JP2006108045A - Lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は照明装置に関するものである。 The present invention relates to a lighting device.
従来、液晶表示装置には冷陰極管を用いた面状照明装置が一般的に用いられている。 Conventionally, a surface illumination device using a cold cathode tube is generally used for a liquid crystal display device.
図13は従来の冷陰極管を用いた面状照明装置300を備えた液晶表示装置4の構成を説明するための概略斜視図である。
FIG. 13 is a schematic perspective view for explaining the configuration of a liquid
この液晶表示装置4は、面状照明装置300と、液晶表示パネル340とを備えている。面状照明装置300は相互に並行に設けられた複数の冷陰極管320を備えている。冷陰極管320の背面(図13で下側)には反射板310を備えている。冷陰極管320を挟んで反射板310と対向するように散乱板330が設けられている。冷陰極管320には水銀蒸気とアルゴンガスが封入されている。
The liquid
この冷陰極管320に封入されている水銀は人体及び環境に有害な物質であり、近年、環境保全の観点からその使用が制限されつつある。そのような潮流のもと、水銀等の有害物質を実質的に含まず、環境リスクの低い面状照明装置の研究開発が盛んに行われている。
Mercury enclosed in the
水銀等の有害物質を実質的に含まない面状照明装置として、例えば特許文献1には発光ダイオード(以下、「LED」とする。)を用いたバックライトユニット(面状照明装置)が開示されている。
For example,
図14は特許文献1に記載されたバックライトユニット5の概略斜視図である。
FIG. 14 is a schematic perspective view of the
このバックライトユニット5は、導光体410と、導光体410の側面に設けられた3つのLED420(点光源)とを備えている。導光体410の下面にはLED420から出射された光を出射面410aに放出するためのホログラムパターン430が形成されている。
点光源であるLED420から出射された光はそれぞれ導光体410の内部に放射状に広がるため、3つのLED420から出射された光は相互に干渉する。導光体410のうち複数のLED420からの出射光が干渉する部分cにはより多くの光が供給されるため、他の部分(例えば図14の部分b)より明るくなる。一方、導光体410のLED420が設けられた側面近傍に位置する部分aにはLED420からの光があまり届かないため、他の部分(例えば図14の部分b)より暗くなる。また、LED420から出射された光の一部は導光体410を透過していく際に導光体410により吸収される。そのため、出射面410aのうちLED420から離れた部分IIがLED420近傍部分Iよりも暗くなる。このように、バックライトユニット5から出射される面状光には斑があり、均一な面状光が得られないという問題がある。
Since the light emitted from the
本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は環境リスクが低い照明装置を実現することにある。第2の目的は均一な面状光を出射する照明装置を実現することにある。 This invention is made | formed in view of the point which concerns, The 1st objective is to implement | achieve the illuminating device with a low environmental risk. The second object is to realize an illumination device that emits uniform planar light.
本発明に係る照明装置では、発光素子と導光体とを少なくとも有する光源ユニットが一方向に複数配列されている。前記導光体は前記発光素子からの光を光入射側面から受光して主面から該光を出射する。前記導光体は前記光入射側面を基端とする楔状に形成されている。複数の前記光源ユニットは前記導光体の基端部と先端部とが交互となるように配列されている。 In the lighting device according to the present invention, a plurality of light source units each having at least a light emitting element and a light guide are arranged in one direction. The light guide receives light from the light emitting element from the light incident side surface and emits the light from the main surface. The light guide is formed in a wedge shape with the light incident side surface as a base end. The plurality of light source units are arranged so that the base end portion and the tip end portion of the light guide body are alternately arranged.
本発明に係る照明装置では導光体が光入射側面を基端とする楔状に形成されている。言い換えれば、導光体の基端側から先端側に向かって互いに近接する一対の光反射側面と光入射側面とにより構成される角は鋭角であるので、発光素子から出射された光の光反射側面への入射角度は大きい。そのため、発光素子から出射された光の光反射側面による反射率は高い。従って、複数配列された発光素子から導光体に入射した光のほとんどは導光体の上面から出射し、光源ユニットのそれぞれに設けられた発光素子の光が互いに干渉することを効果的に抑制することができる。 In the illumination device according to the present invention, the light guide is formed in a wedge shape with the light incident side surface as the base end. In other words, since the angle formed by the pair of light reflecting side surfaces and the light incident side surfaces that are close to each other from the proximal end side to the distal end side of the light guide is an acute angle, the light reflection of the light emitted from the light emitting element is reflected. The incident angle to the side is large. Therefore, the reflectance by the light reflection side surface of the light emitted from the light emitting element is high. Therefore, most of the light incident on the light guide from the plurality of light emitting elements is emitted from the upper surface of the light guide, and the light of the light emitting elements provided in each of the light source units is effectively prevented from interfering with each other. can do.
複数の光源ユニットは導光体の基端部と先端部とが交互となるように配列されている。この構成によれば発光素子から近く輝度が大きい基端部と発光素子から遠く輝度が小さい先端部とが交互に並ぶ。発光素子から近く輝度が大きい基端部と発光素子から遠く輝度が小さい先端部とから出射された光は互いに干渉するため、本発明に係る照明装置は全体的に輝度ばらつきが少ない。以上より、本発明に係る照明装置によれば均一な面状光が得られる。 The plurality of light source units are arranged so that the base end portion and the tip end portion of the light guide are alternately arranged. According to this configuration, the base end portion close to the light emitting element and having high luminance and the tip end portion far from the light emitting element and having low luminance are alternately arranged. Since the light emitted from the base end portion close to the light emitting element and having a high luminance and the tip end portion far from the light emitting element and having a low luminance interfere with each other, the illumination device according to the present invention has a small overall luminance variation. As mentioned above, according to the illuminating device which concerns on this invention, uniform planar light is obtained.
また、本発明に係る照明装置では光源ユニットが光反射側面を対向させて複数配列されている。このため、配列する光源ユニットの数量を適宜調整することによって、容易に照明装置の寸法を調整することができる。 Moreover, in the illuminating device according to the present invention, a plurality of light source units are arranged with the light reflection side surfaces facing each other. For this reason, the dimension of an illuminating device can be easily adjusted by adjusting suitably the quantity of the light source unit to arrange.
また、本発明に係る照明装置は水銀を含む陰極管等を有さないので、環境リスクが低い。 Moreover, since the illuminating device according to the present invention does not have a cathode tube or the like containing mercury, the environmental risk is low.
本発明に係る照明装置では互いに隣接する前記光源ユニットの間には間隙が形成されていても構わない。言い換えれば、互いに隣接する導光体の間に空気層が介在してもよい。導光体と空気層とは屈折率が大きく異なる。そのため、導光体と空気層との界面における光反射率が高く、発光素子から出射された光が導光体から空気層に出射する率がさらに低減される。従って、この構成によれば、複数配列された光源ユニットの各々の光が互いに干渉することを効果的に抑制できるので、より均一な面状光が得られる。また、前記間隙には光反射層が設けられていてもよい。また、前記光反射層は前記導光体よりも低い屈折率を有していてもよい。 In the illumination device according to the present invention, a gap may be formed between the light source units adjacent to each other. In other words, an air layer may be interposed between the light guides adjacent to each other. The light guide and the air layer have significantly different refractive indexes. Therefore, the light reflectance at the interface between the light guide and the air layer is high, and the rate at which the light emitted from the light emitting element is emitted from the light guide to the air layer is further reduced. Therefore, according to this structure, it can suppress effectively that each light of the light source unit arranged in multiple numbers mutually interferes, Therefore A more uniform planar light is obtained. Further, a light reflecting layer may be provided in the gap. The light reflecting layer may have a lower refractive index than the light guide.
本発明に係る照明装置は前記光を出射する前記導光体の上面にブレーズ(ブレーズパターン)が形成されていても構わない。ここで、ブレーズとは発光素子からの光の出射方向に角度をなして相互に並行に刻まれた複数の微細な溝のことをいう。ブレーズは発光素子からの光が入射する角度が小さくなるように形成されている。そのため、発光素子から出射された光のブレーズが形成された上面における反射率が小さい。従って、この構成によれば発光素子からの光が導光体から出射される率を高くすることができるので、より高輝度且つ低消費電力を実現することができる。また、上面のうち発光素子から近い部分のブレーズの形状と発光素子から遠い部分のブレーズの形状とを異ならしめても構わない。 In the illumination device according to the present invention, a blaze (blazed pattern) may be formed on the upper surface of the light guide that emits the light. Here, the blaze refers to a plurality of fine grooves formed in parallel with each other at an angle in the light emitting direction from the light emitting element. The blaze is formed so that the angle at which light from the light emitting element is incident becomes small. Therefore, the reflectance at the upper surface where the blaze of the light emitted from the light emitting element is formed is small. Therefore, according to this configuration, the rate at which the light from the light emitting element is emitted from the light guide can be increased, so that higher luminance and lower power consumption can be realized. Further, the shape of the blaze near the light emitting element in the upper surface and the shape of the blaze far from the light emitting element may be different.
本発明に係る照明装置では楔状の前記導光体が基端側から先端側に向かって互いに近接する一対の光反射側面を有し、前記一対の光反射側面は前記上面から下面に向かって互いに近接していても構わない。この構成によれば発光素子から出射された光の光反射側面への入射角度がより大きくなる。そのため、発光素子からの出射光は光反射側面に、より高い率で反射される。従って、複数配列された光源ユニットのそれぞれに設けられた発光素子の光が互いに干渉することをより効果的に抑制することができるので、より均一な面状光が得られる。 In the illumination device according to the present invention, the wedge-shaped light guide has a pair of light reflecting side surfaces that are close to each other from the base end side toward the tip end side, and the pair of light reflecting side surfaces are mutually facing from the upper surface toward the lower surface. You may be close. According to this configuration, the incident angle of the light emitted from the light emitting element to the light reflection side surface becomes larger. Therefore, the emitted light from the light emitting element is reflected at a higher rate on the light reflecting side surface. Therefore, it is possible to more effectively suppress the light of the light emitting elements provided in each of the plurality of light source units arranged from interfering with each other, so that more uniform planar light can be obtained.
本発明に係る照明装置は前記上面と対向する下面側に設けられた固定基板をさらに有すし、複数の前記光源ユニットは前記固定基板に固定されていても構わない。また、前記固定基板の前記光源ユニット側表面は光反射性を有していても構わない。この構成によれば導光体の下面から光が漏れることを効果的に防止することができる。従って、発光素子から出射した光の利用効率を高くすることができるので、高い輝度及び低い消費電力を実現することができる。 The lighting device according to the present invention may further include a fixed substrate provided on the lower surface side facing the upper surface, and the plurality of light source units may be fixed to the fixed substrate. Moreover, the light source unit side surface of the fixed substrate may have light reflectivity. According to this configuration, it is possible to effectively prevent light from leaking from the lower surface of the light guide. Accordingly, the utilization efficiency of the light emitted from the light emitting element can be increased, so that high luminance and low power consumption can be realized.
本発明に係る照明装置では前記発光素子は発光ダイオードであっても構わない。発光ダイオードは冷陰極管等と異なり、実質的に水銀等の環境有害物質を含有しないので、環境リスクを低くすることができる。また、発光ダイオードは寿命が長く、消費電力が小さい。そのため、この構成によれば長い製品寿命及び低い消費電力を実現することができる。 In the illumination device according to the present invention, the light emitting element may be a light emitting diode. Unlike a cold-cathode tube or the like, a light-emitting diode does not substantially contain an environmentally hazardous substance such as mercury, so that an environmental risk can be reduced. In addition, the light emitting diode has a long lifetime and low power consumption. Therefore, according to this configuration, a long product life and low power consumption can be realized.
本発明に係る照明装置は複数の前記光源ユニットから選ばれた少なくとも2つの光源ユニットが相互に異なる色の光を出射するものであっても構わない。また、前記少なくとも2つの光源ユニットに設けられた前記発光素子は印加される電流密度が相互に異なっていても構わない。この構成によれば発光素子に印加される電流密度を適宜調整することにより照明装置から出射される光の色調を調整することができる。 In the illumination device according to the present invention, at least two light source units selected from the plurality of light source units may emit light of different colors. The light emitting elements provided in the at least two light source units may have different applied current densities. According to this configuration, the color tone of the light emitted from the illumination device can be adjusted by appropriately adjusting the current density applied to the light emitting element.
本発明に係る照明装置は前記光源ユニットの前記上面を覆う散乱板をさらに有し、前記散乱板が前記光源ユニットから出射される光を拡散透過するものであっても構わない。この構成によれば複数の光源ユニットのそれぞれに設けられた導光体から出射する光は拡散板により拡散されるので、より均一な光が得られる。また、光源ユニットから選ばれた少なくとも2つの光源ユニットが相互に異なる色の光を出射するものである場合は、複数色の出射光が拡散板により拡散、混合されるので、均一な色調の光を出射することができる。 The illumination device according to the present invention may further include a scattering plate that covers the upper surface of the light source unit, and the scattering plate may diffuse and transmit light emitted from the light source unit. According to this configuration, light emitted from the light guides provided in each of the plurality of light source units is diffused by the diffusion plate, so that more uniform light can be obtained. In addition, when at least two light source units selected from the light source units emit light of different colors from each other, the emitted light of a plurality of colors is diffused and mixed by the diffusion plate, so that the light of uniform color tone Can be emitted.
以上説明したように、本発明に係る照明装置は環境リスクが低い。また、本発明に係る照明装置は均一な面状光を出射することができる。 As described above, the lighting device according to the present invention has a low environmental risk. Moreover, the illumination device according to the present invention can emit uniform planar light.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)図1は実施形態1に係る面状照明装置1の上面12b側から見た概略正面図である。尚、図1には説明の便宜上、散乱板30は描画していない。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic front view of a
図2は面状照明装置1の概略側面図である。
FIG. 2 is a schematic side view of the
面状照明装置1では複数の光源ユニット10がX方向に一列に配列されている。配列された複数の光源ユニット10の間のそれぞれには間隙が形成されており、間隙のそれぞれには光反射層20が設けられている。複数の光源ユニット10のそれぞれは、LED11と、光入射側面12aを基端としてY方向に延びる楔形の導光体12とを有する。複数の導光体12の基端部と先端部とは一方面において交互になっている。具体的には、隣接する導光体12の先端部と基端部とが面状照明装置1の一方面側にある。また、図2に示すように、導光体12の上面12b側には散乱板30が設けられ、導光体12の下面側には固定基板40が設けられている。
In the
図3は光源ユニット10の概略斜視図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view of the
図4は光源ユニット10の上面12b側から見た概略正面図である。
FIG. 4 is a schematic front view of the
図5は光源ユニット10の光入射側面12a側から見た概略側面図である。
FIG. 5 is a schematic side view of the
導光体12は、LED11が設けられた光入射側面12aを基端とする楔状であり、基端側から先端側に向かって互いに近接する一対の光反射側面12dを有する。詳細には、光入射側面12aは矩形に形成され、上面12b及び下面12cは鋭角2等辺三角形に形成されている。上面12bの底角は60度以上且つ90度未満であることが好ましい。上面12bと下面12cとは合同であることが好ましい。上面12bと下面12cとは平行である。光反射側面12dは矩形であり、一対の光反射側面12dは先端部において接している。また、図1に示すように隣接する導光体12の光反射側面12d同士は対向している。尚、上面12bと下面12cとは台形に形成されていてもよい。
The
この面状照明装置1ではLED11から出射された光が光入射側面12aから導光体12に入射する。入射光は導光体12内で導光され上面12bから出射される。上面12bから出射された光は散乱板30によってさらに散乱され均一な面状光として面状照明装置1から出射する。
In the
図3に示すように、複数の光源ユニット10の各々はLED11を有している。導光体12は光入射側面12dを基端とする楔状に形成されている。言い換えれば、光入射側面12aと光反射側面12dとは鋭角を形成しているので、LED11から出射された光の光反射側面12dへの入射角は大きい。光反射側面12dへの入射角が大きいほど光反射側面12dにおける反射率が高くなる。そのため、LED11から導光体12に入射した光の多くは上面12bから出射され、光反射側面12dからはほとんど出射されない。従って隣接する光源ユニット10間でLED11からの光が相互に干渉することを効果的に抑制することができる。
As shown in FIG. 3, each of the plurality of
LED11から出射された光の導光体12の透過率が100%ではなく、LED11から出射された光は導光体12を透過するにともなって、その一部が導光体12に吸収される。そのため、導光体12の上面12bのうちLED11から遠い部分(先端部S)はLED11から近い部分(基端部K)より輝度が小さくなる。面状照明装置1では導光体12の比較的輝度の大きな基端部Kと比較的輝度の小さな先端部Sとが交互となるように配列されている。具体的には、図1に示すように、導光体12αの基端部Kと、これに隣接する導光体12βの先端部Sとが一方面側にある。従って、面状照明装置1では全体的に輝度ばらつきが少ない。例えば、局部的に輝度の大きな部分や輝度の小さな部分がない。また、交互に配列された先端部Sから出射された比較的輝度の小さい光と、基端部Kから出射された比較的輝度の大きい光とは散乱板30によって拡散、混合される。そのため、面状照明装置1によれば輝度ムラがなく、均一な光を得ることができる。
The transmittance of the
この面状照明装置1では配列する光源ユニット10の数量が限定されない。配列する光源ユニット10の数量に関わらず上述の効果が得られるので、この面状照明装置1では均一な面状光が得られる。従って、配列する光源ユニット10の数量を適宜調整することによって容易に面状照明装置1の大きさ(図1でX方向の長さ)を容易に調整することができる。面状照明装置1のX方向の大きさの調整に際して、光源ユニット10自体の設計を変更する必要はない。
In the
面状照明装置1は相互に隣接する光源ユニット10の間隙に設けられた光反射層20を有する。光反射層20は隣接する導光体12の双方に密着している。光反射層20は導光体12よりも屈折率の低い材料で形成されており、導光体12と光反射層20とは屈折率が大きく異なる。そのため、光反射層20と隣接する導光体12との界面における光反射率は高く、LED11から出射された光が導光体12から光反射層20へ出射することを効果的に抑制することができる。従って、複数配列された光源ユニット10のそれぞれに設けられたLED11の光が互いに干渉することを効果的に抑制することができるので、より均一な面状光が得られる。
The
本実施形態1では光反射層20は導光体12よりも低い屈折率を有する材料により形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光を反射する金属材料により形成されていても構わない。また、本実施形態1では相互に隣接する光源ユニット10の間隙に光反射層20が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば相互に隣接する光源ユニット10の間隙に空気層が介在していても構わない。
In the first embodiment, the
導光体12の上面12bにはLED11からの光が上面12bへ入射する角度が小さくなるようにブレーズ13が形成されている。そのため、LED11から出射された光のブレーズ13が形成された上面12bにおける反射率が小さい。従って、LED11から出射された光の上面12bからの出射率を高くすることができるので、より高い輝度及び低い消費電力を実現することができる。また、上面12bのうちLED11から近い部分のブレーズとLED11から遠い部分のブレーズを異ならしめても構わない。例えば、上面12bのうちLED11から近い部分にはピッチの長いブレーズが形成され、遠い部分にはピッチの短いブレーズが形成されていても構わない。これにより、上面12bのうちLED11から近い部分の光反射率をLED11から遠い部分の光反射率よりも低くすることができるので、輝度ムラをより低減することができる。
A
固定基板40には複数の導光体12の下面12cが固定されている。固定基板40の導光体側表面40aは光反射性を有する。このため、導光体の下面12cから光が漏れることを効果的に抑制することができる。従って、LED11から出射した光の利用効率を高くすることができるので、高い輝度及び低い消費電力を実現することができる。導光体12を固定基板40に固定する方法としては、例えば導光体12と固定基板40とを両面テープにより接着固定する方法が挙げられる。
The fixed
発光素子としてのLED11は実質的に水銀等の環境有害物質を含有しない。そのため、環境リスクを低くすることができる。また、LED11は消費電力が小さく、長い寿命を有する。そのため、消費電力が小さく、長い製品寿命を有する面状照明装置1を実現することができる。本実施形態1では発光素子としてLEDを用いているが、本発明は何らこの構成に限定されるものではない。例えば、発光素子として有機エレクトロルミネッセンス素子、無機エレクトロルミネッセンス素子等を用いても構わない。また、本実施形態1では発光素子として1つのLED11が設けられているが、光源ユニット10は2つ以上のLEDを有していても構わない。個々の光源ユニット10の発光輝度を高めることができるので、高輝度な面状照明装置1を実現することができる。
The
次に、面状照明装置1を構成する各部材の材料について説明する。尚、下記の部材の材料は単なる例示であって、本発明は何らこれらに限定されるものではない。LED11の材料としてはGaP、GaAsP、GaAlAs、InGaAlP、GaN、ZnSe、ZnTe、ZnS、及びSiC等が挙げられる。これらの材料を混合して用いても構わない。導光体12の材料としてはアクリル、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アモルファスポリオレフィン、ポリカーボネート等が挙げられる。光反射層20の材料としては、アルミニウム(Al)、銀(Ag)等の金属材料、 等の低屈折率樹脂等が挙げられる。散乱板30はポリカーボネートやポリエステルの基材フィルムに、透明ビーズを混入した樹脂がコートされたシート等により構成することができる。固定基板40はガラス基板等に、スパッタ法等を用いてアルミニウム(Al)、銀(Ag)等をコーティングした基板等により構成することができる。
Next, the material of each member which comprises the planar illuminating
図6は面状照明装置1を備えた液晶表示装置の概略側面図である。
FIG. 6 is a schematic side view of a liquid crystal display device provided with the
この液晶表示装置は、面状照明装置1と、液晶表示パネル50とを有する。液晶表示パネル50は2枚の偏光板51、52により挟持されている。上述の通り面状照明装置1は均一な面状光を出射することができる。従って、液晶表示パネル50には均一な面状光が入射するので、この液晶表示装置は均一で斑のない画像表示が可能である。
The liquid crystal display device includes a
(実施形態2)図7は実施形態2に係る面状照明装置2の光出射面側から見た概略正面図である。
(Embodiment 2) FIG. 7 is a schematic front view of a
図8は面状照明装置2の概略側面図である。
FIG. 8 is a schematic side view of the
面状照明装置2では複数の光源ユニット110がX方向に一列に配列されている。配列された複数の光源ユニット110の間のそれぞれには間隙が形成されており、間隙のそれぞれには光反射層120が設けられている。複数の光源ユニット110のそれぞれはLED111と、光入射側面12aを基端としてY方向に長い楔形の導光体112とを有する。複数の導光体112の基端部と先端部とは交互になっている。具体的には、隣接する導光体12の先端部と基端部とが面状照明装置2の一方面側にある。また、図8に示すように、導光体112の上側には散乱板130が設けられ、導光体112の下側には固定基板140が設けられている。複数配列された光源ユニット110の個々の構成及び形状は実施形態1に係る光源ユニット10と同様である。複数配列された光源ユニット110はR(赤)の光を出射するLED111Rを備えた光源ユニット110Rと、G(緑)の光を出射するLED111Gを備えた光源ユニット110Gと、B(青)の光を出射するLED111Bを備えた光源ユニット110Bとに分けられる。光源ユニット110R、110G、及び110Bはこの順番で配列されている。ここでは実施形態1に係る面状照明装置1と異なる点、具体的には光源ユニット110R、110G、及び110Bについて詳細に説明する。
In the
この面状照明装置2では光源ユニット110R、110G、及び110Bから出射されたR(赤)、G(緑)、及びB(青)の光は散乱板130により拡散、混合され均一な色調の面状光として出射される。面状照明装置2から出射される光の色調は光源ユニット110R、110G、及び110Bのそれぞれから出射される光の強度によって決まる。例えば、LED111Rから出射される光の強度を強くすることにより光源ユニット110Rから出射されるRの光の強度を強くした場合は、より赤みがかった色調の出射光が得られる。LED111から出射される光は印加される電流密度が大きくなるに従って強くなる。従って、LED111R、111G、及び111Bに印加される電流密度を調整することによって面状照明装置2から出射される光の色調を調整することができる。この色調の調整方法によればLED111の色調を変更することなく、面状照明装置2から出射される光の色調を容易に調整することができる。
In the
本実施形態2では面状照明装置2を3種の光源ユニット110により構成したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、面状照明装置2を4種以上の光源ユニット110により構成しても構わない。
In the second embodiment, the
(実施形態3)図9は実施形態3に係る面状照明装置3の概略側面図である。
(Third Embodiment) FIG. 9 is a schematic side view of a
面状照明装置3では複数の光源ユニット210が一方向に配列されている。配列された複数の光源ユニット210の間のそれぞれには間隙220が形成されている。複数の光源ユニット210のそれぞれはLED211と楔形の導光体212とを有する。複数の導光体212の基端部と先端部とは交互になっている。具体的には、隣接する導光体212の先端部と基端部とが面状照明装置3の一方面側にある。導光体212の上側には散乱板230が、導光体212の下側には固定基板240がそれぞれ設けられている。
In the
図10は光源ユニット210の概略斜視図である。
FIG. 10 is a schematic perspective view of the
図11は光源ユニット210の光入射側面212a側から見た概略側面図である。
FIG. 11 is a schematic side view of the
導光体212はLED211が設けられた光入射側面212aを基端とする楔状であり、基端側から先端側に向かって互いに近接する一対の光反射側面212dを有する。一対の光反射側面212dは上面212bから下面212cに向かって互いに近接している。詳細には、光入射側面212aは捩れ四辺形に形成されている。上面212b及び下面212cは鋭角2等辺三角形に形成されている。上面212bの頂角の角度は下面212cの頂角の角度より大きい。上面212bの底角は60度以上且つ90度未満であることが好ましい。上面212bと下面212cとは台形に形成されていてもよい。この場合、上面212bの底辺の長さは下面212cの底辺の長さよりも長くなる。上面212bと下面212cとは相似形であることが好ましい。下面212cがなく、一対の光反射面212dが接していてもよい。この場合光入射側面212aは三角形となる。隣接する導光体12の光反射側面212d同士は対向している。
The
面状照明装置3では導光体212が光入射側面212aを基端とする楔状に形成されおり、且つ一対の光反射側面212dは上面212bから下面212cに向かって互いに近接している。言い換えれば、光入射側面212aと光反射側面212dとがなす角度が鋭角であり、且つ下面212cと光反射側面212dとがなす角度が鈍角である。そのため、本実施形態3に係る光源ユニット210は実施形態1に係る光源ユニット10と比べて光源211から出射された光の光反射側面212dへの入射角がより大きく、LED211からの出射光の光反射側面212dにおける反射率がさらに大きい。従って、LED211からの光が光反射側面212dから出射することをより効果的に防止することができ、LED211の光が相互に干渉し合うことをより効果的に防止することができる。以上より、面状照明装置3によればより均一な面状光を得ることができる。
In the
また、一対の光反射側面212dは上面212bから下面212cに向かって互いに近接しており、図11に示すように、導光体212の間には導光体212と屈折率が大きく異なる空気層が介在する。そのため、導光体212と空気層との界面における光反射率が高く、LED211から出射された光が導光体212から空気層に出射する率をさらに低減することができる。従って、この面状照明装置3では複数配列された光源ユニット210の各々の光が互いに干渉することを効果的に防止することができるので、より均一な面状光が得られる。
Also, the pair of light reflecting
図12は面状照明装置3を備えた液晶表示装置の概略側面図である。
FIG. 12 is a schematic side view of a liquid crystal display device provided with the
この液晶表示装置は、面状照明装置3と、液晶表示パネル250とを備えている。液晶表示パネル250は偏光板251及び252により挟持されている。上述の通り、面状照明装置3は均一な面状光を出射することができる。そのため、面状照明装置3の上に設けられた液晶表示パネル250には均一な面状光が入射する。従って、この液晶表示装置は輝度斑がなく均一な画像を表示することができる。
This liquid crystal display device includes a
以上説明したように、本発明に係る照明装置は、環境リスクが低く、均一な面状光を出射することができる。そのため、液晶表示装置のバックライト等として有用である。 As described above, the lighting device according to the present invention has low environmental risk and can emit uniform planar light. Therefore, it is useful as a backlight of a liquid crystal display device.
1、2、3、300 面状照明装置
4 液晶表示装置
5 バックライトユニット
10、110、210 光源ユニット
11、111、211、420 LED
12、112、212、410 導光体
13、113、213 ブレーズ
20、120 光反射層
30、130、230、330 散乱板
40、140、240 固定基板
50、250、340 液晶表示パネル
51、52、251、252 偏光板
310 反射板
320 冷陰極管
430 ホログラムパターン
1, 2, 3, 300 Planar illumination device
4 Liquid crystal display device
5 Backlight unit
10, 110, 210 Light source unit
11, 111, 211, 420 LED
12, 112, 212, 410 Light guide
13, 113, 213 Blaze
20, 120 Light reflecting layer
30, 130, 230, 330 Scattering plate
40, 140, 240 Fixed substrate
50, 250, 340 LCD panel
51, 52, 251, 252
Claims (12)
前記導光体は前記発光素子からの光を光入射側面から受光して主面から該光を出射し、
前記導光体は前記光入射側面を基端とする楔状に形成され、
複数の前記光源ユニットは前記導光体の基端部と先端部とが交互となるように配列されている照明装置。 A lighting device in which a plurality of light source units each having at least a light emitting element and a light guide are arranged in one direction,
The light guide receives light from the light emitting element from a light incident side surface and emits the light from a main surface;
The light guide is formed in a wedge shape with the light incident side surface as a base end,
The illuminating device in which the plurality of light source units are arranged so that a base end portion and a tip end portion of the light guide body are alternately arranged.
互いに隣接する前記光源ユニットの間には間隙が形成されている照明装置。 The lighting device according to claim 1,
A lighting device in which a gap is formed between the light source units adjacent to each other.
前記間隙には光反射層が設けられている照明装置。 The lighting device according to claim 2,
A lighting device in which a light reflecting layer is provided in the gap.
前期光反射層は前記導光体よりも低い屈折率を有する照明装置。 The lighting device according to claim 3,
The lighting device in which the light reflection layer in the previous period has a lower refractive index than the light guide.
前記光を出射する前記導光体の前記上面にはブレーズが形成されている照明装置。 The lighting device according to claim 1,
A lighting device in which a blaze is formed on the upper surface of the light guide that emits the light.
楔状の前記導光体は基端側から先端側に向かって互いに近接する一対の光反射側面を有し、
前記一対の光反射側面は前記上面から下面に向かって互いに近接している照明装置。 The lighting device according to claim 1,
The wedge-shaped light guide has a pair of light reflecting side surfaces that are close to each other from the proximal side toward the distal side,
The pair of light reflecting side surfaces are close to each other from the upper surface toward the lower surface.
前記導光体の前記下面側に設けられた固定基板をさらに有し、
複数の前記光源ユニットは前記固定基板に固定されている照明装置。 The lighting device according to claim 1,
Further comprising a fixed substrate provided on the lower surface side of the light guide,
The lighting device in which the plurality of light source units are fixed to the fixed substrate.
前記固定基板の前記光源ユニット側表面は光反射性を有する照明装置。 The lighting device according to claim 7,
The light source unit side surface of the fixed substrate is a lighting device having light reflectivity.
前記発光素子は発光ダイオードである照明装置。 The lighting device according to claim 1,
The lighting device, wherein the light emitting element is a light emitting diode.
複数の前記光源ユニットから選ばれた少なくとも2つの光源ユニットは相互に異なる色の光を出射する照明装置。 The lighting device according to claim 1,
An illuminating device in which at least two light source units selected from the plurality of light source units emit light of different colors.
前記少なくとも2つの光源ユニットに設けられた前記発光素子は印加される電流密度が相互に異なる照明装置。 The lighting device according to claim 10,
The light emitting device provided in the at least two light source units is a lighting device in which applied current densities are different from each other.
前記光源ユニットの前記上面を覆う散乱板をさらに有し、
前記散乱板は前記光源ユニットから出射される光を拡散透過する照明装置。 The lighting device according to claim 1,
A scattering plate covering the upper surface of the light source unit;
The scattering plate is an illumination device that diffuses and transmits light emitted from the light source unit.
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