JP2007134094A - 面発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高輝度で光量ムラが無く広範囲での均一度を確保できるといった優れた面発光装置を提供する。
【解決手段】複数の発光体１と、これら複数の発光体１を載置する載置面２１１と、この載置面２１１から起立して成り且つ内向き反射面３ｘを備えた断面が略多角形状の反射部３とを具備して成り、前記発光体１から照射される光を前記反射部３の先端開口部３ａから照射するように構成した面発光装置Ａであって、前記内向き反射面３ｘのうち、内向き反射面３ｘ同士が隣接し合う隅部３ｘａの表面粗さを、前記隅部３ｘａ以外の平面部３ｘｂの表面粗さよりも粗くするようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、液晶表示パネルのバックライト等として用いられる面発光装置に関するものである。

従来から液晶表示パネルの後面に配され、この液晶表示パネルにバックライト光を照射するようにした面発光装置が知られている。

具体的にこの種の面発光装置は、例えば、液晶表示パネルの後面に設けられて成る複数の発光体と、内向き反射面を備え且つ前面に開口部を有する略箱体状の反射部とを主な構成要素としている（例えば、特許文献１参照。）。そして、このような面発光装置は、バックライトとして均一な光を照射できるように、内向き反射面には、面精度を向上させるための電解研磨仕上げが施されている。
特開２００５−２６２０２（第３頁、第１図）

ところがこのような従来の構成では、隣接し合う内向き反射面の連続部分が、例えば板金のＲ曲げ加工により形成している場合などには、この連続部分が凹面鏡のような機能を発揮するため、それら各内向き反射面から等距離の位置に、明るいスジ状の光量ムラが発生してしまうといった問題点を有している。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、高輝度でありながら光量ムラが無く広範囲での均一度を確保できるといった優れた面発光装置を提供することにある。

すなわち本発明にかかる面発光装置は、複数の発光体と、これら複数の発光体を載置する載置面と、この載置面から起立して成り且つ内向き反射面を備えた断面が略多角形状の反射部とを具備して成り、前記発光体から照射される光を前記反射部の先端開口部から照射するように構成した面発光装置であって、前記内向き反射面のうち、内向き反射面同士が隣接し合う隅部の表面粗さを、前記隅部以外の平面部の表面粗さよりも粗くしていることを特徴とする。

このようなものであれば、隅部の表面粗さを、平面部の表面粗さよりも粗くしているため、平面部によって高輝度を実現しながら、明るいスジ状の光量ムラが発生することを効果的に防止することができる。

すなわち、高輝度で光量ムラが無く広範囲での均一度を確保できるといった優れた面発光装置を提供することができる。

なお、上述した効果を好適に得るための内向き反射面に対する望ましい加工方法としては、前記隅部がバフ研磨仕上げを施したものであり、前記平面部が電解研磨仕上げを施したものが挙げられる。

前記反射部の断面形状が、略矩形状であれば、航空機の機器として搭載するに好適である。

内向き反射面による反射を利用して、均一な面発光状態を得られるようにするには、前記載置面の周辺部に配する発光体の間隔を、前記載置面の中央部に配する発光体の間隔よりも小さい間隔に設定していることが好ましい。

また、同様の影響を考慮して、均一な面発光状態を得られる他の構成としては、複数の発光体を所定間隔で配して成るものであって、前記反射部の内向き反射面とこの内向き反射面の最も近くに配した発光体との間隔を、前記所定間隔の２分の１よりも小さい間隔に設定しているものが挙げられる。

無用なコストアップを招来することなく、光量ムラを効果的に防止して均一な面発光状態を得られるようにするためには、前記発光体が照射する光量を検知する光量センサと、前記光量センサで検知した光量に基づいて、前記載置面に載置している複数の発光体が照射する光量を制御する制御部とを具備して成ることが好ましい。

前面側に照射する光を無用に妨げることなく、光量ムラを効果的に防止して均一な面発光状態を得られるようにするためには、前記載置面の裏面側に設けて成り且つ輝度調整用の発光体を載置する第２載置面と、この第２載置面に載置している輝度調整用の発光体が照射する光量を検知する第２光量センサと、前記第２光量センサで検知した光量に基づいて、前記載置面に載置している複数の発光体が照射する光量を制御する第２制御部とを具備していることが望ましい。

本発明の望ましい態様としては、後面からのバックライト光を透過可能な表示部を備えた液晶表示パネルとともに使用するものであって、前記表示部の後面に対面させて、前記反射部の先端開口部を配しているものが挙げられる。

このように本発明に係る面発光装置は、隅部の表面粗さを、平面部の表面粗さよりも粗くしているため、平面部によって高輝度を実現しながら、明るいスジ状の光量ムラが発生することを効果的に防止することができる。

すなわち、高輝度で光量ムラが無く広範囲での均一度を確保できるといった優れた面発光装置を提供することができる。

以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る面発光装置Ａは、後面からのバックライト光を透過可能な表示部を備えた液晶表示パネル（図示せず）とともに使用するものであって、図１に示すように、複数の発光体１と、これら複数の発光体１を載置する載置面２１１を前面側に有する載置台２と、前記載置面２１１の周縁部から起立して成り且つ内向き反射面３ｘを備えた断面が概ね略矩形状の反射部３と、前記発光体１に外部から電力を供給する電源ケーブル４とを具備して成り、前記反射部３の先端開口部３ａを前記表示部の後面に対面させて配するとともに前記発光体１から照射される光を前記反射部３の先端開口部３ａから照射するように構成したものである。そして、本実施形態では、この面発光装置Ａが、前記発光体１が照射する光量を検知する光量センサ５と、前記光量センサ５で検知した光量に基づいて、前記載置面２１１に載置している複数の発光体１が照射する光量を制御する制御部（図示せず）とをさらに具備して成るようにしている。以下、各部を具体的に説明する。なお、本実施形態では発光体１が光を照射する側を「前側」として説明を進めるものとする。

発光体１は、発光素子であるＬＥＤとこれを保持する保持部材とを具備し（図示略）、これらをいわゆるパワーＬＥＤパッケージとして一体化したものである。より具体的に、ＬＥＤは、所定時間連続して所定の電流を流すことが可能で、比較的大きな光量で白色光を発光し得るものを用いている。保持部材は、前記ＬＥＤをダイボンディング等により搭載した金属製（例えば銅製）で熱伝導性の良好なブロック状の導体と、前記導体に外嵌してこれを支持する樹脂フレームと、前記ＬＥＤを保護するための透明半球状の樹脂モールド部とを備えている。

載置台２は、反射部３の内向き反射面３ｘ間に配され且つ表面（本発明の「載置面２１１」に相当）に前記発光体１を載置するための回路パターンを形成した基板２１と、この基板２１を支持する支持体２２とを具備する２段を成すものである。そして、基板２１と支持体２２とは共に平面視した際に、正方形の４隅をそれぞれ面取りした概ね略矩形状を有するように構成している。なお、本実施形態では、支持体２２が、６９ｍｍ角の正方形について８ｍｍの面取りを行った外形寸法を有するものとしているが、実施態様に応じて適宜変更可能である。また、本実施形態では、基板２１と支持体２２とは、それぞれに形成した取付孔（図示せず）及びねじｎを利用して着脱可能に取り付けられるようにしている。

また、基板２１には、面取りしたコーナ４隅を除き、所定ピッチＰ（本実施形態では、５．４ｍｍ×６．６ｍｍ）で発光体１を配列し得るように、回路パターンを形成してある。

さらに、内向き反射面３ｘと、この内向き反射面３ｘに沿って載置面２１１の最周囲に配した発光体１との間隔を、載置面２１１の中央部に配する発光体１の間隔よりも小さい間隔（本実施形態では、前記所定ピッチＰの１／２以下）に設定している（図２参照）。

反射部３は、前記正方形の一辺と対応する部分に配される４つの第１反射壁３１ａ〜３１ｄ（以下、第１反射壁３１と総称する）と、面取りしたコーナ部分に配される４つの第２反射壁３２ａ〜３２ｄ（以下、第２反射壁３２と総称する）とを具備する、断面が概ね略矩形状を成す枠状のものであって、これら各部をステンレス素材を塑性変形加工により形成して成る。すなわち、隣接し合う第１反射壁３１と第２反射壁３２とが、内角で１３５度を成すようにしている。なお、本実施形態では、この反射部３が、前記支持体２２と同様の外形寸法を有するようにしているが、実施態様に応じて適宜変更可能である。

そして、図３などに示すように、第１反射壁３１および第２反射壁３２のそれぞれの内向き面を、発光体１が照射する光を反射可能な内向き反射面３ｘとしている。この内向き反射面３ｘのうち、内向き反射面３ｘ同士が隣接し合う隅部３ｘａの表面粗さを、前記隅部３ｘａ以外の平面部３ｘｂの表面粗さよりも粗くしている。具体的には、隅部３ｘａにはバフ研磨仕上げを施し、平面部３ｘｂには電解研磨仕上げを施している。

電源ケーブル４は、前記基板２１を介して前記ＬＥＤに電力の供給を行うものである。

光量センサ５は、発光体１が照射する光量を検知する受光部と、この受光部を保持する平面視略矩形状で樹脂製の保持体とを備えて成るものであって（図示略）、本実施形態では、Ｓｉフォトダイオードを用いている。なお、本実施形態では、受光部に、感度波長範囲が３２０ｎｍ〜８４０ｎｍ、最大感度波長が５４０ｎｍ、受光感度が０．３Ａ／Ｗの特性を有するものを用いているが、これに限られるものではない。また、本実施形態では、この光量センサ５を、第１反射壁３１ｂから第２反射壁３２ｂおよび第１反射壁３１ｃにかけて且つ各反射壁の略中央高さ位置から内方へ突設させたセンサ支持部３０に支持させている。センサ支持部３０は、載置面２１１と対面し且つ光量センサ５を取り付け可能な平面視六角形状のセンサ取付板３０１と、このセンサ取付板３０１の先端縁を略直角に屈曲させた垂下板３０２とを具備するものである。そして、センサ支持部３０の内刳り深さを、光量センサ５の厚みと略一致させている。また、このセンサ支持部３０と対面する位置では、発光体１の配置間隔を、所定ピッチＰよりも狭くしているが、この配置間隔は実施態様に応じて適宜変更することができる。

制御部は、光量センサ５で検知した光量に基づいて、例えば、ＬＥＤの電流値や電源ＯＮ−ＯＦＦのパルス周期などＬＥＤ供給電源を適宜制御することにより、当該面発光装置Ａが照射する光量が、所望の値となるように制御するものである。なお、本実施形態では、この制御部を、載置台２の外部に配し、センサケーブル５１によって接続されるようにしているが、この制御部を、載置台２に組み込んで一体的にすることを妨げない。

以上のように構成される面発光装置Ａについて、その動作の一例を以下に述べる。

発光体１が光を照射すると、その一部は反射部３の内向き反射面３ｘに到達する。

そして、内向き反射面３ｘに到達した光のうち、平面部３ｘｂに到達した光は、電解研磨仕上げを施した当該平面部３ｘｂでは、光量がほぼ減少することなく先端開口部３ａに向けて反射される。

また、内向き反射面３ｘに到達した光のうち、隅部３ｘａに到達した光は、平面部３ｘｂに到達した光に比べ、光量が減少して反射される。これは、内向き反射面３ｘでは、隅部３ｘａの表面粗さを、平面部３ｘｂの表面粗さよりも粗くしていることによる。しかして、隣接する内向き反射面３ｘから等距離に位置に発生しがちな明るいスジ状の光量ムラが、発生することがない。

さらに、内向き反射面３ｘと、この内向き反射面３ｘに沿って載置面２１１の最周囲に配した発光体１との間隔を、載置面２１１の中央部に配する発光体１の間隔よりも小さい間隔（本実施形態では、前記所定ピッチＰの１／２以下）に設定しているため、先端開口部３ａの内向き反射面３ｘの近傍でも高輝度なものとすることができる。

このようにして、発光体１から照射された光は、反射部３の先端開口部３ａで、高輝度で光量ムラが無く広範囲での均一度が確保された状態となる。

このように本実施形態にかかる面発光装置Ａによれば、隅部３ｘａの表面粗さを、平面部３ｘｂの表面粗さよりも粗くしているため、平面部３ｘｂによって高輝度を実現しながら、明るいスジ状の光量ムラが発生することを効果的に防止することができる。

すなわち、高輝度で光量ムラが無く広範囲での均一度を確保できるといった優れた面発光装置Ａを提供することができる。

なお、前記隅部３ｘａがバフ研磨仕上げを施したものであり、前記平面部３ｘｂが電解研磨仕上げを施したものであるため、一般的な加工方法で上述した効果を得られ且つ無用にコストアップすることを防止できる。

前記反射部３の断面形状を、概ね略矩形状としているため、航空機の機器として搭載するに好適である。

前記載置面２１１の周辺部に配する発光体１の間隔を、前記載置面２１１の中央部に配する発光体１の間隔よりも小さい間隔に設定しているため、内向き反射面３ｘによる反射を効果的に利用して、均一な面発光状態を得られる。

前記発光体１が照射する光量を検知する光量センサ５と、前記光量センサ５で検知した光量に基づいて、前記載置面２１１に載置している複数の発光体１が照射する光量を制御する制御部とを具備しているため、無用なコストアップと成ること無く、光量ムラを効果的に防止して均一な面発光状態を得られる。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、反射部３を、その断面が概ね略矩形状を成す枠状のものとしているが、例えば、断面が正多角形のものとするなど、実施態様に応じて適宜変更可能である。また、この反射部３の高さ寸法も、実施態様に応じて適宜変更可能である。

また、隅部３ｘａにはバフ研磨仕上げを施し、平面部３ｘｂには電解研磨仕上げを施しているが、加工方法は問われるものでは無く、隅部３ｘａの表面粗さが、平面部３ｘｂの表面粗さよりも粗くなっていれば良い。

また、面発光装置Ａを、後面からのバックライト光を透過可能な表示部を備えた液晶表示パネルとともに使用するものとしているが、共に使用する装置は、液晶表示パネルに限られるものではなく、また、単独で当該面発光装置Ａを使用するなど、様々な用途に用いることができる。

また、発光体１の間隔は、本実施形態のものに限られず、内向き反射面３ｘによる反射を効果的に利用して、均一な面発光状態を得られる間隔であれば良い。

また、光量センサ５を発光体１の光の照射側に設けているが、例えば、図４に示すように、この光量センサ５に代えて、輝度調整用の発光体１´が照射する光量を検知する第２光量センサ５´を設けることもできる。この場合には、輝度調整用の発光体１´を載置する第２載置面２１１´を載置面２１１の裏面側に設け、この第２載置面２１１´に載置している輝度調整用の発光体１´が照射する光量を第２光量センサ５´が検知するように構成すると共に、前記第２光量センサ５´で検知した光量に基づいて、前記載置面２１１に載置している複数の発光体１が照射する光量を制御する第２制御部（図示せず）を具備するように構成すればよい。このようにすれば、前面側に照射する光を無用に妨げることなく、光量ムラを効果的に防止して均一な面発光状態を得られるようになる。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明の一実施形態における面発光装置の先端側から見た正面図及び側面図。 同実施形態における発光体の取付態様を説明するための図。 同実施形態における要部拡大図。 本発明の他の実施形態における面発光装置を示す側面図。

符号の説明

Ａ・・・・・・面発光装置
１・・・・・・発光体
３・・・・・・反射部
３ａ・・・・・先端開口部
３ｘ・・・・・内向き反射面
３ｘａ・・・・隅部
３ｘｂ・・・・平面部
５・・・・・・光量センサ
２１１・・・・載置面
１´・・・・・輝度調整用の発光体
５´・・・・・第２光量センサ
２１１´・・・第２載置面

Claims (8)

1. 複数の発光体と、これら複数の発光体を載置する載置面と、この載置面から起立して成り且つ内向き反射面を備えた断面が略多角形状の反射部とを具備して成り、前記発光体から照射される光を前記反射部の先端開口部から照射するように構成した面発光装置であって、
   前記内向き反射面のうち、内向き反射面同士が隣接し合う隅部の表面粗さを、前記隅部以外の平面部の表面粗さよりも粗くしていることを特徴とする面発光装置。
2. 前記隅部がバフ研磨仕上げを施したものであり、前記平面部が電解研磨仕上げを施したものであることを特徴とする請求項１記載の面発光装置。
3. 前記反射部の断面形状が、略矩形状であることを特徴とする請求項１または２記載の面発光装置。
4. 前記載置面の周辺部に配する発光体の間隔を、前記載置面の中央部に配する発光体の間隔よりも小さい間隔に設定していることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の面発光装置。
5. 複数の発光体を所定間隔で配して成るものであって、
   前記反射部の内向き反射面とこの内向き反射面の最も近くに配した発光体との間隔を、前記所定間隔の２分の１よりも小さい間隔に設定していることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の面発光装置。
6. 前記発光体が照射する光量を検知する光量センサと、前記光量センサで検知した光量に基づいて、前記載置面に載置している複数の発光体が照射する光量を制御する制御部とを具備して成ることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の面発光装置。
7. 前記載置面の裏面側に設けて成り且つ輝度調整用の発光体を載置する第２載置面と、この第２載置面に載置している輝度調整用の発光体が照射する光量を検知する第２光量センサと、前記第２光量センサで検知した光量に基づいて、前記載置面に載置している複数の発光体が照射する光量を制御する第２制御部とを具備していることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の面発光装置。
8. 後面からのバックライト光を透過可能な表示部を備えた液晶表示パネルとともに使用するものであって、前記表示部の後面に対面させて、前記反射部の先端開口部を配していることを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の面発光装置。