JP2010086755A - Surface light-emitting lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、サイドライト方式の面発光照明装置に関する。 The present invention relates to a side light type surface emitting illumination device.
液晶表示パネルは、適用機器の薄型化に有利であるという利点から、近年、携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistance)等のモバイル機器のディスプレイとして用いられている。この液晶表示パネルのバックライトとして、薄型化に有利なサイドライト方式の面発光照射パネルが好適に用いられている。 In recent years, liquid crystal display panels have been used as displays for mobile devices such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistance) because they are advantageous for thinning applied devices. As a backlight of this liquid crystal display panel, a sidelight surface emitting irradiation panel that is advantageous for thinning is suitably used.
サイドライト方式の面発光照射パネルは、通常、特許文献1に示されるように、矩形板状の導光板の一端面に光源を対向配置し、導光板の光を出射させる主面(表面)とは反対側の主面(裏面)に微細な凹凸パターンを形成すると共に光反射シートを配置して成る。
As shown in
このサイドライト方式の面発光照射パネルによれば、光源から射出された光が対向端面から導光板内に入射し、この入射光が導光板内を内面反射を繰り返して伝播する際に裏面の凹凸パターンにより表面側に内面反射された光が照射光として出射される。 According to this side light type surface emitting irradiation panel, the light emitted from the light source enters the light guide plate from the opposite end surface, and the back surface unevenness when the incident light propagates through the light guide plate repeatedly by internal reflection. Light that is internally reflected on the surface side by the pattern is emitted as irradiation light.
ここで、裏側の凹凸パターンに入射した伝播光には、表側に内面反射されずに外部に出射する光もあるが、このような外部出射光も、光反射シートにより反射されて再び導光板内に入射し、照射光として表側に出射される。
上記光反射シートは、通常、導光板の裏面に重畳配置するが、この場合、光反射シートの厚さが0.07mm程度と非常に薄いため、製造工程における不手際や高温時の膨張等により導光板裏面に部分的に密着して皺が発生し易く、この皺が出射光の輝度分布のばらつきの原因となるという問題があった。 The light reflecting sheet is usually placed on the back surface of the light guide plate. In this case, the thickness of the light reflecting sheet is as thin as about 0.07 mm. There is a problem that wrinkles are likely to occur due to partial contact with the back surface of the optical plate, and this wrinkle causes variations in the luminance distribution of the emitted light.
本発明の目的は、光反射シートの皺の発生が確実に防止され、輝度分布が均一な面状照射光を安定して得ることができる面発光照明装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a surface-emitting illuminating device that can reliably prevent the occurrence of wrinkles on a light reflecting sheet and can stably obtain planar illumination light having a uniform luminance distribution.
本発明の請求項1に記載の面発光照明装置の発明は、光源と、前記光源からの射出光を端面から入射させ、この入射光を一方の主面から面状に出射させる導光板と、前記導光板の他方の主面に対面配置された光反射シートと、前記導光板を、前記他方の主面のうちの少なくとも光入射側とは反対側の反光入射側縁部が前記光反射シートに対して空間を設けて対向配置させた状態で保持する枠体とを、有することを特徴とするものである。
The invention of the surface-emitting illuminating device according to
請求項2に記載の発明は、請求項1の面発光照明装置において、前記導光板が矩形をなし、光入射側端面とその反対側端面を除く一対の側端面における光入射側と反光入射側に第1と第2の凸部がそれぞれ設けられ、前記枠体は、前記導光板の各側端面に対面する側板を有し、前記枠体の各側板の内面に、前記第1の凸部に対応する位置に光出射側に開いた第1の係合溝が、前記第2の凸部に対応する位置に反光出射側に開いた第2の係合溝が、それぞれ形成されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the surface-emitting illumination device according to the first aspect, the light guide plate has a rectangular shape, and the light incident side and the anti-light incident side at the pair of side end surfaces excluding the light incident side end surface and the opposite end surface. 1st and 2nd convex part is provided, respectively, The said frame has a side plate which faces each side end surface of the said light-guide plate, The said 1st convex part is formed in the inner surface of each side plate of the said frame A first engagement groove opened on the light emission side is formed at a position corresponding to, and a second engagement groove opened on the counter light emission side is formed at a position corresponding to the second protrusion. It is characterized by.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2の面発光照明装置において、前記導光板が係合保持された前記枠体と前記光反射シートとを収納する外装ケースを、更に有することを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the surface-emitting illumination device according to the first or second aspect, the surface emitting illumination device further includes an outer case that houses the frame body on which the light guide plate is engaged and held and the light reflecting sheet. It is characterized by this.
本発明によれば、光反射シートの皺の発生が確実に防止され、輝度分布が均一な面状照射光を安定して得ることができる面発光照明装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a surface-emitting illuminating device that can reliably prevent the occurrence of wrinkles on the light reflecting sheet and can stably obtain planar irradiation light having a uniform luminance distribution.
図1(a)は本発明の一実施形態としての面発光照明装置を示した平面図で、(b)はそのB−B線断面図、(c)はそのC−C線断面図である。また、図2(a)、(b)は、それぞれ、図1(a)におけるIIa−IIa線断面図とIIb−IIb線断面図である。 FIG. 1A is a plan view showing a surface emitting illumination device as one embodiment of the present invention, FIG. 1B is a sectional view taken along line BB, and FIG. 1C is a sectional view taken along line CC. . 2A and 2B are a sectional view taken along line IIa-IIa and a sectional view taken along line IIb-IIb in FIG. 1A, respectively.
本実施形態の面発光照明装置は、大略、矩形平板状をなす導光板1がフレーム2により所定位置に支持され、その導光板の一方の長手辺端面(以下、光入射端面という)11に光源としてのLED(Light-Emitting Diode)3が複数個配置され、導光板1の光を出射させる一方の主面(以下、前面という)12には光学シート積層体4が設置され、反対側の主面(以下、後面という)13側には光反射シート5が設置されて、面発光照射パネルが構成され、この面発光照射パネルが外装ケース6に収納されて成る。
In the surface-emitting illuminating device of this embodiment, a
この面発光照明装置では、LED3から射出された光が、導光板1内にその対面する光入射端面11から入射し、この入射光が導光板1内を伝播する際に後面13により前面12に向けて内面反射され、前面12から面状に出射される。前面12から面状に出射された光は、光学シート積層体4を透過することにより、輝度分布が略均一で且つ正面方向の輝度が充分に高い面状照射光となる。
In this surface emitting illumination device, the light emitted from the
導光板1は、ポリカーボネイト等の樹脂材料を用いて実質的に透明な矩形板に型成形されてなる。この導光板1の後面13には、導光板71に入射した光を内面反射させるための微細な凹凸パターン(不図示)が形成されている。本実施形態の凹凸パターンは、微細な突起が多数立設された梨地模様をなし、突起の立設密度はLED設置側の端面から遠ざかるに従い高くなるように設定されている。
The
図3(a)、(b)は、夫々、導光板1単体を示す平面図とその側面図である。同図に示されるように、導光板1の両側端面14、15には、それぞれ、第1、第2凸部16、17が凸設されている。光入射端面11から遠い位置(反光入射側)に設けられた一対の第1凸部16a、16bは、長さがL1で幅がW1の各耳部を前面12から所定厚さtにわたり突出させた形状に形成されている。一方、光入射端面11に近い位置に設けられた一対の第2凸部17a、17bは、後面13から所定高さhだけ上がった位置に凸設されている。これら第2凸部17a、17bは、各突出幅W2が第1凸部16の突出幅W1より共に大きく、各長さL2は一方の第2凸部17aの方が他方の第2凸部17bよりも長く、形成されている。
3A and 3B are a plan view and a side view showing the
これに対し、上述のように形成された導光板1を保持するフレーム2には、図1(c)に示されるように、第1凸部16a、16b、第2凸部17a、17bに対応させて、第1係合溝23a、23b、第2係合溝24a、24bが設けられている。フレーム2は、樹脂材料を用い、その単体を示す平面図とB−B線断面図である図4(a)、(b)に示される形状に一体成形されている。
On the other hand, the
すなわち、フレーム2には、導光板1の外形に略対応した直方体状の空間を囲む4方の側板211〜214のうちの一方の長手側板212を除いた3方の側板211、213、214の各内面に、棚部22a、22b、22cがそれぞれ凸設されている。棚部22a〜22cは、各側板211、213、214の上面(光出射側)よりも所定深さd1だけ低い位置から凸設されている。これら棚部22a〜22cの突出幅は、短手棚部22a、22bの各突出幅w1が長手棚部22cの突出幅w2よりも小さく設定されている。
That is, the
そして、一対の短手棚部22a、22bの光源配置側とは反対側(反光入射側)に、導光板1の前記第1凸部16a、16bに対応させて、棚部上面に開いた第1係合溝23a、23bがそれぞれ形成されている。これら第1係合溝23a、23bは、深さd2が第1凸部16a、16bの厚さtに略等しく、幅W3と長さL3は第1凸部16a、16bの長さL1及び幅W1よりも若干大き目の寸法に設定されている。なお、第1係合溝23a、23bの各幅W2は、短手棚部22a、22bの突出幅w1と等しい寸法に設定されている。
Then, on the opposite side (reverse light incident side) of the pair of
一方、棚部22a、22bの光源配置側に近い位置(光入射側)に、第2凸部17a、17bに対応させて、フレーム下面側(後面側)に開いた第2係合溝24a、24bがそれぞれ形成されている。これら第2係合溝24a、24bは、それぞれ、各上底面のフレーム下面からの高さがHとなる位置に、対応する第2凸部17a、17bを若干の遊動幅を確保して収容できる大きさに形成されている。
On the other hand, the
短手側板211、213の各下面には、光反射シート5の対応する短手側縁を収容するための凹部25がそれぞれ形成されている。
図1に戻って、光源として本実施形態では3個のLED3が、その光射出面を導光板1の光入射端面11に対面させて設置され、FPC31にCOF(Chip On Film)方式により直接搭載されている。このFPC(以下、光源用FPCという)31は、導光板前面12の光入射側端部とフレーム棚部22cとの間に跨設されている。
Returning to FIG. 1, in this embodiment, three
導光板1の前面12には、調光部材としての光学シート積層体4が設置されている。この光学シート積層体4は、拡散シート41、第1プリズムシート42、及び第2プリズムシート43が、導光板1の光出射面12上に順次積層されてなる。第1、第2プリズムシート42、43は、共に、複数の断面が直角三角形をなす突条(不図示)が微細ピッチで平行に延在形成されたものであり、各突条を互いに直交させる配置で重畳載置されている。
On the
また、導光板1の後面13には、光反射シート5が対面設置されている。光反射シート5は、ポリエステルからなる金属成分を含まない多層膜フィルムで、反射率が可視光範囲の全波長光に対し90%以上と高く、厚さが65μm程度と極めて薄い。
In addition, the
そして、上述した導光板1とこれを保持するフレーム2、LED3、光学シート積層体4及び光反射シート5とから成る面発光照射パネルが、板金加工により作製された外装ケース6に収納され、本実施形態の面発光照明装置が得られる。ここで、外装ケース底面61上に載置された光反射シート5は、図2(a)、(b)に示されるように、フレーム2の短手側板211、213の各底面に設けられている凹部25に対応する短手側縁を収容され、その配置が規制される構成となっている。
And the surface emitting irradiation panel which consists of the light-
このようにして得られた面発光照明装置においては、図2(a)に示されるように、導光板1の反光入射側に設けられている第1凸部16a、16bが、フレーム2の対応する第1係合溝23a、23b内に係合挿入されている。ここで、第1係合溝23a、23bは、上方(前面側)に開いた溝であるから、第1凸部16a、16bを開かれた前面側から落とし込むだけで係合溝22a、22b内に容易に挿入でき、挿入された第1凸部16a、16bは各係合溝22a、22bの底面と係合し、その落下が規制される。この状態で、導光板後面13の反光入射側部と外装ケース6の底面61上に載置された光反射シート5との間に間隙c1が確保される。なお、この間隙c1の大きさは、前述した第1凸部16a、16bの厚さtと棚部22a、22bの深さd1及び第1係合溝23a、23bの深さd2とにより決定される。
In the surface emitting illumination device thus obtained, as shown in FIG. 2A, the
一方、光入射側に設けられた第2凸部17a、17bは、図2(b)に示されるように、フレーム2側の対応する第2係合溝24a、24b内に挿入されている。第2係合溝24a、24bは、下方(後面側)に開いた溝であるから、挿入された第2凸部17a、17bは各第2係合溝24a、24b内に収容されているだけで、その落下は規制されていない。したがって、導光板1の光入射端面11と後面13のエッジ部が光反射シート5に圧接している。
On the other hand, the second
その結果、図1(b)に示されるように、導光板1の後面13と光反射シート5との間には、導光板光入射端面11の後面側エッジと光反射シート5との接触位置から反光入射側に向かって徐々に広がる楔型断面の微小空間Sが確保される。
As a result, as shown in FIG. 1 (b), the contact position between the rear surface side edge of the light guide plate light
これにより、導光板1の後面13から外部に出射した光を反射して導光板1内に再入射させる割合が光入射側で高く反光入射側に向かうに従い徐々に低くなる。その結果、前述した導光板後面13に設けた凹凸パターンによる内面反射作用との相乗効果により、前面12から出射される面状照射光の輝度分布が高度に均一化される。
As a result, the rate at which light emitted to the outside from the
さらに、光反射シート5は、フレーム2の側板下面(後側)に設けられた凹部25と外装ケース底面61との間に両側縁部が収容されてその移動が規制され、導光板後面13の光入射側エッジが線接触圧接しているだけであるから、光反射シート5の温度上昇による熱膨張等に起因した皺の発生が有効に防止される。さらに、光反射シート5が導光板後面13の光入射側エッジで押えられるから、振動等による光反射シート5の位置ずれがより確実に防止される。
Furthermore, the
なお、光学シート積層体4は、その両側縁部をフレーム2の棚部22a、22bにより支持された状態で導光板前面12上に配置されている。
In addition, the optical sheet laminated
以上のように、本実施形態の面発光照射パネルモジュールでは、光反射シート5に対して導光板1を、その後面13の光入射側エッジを当接させ反光入射側に向かって徐々に離隔して傾斜させた状態でフレーム2により支持する構成としたから、光反射シート5が環境温度の上昇により熱膨張しても皺を生じさせず、かつ、振動等による光反射シート5の位置ずれが防止され、その結果、導光板後面13に設けた凹凸パターンによる内面反射作用との相乗効果により輝度分布が高度に均一化された面状光を安定して出射させることができる。
As described above, in the surface emitting irradiation panel module according to this embodiment, the
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば、図5(a)〜(c)に示すような構成とすることもできる。なお、図5(a)〜(c)では、上記実施形態と同一の構成要素については同一の符号を、対応する構成要素については対応する符号を付して、その説明を省略する。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be configured as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c), for example. 5A to 5C, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, the corresponding components are denoted by the corresponding reference numerals, and the description thereof is omitted.
図5(a)〜(c)から明らかなように、本実施形態では、導光板8の第1凸部86a、86b及び第2凸部87a、87bを、共に導光板前面82側に同一形状に形成し、これらを係合させるフレーム9側の第1係合溝93a、93b及び第2係合溝94a、94bを、共に同じ形状の光出射側に開いた溝に形成してもよい。これにより、光反射シート5と導光板8の後面83との間には、全域にわたり高さが一定の微小空間Sが確保され、光反射シート5の皺の発生が有効に防止される。なお、この実施形態においては、導光板8の後面83に設ける微小凹凸パターンの内面反射作用だけで面状出射光の輝度分布が均一化されるように、凹凸パターンを構成する微細突起の立設密度分布が最適化されている。
As is clear from FIGS. 5A to 5C, in the present embodiment, the first
1、8 導光板
11 光入射端面
12 前面(光出射面)
13 後面(反光出射面)
14、15 側端面
16a、16b、
86a、86b 第1凸部
17a、17b、
87a、87b 第2凸部
2、9 フレーム
211〜214 側板
22a、22b 棚部
23a、23b
93a、93b 第1係合溝
24a、24b
94a、94b 第2係合溝
25 凹部
3 LED
4 光学シート積層体
5 光反射シート
1 and 8
13 Rear surface (Reverse light exit surface)
14, 15 side end faces 16a, 16b,
86a, 86b first
87a, 87b 2nd
93a, 93b
94a, 94b
4
Claims (3)
前記光源からの射出光を端面から入射させ、この入射光を一方の主面から面状に出射させる導光板と、
前記導光板の他方の主面に対面配置された光反射シートと、
前記導光板を、前記他方の主面のうちの少なくとも光入射側とは反対側の反光入射側縁
部が前記光反射シートに対して空間を設けて対向配置させた状態で保持する枠体とを、
有することを特徴とする面発光照明装置。 A light source;
A light guide plate that makes light emitted from the light source incident from an end face and emits the incident light in a planar shape from one main surface;
A light reflecting sheet disposed facing the other main surface of the light guide plate;
A frame that holds the light guide plate in a state in which at least a light incident side edge on the opposite side of the light incident side of the other main surface is disposed opposite to the light reflecting sheet; The
A surface-emitting illuminating device comprising:
前記枠体は、前記導光板の各側端面に対面する側板を有し、前記枠体の各側板の内面に、前記第1の凸部に対応する位置に光出射側に開いた第1の係合溝が、前記第2の凸部に対応する位置に反光出射側に開いた第2の係合溝が、それぞれ形成されていることを特徴とする請求項1に記載の面発光照明装置。 The light guide plate has a rectangular shape, and first and second convex portions are provided on the light incident side and the anti-light incident side of the pair of side end surfaces excluding the light incident side end surface and the opposite end surface thereof, respectively.
The frame has a side plate facing each side end surface of the light guide plate, and a first surface opened on a light emitting side at a position corresponding to the first convex portion on an inner surface of each side plate of the frame. 2. The surface emitting illumination device according to claim 1, wherein the engagement groove is formed with a second engagement groove that is open on a light-emitting side at a position corresponding to the second convex portion. .
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