar light source units 11. そして、複数個の面状光源ユニット10の一面2c側に一定間隔Hを介して光拡散板3または光拡散シートが設けられている。 The light diffusing plate 3 or the light diffusion sheet through a predetermined interval H on one surface 2c side of the plurality of surface light source unit 10 is provided.
【0015】 [0015]
図1に示される例では、この面状光源ユニット10が、図1に示されるように一端部を重ねて箱4内に並べられ、図示しないL金具(ステー)とビスなどにより両サイド(一端部2aおよび他端部2bと異なる側面側)で固定される構造になっている。 In the example shown in FIG. 1, the surface light source unit 10, arranged in the box 4 overlapping one end portion as shown in FIG. 1, both sides (one end such as by screws and L brackets (not shown) (stay) It has become fixed by structure and parts 2a and the other end portion 2b different side surface). そして、照射面2c側に光拡散板3が設けられている。 Then, the light diffusing plate 3 is provided on the irradiation surface 2c side. 導光板2がL金具などにより締め付けて固定されることにより、導光板2の光の進行方向側への移動も抑制することができると共に、LEDなどの光源1に故障などの異常が発生した場合でも、導光板を1枚取り外すことにより、その光源1を容易に取り替えることができるため、管理上好ましい。 By the light guide plate 2 is fixed by tightening the like L brackets, movement in the advancing direction of the light of the light guide plate 2 with can be suppressed, if an abnormality such as a failure in the light source 1 such as an LED has occurred But, by removing one of the light guide plate, it is possible to replace the light source 1 easily, administratively preferable. なお、箱体4は、その材料に限定されないが、光源の光を効率よく利用するためには、光反射性の優れた材料、たとえばアルミニウムなどの反射しやすい金属板、または金属板もしくはプラスティックなどの内面に反射しやすい白色塗料を塗布しておくことにより一層内部での反射がよく、光の損失が少なくなるため好ましい。 Incidentally, the box 4 is not limited to the material, the light from the light source efficiently to utilize the light reflecting material having superior, for example, easily it reflects a metal plate such as aluminum, or a metal plate or plastic, etc. good reflection even inside by keeping the easily reflects white paint was coated on the inner surface of preferable because a loss of light is reduced. しかし、反射性がなくても、内面に図示しない光反射シートを敷いたり、光反射シートで側面および底面を覆えば箱体がなくても構わない。 However, even without reflective, or covered with a light reflecting sheet (not shown) on the inner surface, it may be without a box body be covered by a side surface and a bottom surface in the light reflecting sheet.
【0016】 [0016]
光源1は、たとえばLEDのような消費電力の小さい発光素子が好ましい。 The light source 1, for example, low power consumption light-emitting element such as an LED is preferable. しかし、後述する図4に示される例のように、たとえば蛍光管のように、冷陰極管や熱陰極管などの線状光源を使用することもできる。 However, as in the example shown in FIG. 4 to be described later, it can be for example like the fluorescent tubes, the use of linear light source such as a cold cathode tube or a hot cathode tube. LEDの場合、図1に示される例では、透明樹脂で先端をドーム形状にしたランプ型(砲弾型)の例であるが、このような構造のLEDであれば、指向性が強いため、廻りを反射板などで被覆しなくても上面側に反射板5を設けるだけですみ、取り付けが簡単でありながら、光源の光を有効に利用することができる。 For LED, in the example shown in FIG. 1, is an example of a lamp type in which the tip dome with a transparent resin (bullet type), if the LED having such a structure, because a strong directivity, around even without coating the like reflector need only providing the reflecting plate 5 on the upper surface side, while the mounting is simple, light from the light source can be effectively utilized. しかし、チップ状の基板上にLEDチップをマウントして透明樹脂で被覆したり、さらにその外周に反射壁を形成したチップ型LEDでも同様に上面側に設けられる反射板5だけで有効に利用することができる。 However, by mounting the LED chip on the chip-shaped substrate coated with a transparent resin or, to effectively utilize only reflector 5 provided more similarly the upper surface even chip type LED forming the reflective wall to the outer periphery be able to. なお、図では模式的に示されており、LEDのリードが延びた状態で示されているが、プリント基板などにハンダ付され、複数個のLEDが全て1枚の基板に固定されると共に、リードが電気的に接続されるようになっている。 Incidentally, there is shown schematically in the figure, with but LED leads are shown in a state of extending, soldered on a printed circuit board, a plurality of LED is fixed all over one substrate, lead is adapted to be electrically connected.
【0017】 [0017]
さらに、LEDとしては、白色のLEDを用いれば、1個で白色の面状光源にすることができるが、赤(R)、緑(G)、青(B)の3種類のLEDを用いて、その混合により白色や他の混合色や、赤色など所望の色の発光LEDを使用して、所望の色の面状光源にすることができる。 Moreover, as the LED, the use of the white LED, can be a white surface light source with one of red (R), green (G), and using three types of LED and blue (B) can the white and or other mixed colors by mixing, using a desired color emitting LED such as a red, a desired color planar light source. 光源1としては、前述のように、蛍光管や電球アレーなどを使用し、図4で後述する反射シート6により蛍光管などを被覆することにより、導光板2内に有効に光を取り込むことができる。 As the light source 1, as described above, using a fluorescent tube or light bulb arrays, by coating the fluorescent tube by the reflection sheet 6 to be described later in FIG. 4, it is effectively to capture light into the light guide plate 2 it can. この場合、プリズムシートなどで指向性をもたせることにより、導光板2内に投入しやすくすることもできる。 In this case, by to have a like in directional prism sheet can be easily introduced into the light guide plate 2.
【0018】 [0018]
このランプ型LEDを光源として用いる場合、一般的に市販されているLEDを用い、後述する120〜200mmの長さ(L)の導光板に使用するには、10mm間隔で設ければ、500〜830ルクス程度の輝度を得ることができる。 When using this lamp type LED as the light source, an LED that is generally commercially available, for use in the light guide plate of the length of which will be described later 120~200mm (L) is, by providing at 10mm intervals, 500 it is possible to obtain luminance of about 830 lux. したがって、80mm幅の導光板であれば、8個程度並べれば、80mm×120〜200mm程度の導光板の表面から一様な輝度で照射をすることができる(導光板を用いないで、直接面内に配列すると、20mm間隔で設けても、4×6〜10=24〜40個必要で、しかも面内輝度の均一を図ろうとすると、少なくとも50mm以上の厚さの光拡散板を必要とする)。 Therefore, if the light guide plate 80mm width, if we lined up approximately 8, without using it (light guide plate to be irradiated with uniform luminance from the surface of 80mm × 120~200Mm about the light guide plate, direct surface When arranged within, it is provided at 20mm intervals, 4 × 6 to 10 = 24 to 40 pieces required, yet when the attempt is made uniform in-plane brightness, requires at least 50mm or more the thickness of the light diffuser plate ). なお、明るい面状光源にしたい場合には、光源の出力を大きくするのみならず、導光板の長さLを短くしたり、LEDの間隔を小さくすることによっても面内の輝度を大きくすることができ、暗くてもよい場合は、長さLを長くしたり、LEDの間隔を広げることにより、面内の輝度を調整することができる。 When it is desired to bright surface light source it can not only increase the output of the light source, or the length L of the light guide plate, to increase the brightness of the plane by reducing the distance between the LED can be, if may be dark, or by increasing the length L, a by increasing the distance between the LED, it is possible to adjust the brightness in the plane.
【0019】 [0019]
導光板2は、従来の導光板として利用されているものと同様の構造で、たとえば図2に一例の側面説明図が示されるように、厚さが3〜10mm程度の透明アクリル板2aなどの裏面(他面)に透明インク+樹脂ビーズ+チタン粉末などを混ぜたインクをシルク印刷することにより、光源1に近い側では小さく、遠ざかるにつれて大きくなる円形などの光反射パターン2bが形成されたもので、この光反射パターン2bの分布により、表面(一面)から面内で均一な輝度による照射ができるように形成されている。 The light guide plate 2 is the same structure as those utilized as a conventional light guide plate, for example, as side view of an example in FIG. 2 is shown, a thickness of a transparent acrylic plate 2a of about 3~10mm backside by an ink mixed with a transparent ink + resin beads + titanium powder (the other surface) to silk printing, on the side closer to the light source 1 decreases, as the light reflection pattern 2b such as larger circular with distance is formed in this the distribution of the light reflection pattern 2b, and is formed from the surface (one side) to allow irradiation with uniform brightness in the plane. 図2に示される例では、導光板2が全体で同じ厚さに示されているが、図1に示されるように徐々に薄くなるような形状でも、また、図5で後述する例のように、裏面側が不規則な形状でも、この光反射パターン2bを調整することにより、表面側から均一な輝度で照射することができる。 In the example shown in FIG. 2, although the light guide plate 2 is shown in the same thickness throughout, in gradually thinner such a shape as shown in FIG. 1, also, as in the example to be described later with reference to FIG 5 , even at the rear surface side is irregular shape, by adjusting the light reflection pattern 2b, it can be irradiated with a uniform intensity from the surface side.
【0020】 [0020]
図1に示される例では、平面的な大きさは幅W×長さLが80mm×120mmで、光源側の導光板の厚さt 1が4mm、その対向する端部1b側の厚さt 2が1mmになるようなテーパ形状に形成されている。 In the example shown in FIG. 1, in a planar size width W × length L of 80 mm × 120 mm, the light source side of the thickness t 1 is 4mm of the light guide plate, the thickness t of the end portion 1b side of the opposing 2 is formed in a tapered shape such that 1 mm. また、導光板2の側面には、光源1が設けられる側面を除いて、光反射性の塗料を塗布するか、白色またはミラー状のテープを貼着することにより、側面から光が漏れない構造になっている。 In addition, the side surface of the light guide plate 2, with the exception of the side which the light source 1 is provided, or applying a light-reflective coating, by attaching a white or mirror-like tape, light from the side leaking structure It has become. なお、通常は導光板の表面に光拡散シートが貼着されるが、本発明では不要で(貼着されていても構わない)、前述のように、複数の導光板ユニット10をまとめて、一定の間隔Hを介して光拡散板3または光拡散シートが設けられている。 Although usually the light diffusion sheet to the surface of the light guide plate is attached, (it may be adhered) unnecessary and in the present invention, as described above, together a plurality of light guide plate unit 10, light diffusing plate 3 or the light diffusion sheet is provided via a predetermined distance H.
【0021】 [0021]
光拡散板3は、たとえば3mm厚程度で、通称乳半と呼ばれる乳白色のアクリル樹脂(PMMA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、ガラスなどの板状体からなり、斜め方向からきた光でも表面であらゆる方向に均一に放射されるようにする機能を有している。 Light diffusing plate 3, for example 3mm thick or so, milky white acrylic resin commonly called milk half (PMMA), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, a plate-like body such as glass, the surface in the light coming from an oblique direction and it has a feature that is uniformly emitted in all directions. この光拡散板3は、厚い方が、下面からくる斜め方向の光でも指向性のない光とすることができるため好ましいが、下面の導光板ユニットによる光ムラが小さければ、薄いビニールシート(FFシート)などの光拡散シートまたは乳白シートでも構わない。 The light diffusing plate 3, thicker is, but preferably it is possible to light without directivity in the oblique direction of the light coming from the lower surface, the smaller the optical unevenness due to the lower surface of the light guide plate unit, a thin plastic sheet (FF sheet) may be a light diffusion sheet or milky white sheet such as.
【0022】 [0022]
本発明では、この光拡散板3が、導光板2の表面に直接貼着されるのではなく、導光板2の表面から一定距離Hだけ離して設けられている。 In the present invention, the light diffusing plate 3, rather than being directly attached to the surface of the light guide plate 2, are provided away from the surface of the light guide plate 2 by a predetermined distance H. この一定距離Hは、導光板ユニット10の繋ぎ目の輝度のバラツキにもよるが、通常は10〜20mm程度離せばよいが、多くても50mm以下、さらに多くても100mm以下離せば充分である。 This fixed distance H, depending on the intensity variation of the joint of the light guide plate unit 10, typically may be tied up about 10 to 20 mm, at most 50mm or less, it is sufficient tied up than 100mm be more . この間隙部を設けることにより、光の2次拡散が生じ、薄い光拡散板3または光拡散シートでも、導光板ユニット10の繋ぎ目における輝度のムラをぼかすことができ、光拡散板3表面での輝度のバラツキを殆ど目立たなくさせることができる。 By providing this gap, resulting second spreading of light, thin in the light diffusing plate 3 or the light diffusion sheet, it is possible to blur the unevenness of luminance in the joints of the light guide plate unit 10, the light diffusing plate 3 surface it can be made inconspicuous to the luminance variation in most cases. この距離Hを20mm程度にしても、図1(a)に示される光拡散板3の表面と箱体4の底面との全体の厚さTを、30mm程度で形成することができる。 Even if the distance H of about 20 mm, the total thickness T of the bottom surface of the surface and the box 4 of the light diffusing plate 3 shown in FIG. 1 (a), can be formed at about 30 mm.
【0023】 [0023]
図1(a)に示されるように、導光板2の大きさが幅W×長さLを80mm×120mmで、10mm間隔で、一側面2a側に8個のLEDを並べた導光板ユニット10(11、12、13)を縦方向に3個並べた場合に、光拡散板3の表面での輝度分布を図1(b)の平面図の状態で示す。 As shown in FIG. 1 (a), the size of the light guide plate 2 at 80 mm × 120 mm width W × length L, a at 10mm intervals, one side 2a the light guide plate by arranging eight LED on the side of the unit 10 when arranged three of (11, 12, 13) in the longitudinal direction, showing a luminance distribution on the surface of the light diffusing plate 3 in the form of a plan view of FIG. 1 (b). 図1(b)から明らかなように、継目部分で輝度が若干大きいが、支障のある程度ではなく、この導光板ユニット10を何枚も繋げることにより、少ないLEDの数で、所望の大きさの面状光源を得ることができる。 As apparent from FIG. 1 (b), slightly larger luminance at the seam portion, rather than a certain degree of difficulty, by connecting the light guide plate unit 10 several sheets, the number of small LED, the desired size it can be obtained planar light source. なお、横方向に関しては、幅広の導光板を用いて同じ間隔で光源の数を増やせば、同様に均一な面状光源を少ない導光板の数で幅広の面状光源とすることができる。 With respect to the horizontal direction, increasing the number of light sources at the same intervals using a wide light guide plate can be a wide planar light source with a small number of the light guide plate uniform planar light source as well.
【0024】 [0024]
本発明によれば、導光板に投入する光源部分を他の導光板の下側に重なるように複数個の導光板ユニットを並べることにより構成されているため、何個でも導光板ユニットを並べることができ、所望の大きさの面状光源を簡単に形成することができる。 According to the present invention, because it is composed by arranging a plurality of light guide plate unit so as to overlap the light source portion to be introduced into the light guide plate on the lower side of the other light guide plate, aligning the light guide plate unit any number can be, it is possible to easily form the surface light source having a desired size. しかも、重ね合せ部分における輝度の不均一性は、導光板の表面から一定間隔を介して光拡散板または光拡散シートが設けられることにより、その間隙部における光の2次拡散により解消され、非常に薄い光拡散板または光拡散シートが設けられるだけで、面内で均一な輝度が得られる。 Moreover, nonuniformity of brightness at overlapping portion by the light diffusion plate or the light diffusion sheet is provided from the surface of the light guide plate through a predetermined distance, it is eliminated by the second spreading of light in the gap, very thin only the light diffusion plate or the light diffusion sheet is provided, uniform brightness can be obtained in the plane in.
【0025】 [0025]
さらに、所望の輝度に応じて、光源の数を増減したり、導光板の大きさを増減することができ、所望の輝度で所望の大きさの面状光源を簡単に形成することができる。 Furthermore, depending on the desired brightness, or to increase or decrease the number of light sources, the size of the light guide plate can be increased or decreased, it is possible to easily form a surface light source having a desired size at a desired luminance. すなわち、LEDの10mmピッチを狭くすれば輝度を上げることができ、ピッチを広げれば輝度を落すことができるし、同じピッチの光源でも、導光板の長さLを変えることにより、表面輝度を調整することができる。 That is, if narrow 10mm pitch of LED can increase the brightness, to be able to lower the brightness should widen the pitch, in the light source of the same pitch, by changing the length L of the light guide plate, adjusting the surface brightness can do. たとえば図1(a)に示される構造で、80mm幅の導光板で8個のLEDを配置し、距離Hを20mmとしたとき、導光板の長さが120mmであれば、輝度が700〜870ルクスであったものが、200mmにすると面内の平均的な輝度は約680ルクスになり、さらに300mmの長さにすると約500ルクス、さらに400mmの長さにすると約400ルクスになり、同じ光源で導光板の長さを変えることにより表面輝度を調整することもできる。 For example, in the structure shown in FIG. 1 (a), in the light guide plate of 80mm wide placing eight LED, when the distance H was set to 20 mm, the length of the light guide plate if 120 mm, the brightness is from 700 to 870 those were lux, average luminance of the plane when the 200mm becomes about 680 lux, 500 lux still a length of 300 mm, is approximately 400 lux still a length of 400 mm, the same light source in it it is also possible to adjust the surface brightness by changing the length of the light guide plate. もちろん、導光板の長さを変えた場合には、その裏面の光反射パターンの調整により、表面全体で均一な輝度になるように導光板が形成される。 Of course, in the case of changing the length of the light guide plate, by adjusting the light reflection pattern of the back surface, the light guide plate is formed so as to uniform brightness across the surface.
【0026】 [0026]
図3(a)は、導光板ユニット10の重ね合せ部分を、たとえば導光板ユニット12の光源1だけが他のユニット11の導光板2の下側に重なるようにして配列した例である。 3 (a) is a superposition portion of the light guide plate unit 10 is an example in which for example only the light source 1 of the light guide plate unit 12 is arranged so as to overlap the lower side of the light guide plate 2 of the other units 11. この例でも、図1(a)と同様に、光源1側の端部2aの厚さt 1が4mmで、他端部2b側の厚さt 2が1mmのテーパ型導光板2を用いたが、後述する図5(f)〜(j)に示される例のように、他端部2b側の厚さを薄くすることにより、光源だけを他の導光板の下側に重ねて、導光板の表面をほぼ面位置に並べることもできる。 In this example, as in FIG. 1 (a), with a thickness t 1 is 4mm of the light source 1 side of the end portion 2a, the thickness t 2 of the other end 2b side with tapered light guide plate 2 of 1mm but, as in the example shown in FIG. 5 to be described later (f) ~ (j), by reducing the thickness of the other end 2b side, overlapping the light source only on the lower side of the other light guide plate, guide it is also possible to arrange the surface of the optical plate substantially plane position. このときの表面での輝度分布を図3(b)に図3(a)の平面図の形で示してある。 The luminance distribution of the surface at this time is shown in FIG. 3 (b) is shown in the form of a plan view of FIG. 3 (a). なお、この場合の導光板2の表面と光拡散板3(厚さ3mm)との距離Hは21mmで、光拡散板3の表面から箱体4の底面までの全厚さTは30mmであった。 Incidentally, the distance H is 21mm between the surface and the light diffusing plate 3 of the light guide plate 2 in this case (thickness 3 mm), total thickness T from the surface of the light diffusing plate 3 to the bottom of the box 4 is 30mm met It was. 導光板2および光源1は、図1(a)の例と同じにした。 The light guide plate 2 and the light source 1 was the same as the example of FIG. 1 (a). 図3(b)から明らかなように、面内輝度は711〜780ルクスで、前述の例よりも均一な輝度が得られた。 As apparent from FIG. 3 (b), plane brightness is from 711 to 780 lux, uniform brightness is obtained than the previous example.
【0027】 [0027]
図4は、さらに変形例を示す図で、この例では、光源1としてLEDではなく、40Wの蛍光管(長さが1200mm)を使用し、同時に導光板2を両面がほぼ平行な10mm厚のものを用いた例である。 Figure 4 is a diagram further showing a modified example, in this example, rather than LED as the light source 1, a fluorescent tube 40W (length 1200 mm) using a light guide plate 2 on both sides of the substantially parallel 10mm thickness at the same time it is an example of using the things. この場合は、蛍光管に指向性がなく、周囲全体に光が放出されるため、図4に示されるように、蛍光管1が反射シート6により被覆され、できるだけ多くの光が導光板2内に投入されるような構造になっている。 In this case, there is no directivity in the fluorescent tube, because the light all around is released, as shown in FIG. 4, the fluorescent tube 1 is covered by the reflection sheet 6, as many light inside the light guide plate 2 It has a structure such as that put in. また、導光板2の表面(他端部2b側表面)と光拡散板3の内面との距離Hは、前述と同様の20mmで、全体の厚さTは60mm程度に形成した。 The distance H of the surface of the light guide plate 2 (the other end portion 2b side surface) and the inner surface of the light diffusing plate 3 is a 20mm similar to that described above, the thickness T of the whole was formed of about 60 mm. 導光板2の大きさは、その幅(図の奥行き方向の寸法)を1250mm程度で、長さLを300mm、400mm、500mmと変えたが、他の構造は、前述の例と同じである。 The size of the light guide plate 2, the width (depth dimension of the drawing) of about 1250 mm, the length L 300 mm, 400 mm, but was changed with 500 mm, the other structure is the same as the previous example. その結果、300mm長では、平均して約4000ルクス、400mm長では3300ルクス、500mm長では3000ルクスと前述の例と同様に導光板の長さを長くするほど輝度は低下するが、ほぼ面内で均一な輝度を得ることができる。 As a result, the 300mm long, an average of about 4000 lux, 3300 lux at 400mm length, although the 500mm length luminance enough to increase the length of 3000 lux the previous example similarly to the light guide plate decreases, substantially plane in it is possible to obtain a uniform brightness. このような蛍光管などの線状光源を用いても、同様に面内均一で、無限の大きさの面状光源を得ることができる。 Be used linear light source such as such a fluorescent tube, likewise a-plane uniformity can be obtained infinite size planar light source.
【0028】 [0028]
図5は、導光板の形状例を示した図である。 Figure 5 is a diagram showing an example of the shape of the light guide plate. すなわち、図5(a)は、2枚の導光板の光源部を重ね合せた状態の平面図で、(b)〜(j)はそれぞれ導光板の側面説明図を示している。 That is, FIGS. 5 (a) is a plan view of a state where combined overlapping source portion of the two light guide plates, shows a side view of (b) ~ (j), respectively the light guide plate. すなわち、導光板の光照射面(一面)2cと反対側の面(他面)2dの形状を種々変更した例で、種々の形状にすることもできる。 That is, the light irradiation surface of the light guide plate (one side) 2c opposite to the surface (the other surface) 2d of the shape in various modified examples may be various shapes. いずれの形状にしても、導光板2裏面の光反射パターンを調整することにより、照射面側からほぼ均一な照射をすることができる。 In any shape, by adjusting the light reflection pattern of the light guide plate 2 back surface, it is possible to substantially uniform illumination from the illumination surface. また、重ね合せ部分も、導光板の一部も重ね合せてもよいし(図5(b)〜(e))、導光板2自身は突き当ての形式(図5(f)〜(j))にすることもできる。 Further, overlapping portions also may be combined also partially overlap the light guide plate (FIG. 5 (b) ~ (e)), the light guide plate 2 itself abutting format (FIG. 5 (f) ~ (j) it is also possible to).
【0029】 [0029]
図6は、さらに他の形状例を示す図である。 Figure 6 is a diagram showing still another shape example. すなわち、光源1を導光板2の側面側に配置するのではなく、導光板2の側面に凹部2fを形成し、その凹部2f内にLED1を配置した例である。 That is, instead of placing the light source 1 on the side surface side of the light guide plate 2, a recess 2f on the side surface of the light guide plate 2, an example of arranging the LED1 into the recess 2f. このような構造にしても、同様に導光板2の一部を重ねて所望の大きさの面状光源を形成することができる。 Even with this structure, similarly overlapping a portion of the light guide plate 2 can be formed planar light source having a desired size.
【0030】 [0030]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明したように本発明によれば、非常に少ない光源を用いながら、所望の輝度で、無限の所望の大きさで、輝度ムラがなく、全体の厚さが薄い面状光源を非常に安価に得ることができる。 According to the present invention described above, while using a very small light source, at a desired luminance, infinite desired size, without luminance unevenness, very inexpensive thin planar light source the overall thickness of the it can be obtained. その結果、広告などに用いる大形の電飾看板でも、LEDなど省電力で、長寿命の半導体発光素子を用いて、明るい表示をすることができる。 As a result, even large-sized decorative illumination signboard for use in advertising, the LED such as power saving, by using a semiconductor light emitting element having a long life, can be a bright display. その結果、省エネ電飾看板の発達に大きく寄与する。 As a result, greatly contributes to the development of energy-saving decorative illumination signboard.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明による面状光源の一実施形態の断面説明図およびその輝度分布を示す図である。 [1] The present invention cross-sectional view of one embodiment of a surface light source by and is a diagram showing the luminance distribution.
【図2】図1に示される導光板の構成説明図である。 2 is a configuration explanatory view of a light guide plate shown in FIG.
【図3】図1の変形例を示す図1と同様の説明図および輝度分布図である。 Figure 3 is a similar explanatory view and luminance distribution diagram of FIG. 1 showing a modification of FIG.
【図4】図1の変形例を示す図1(a)と同様の断面説明図である。 4 is a similar sectional view to FIG. 1 showing a modified example of FIG. 1 (a).
【図5】図1に示される導光板の形状例および重ね合せ例を示す図である。 5 is a diagram showing an example of a shape and superposition examples of the light guide plate shown in FIG.
【図6】図1に示される導光板と光源との配置例の変形例を示す図である。 6 is a diagram showing a modification of the arrangement of a light guide plate and the light source shown in FIG.
【図7】従来の面状光源の構成例を説明する図である。 7 is a diagram for explaining a configuration example of a conventional surface light source.
【図8】従来の面状光源の構成例を説明する図である。 8 is a diagram for explaining a configuration example of a conventional surface light source.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 光源2 導光板3 光拡散板 1 source 2 light guide plate 3 a light diffusing plate

Claims (2)

  1. 点状または線状の光源と、該光源の光を側面から入射し平面状の一面からほぼ均一に照射する導光板とからなる面状光源ユニットが複数個設けられ、該面状光源ユニットの1個の前記光源部分が、他の面状光源ユニットの導光板における前記光源が設けられる側面と対向する端部の下側に重なるように並列して設けられ、該複数個の面状光源ユニットの一面側に一定間隔を介して光拡散板または光拡散シートが設けられてなる面状光源。 A point-like or linear light source, substantially uniformly made of the irradiation light guide plate planar light source unit from one surface flat incident from the side of light of the light source is provided with a plurality, 1 of said surface light source unit the light source portion of the number is provided in parallel so as to overlap the lower side of the end portion facing the side where the light source in the light guide plate of another planar light source unit is provided, the several surface light source unit plurality surface light source comprising the light diffuser plate or a light diffusion sheet is provided via a predetermined interval on one side.
  2. 前記面状光源ユニットの導光板は、前記光源が設けられる側面と対向する端部側の厚さが、前記光源が設けられる側の厚さと比較して薄く形成されてなる請求項1記載の面状光源。 The light guide plate of the planar light source unit, the thickness of the end portion side opposite to the side where the light source is provided with a surface according to claim 1, wherein said light source is formed thinner than the thickness of the provided side Jo source.
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