JP2007173133A - 光源ユニット及び面発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 大型で薄型の面発光装置を構成した場合でも面内で均一な輝度を容易に実現できると共に、光源の発する熱の放熱特性にも優れた光源ユニットを提供する。
【解決手段】 本発明の光源ユニットは、本体筐体部と、前記本体筐体部の底部の一部に配設される光源と、前記光源の周囲に形成され、前記本体筐体部の上面側に前記光源からの光を反射する反射板と、前記本体筐体部の上面に配設され前記光源からの光を透過させる透明蓋体と、前記透明蓋体の下面で前記光源と対峙する位置に形成される光透過調整部とを有する。光源からの光を反射板で本体筐体部の上面側に反射して透明蓋体を透過する光と重ね合わせて光強度の高い面発光分布の光を射出することができ、光透過調整部の加工精度も向上する。また、透明蓋体と反射板の間の空間により光源からの放熱を効率良く進めることができ、出力低下や加熱による弊害を防止できる。
【選択図】 図1
【解決手段】 本発明の光源ユニットは、本体筐体部と、前記本体筐体部の底部の一部に配設される光源と、前記光源の周囲に形成され、前記本体筐体部の上面側に前記光源からの光を反射する反射板と、前記本体筐体部の上面に配設され前記光源からの光を透過させる透明蓋体と、前記透明蓋体の下面で前記光源と対峙する位置に形成される光透過調整部とを有する。光源からの光を反射板で本体筐体部の上面側に反射して透明蓋体を透過する光と重ね合わせて光強度の高い面発光分布の光を射出することができ、光透過調整部の加工精度も向上する。また、透明蓋体と反射板の間の空間により光源からの放熱を効率良く進めることができ、出力低下や加熱による弊害を防止できる。
【選択図】 図1
Description
本発明は面発光を行うための光源ユニットと、液晶パネル、パーソナルコンピュータ用液晶モニターや、看板、案内板等の中型から大型のバックライト装置として使用できる面発光装置に関する。
液晶パネルのような薄型画像表示装置には、通常バックライト装置と呼ばれる面発光装置が設けられている。典型的な面発光装置は、薄板状の装置本体の端部に、複数の発光ダイオードなどの発光素子或いは冷陰極管のような発光体を導光板の側面に臨むように配置し、さらに導光板の裏面側に配置した反射板を配置して、該導光板の表面側から面全体で発光するように光を取り出す構造を有していたり、複数の冷陰極管を多数配列し筐体開口に配設した光透過拡散板に冷陰極管からの直接光及び冷陰極管からの光を反射板で反射させた光を光透過拡散板で入射拡散させて均一な面状光を出光させる構造を有している。
導光板を用いた構造の面発光装置では、導光板の形状を工夫する技術が各種開発されており、例えば反射用のドットを形成した導光板としては、ドットを一定の分布密度を有する領域として定義される帯状領域が形成されるように配置し、各帯状領域においてドットにより形成される間隔が隣接する帯状領域とは異なるように設定して、輝線の発生を抑制する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、導光板の反射面の光拡散ドットパターンとしては、光源から離れるに従ってドットの面積を順次拡大し、光源からより離れた領域における光拡散用の面積を増大させている技術も知られている(例えば、特許文献2参照。)。更に、導光板自体に斜面を形成したものを採用し、出射面や入射面を側面から入射した光が分散した位置で反射できるように構成したものも知られている(例えば、特許文献3参照。)。また、中央部で光がとどかなくなるような問題を中央部分で薄肉となるようなV字型の溝を形成するような技術も知られている(例えば、特許文献4参照。)。
また、バックライト装置が大型化され、円筒状光源の管軸方向の長さが長くなり、円筒状光源の管軸長が例えば、30インチ用以上となっても、円筒状光源の管壁と筐体の底部間の分布浮遊容量及び漏洩電流を減少させて、照光面上の輝度分布バランスを改善する為に、円筒状光源の管電流の最適化を行って輝度分布バランス及び温度分布の均一化が図られたバックライト装置が知られており、筐体内の一対の電極部間に円筒状光源を配設し、一対の電極部の少なくとも高電圧供給側の底面にインバータ回路基板を配したバックライト装置に於いて、インバータ回路基板を筐体の開口部の長手方向或いは短辺方向に少なくとも二分割した位置に配する様にしたもの(例えば特許文献5参照。)も知られている。
ところが上述の導光板を用いる面発光装置の技術では、表示画面の大画面化を図った場合に、光源から遠い部分で輝度の低下現象が発生し易く、画面をさらに大きくした場合に端部から離れた中央部分での輝度低下が著しい。冷陰極管あるいはLED点光源を裏面に多数配置する直下型バックライトシステムも知られているが、例えばLEDの点状光源を透明樹脂に封止するようなタイプのチップ型の光源を用いる場合では放熱性能が劣化してしまい、基板などが高熱化したり、発光特性の変動を生じたりすることが発生し易い。
そこで、本発明は、上述の技術的な課題に鑑み、大型で薄型の面発光装置を構成した場合でも面内で均一な輝度を容易に実現できると共に、光源の発する熱の放熱特性にも優れた光源ユニットと、その光源ユニットを用いた面発光装置を提供することを目的とする。
本発明の光源ユニットは、上述の技術的な課題を解決するため、本体筐体部と、前記本体筐体部の底部の一部に配設される光源と、前記光源の周囲に形成され、前記本体筐体部の上面側に前記光源からの光を反射する反射板と、前記本体筐体部の上面に配設され前記光源からの光を透過させる透明蓋体と、前記透明蓋体の下面で前記光源と対峙する位置に形成される光透過調整部とを有することを特徴とする。
このような本発明の光源ユニットにおいて、前記光源は単数若しくは複数の発光ダイオード素子からなる構成とすることができ、また、前記光透過調整部は前記光源からの光を一部透過し、残りの光を前記反射板及び本体筐体部内壁に対して反射する構成としても良い。本発明の光源ユニットの一例によれば、前記光透過調整部は樹脂材からなる底面に形成された溝を有する構成とすることができ、前記透明蓋体と前記光透過調整部は、樹脂材料を用いて一体に成型したものとすることができる。
また、本発明の面発光装置は、上述の如き光源ユニットを平面状に並べて配置したことを特徴とする。本発明の面発光装置の一例によれば、矩形状の本体筐体部が設けられ、光源が前記本体筐体部の角部近傍に配置される上述の如き光源ユニットが複数個隣接して配置された光源ユニットの組を平面状に並べて配置したものであっても良い。
本発明の光源ユニットによれば、光源からの光を反射板で本体筐体部の上面側に反射することができ、透明蓋体を透過する光と重ね合わせて光強度の高い面発光分布の光を射出することができる。また、透明蓋体を用いることで、前記光透過調整部の位置合わせや距離合わせが容易に行われることになり、透明蓋体と一体に形成した場合では前記光透過調整部の加工精度も向上する。また、透明蓋体と反射板の間の空間では、光源からの直接の射出光と反射板表面からの反射光が通過するが、この空間により光源からの放熱を効率良く進めることができ、出力低下や加熱による弊害を防止することができる。
本発明の光源ユニット及びこれを用いた面発光装置の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、本実施形態の光源ユニット10は、上から見た形状が略正方形の箱形のユニットであり、底面側に平板状のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などにより構成される印刷基板15が配置され、その上に光源となる発光ダイオード素子14が配置されている。この発光ダイオード素子14は、外形パッケージが略矩形状とされ上面中心部に球体上側部の形状を有した射出部16を備えた構造のものである。このような形状の発光ダイオード素子14は、既に知られており、例えば日亜化学株式会社製の薄型LED、NSPWR70S(型名)などの使用することができる。なお、本実施形態では、光源としての発光ダイオード素子14を単数としているが、複数の発光ダイオード素子等を組み合わせて光源とすることも可能である。
光源ユニット10の側面には、略正方形の底面端部より略垂直に立ち上がる4つの側壁からなる筐体本体部12が形成されている。この筐体本体部12は、底面側の印刷基板15や発光ダイオード素子14を保持できる剛性を有した樹脂製であり、特に筐体本体部12の内壁での反射効率を高めるために、筐体本体部12は白色の合成樹脂材料で形成され、若しくは無色半透明樹脂を用いて内壁面に白色あるいは銀白色のメッキや金属蒸着薄膜などを配して形成される。
発光ダイオード素子14の上面に載置されるように、発光ダイオード素子14からの光を上面側に反射するための反射板13が取り付けられている。反射板13の形状は、中央部に発光ダイオード素子14の射出部16を挿通するための孔が形成されており、周囲に向かって高さがやや高くなるような階段状の断面を有している。この反射板13の段差部は上から見た場合に複数の円環状であり、段差部の間は発光ダイオード素子14側が低くなり外側が高くなるような斜面となっている。このような形状にすることで反射板13の形成時に加工し易くすると共に反射特性を向上させることができる。反射板13は、アルミニウムなどの金属箔を加工して形成しても良く、或いは樹脂材の表面に反射用の加工を施した材料で構成される。反射板13は発光ダイオード素子14や筐体本体部12と別体で形成した後、組み合わせるようにしても良く、発光ダイオード素子14や筐体本体部12と一体に形成しても良い。
この筐体本体部12の上端部に嵌合するように透明蓋部11が取り付けられている。透明蓋部11は、例えば透明アクリル系樹脂あるいはポリカーボネート等の光透過率の高い透明樹脂で構成される部材であり、その中央部には発光ダイオード素子14の射出部16と対峙するように下に凸形状とされた光透過調整部18が形成されている。光透過調整部18は、発光ダイオード素子14からの光を当該光源ユニット10外に一部射出するための部分であり、光透過調整部18は他の透明蓋部11の板の厚みよりも厚く形成され、図3に示すように中央に1つの凹部19、その周囲に6つの凹部19を形成した構造を有している。各凹部19は光源である発光ダイオード素子14からの光を一部透過させるように機能するが、発光ダイオード素子14からの光の大部分の残りは表面で反射され、前述の傾斜した反射板13や本体筐体部12の内壁に向かって進むことになり、これら反射板13の表面や本体筐体部12の内壁で再度反射して、更に乱反射を繰り返す光も含めて光透過調整部18及びその周囲の透明蓋部11から当該光源ユニット10の上方に射出されることになる。本実施形態の光源ユニット10では、ほぼ均一な面発光が可能であり、そのために光透過調整部18の凹部19を設けた面や、透明蓋部11の表面及び裏面、更には反射板13の表面、および本体筐体部12の内壁で乱反射を生じさせるデフューザー部材や光散乱膜などを形成しても良い。
光透過調整部18は中央に1つの凹部19、その周囲に6つの凹部19を形成した構造を有しているが、これに限定されず、他の一部透過および乱反射を行う構造であれば、他の構造、例えば、ハッチング状、波状、クロスハッチング状、ドット状の溝を形成した構造であっても良い。また、光透過調整部18の表面をマット化(つや消し)した構造を有していても良い。本実施形態では、光透過調整部18は、透明蓋部11と一体に形成された透明アクリル系樹脂あるいはポリカーボネート等の光透過率の高い透明樹脂で構成されるが、一体に形成せずに別体で形成して貼り合わせや、組み込むように取り付けることもできる。光透過調整部18は例えば樹脂の射出成形などで透明蓋部11と同時に凹部19を加工して形成することも可能であり、肉厚部を有した形状で成形した後に、超音波加工や熱エンボス加工などの手法によって凹部19を形成することができる。凹部19の細かな形状は、本実施形態では円錐台形状となっているが、他の形状例えば、多角錐台形状、多角錐形状、円錐形状、円筒状、楕円錐台などであっても良く、これらの組み合わせであっても良い。また、大きさや形状を変えた凹部を組合わせても良く、凸部や凸条部を組合わせても良い。
図2は本実施形態の光源ユニット10を上から見た図であり、反射板13の円環状の段差部17によって、光透過調整部18から反射した光がほぼ均一な面発光をなすように構成されている。図4は、本実施形態の光源ユニット10の分解斜視図であり、底面側から順に、印刷基板15上面のほぼ中央部分に発光ダイオード素子14を載置した部材の上に、反射板13が載置され、その外側を囲むように筐体本体部12が形成され、その筐体本体部12の上部開口部に嵌合するように中央部に光透過調整部18を有した透明蓋部11が取り付けられる。
このような構造を有する本実施形態の光源ユニットは、図5に示すように、例えば平面状に並べることで更に広い範囲で面発光を実現する面発光装置を構成する。図5に示す面発光装置は、基板20上に図1に示したものと同様の構造を有する光源ユニット21をマトリクス状に配列して形成したものである。このように平面状に並べて配置する構造とすることで、並べた面積に応じて面発光となる光分布を得ることができる。すなわち、より大きな面積で面発光が必要な場合には、その大きな面積に合わせてその数だけ光源ユニット21を増加させれば良い。平面状に並べて配置する場合の平面とは必ずしも平坦な面に限らず、曲面や面の一部が折れているような面でも良い。また、配列方法もマトリクス状に配列する場合に限定されず、例えばRGBのそれぞれの発光波長を組合わせて白色面発光を得る場合には、RGBを順次並べるような方式や縦横のライン方法で順番に各波長色の素子を並べるような配列でも良く、さらには、数字、文字や模様などのパターンに光源ユニット21を配列して全体としてもメッセージ性や思想の表現力を持たせるようなことも可能である。
例えば光源ユニットを略15mm角とした場合では、プリント基板などの基板上に縦に20mmピッチで10個、横に20mmピッチで15個配置すれば、縦205mm×横305mmの面光源が完成することになる。従って、本実施形態の光源ユニットを用いた面発光装置では、大きな看板や照明灯等を簡単に構成することが可能となる。
本実施形態の光源ユニットによれば、発光ダイオード素子14からの光を反射板13で本体筐体部12の上面側に反射することができ、透明蓋部11を透過する光と重ね合わせて光強度の高い面発光分布の光を射出することができる。また、透明蓋部11を用いることで、光透過調整部18の筐体内での位置合わせや距離合わせが容易に行われることになり、透明蓋部11と一体に形成した場合では光透過調整部18の加工精度も向上する。また、透明蓋部11と反射板13の間の空間では、光源からの直接の射出光と反射板13の表面からの反射光が通過するが、この空間により光源である発光ダイオード素子14からの放熱を効率良く進めることができ、出力低下や加熱による弊害を防止することができる。
上述のような発光ダイオード素子を中央部に配置した構造ではなく、角部に発光ダイオード素子の如き光源を配置した構造の光源ユニットについて、図6乃至図8を参照しながら説明する。
図6に示す光源ユニットは、上から見たところ、正方形状の4つに角のうちの1つの角部に発光ダイオード素子33が設けられ、その周囲に段差部34を有した反射板31が取り付けられている。段差部34の形状は円環の4分の1の扇状であり、発光ダイオード素子33を中心に波紋の広がりを示す如き形状を有している。発光ダイオード素子33が設けられた角部と対向する角部を挟む2辺には、前述のような内壁での反射効率を高めるために白色の合成樹脂材料で形成され若しくは無色半透明樹脂を用いて内壁面に白色あるいは銀白色のメッキや金属蒸着薄膜などを配して形成される本体筐体部32が形成されており、発光ダイオード素子33が設けられた角部側の2辺には本体筐体部は設けられていない。透明蓋部や光透過調整部は図示を省略しているが、当該光源ユニットを覆うように形成されており、光透過調整部は発光ダイオード素子33と対峙する角部に形成される。
このような1つの角部に発光ダイオード素子33が設けられる光源ユニットは、図7に示すように、4つに光源ユニットを90度ずつ角度を変えて1ッ箇所に4つの発光ダイオード素子33が集中するように配置することで、前述の光学ユニット10と同様な面発光用のデバイスとして機能することになる。すなわち、発光ダイオード素子33からの光を反射板31で本体筐体部32の上面側に反射することができ、図示しない透明蓋部を透過する光と重ね合わせて光強度の高い面発光分布の光を射出することができる。同様に、透明蓋部と反射板31の間の空間により発光ダイオード素子33からの放熱を効率良く進めることができ、出力低下や加熱による弊害を防止することができる。特に4つの発光ダイオード33を集約させて発光させることができることから、1つの素子だけで輝度を得る場合に比較して4倍の面発光強度を得ることができる。また、4つの発光ダイオード素子33を集約させた部分では、配線なども集約化できるため、特に高密度で発光ダイオード素子を配置する必要がある場合に有利である。
図8は図7に示した光源ユニットを平面的に配置した例を示す図である。4つの光源ユニットからなる組41がマトリクス状に配列されて面発光装置が構成される。このように4つの光源ユニットからなる組41を平面状に並べて配置する構造とすることで、並べた面積に応じて面発光となる光分布を得ることができる。平面状に並べて配置する場合の平面とは必ずしも平坦な面に限らず、曲面や面の一部が折れているような面でも良い。また、配列方法もマトリクス状に配列する場合に限定されず、さらには、数字、文字や模様などのパターンに光源ユニットの組41を配列して全体としてもメッセージ性や思想の表現力を持たせるようなことも可能である。
例えば、略15mm角を4個集めるように組立した略30mm角の光源ユニットの組も考えられる。略30mm角の光源ユニットの組を縦・横40mmピッチで各6個配置すれば、240mm角の面発光体となり、このような手法で大きな看板や照明灯等を簡単に構成することが可能となる。
図9は他の実施形態の光源ユニットの例を示す断面図である。図9に示すように、本実施形態の光源ユニット50は、前述の実施形態の光源ユニットと同様に、上から見た形状が略正方形の箱形のユニットであり、底面側に平板状のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などにより構成される印刷基板55が配置され、その上に光源となる発光ダイオード素子54が配置されている。この発光ダイオード素子54は、外形パッケージが略矩形状とされ上面中心部に球体上側部の形状を有した射出部56を備えた構造のものである。なお、本実施形態では、光源としての発光ダイオード素子54を単数としているが、複数の発光ダイオード素子等を組み合わせて光源とすることも可能である。
このような底面側構造の光源ユニット50の側面には、略正方形の底面端部より略垂直に立ち上がる4つの側壁からなる筐体本体部52が形成されている。この筐体本体部52は、例えば所要の剛性を有した樹脂製であり、特に筐体本体部52の内壁での反射効率を高めるために、筐体本体部52は白色の合成樹脂材料で形成され、若しくは無色半透明樹脂を用いて内壁面に白色あるいは銀白色のメッキや金属蒸着薄膜などを配して形成される。
発光ダイオード素子54の上面に載置されるように、発光ダイオード素子54からの光を上面側に反射するための反射板53が取り付けられている。反射板53の形状は、中央部に発光ダイオード素子54の射出部56を挿通するための孔が形成されており、周囲に向かって高さが曲線を描いて高くなるような椀状の断面を有している。このような形状にすることで反射板53の形成時に加工し易くすると共に反射特性を向上させることができる。反射板53は、アルミニウムなどの金属箔を加工して形成しても良く、或いは樹脂材の表面に反射用の加工を施した材料で構成される。反射板53は発光ダイオード素子54や筐体本体部52と別体で形成した後、組み合わせるようにしても良く、発光ダイオード素子54や筐体本体部52と一体に形成しても良い。
この筐体本体部52の上端部に嵌合するように透明蓋部51が取り付けられている。透明蓋部51は、例えば透明アクリル系樹脂あるいはポリカーボネート等の光透過率の高い透明樹脂で構成される部材であり、その中央部には発光ダイオード素子54の射出部56と対峙するように下に凸レンズ形状とされた光透過調整部58が形成されている。光透過調整部58は、発光ダイオード素子54からの光を当該光源ユニット50外に一部射出するための部分であり、光透過調整部58は他の透明蓋部51の板の厚みよりも厚く形成されている。
このような椀状の反射板53を形成しても、発光ダイオード素子54からの光を反射板53で本体筐体部52の上面側に反射することができ、透明蓋部51を透過する光と重ね合わせて光強度の高い面発光分布の光を射出することができる。また、透明蓋部51と反射板53の間の空間では、光源からの直接の射出光と反射板53の表面からの反射光が通過するが、この空間によりダイオード素子54からの放熱を効率良く進めることができ、出力低下や加熱による弊害を防止することができる。
図10は図1に示した光源ユニットの変形例であり、発光ダイオード素子の形状を平板型に代えて所謂砲弾型とした例である。すなわち、本実施形態の光源ユニット60は、前述の実施形態の光源ユニットと同様に、上から見た形状が略正方形の箱形のユニットであり、底面側に平板状のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などにより構成される印刷基板65が配置され、その上に光源となる発光ダイオード素子64が配置されている。この発光ダイオード素子64は、所謂砲弾型のパッケージに納められた発光素子であり、上面中心部に頂点部66を備えた構造を有する。このような所謂砲弾型のパッケージに納められた発光素子としては、例えば日亜化学株式会社製の白色LED、NSPW500CSが挙げられる。
このような底面側構造の光源ユニット60の側面には、略正方形の底面端部より略垂直に立ち上がる4つの側壁からなる筐体本体部62が形成されている。この筐体本体部62は、例えば所要の剛性を有した樹脂製であり、特に筐体本体部62の内壁での反射効率を高めるために、筐体本体部62は白色の合成樹脂材料等で形成される点については、前述の他の実施形態と同様であるが、異なる点として、図10に示す光源ユニット60は、発光ダイオード素子64の高さ方向の寸法が増大していることに合わせて、筐体本体部62も高さ方向に大きな寸法で形成した構造を有する。
発光ダイオード素子64の上面に載置されるように、発光ダイオード素子64からの光を上面側に反射するための反射板63が取り付けられている。反射板63の形状は、中央部に発光ダイオード素子64の頂点部66を挿通するための孔が形成されており、周囲に向かって高さがやや高くなるような階段状の断面を有している。この反射板63の段差部は上から見た場合に複数の円環状であり、段差部の間は発光ダイオード素子64側が低くなり外側が高くなるような斜面となっている。このような形状にすることで反射板63の形成時に加工し易くすると共に反射特性を向上させることができる。反射板63は、アルミニウムなどの金属箔を加工して形成しても良く、或いは樹脂材の表面に反射用の加工を施した材料で構成される。反射板63は発光ダイオード素子64や筐体本体部62と別体で形成した後、組み合わせるようにしても良く、発光ダイオード素子64や筐体本体部62と一体に形成しても良い。
透明蓋部61が筐体本体部62の上端部に嵌合するように取り付けられ、透明蓋部61中央部には発光ダイオード素子64の頂点部66と対峙するように下に凸形状とされた光透過調整部68が形成されている。また、光透過調整部68は中央に1つの凹部19、その周囲に6つの凹部69を形成した構造を有している。透明蓋部61および光透過調整部68は、前述の透明蓋部11および光透過調整部18と同様な構成を有し、ここでは重複した説明は簡単のために省略する。
このように発光ダイオード素子の形状を平板型若しくは平面型ではなく、釣り鐘型若しくは砲弾型の形状のものとしても同様な構造で、発光ダイオード素子64からの光を反射板63で本体筐体部62の上面側に反射することができ、透明蓋部61を透過する光と重ね合わせて光強度の高い面発光分布の光を射出することができる。また、透明蓋部61と反射板63の間の空間に加えて印刷基板65と反射板63の間の空間では、これらの空間により光源である発光ダイオード素子64からの放熱を効率良く進めることができ、出力低下や加熱による弊害を防止することができる。また、図1に示した光源ユニット10のように平面状に並べて配置することで、広い面積の面発光装置を構成することが容易にでき、更には光源部を角部に寄せて、図8に示すようなレイアウトでユニットを配列させることも可能である。
図11は更に他の実施形態の光源ユニットの例を示す断面図である。図11に示すように、本実施形態の光源ユニット70は、前述の実施形態の光源ユニットと同様に、上から見た形状が略正方形の箱形のユニットであり、底面側に平板状の印刷基板75が配置され、その上に光源となる白色発光を行う発光ダイオード素子74が配置される。なお、ダイオードの駆動電流を調整することで赤色発光、青色発光、緑色発光を行う発光ダイオード素子を白色発光の発光ダイオード素子74の代わりに設けても良い。
このような底面側構造の光源ユニット70の側面には、略正方形の底面端部より略垂直に立ち上がる4つの側壁からなる筐体本体部72が形成されている。この筐体本体部72は、例えば所要の剛性を有した樹脂製であり、特に筐体本体部72の内壁での反射効率を高めるために、筐体本体部72は白色の合成樹脂材料で形成され、若しくは無色半透明樹脂を用いて内壁面に白色あるいは銀白色のメッキや金属蒸着薄膜などを配して形成される。
印刷基板75の上面に載置されるように、発光ダイオード素子74からの光を上面側に反射するための反射板73が取り付けられている。反射板73の形状は、中央部に発光ダイオード素子74を挿通するための孔が形成されており、周囲に向かって高さがやや高くなるような階段状の断面を有している。この反射板73の段差部は上から見た場合に複数の円環状であり、段差部の間は発光ダイオード素子74側が低くなり外側が高くなるような斜面となっている。反射板73は、アルミニウムなどの金属箔を加工して形成しても良く、或いは樹脂材の表面に反射用の加工を施した材料しても良い。反射板73は発光ダイオード素子74や筐体本体部72と別体しても良く、発光ダイオード素子74や筐体本体部72と一体に形成しても良い。
透明蓋部71が筐体本体部72の上端部に嵌合するように取り付けられ、透明蓋部71中央部には発光ダイオード素子74と対峙するように下に凸形状とされた光透過調整部78が形成されている。また、光透過調整部78は中央に1つの凹部79、その周囲に6つの凹部79を形成した構造を有している。透明蓋部71および光透過調整部78は、前述の透明蓋部11および光透過調整部18と同様な構成を有し、ここでは重複した説明は簡単のために省略する。
このように発光ダイオード素子74の形状を平板型とし、印刷基板75の上面に載置されるように発光ダイオード素子74からの光を上面側に反射するための反射板73が取り付けられ構造であっても、先に説明した実施形態と同様に、発光ダイオード素子74からの光を反射板73で本体筐体部72の上面側に反射することができ、透明蓋部71を透過する光と重ね合わせて光強度の高い面発光分布の光を射出することができる。また、透明蓋部71と反射板73の間の空間では、これらの空間により光源である発光ダイオード素子74からの放熱を効率良く進めることができ、出力低下や加熱による弊害を防止することができる。また、図1に示した光源ユニット10と同様にように平面状に並べて配置することで、広い面積の面発光装置を構成することが容易にでき、更には光源部を角部に寄せて、図8に示すようなレイアウトでユニットを配列させることも先に説明した実施形態と同様に可能である。
なお、上述の実施形態では、光源として発光ダイオード素子を例示して説明したが、レーザーなどのその他の半導体発光素子を用いることも可能である。また、本発明の光源ユニット及び面発光装置は、液晶パネル、パーソナルコンピュータ用液晶モニターや、看板、案内板等の中型から大型のバックライト装置として使用できることは言うまでもないが、バックライト装置の応用例として本発明の光源ユニット及び面発光装置は通常の照明装置としても使用可能である。また、各光源ユニットに、光透過調整部を複数形成することも可能である。
10、21、50、60、70 光源ユニット
11、51、61、71 透明蓋部
12、32、52、62、72 本体筐体部
13、31、53、63、73 反射板
14、33、54、64、74 発光ダイオード素子
18、58、68、78 光透過調整部
11、51、61、71 透明蓋部
12、32、52、62、72 本体筐体部
13、31、53、63、73 反射板
14、33、54、64、74 発光ダイオード素子
18、58、68、78 光透過調整部
Claims (7)
- 本体筐体部と、
前記本体筐体部の底部の一部に配設される光源と、
前記光源の周囲に形成され、前記本体筐体部の上面側に前記光源からの光を反射する反射板と、
前記本体筐体部の上面に配設され前記光源からの光を透過させる透明蓋体と、
前記透明蓋体の下面で前記光源と対峙する位置に形成される光透過調整部とを有することを特徴とする光源ユニット。 - 前記光源は単数若しくは複数の発光ダイオード素子からなることを特徴とする請求項1記載の光源ユニット。
- 前記光透過調整部は前記光源からの光を一部透過し、残りの光を前記反射板及び本体筐体部内壁に対して反射することを特徴とする請求項1記載の光源ユニット。
- 前記光透過調整部は樹脂材からなる底面に形成された溝を有することを特徴とする請求項1記載の光源ユニット。
- 前記透明蓋体と前記光透過調整部は、樹脂材料を用いて一体に成型したものであることを特徴とする請求項1記載の光源ユニット。
- 請求項1記載の光源ユニットを平面状に並べて配置したことを特徴とする面発光装置。
- 矩形状の前記本体筐体部を有し、前記光源は前記本体筐体部の角部近傍に配置される請求項1記載の光源ユニットを複数個隣接して配置した光源ユニットの組を平面状に並べて配置したことを特徴とする面発光装置。
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JP2005371319A JP2007173133A (ja) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | 光源ユニット及び面発光装置 |
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- 2005-12-26 JP JP2005371319A patent/JP2007173133A/ja active Pending
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