JP2010123295A - Lighting unit and lighting device using this unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入射部から入射された可視光線を内部で伝播させて出射させる導光板を備えた照明ユニット、並びにこの照明ユニットを用いた照明装置に関するものである。 The present invention relates to an illumination unit including a light guide plate that propagates and emits visible light incident from an incident portion, and an illumination device using the illumination unit.
従来導光板は、導光板の光入射面に配置した光源の光を導光板内に取り込み、光入射面に対し垂直に光を出射させるように構成されており、液晶表示画面の面光源装置として広く用いられている。このような液晶表示画面の面光源装置において、高い輝度を得るために、複数の光源を使用して導光板に入射される光量を増やす方法が提案されている(下記特許文献1を参照)。
Conventional light guide plates are configured to take light from a light source disposed on a light incident surface of the light guide plate into the light guide plate and emit light perpendicular to the light incident surface, and as a surface light source device for a liquid crystal display screen Widely used. In such a surface light source device for a liquid crystal display screen, a method has been proposed in which a plurality of light sources are used to increase the amount of light incident on the light guide plate in order to obtain high luminance (see
また、導光板を用いる場合、その出射方向に厚い導光板よりも、出射方向に薄い導光板の方が出射効率が高いといわれている。これは、厚い導光板1枚より、薄い導光板を複数枚積層配置したほうが、導光板内での光の反射回数が増え、反射部(拡散パターン)にて反射拡散される確率が高くなり、光出射面から効率よく光を出射するからである。 Further, when a light guide plate is used, it is said that a light guide plate that is thin in the emission direction has higher emission efficiency than a light guide plate that is thick in the emission direction. This is because the number of reflections of light in the light guide plate increases and the probability of reflection and diffusion in the reflection part (diffusion pattern) increases when a plurality of thin light guide plates are stacked and arranged rather than one thick light guide plate. This is because light is efficiently emitted from the light emission surface.
反面、光源としてのLEDは、光変換効率が良いとは言えず、高輝度LEDではLEDからの発熱を効率よく放熱するために、LED発光部を大型にすることが多く、必要に応じて厚い導光板を使わざるを得ない場合がある。
照明ユニットを構成する各導光板には、導光板に入射した光を効率よく出射させるために反射部(拡散パターン)が設けられている。この反射部(拡散パターン)は、一般的には白色印刷がなされており、各導光板の出射面と反対側の面に設けられている。そのため、積層された導光板の出射面に最も近い導光板においては効率よく光を出射面に出射できるが、それ以外の導光板は、出射方向に出射した光が当該導光板の出射面に近い他の導光板の反射部(拡散パターン)に遮蔽されて、効率よく出射面に出射することができない。 Each light guide plate constituting the illumination unit is provided with a reflection portion (diffusion pattern) in order to efficiently emit light incident on the light guide plate. This reflecting portion (diffusion pattern) is generally printed in white and is provided on the surface opposite to the exit surface of each light guide plate. Therefore, in the light guide plate closest to the exit surface of the laminated light guide plates, light can be efficiently emitted to the exit surface, but in other light guide plates, the light emitted in the exit direction is close to the exit surface of the light guide plate. It is shielded by the reflection part (diffusion pattern) of another light guide plate, and cannot be efficiently emitted to the emission surface.
従って、本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、入射光を効率よく出射面に出射できる照明ユニットとそれを用いた照明装置を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide an illumination unit capable of efficiently emitting incident light to the exit surface and an illumination device using the illumination unit.
本発明は、
光源からの光を入射させる入射部と、前記入射部から入射された光を内部で伝播させて出射させる出射面とを備える導光板と、
前記導光板の出射面以外から出射する可視光線を反射するための反射体と、からなる照明ユニットであって、
前記導光板の出射面と該出射面の反対側の面の少なくとも何れか一方に、または両方に、凸状又は凹状に形成された微細形状の反射部が複数個点在するように配置されることを特徴とする。
The present invention
A light guide plate comprising: an incident part for entering light from a light source; and an exit surface for propagating and emitting the light incident from the incident part.
A reflector for reflecting visible light emitted from other than the exit surface of the light guide plate, and an illumination unit comprising:
The light guide plate is disposed on at least one of the exit surface and the surface opposite to the exit surface, or both so as to be dotted with a plurality of fine-shaped reflective portions formed in a convex shape or a concave shape. It is characterized by that.
また、本発明は前記照明ユニットと光源とからなる照明装置を特徴とする。 In addition, the present invention is characterized by an illumination device including the illumination unit and a light source.
本発明では、導光板の出射面と該出射面の反対側の面の少なくとも何れか一方に、又は両方に、凸状又は凹状に形成された微細形状の反射部が複数個点在するように配置されるので、光源から導光板内に入射した光は、反射部で、反射、屈折あるいは散乱して効率よく出射面に導かれ、出射面からでる光の輝度を高めることができる。 In the present invention, a plurality of fine-shaped reflecting portions formed in a convex shape or a concave shape are dotted on at least one of or both of the exit surface of the light guide plate and the surface opposite to the exit surface. Since the light is incident on the light guide plate from the light source, the light is reflected, refracted or scattered by the reflecting portion and efficiently guided to the exit surface, and the brightness of the light emitted from the exit surface can be increased.
導光板を複数設け、各導光板を、その出射面がその上の導光板の出射面と反対側の面と重なるように積層すると、光源からの光は、導光板内での反射回数が増え、反射部(拡散パターン)にて反射拡散される確率が高くなり、光出射面から効率よく光が出射する。 When multiple light guide plates are provided and each light guide plate is stacked so that its exit surface overlaps the surface opposite to the exit surface of the light guide plate above it, the number of times the light from the light source is reflected within the light guide plate The probability that the light is reflected and diffused by the reflecting portion (diffusion pattern) increases, and light is efficiently emitted from the light exit surface.
導光板の反射部を、導光板の入射部から離れるに従って単位面積あたりの個数が徐々に増大するように配置すると、導光板の出射面全体の輝度をほぼ均一なものにすることができる。 If the reflective portions of the light guide plate are arranged so that the number per unit area gradually increases as the distance from the incident portion of the light guide plate increases, the luminance of the entire light exit surface of the light guide plate can be made substantially uniform.
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
図1には、本発明の照明ユニット1の一実施例が図示されている。照明ユニット1は、光源13からの可視光を入射させる入射部20aと、この入射部から入射された可視光線を内部で伝播させて出射させる出射面20bとを備える導光板20と、光源13からの可視光を入射させる入射部21aと、この入射部から入射された可視光線を内部で伝播させて導光板20に向けて出射させる出射面21bとを備える導光板21とを備えている。光源13は、たとえば高輝度の指向性の強い可視光を発光する発光ダイオードから構成される。
FIG. 1 shows an embodiment of a
照明ユニット1は、照明ユニットの出射面を有する(つまり最上層の)導光板20の出射面20b以外から出射する可視光線を反射するための反射体を有している。この反射体は、照明ユニットの出射面から最も離れて積層された(つまり最下層の)導光板21の出射面21bと反対側の面21dに対向して配置される背面反射板11と、入射部以外の端面に対向して配置された端面反射板、つまり、光源13が配置される端面以外の端面20cに対向して配置される端面反射板12と、光源13が配置される端面と交わる両側の側面に対向して配置される側面反射板(図1の紙面の手前及び背後に現れるので、図1では図示できないが、図7(a)、図13で符号14、15で図示した反射板)と、光源からの光入射を妨げないように光源13側に配置された入射部反射板10と、から構成される。反射体としては、背面反射板11、端面反射板12、入射部反射板10、側面反射板(14、15)のうち、いずれか一つあるいはいずれかの2つあるいはいずれかの3つあるいはいずれかの4つを用いるようにしてもよい。
The
導光板20、21は、光透過性の高い材料、たとえば、透明なアクリル樹脂から形成され、その出射面20b、21bの反対側の面20d、21dには、凹状の微細形状の反射部20e、21eが複数個点在するように配置される。
The
図3は、この反射部を詳細に示しており、金型を用いて射出成形により、微細な反射部20eが碁盤の目状に配列された導光板20が形成される。反射部20eは、導光板20の厚さを1mm(ドット密度は約15000個/cm2)として、図3に拡大して示したように、大きい方の直径d1が約55μm、小さい方の直径d2が約10μm、高さd3が約30μmの円錐台形状に形成される。なお、図3では、反射部20eの形状で分かるように、図1とは上下を反転して図示されており、下側が出射面20bとなっている。図3は、理解を容易にするために図示されたもので、実際の尺度とは一致していない。
FIG. 3 shows the reflecting portion in detail, and the
このような反射部20e、21eは、導光板20、21の端面20d、21dに均一に配置してもよいが、図1に示したように、導光板の入射部20a、21aから離れるに従って単位面積あたりの個数が徐々に増大するように配置される。
照明ユニット1には、図1の例では、2枚の導光板20、21が積層される。各導光板20、21は同一の材質で同様に形成され、各導光板20、21は、その出射面がその上の導光板の出射面と反対側の面と重なるように、互いに接触させて、あるいはその間に所定の空気層を設けて積層される。
In the example of FIG. 1, two
導光板の反射部20eの配置により、図3に示したように、マトリックス状の反射部パターンが得られるが、2つの導光板20、21は、同一に形成されるので、各導光板20、21とも同一の反射部パターンとなっている。そのとき、各導光板を積層するとき、それぞれの反射部パターンが整合するように積層する。従って、図1に示したように、各反射部20e、21eは、それぞれ上下の導光板20、21で垂直方向に整合した配列となっている。なお、導光板20、21に形成される反射部パターンを、異なるパターンとすることができることはもちろんである。
As shown in FIG. 3, the arrangement of the
このように構成された照明ユニットにおいて、光源13を点灯すると、光源13は発光ダイオードで構成されているので、指向性の強い光が導光板20、21の内部に入射される。図1には、種々の光線の経路が図示されている。なお、この光線経路は、本発明を理解しやすくするために定性的に図示したもので、必ずしも光学の法則に従ったものでない。
In the lighting unit configured as described above, when the
導光板20、21内に入射した光は、反射板10、11、12、導光板20、21の面20a〜20d、21a〜21dあるいは反射部20e、21eで多重に反射、屈折、あるいは散乱され、一番上の導光板20の出射面20bを介して外部に出射する。たとえば、光線L1は、下の導光板21の上下面で反射を繰り返した後、上の導光板20の反射部20eの空気層に入り、上の導光板20を屈折して外部に出射する。光線L2は下の導光板21から反射部20e、21eを通過することなく、上の導光板20を通過して外部に出射する。光線L3は導光板20の反射部20eの傾斜面に衝突することで、反射又は屈折あるいは散乱して出射面側へ導かれる。また、図1には、図示されていないが、側面反射板(14、15)でも入射光が反射し、その反射光が光線L1〜L3などと同様な反射、屈折、散乱を繰り返す。
The light incident on the
このように、導光板内に入射した光は、種々の経路で反射、屈折あるいは散乱を繰り返しながら導光板内を伝播し、上の導光板20の出射面20bから輝度の高い光が出射する。
In this way, the light that has entered the light guide plate propagates through the light guide plate while being repeatedly reflected, refracted, or scattered along various paths, and light having high luminance is emitted from the
図2は従来の導光板の一実施例であり、出射面と反対面に白色塗料により細かな反射部(散乱部)30aを多数印刷した導光板30を積層した照明ユニットを示している。図2の従来例に示す照明ユニットでは、下の導光板30からの出射光は、一部が上の導光板30の反射部30aで反射してしまい、上の導光板に導かれなくなるので、図1の構成のように高輝度の光を出射することができない。
FIG. 2 shows an embodiment of a conventional light guide plate, and shows an illumination unit in which a
一般に、導光板を用いる場合、その出射方向に厚い導光板よりも、出射方向に薄い導光板の方が出射効率が高い。これは、厚い導光板1枚より、薄い導光板を複数枚積層配置したほうが、導光板内での光の反射回数が増え、反射部(拡散パターン)にて反射拡散される確率が高くなり、光出射面から効率よく光を出射するからである。この効果が、図4に図示されており、図4(a)は導光板20を厚くして1枚構成とした照明ユニットが図示されており、図4(b)は、3枚の導光板20、21、22を積層し、その積層厚さを、図4(a)の1枚の導光板の厚さと同じにしたもので、導光板22は、その板厚が異なることを除き、図1の導光板20、21と同じになっている。図4(b)から分かるように、導光板を複数枚積層配置したほうが、導光板内での光の反射回数が増え、光出射面から効率よく光が出射される。
In general, when a light guide plate is used, a light guide plate that is thin in the emission direction has higher emission efficiency than a light guide plate that is thick in the emission direction. This is because the number of reflections of light in the light guide plate increases and the probability of reflection and diffusion in the reflection part (diffusion pattern) increases when a plurality of thin light guide plates are stacked and arranged rather than one thick light guide plate. This is because light is efficiently emitted from the light emission surface. This effect is illustrated in FIG. 4, in which FIG. 4 (a) illustrates an illumination unit having a single
なお、図3に示したように、微細形状の反射部20eを複数個点在させた導光板自体で、出射効率の高い導光板が得られるので、図4(a)に示したように、照明ユニットを一枚の導光板だけで構成することもできる。
As shown in FIG. 4A, a light guide plate with high emission efficiency can be obtained with the light guide plate itself in which a plurality of fine-shaped
図5には、導光板の積層枚数に応じて変化する平均輝度値が、実測値とシミュレーション値の2つで図示されている。この図から、導光板を多数積層したほうが、平均輝度値が大きくなっていることが分かる。 In FIG. 5, the average luminance value that changes in accordance with the number of laminated light guide plates is shown as two values, an actual measurement value and a simulation value. From this figure, it can be seen that the average luminance value increases as the number of light guide plates is increased.
上述した実施例において、導光板20に形成される反射部20eの形状は円錐台形状となっている。この効果が、図6に円柱状の反射部と比較して示されている。図6(b)に示したように、反射部を円柱形状にすると、視野角±20°に全体輝度の約8%の出射しか得られないのに対して、図6(a)に示したように、円錐台形状にすると、視野角±20°に全体輝度の約80%の照明が得られ、液晶バックライトにおいて標準である約40%と比較しても、出射効率の高い照明が得られることが分かる。これは、上述したように、光線が円錐台の傾斜面に衝突することで、反射又は屈折により出射面側へ導かれる割合が多くなることによる。従って、反射部は、円錐台形状だけでなく、傾斜部をもった円錐形状、角錐形状、角錐台形状、又は球面形状とすることもできる。
In the embodiment described above, the shape of the reflecting
上述したように、導光板20の反射部20eは、導光板の入射部20aから離れるに従って単位面積あたりの個数が徐々に増大するように配置される。この状態が、図7に図示されている。図7(a)に図示したような導光板20では、その光源13側の入射部20a近辺は、その対向する反対面20cより出射する光の輝度が大きくなる。そこで、一つの反射部20eを1ドットとして、D1(88mm)×D2(48mm)面積あたりのドット密度を図7(b)に示した高輝度領域(光源近辺)では、少なくし、低輝度領域(光源と反対側近辺)に行くに従ってドット密度を大きくしていく。このような方法により、導光板20の全面に渡ってより均一な照明光を出射できる照明ユニットを得ることができる。
As described above, the
図8(a)は、本発明による照明ユニットにおいて導光板枚数の増加による出射面から出射するエネルギー総和、その平均値、入射エネルギーと出射エネルギー総和の比である出射効率、導光板枚数増加に伴うドット総数の変化を示しており、図8(b)はドット総数増加に伴う出射エネルギー総和の変化を、図8(c)はドット総数増加に伴う出射面光束の変化を、図8(d)はドット総数増加に伴う平均輝度変化を示している。いずれも、数値は、視野角±20°、導光板の縦横サイズを30mm×30mmとして、シミュレーションした値である。図8(a)から、導光板枚数が増加すると、エネルギー総和、その平均値、出射効率、ドット総数が増加し、図8(b)、(c)、(d)からドット総数が増加すると、それぞれ出射エネルギー総和、出射面光束、平均輝度がそれぞれ増加することが分かる。 FIG. 8A shows the sum of the energy emitted from the exit surface due to the increase in the number of light guide plates in the illumination unit according to the present invention, its average value, the output efficiency that is the ratio of the incident energy and the sum of the output energy, and the increase in the number of light guide plates. FIG. 8 (b) shows the change in the total output energy as the total number of dots increases, FIG. 8 (c) shows the change in the exit surface light beam as the total number of dots increases, and FIG. 8 (d) shows the change in the total number of dots. Indicates an average luminance change with an increase in the total number of dots. In both cases, the numerical values are simulated values with a viewing angle of ± 20 ° and a vertical and horizontal size of the light guide plate of 30 mm × 30 mm. From FIG. 8 (a), when the number of light guide plates increases, the total energy, its average value, emission efficiency, and the total number of dots increase, and when the total number of dots increases from FIGS. 8 (b), (c), and (d), It can be seen that the total output energy, the output surface light flux, and the average luminance are increased.
図9は、導光板20の分光特性を示す図で、41は反射部を形成した面(底面)から光を入射したときの、また42は反射部の対面(上面)から光を入射したときの透過率であり、反射部面から入射した場合の透過率は反射部の対抗面から入射した場合の透過率より若干上回っているが、それぞれ約420nm以上の波長からほぼ一定の高い透過率を示している。
FIG. 9 is a diagram illustrating the spectral characteristics of the
なお、図1に示した照明ユニット1の実施例では、導光板の出射面20b、21bと反対側の面20d、21dに凹状の微細形状の反射部が複数個点在するように配置されているが、それに代えて導光板の出射側の面に反射部を複数個点在するように配置してもよい。その実施例が図10、図11に図示されている。
In the embodiment of the
図10において、図1と同じ部材には、同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。照明ユニット1には、図1と同様に、同じ材質で同様に構成された2枚の導光板40、41が積層される。導光板40、41は、それぞれ光源13からの可視光を入射させる入射部40a、41a、該入射部と対向する端面40c、41c、可視光線を出射する出射側の面40b、41b、該出射面と反対側の面40d、41cを有する。導光板40、41は、導光板20、21と異なり、出射側の面40b、41bに凸状の微細な反射部40e、41eが複数個点在して配置される。
10, the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. As in FIG. 1, two
図11には、導光板40に形成される反射部40eの形状、配置パターンが図示されている。反射部40eは、図3の反射部20eを上下逆にした凸状、つまり円錐台形状であり、その寸法d1、d2、d3は図3と同じになっている。導光板40の厚み、反射部パターンも、図3と同様である。図11では、上部が出射面40bである。
FIG. 11 illustrates the shape and arrangement pattern of the reflecting
導光板41も、導光板40と同様な厚み、反射部パターンを有し、導光板40、41は互いに接触させ、導光板40、41間に所定の空気層が形成されるように、積層される。このように導光板40、41から構成される照明ユニットも、上の導光板40の出射面40bからは、均一で高輝度の照明光が出射し、図1の照明ユニットと同様な効果が得られる。
The
凸状又は凹状の微細な反射部は、上述したように、出射側面(上面)及び/又は出射側の面と反対側の面(底面)に設けることができ、その実施例が図12に図示されている。 As described above, the convex or concave fine reflecting portion can be provided on the exit side surface (upper surface) and / or the surface opposite to the exit side surface (bottom surface), and an example thereof is shown in FIG. Has been.
図12(a)は凹状の反射部100aを底面に配置した導光版100を示しており、図1の導光板20、21に対応する。図12(b)は凸状の反射部101aを上面に配置した導光版101を示しており、図10に示した導光板40、41に対応する。図12(c)は凸状の反射部102aを底面に配置した導光板102を、図12(d)は凹状の反射部103aを上面に配置した導光板103を示している。
FIG. 12A shows a
凸状又は凹状の反射部は、導光板の片面だけでなく、その上面と底面の両面に設けることができる。図12(e)は凸状の反射部104aを上面に、凹状の反射部104bを底面に配置した導光板104を、図12(f)は凹状の反射部105aを上面に、凹状の反射部105bを底面に配置した導光板105を、図12(g)は凹状の反射部106aを上面に、凸状の反射部106bを底面に配置した導光板106を、図12(h)は凸状の反射部107aを上面に、凸状の反射部107bを底面に配置した導光板107を、示している。
The convex or concave reflecting portions can be provided not only on one side of the light guide plate but also on both the top and bottom surfaces. 12 (e) shows the
いずれの導光板100〜107を用いても、上述したような均一で高輝度の照明光を出射する照明ユニットを構成することができる。
Even if any of the
図13は、上述した導光板20を3枚積層し、反射板11、12、10、14、15をそれぞれ底面、入射部と反対側の端面、入射側端面、側面に取り付けた照明ユニット1に、高輝度の発光ダイオードからなる光源13を取り付けた面発光装置を照明装置とした実施例を示す。上述したように、照明ユニットは、高輝度の光を出射面20bから均一に出射する。このとき、光は照明ユニットの反射板11、12、10、14、15による反射によって、導光板内を伝播する光が照明ユニットの出射面20b以外の端面から漏れることを効果的に防止することができる。
FIG. 13 shows the
本発明による照明ユニットでは、発光ダイオードの指向性の強い光を導光板の内部で反射、屈折、拡散させ、出射面を介して光を広範囲に出射させるようにしている。従って、使用する発光ダイオードの数を少なくすることができ、製造コスト及び消費電力を削減できる。また、発光ダイオードが導光板の端部に配置されるので、装置を特に導光板の厚み方向に小型化できる。更に、発光ダイオードを光源として用いるので、長寿命化と低消費電力に貢献できる。 In the illumination unit according to the present invention, the light having a high directivity of the light emitting diode is reflected, refracted and diffused inside the light guide plate, and the light is emitted in a wide range through the emission surface. Therefore, the number of light emitting diodes to be used can be reduced, and manufacturing cost and power consumption can be reduced. Further, since the light emitting diode is disposed at the end of the light guide plate, the device can be miniaturized particularly in the thickness direction of the light guide plate. Furthermore, since a light emitting diode is used as a light source, it can contribute to a long life and low power consumption.
本発明実施例において、光源13を可視光LEDを用いて説明を行ったが、本発明の照明ユニット及び照明装置は可視光LEDに留まらず、例えば紫外線を発する紫外光LED、あるいは赤外線を発する赤外光LEDを光源13として使用することを妨げない。
In the embodiment of the present invention, the
また、本発明実施例の照明ユニットは導光板の形状を四角形を用いて説明したが、当然多角形の照明ユニットが使用できることは説明するまでも無い。 In the illumination unit according to the embodiment of the present invention, the shape of the light guide plate has been described using a quadrangle. Needless to say, however, a polygonal illumination unit can be used.
また、本発明実施例は、光源入射部を1箇所として説明したが、多数の光源入射部を有する照明ユニットであっても、本発明の効果を妨げるものではない。 Moreover, although the Example of this invention demonstrated the light source incident part as one place, even if it is an illumination unit which has many light source incident parts, the effect of this invention is not prevented.
1 照明ユニット
13 光源
10、11、12、14、15 反射板
20、21、40、41、100〜107 導光板
20e、21e、40e、41a、100a〜107a、100b〜107b 反射部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記導光板の出射面以外から出射する可視光線を反射するための反射体と、からなる照明ユニットであって、
前記導光板の出射面と該出射面の反対側の面の少なくとも何れか一方に、又は両方に、凸状又は凹状に形成された微細形状の反射部が複数個点在するように配置されることを特徴とする照明ユニット。 A light guide plate comprising: an incident part for entering light from a light source; and an exit surface for propagating and emitting the light incident from the incident part.
A reflector for reflecting visible light emitted from other than the exit surface of the light guide plate, and an illumination unit comprising:
The light guide plate is disposed on at least one of the exit surface and the surface opposite to the exit surface, or both so as to be dotted with a plurality of fine-shaped reflective portions formed in a convex shape or a concave shape. A lighting unit characterized by that.
前記導光板の入射部に可視光を入射させる光源と、
からなることを特徴とする照明装置。 The lighting unit according to any one of claims 1 to 7,
A light source that causes visible light to enter the incident portion of the light guide plate;
A lighting device comprising:
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013542575A (en) * | 2010-11-10 | 2013-11-21 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | Lighting unit |
JP2014203761A (en) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | 株式会社栗原工業 | Led lighting device |
CN104834046A (en) * | 2015-05-05 | 2015-08-12 | 武汉华星光电技术有限公司 | Backlight unit and lighting device |
KR101780420B1 (en) * | 2011-03-24 | 2017-09-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | Back-light unit and 3-dimensional image display device having the same |
KR101839335B1 (en) * | 2011-12-14 | 2018-03-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | Back light unit and liquid crystal display device using the same |
KR101863646B1 (en) * | 2017-02-06 | 2018-06-04 | 김광원 | lighting module |
JP2019071275A (en) * | 2017-10-06 | 2019-05-09 | デクセリアルズ株式会社 | Optical body, method for manufacturing optical body, light-emitting device, and image display device |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
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JP3452137B2 (en) * | 2001-02-09 | 2003-09-29 | オムロン株式会社 | Light guide plate, surface light source device, image display device, mobile phone, and information terminal |
JP4878689B2 (en) * | 2001-03-19 | 2012-02-15 | 三菱電機株式会社 | Flat panel display |
JP4020829B2 (en) * | 2003-06-02 | 2007-12-12 | 富士通化成株式会社 | Surface illumination device and liquid crystal display device |
JP4360862B2 (en) * | 2003-08-05 | 2009-11-11 | 日本ライツ株式会社 | Light guide plate unit and flat illumination device |
-
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-
2009
- 2009-11-13 WO PCT/JP2009/069330 patent/WO2010055907A1/en active Application Filing
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013542575A (en) * | 2010-11-10 | 2013-11-21 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | Lighting unit |
KR101780420B1 (en) * | 2011-03-24 | 2017-09-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | Back-light unit and 3-dimensional image display device having the same |
KR101839335B1 (en) * | 2011-12-14 | 2018-03-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | Back light unit and liquid crystal display device using the same |
JP2014203761A (en) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | 株式会社栗原工業 | Led lighting device |
CN104834046A (en) * | 2015-05-05 | 2015-08-12 | 武汉华星光电技术有限公司 | Backlight unit and lighting device |
KR101863646B1 (en) * | 2017-02-06 | 2018-06-04 | 김광원 | lighting module |
JP2019071275A (en) * | 2017-10-06 | 2019-05-09 | デクセリアルズ株式会社 | Optical body, method for manufacturing optical body, light-emitting device, and image display device |
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