JP2012069245A - 面状照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の光源ユニットが、導光シートの光入射面の延在方向に配列されており、光源ユニットの支持部材の表面と、導光シートの光出射面および背面の少なくとも一方の光入射面側の端部とが密着して固定される構成とすることで上記課題を解決する。
【選択図】図2
Description
しかしながら、直下型のバックライトユニットでは、光量分布を均一にするために、液晶表示パネルに対して垂直方向の厚みが30mm程度必要であり、これ以上の薄型化が困難である。
このような、導光板を用いたバックライトユニットとしては、透明樹脂に光を散乱させるための散乱粒子を混入させた、側面から光を入射し、表面から光を出射する板状の導光板を用いる方式のバックライトユニットが提案されている。
また、特許文献2には、光散乱導光体と、光散乱導光体の光取出面側に配置されたプリズムシートと、光散乱導光体の裏面側に配置された反射体とを備えた面光源装置が記載されている。また、特許文献3には、プリズム列状の繰り返し起伏を有する光入射面と、光拡散性を与えられた光出射面とを備えた板状の光学材料からなる光出射方向修正素子を備えた液晶ディスプレイが記載され、特許文献4には、内部に散乱能を与えられた光散乱導光体と、前記光散乱導光体の端面部から光供給を行う光供給手段とを備えた光源装置が記載されている。
しかしながら、大型の液晶テレビなどの大型ディスプレイにおいては、さらなる薄型化も求められるようになってきている。さらには、薄型化に加えて、導光板をフレキシブルに、つまり、柔軟性を持たせて、導光板の表面を種々の曲面に形成することで、液晶ディスプレイのみならず、電飾や一般照明としても利用が可能な面状照明装置が求められている。また、薄型でフレキシブルな照明装置として、有機ELや無機ELを用いたものが各種提案されているが、有機ELや無機ELを用いた装置は、大型化が困難である。
また、大型および薄型の導光板では熱や湿気による伸縮や反りが大きくなるため、光源の位置ズレや光源距離の変動が大きくなり、光の利用効率の低下の影響も大きくなってしまう。特に、薄型の場合は、光源と導光板の光入射面との位置がずれやすくなり、光の利用効率が低下してしまう。
さらに、導光板をフレキシブルとした場合も、導光板を変形させた際や、あるいは、振動等により導光板が変形しやすくなるため、光源と導光板の光入射面との位置がずれやすくなるので光の利用効率が低下してしまう。
また、薄型化のため、導光板をシート状にまで薄型すると、大型のサイズでは、入射した光が導光板の奥まで届かず、その結果、均一な照明を実現できなくなる。
あるいは、前記光源ユニットの前記支持部材が、前記導光シートを、前記導光シートの前記光出射面側および前記背面側から挾持して固定することが好ましい。
ここで、前記導光シートの前記光出射面および前記背面の少なくともいずれか一方の前記光入射面側端部に反射素材を配置することが好ましい。
また、前記反射素材が、前記光入射面の延在方向に配列した複数の反射フィルムであり、前記導光シートの前記光出射面および前記背面の少なくともいずれか一方の前記光入射面側端部に接着して配置することが好ましい。
また、前記反射フィルムは、前記光源ユニットの前記支持部材と、前記導光シートとの間に、接着され配置されていることが好ましい。
また、前記反射フィルムは、隣接する反射フィルムと一部が重なり合うように配置されていることが好ましい。
また、前記導光シートは、前記光出射面に垂直な方向の厚さが1mm以下のフィルム状のものであることが好ましい。
また、前記光源ユニットと、隣接する光源ユニットとを連結する、弾性を有する連結部材を備えることが好ましい。
また、前記導光シートは、その表面を光学的に透明なハードコート素材で覆われていることが好ましい。
さらに、前記ハードコート素材は、その屈折率が1.43〜1.65であることが好ましい。
また、前記光源ユニットの、前記導光シートの前記光入射面に垂直な方向の幅は、10〜20mmであることが好ましい。
また、前記光入射面が、前記光出射面の対向する2つの端辺側に設けられ、複数の前記光源ユニットが、2つの前記光入射面に対して前記光源がそれぞれ対面するように配列されていることが好ましい。
あるいは、前記光入射面が、前記光出射面の1つの端辺側に設けられ、前記光源ユニットが、1つの前記光入射面に対して前記光源と対面するように配列されていることが好ましい。
光源ユニットを2つの光入射面に配置するか、1つの光入射面に配置するかは装置に求められる性能やコスト等に応じて選択すればよい。光源ユニットを2つの光入射面に配置することにより、光量や照度分布をより好適にすることができる。一方、光源ユニットを1つの光入射面に配置する構成とすることにより、光源の数を減らすことができ、コストを低減することができる。
また、前記導光シートの厚さが、前記光入射面から離間するにしたがって、漸次、厚くなることが好ましい。
あるいは、前記導光シートの厚さが、前記光入射面から離間するにしたがって、漸次、薄くなることが好ましい。
導光シートの形状は、装置に求められる性能等に応じて選択すればよい。
あるいは、前記背面が、前記光出射面に平行な平面であることが好ましい。
さらに、前記導光シートは、前記光散乱体の粒子濃度が異なる複数の層からなることが好ましい。
図1は、本発明に係る面状照明装置を備える液晶表示装置の概略を示す斜視図であり、図2は、図1に示した液晶表示装置のII−II線断面図である。
また、図3(A)は、図2に示した面状照明装置(以下「バックライトユニット」ともいう。)のIII−III線矢視図であり、図3(B)は、(A)のB−B線断面図である。
駆動ユニット14は、液晶表示パネル12内の透明電極に電圧をかけ、液晶分子の向きを変えて液晶表示パネル12を透過する光の透過率を制御する。
以下、バックライトユニット20を構成する各構成部品について説明する。
図4は、導光シートの形状を示す概略斜視図である。
導光シート30は、厚さ1mm以下のフィルム状の部材であり、図2、図3および図4に示すように、長方形形状の光出射面30aと、この光出射面30aの長辺側の両端面に、光出射面30aに対してほぼ垂直に形成された2つの光入射面(第1光入射面30dと第2光入射面30e)と、光出射面30aの反対側、つまり、導光シート30の背面側に位置し、光出射面30aの短辺の中心を結ぶ2等分線α(図1、図3参照)を中心軸として互いに対称で、光出射面30aに対して所定の角度で傾斜する2つの傾斜面(第1傾斜面30bと第2傾斜面30c)とを有している。また、2つの傾斜面(第1傾斜面30b、第2傾斜面30c)は、曲率半径Rの湾曲部30hにより滑らかに接続されている。
つまり、導光シート30は、第1光入射面30dおよび第2光入射面30eから中央に向かうに従って厚さが厚くなっており、中央部の2等分線αに対応する部分で最も厚く、両端部の2つの光入射面(第1光入射面30dと第2光入射面30e)で最も薄くなっている。
具体的には、光出射面30aと、第1光入射面30dおよび第2光入射面30eの光出射面30a側の一部と、端部が第1光入射面30dおよび第2光入射面30eに含まれる面とで囲まれた断面が長方形となる領域が第1層60となる。
次に、第1層と隣接する層であり、端部が第1光入射面30dおよび第2光入射面30eに含まれる面と、第1光入射面30dおよび第2光入射面30eの背面側の一部と、第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cと、第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cの湾曲部30h側の端部を結んだ面とで囲まれた断面が長方形と台形とを合わせた形状となる領域が第2層62となる。
そして、第2層と隣接する層であり、第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cの湾曲部30h側の端部を結んだ面と、湾曲部30hとで囲まれた断面が弓形となる領域が第3層64となる。
つまり、端部が第1光入射面30dおよび第2光入射面30eに含まれる面を、第1層60と第2層62との境界面Zとし、第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cの湾曲部30h側の端部を結んだ面を、第2層62と第3層64との境界面Yとして、光出射面30a側から順に、第1層60、第2層62および第3層64となる。
この第1層60の散乱粒子の粒子濃度をNp1とし、第2層62の散乱粒子の粒子濃度をNp2とし、第3層の散乱粒子の粒子濃度をNp3とすると、Np1とNp2とNp3との関係は、Np1<Np2<Np3となる。つまり、導光シート30は、光出射面30a側の層よりも、湾曲部30h(背面)側の層の方が散乱粒子の粒子濃度が高い。
導光シート30の内部の領域ごとに異なる粒子濃度で散乱粒子を含有させることによって、中高で輝度むら及び照度むらの少ない照明光を光出射面30aから出射することができる。このような導光シート30の作製方法としては、1層目となる、散乱粒子を含有するベースフィルムを押し出し成型法等で作製し、作製したベースフィルム上に、散乱粒子を分散させたモノマー樹脂液体(透明樹脂の液体)を塗布した後、紫外線や可視光を照射して、モノマー樹脂液体を硬化させることで、所望の粒子濃度の2層目、3層目を作製して、フィルム状の導光シートとする方法のほか、3層押し出し成形法等がある。
また、導光シートを3層とすることにより、導光シートを薄型化、フレキシブル化した場合でも照度分布を均一化することができ、光の利用効率を向上することができる。
導光シートをフレキシブルにすることにより、この導光シートを用いた面状照明装置を、例えば、電飾(イルミネーション)や照明として用いる場合に、曲率を持つ壁にも装着することが可能となり、面状照明装置をより多くの種類、より広い使用範囲の電飾や照明等に利用することができる。
なお、導光シートを曲面に形成して利用する場合には、筐体は曲面に対応して形成されており、曲面に形成された導光シートを収容し、支持する。
導光シートの背面の形状は、面状照明装置に求められる性能や使用目的等に応じて、適宜、選択すればよい。例えば、導光シートの中央部の輝度を高くしたい場合には、導光シートの中央に向かうに従って、光出射面に近づく方向に傾斜した背面形状が好適である。また、導光シート全体で均一な、平坦な輝度分布とする場合には、導光シートの中央に向かうに従って、光出射面から離れる方向に傾斜した背面形状が好適である。
図5(A)に示す導光シート110は、図3に示す導光シート30を散乱粒子の粒子濃度が異なる2つの層からなる導光シートとした以外は、導光シート30と同じ構成を有するので同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行なう。
導光シート110は、光出射面30a側の第1層112と、第1層112よりも散乱粒子の濃度が高い背面(第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30c)側の第2層114とからなる2層構造で形成されている。具体的には、第1層112と第2層114との境界面Zが、その対向する2辺がそれぞれ第1光入射面30dおよび第2光入射面30eに含まれる位置に形成され、かつ、光出射面30aに平行に形成されている。つまり、導光シート110は、境界面Zを境にして、光出射面30aおよび光入射面(第1光入射面30dおよび第2光入射面30e)の一部を形成する矩形状の第1層112と、光入射面の一部と、傾斜面とを形成し、第1層112よりも粒子濃度が高い第2層114とからなる。
このように、導光シートを散乱粒子の粒子濃度が異なる2つの層により構成することによっても、中高で輝度むら及び照度むらの少ない照明光を光出射面30aから出射することができ、光の利用効率を向上させることができる。
導光シート120は、平板形状で、内部が粒子濃度の異なる2つの層からなる導光シートである。すなわち、導光シート120は、背面120bが、光出射面30aに平行で平坦な平面で形成されている。また、導光シート120の内部は、光入射面(30dおよび30e)の背面120b側の端部から、導光シート120の中央に向かうに従って、背面120bから離れる形状の曲面、すなわち、導光シート120の中央に向かうに従って、光出射面30aに近づく形状の曲面を境界面Yとして、光出射面30a側の第1層122と、背面120b側の第2層124とで構成されている。つまり、光出射面30a側の第1層122は、導光シート120の中央に向かうに従って薄くなる形状であり、背面120b側の第2層124は、導光シート120の中央に向かうに従って厚くなる形状である。また、第1層122よりも、第2層124の粒子濃度が高くなるように、散乱粒子が分散されている。
このように、導光シートを平板形状とすることで、厚さが1mm以下のフィルム状の導光シートとした場合であっても、光入射面の面積を大きくすることができ、光の入射効率を向上させることができる。また、導光シートの内部を散乱粒子の粒子濃度が異なる2つの層で構成し、導光板の中央に向かうに従って、粒子濃度が高い第2層の厚さが厚くなるようにすることにより、導光シートの形状を平板とした場合であっても、中高な輝度分布を実現できる。
導光シート140は、光出射面が凹面で形成され、その内部が粒子濃度の異なる2つの層からなる導光シートである。すなわち、導光シート140の光出射面140aは、光入射面(30d、30e)から離れるに従って、背面120bに近づくように湾曲した凹面で形成されている。また、導光シート140の内部は、導光シート140の中央に向かうに従って、光出射面140aに近づく形状の曲面である境界面Yを境に光出射面140a側の第1層142と、背面120b側の第2層124とで構成されている。つまり、光出射面側の第1層142は、導光シート140の中央に向かうに従って薄くなる形状である。また、第1層142の粒子濃度は、第2層124の粒子濃度よりも低い。
このように、導光シートの光出射面を凹面とすることにより、出射光の導光シート中央での輝度を高くすることができる。また、導光シートが熱等によって伸縮した場合であっても、光出射面側に反ることを低減し、導光シートが液晶表示装置と接触することを防止することができる。
また、ハードコート素材の屈折率は1.43〜1.65とするのが好ましく、導光シート30の屈折率と同じ屈折率であることが、さらに好ましい。ハードコート素材の屈折率をこの範囲とすることで、導光シート30に光が入射する際に、光が散逸することを防止できる。
透明材料と可塑剤とを混合した材料で導光シートを作製することで、導光シートをさらにフレキシブルにすることができ、導光シートを種々の形状に変形させることがさらに容易になり、さらに多くの用途に用いることが可能となる。
図3に示すように、本実施形態のバックライトユニット20においては、複数のLEDアレイ28が、互いに所定間隔離間した状態で光入射面(30d、30e)の長手方向に配列されて、導光シート30の光出射面30aの光入射面(30d、30e)側端部に配置された上部誘導反射フィルム36上に、接着されて支持されている。なお、上部誘導反射フィルム36については、後に詳述する。
図6に示すように、LEDアレイ28は、複数の発光ダイオードのチップ(以下「LEDチップ」という)50と、LEDアレイ基板52とを有する。
つまり、LEDチップ50の発光ダイオードの表面から出射された青色光が蛍光物質を透過すると、蛍光物質が蛍光する。これにより、LEDチップ50からは、発光ダイオードが出射した青色光と、蛍光物質が蛍光して出射された光とにより白色光が生成され、出射される。
ここで、LEDチップ50としては、GaN系発光ダイオード、InGaN系発光ダイオード等の表面にYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光物質を塗布したチップなど、いわゆる擬似白色発光ダイオードを用いることができる。また、LEDチップ50としては、擬似白色発光ダイオードに限定はされず、3色の発光ダイオードを用いて白色発光させる構成としてもよい。
具体的には、LEDチップ50の発光面58と、導光シート30の光入射面(30d、30e)との間隙の距離は、公差を考慮して0.05mm以上が好ましく、また、発光面58の、導光シート30の光出射面30aに垂直な方向の厚さの1/5以下とするのが好ましい。LEDチップ50の発光面58と、導光シート30の光入射面(30d、30e)との間隙の距離をこの範囲とすることにより、LEDチップ50の発光面58と、導光シート30の光入射面(30d、30e)とが接触すること無く、かつ、光の入射効率を向上させることができる。
LEDチップを導光シート30の光入射面と接着して配置するためには、伸縮率が導光板母材よりも大きい接着剤を使うことが望ましい。シリコーン系の接着剤は、この用途に適している。
LEDチップ50間の間隙の大きさには、特に限定はなく、LEDチップの性能やバックライトユニットに求められる性能等に応じて、適宜、設定すればよい。
LEDアレイ基板52は、LED支持部54の、導光シート30側の面に複数のLEDチップ50を、互いに所定間隔離間した状態で支持している。具体的には、LEDアレイ28を構成する複数のLEDチップ50は、導光シート30の第1光入射面30dまたは第2光入射面30eの長手方向に沿って、アレイ状に配列され、LEDアレイ基板52のLED支持部54上に固定されている。
配線収納部66は、LEDチップ50を挟んで導光シート30とは反対側に配置された、導光シート30の光入射面(30d、30e)の長手方向に垂直な断面が凹型の部位であり、LEDアレイ28の電気配線68を収納する部位である。
また、LEDアレイ28の配置間隔にも、特に限定はなく、LEDアレイ28の長さや、LEDアレイ基板52の形成材料、あるいは、LEDチップ50の配置間隔や、導光シート30の伸縮量や変形量等から、適宜、設定すればよいが、LEDチップ50の配置間隔を一定にする点で、LEDアレイ28の配置間隔は狭い方が好ましく、また、LEDアレイ基板52および導光シート30の熱や吸湿による膨張/伸縮量を考慮すると、LEDアレイ28の配置間隔は、0.1mm以上、2mm以下が好ましい。
LEDアレイ28と、上部誘導反射フィルム36とを、接着剤や粘着テープにより、固定することにより、機械的な機構が不要となり、バックライトユニットを薄型化しても、LEDアレイ28と、上部誘導反射フィルム36とを確実に固定することができる。また、機械的な機構がないのでコストを低減させることができ、また、バックライトユニットをより薄型化できる。
また、導光シートを湾曲させて使用する際に、光入射面の長手方向に見て湾曲した状態のみならず、光入射面に垂直な方向に見て湾曲した状態とすることもできる。
図7は、図3(A)に示したバックライトユニットの導光シート30および上部誘導反射フィルム36の一部を示す概略斜視図である。
上部誘導反射フィルム36は、導光シート30の光入射面(30d、30e)近傍の光出射面30aから漏洩する光を反射して、再び導光シート30に入射させるために設けられている。これにより、光の入射効率を向上させることができる。複数の上部誘導反射フィルム36が、導光シート30とLEDアレイ28との間、つまり、導光シート30の光出射面30aの端部(第1光入射面30d側の端部および第2光入射面30e側の端部)を覆うようにそれぞれ配置されている。また、前述のとおり、上部誘導反射フィルム36の、導光シート30側の面とは反対側の面には、LEDアレイ28が接着され配置されている。
このように、隣接する上部誘導反射フィルム36同士の一部が重なり合うように配置することにより、熱や湿気により、導光シート30が膨張/収縮し、導光シート30と上部誘導反射フィルム36との位置がずれる場合でも、導光シート30と上部誘導反射フィルム36との位置ズレ量を吸収することができ、導光シート30が膨張した際にも、上部誘導反射フィルム36が、導光シート30の光出射面30aの光入射面(30d、30e)側を隙間無く覆うことができ、これにより、光の入射効率の低下を防止できる。
これにより、LEDアレイ28から出射された光を効率よく導光シート30の第1光入射面30dおよび第2光入射面30eに入射させることができ、光の入射効率を向上させることができる。
このように、隣接する下部誘導反射フィルム38同士の一部が重なり合うように配置することにより、熱や湿気により、導光シート30が膨張/収縮し、導光シート30と下部誘導反射フィルム38との位置がずれる場合でも、導光シート30と下部誘導反射フィルム38との位置ズレ量を吸収することができ、導光シート30が膨張した際にも、下部誘導反射フィルム38が、導光シート30の背面(30b、30c)の光入射面(30d、30e)側を隙間無く覆うことができ、これにより、光の入射効率の低下を防止できる。
ここで、下部誘導反射フィルム38としては、上述した上部誘導反射フィルム36に用いる各種材料を用いることができる。
反射フィルム34は、導光シート30の背面(第1傾斜面30b、第2傾斜面30cおよび湾曲部30h)から漏洩する光を反射して、再び導光シート30に入射させるために設けられている平板形状の部材であり、光の利用効率を向上させることができる。
なお、反射フィルム34としては、上述した上部誘導反射フィルム36に用いる各種材料を用いることができる。
光学部材ユニット32は、導光シート30の光出射面30aから出射された照明光をより輝度むら及び照度むらのない光にして、照明装置本体24の光出射面24aから出射するためのもので、図2に示すように、導光シート30の光出射面30aから出射する照明光を拡散して輝度むら及び照度むらを低減する拡散シート32aと、光入射面30d,30eと光出射面30aとの接線と平行なマイクロプリズム列が形成されたプリズムシート32bと、プリズムシート32bから出射する照明光を拡散して輝度むら及び照度むらを低減する拡散シート32cとを有する。
例えば、光学部材として、上述の拡散シート及びプリズムシートに、加えてまたは代えて、拡散反射体からなる多数の透過率調整体を輝度むら及び照度むらに応じて配置した透過率調整部材も用いることもできる。また、光学部材ユニットを、プリズムシートおよび拡散シートを各1枚ずつ用いるか、あるいは、拡散シートのみを2枚用いて、2層構成としてもよい。
図2に示すように、筐体26は、照明装置本体24を収納して支持し、かつその光出射面24a側と導光シート30の背面側とから挟み込み、固定するものであり、下部筐体42と上部筐体44と上部スペーサ72と下部スペーサ74とを有する。
なお、本実施例では、筐体は、平面の導光シート30(照明装置本体24)を収容し支持しているが、曲面に形成された導光シートを収容、支持する場合には、筐体は、導光シートの曲面に対応した形状に形成される。
上部筐体44は、図2に示すように、照明装置本体24及び下部筐体42の上方(光出射面側)から、照明装置本体24およびこれが収納された下部筐体42をその4方の側面部も覆うように被せられて配置されている。
なお、筐体の上部筐体および下部筐体には、金属、樹脂等の種々の材料を用いることができる。なお、材料としては、軽量で高強度の材料を用いることが好ましい。
図示例では、上部スペーサ72は、導光シート30の光入射面(30d、30e)の長手方向に延在し、延在方向に垂直な断面が矩形形状の部材であるが、これに限定はされず、上部スペーサ72は、LEDアレイ基板52が、導光シート30の光出射面30aに垂直な方向に移動することを規制することができればどのような形状であってもよい。
図示例では、下部スペーサ74は、導光シート30の光入射面(30d、30e)の長手方向に延在し、延在方向に垂直な断面が矩形形状の部材であるが、これに限定はされず、下部スペーサ74は、LEDアレイ基板52が、導光シート30の光出射面30aに垂直な方向に移動することを規制することができればどのような形状であってもよい。
また、上部スペーサ72および下部スペーサ74は、それぞれ独立して設けたが、これに限定はされず、それぞれ、上部筐体44および下部筐体42と一体で形成してもよい。
図2および図3に示すように、固定手段22は、導光シート30を筐体26内で摺動可能に支持するものであり、摺動部材76と第1固定部材78と第2固定部材80と固定ピン82および84とを有する。
摺動部材76の形成材料としては、導光シート30および導光シート30に固定されている部材を摺動可能に保持できれば、どのような材料を用いてもよく、例えば、テフロン(登録商標)等のフッ素樹脂などを用いることができる。
第1固定部材78は、後述する固定ピン82と係合し、導光シート30を筐体26に対して位置決めするための部位である。
第1固定部材78は、丸穴78aを有する板状部材で、丸穴78aが筐体26に固定されている固定ピン82に係合するように、導光シート30の第1光入射面30d側の一方の角隅に固定されている。
第2固定部材80は、後述する固定ピン84と係合し、導光シート30を筐体26に対して位置決めするための部位である。
第2固定部材80は、導光シート30の光入射面(30d、30e)に垂直な方向が長軸方向となる向きの長穴80aを有する板状部材で、長穴80aが筐体26に固定されている固定ピン84に係合するように、導光シート30の第1光入射面30d側の、第1固定部材78とは反対側の角隅に固定されている。
また、固定ピン84は、筐体26に固定されており、第2固定部材80の長穴80aに挿通されている。
また、固定手段22を、摺動部材76と、板状部材の第1固定部材78および第2固定部材80とにより、構成することにより、バックライトユニット20を薄型化することができる。
バックライトユニット20は、導光シート30の両端にそれぞれ配置されたLEDアレイ28から出射された光が導光シート30の光入射面(第1光入射面30d及び第2光入射面30e)に入射する。それぞれの面から入射した光は、導光シート30の内部に含まれる散乱体によって散乱されつつ、導光シート30内部を通過し、直接、または背面(第1傾斜面30b、第2傾斜面30cおよび湾曲部30h)で反射した後、光出射面30aから出射する。このとき、背面から漏出した一部の光は、反射フィルム34によって反射され再び導光シート30の内部に入射する。
このようにして、導光シート30の光出射面30aから出射された光は、光学部材32を透過し、照明装置本体24の光出射面24aから出射され、液晶表示パネル12を照明する。
液晶表示パネル12は、駆動ユニット14により、位置に応じて光の透過率を制御することで、液晶表示パネル12の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
2つのLEDアレイ基板104は、板状部材であり、導光シート30の光入射面(30d、30e)に対向して配置されるLEDチップ50を、導光シート30の光出射面30a側と背面(第1傾斜面30b、第2傾斜面30c)側とから、それぞれ保持している。
また、2つのLEDアレイ基板104は、それぞれ導光シート30に対応する位置が、導光シート30の光出射面30aおよび背面の光入射面(30d、30e)側の端部に配置されている上部誘導反射フィルム36および下部誘導反射フィルム38に接着され固定されている。
また、LEDアレイ28は、光入射面30d側にのみ配置され、側面132e側には配置されない。
また、片側入射とし、LEDアレイの数を減らすことで部品点数を削減しコストダウンできる。
また、図9に示す導光シート132のように、導光シートの形状を、光入射面から離間するにしたがって、厚さが薄くなる楔形の形状としてもよい。導光シートの形状を楔形とすることにより、平板形状の導光シートと比較して、光を奥まで導光することができ、光の利用効率が向上する。
LEDアレイ基板204aは、導光シート120の光入射面(第1光入射面30dおよび第2光入射面30e)の長手方向に延在し、延在方向に垂直な断面が略C形状の部材である。具体的には、導光シート120の光入射面に対面する面を有する基台と、この基台の両端部(導光シート120の厚さ方向の両端部)から、基台に対して立設する板状の2つの立設部とを有する。
また、LEDアレイ基板204aの2つの立設部には、それぞれ、後述する固定ボルト206aと係合するための2つの丸穴が形成されている。
固定ボルト206aは、LEDアレイ基板204aの立設部に形成された2つの丸穴にそれぞれ挿通され固定ボルト206bと螺合する。
また、2つの立設部の間隙を導光シートの厚さよりも小さく形成して、圧入することにより、導光シートを挾持する構成としてもよい。
あるいは、LEDアレイ基板を、導光シートの光出射面と密着する第1密着部材と、この第1密着部材に回転可能に連結された、導光シートの背面と密着する第2密着部材とで構成し、バネ等により第1密着部材および第2密着部材を押圧することにより、第1密着部材および第2密着部材が導光シートを挾持する構成としてもよい。
連結部材212は、隣接するLEDアレイ202(LEDアレイ202a、202bおよび202c)同士を連結する、伸縮性を有する部材である。
連結部材212は、隣接する2つのLEDアレイ基板204(LEDアレイ基板204a、204bおよび204c)の基台の、導光シートとは反対側の面に接して配置される連結部と、この連結部の導光シート側の面の中央部から、連結部に対して立設する板状の位置規制部とを有する。
連結部材212の連結部には、隣接する2つのLEDアレイ基板204のそれぞれに形成されたねじ穴に対応して、2つの丸穴が設けられており、固定ねじ214によって、2つのLEDアレイ基板204と連結される。
連結部材212の位置規制部は、隣接する2つのLEDアレイ基板204の間に配置され、隣接するLEDアレイ202間の間隙を所定の大きさにする。
連結部材212の材料としては、ポリアセタールやポリプロピレン等の樹脂や金属ばねなどの伸縮性のある材料であればよい。
また、複数のLEDアレイ202を複数の連結部材212で連結した状態で、導光シート120に取り付けることにより、装置の組み立てが容易になる。
また、連結部材とLEDアレイ基板とを連結する手段は、ねじ止めに限定はされず、接着剤による接着や固定ピンによる固定等、種々の公知の固定手段を用いることができる。
また、連結部材を装置の組み立ての際の冶具として用いてもよい。すなわち、複数のLEDアレイを連結部材で連結しておき、LEDアレイを導光シートの所定位置に固定した後、連結部材を取り外してもよい。
また、筺体を有さない照明装置本体のみの構成として、固定手段により、吊り下げて利用するようにしてもよい。
12 液晶表示パネル
14 駆動ユニット
20、100、130、200 バックライトユニット(面状照明装置)
22 固定手段
24 照明装置本体
24a、30a、140a 光出射面
26 筐体
28、102、202 LEDアレイ
30、110、120、132、140 導光シート
30b 第1傾斜面
30c 第2傾斜面
30d 第1光入射面
30e 第2光入射面
30h 湾曲部
32 光学部材ユニット
32a、32c 拡散シート
32b プリズムシート
34 反射フィルム
36 上部誘導反射フィルム
38 下部誘導反射フィルム
42 下部筐体
44 上部筐体
49 電源収納部
50 LEDチップ
52、104、204 LEDアレイ基板
54 LED支持部
56 接着部
58 発光面
60、112、122、142 第1層
62、114、124 第2層
64 第3層
66 配線収納部
70 シール剤
72 上部スペーサ
74 下部スペーサ
76 摺動部材
78 第1固定部材
78a 丸穴
80 第2固定部材
80a 長穴
82、84 固定ピン
120b、132b 背面
132e 側面
206a 固定ボルト
206b 固定ナット
208 丸穴
210 長穴
212 連結部材
214 固定ねじ
Y、Z 境界面
α 2等分線
Claims (22)
- 矩形状の光出射面、前記光出射面の端辺側に設けられ前記光出射面に平行な方向に進行する光を入射する少なくとも1つの光入射面、および、前記光出射面の反対側の面である背面を有する導光シートと、
前記光入射面に対面して配置された光源、および、前記光源を支持する支持部材を有する複数の光源ユニットとを有し、
前記光源ユニットは、前記光入射面の延在方向に配列されており、
前記光源ユニットの前記支持部材の表面と、前記導光シートの前記光出射面および前記背面の少なくとも一方の前記光入射面側の端部とが密着して固定されることを特徴とする面状照明装置。 - 前記光源ユニットの前記支持部材の表面と、前記導光シートの前記光出射面および前記背面の少なくとも一方の前記光入射面側の端部とを接着して固定する請求項1に記載の面状照明装置。
- 前記光源ユニットの前記支持部材が、前記導光シートを、前記導光シートの前記光出射面側および前記背面側から挾持して固定する請求項1に記載の面状照明装置。
- 前記導光シートの前記光出射面および前記背面の少なくとも一方の前記光入射面側端部に反射素材を配置した請求項1〜3のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記反射素材が、前記光入射面の延在方向に配列した複数の反射フィルムであり、前記導光シートの前記光出射面および前記背面の少なくとも一方の前記光入射面側端部に接着して配置した請求項4に記載の面状照明装置。
- 前記反射フィルムは、前記光源ユニットの前記支持部材と、前記導光シートとの間に、接着され配置されている請求項5に記載の面状照明装置。
- 前記反射フィルムは、隣接する反射フィルムと一部が重なり合うように配置されている請求項5または6に記載の面状照明装置。
- 前記光源は、前記光入射面に対向して、前記光入射面の延在方向に配列された複数の点光源からなる請求項1〜7のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記導光シートは、前記光出射面に垂直な方向の厚さが1mm以下のフィルム状のものである請求項1〜8のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記光源ユニットと、隣接する光源ユニットとを連結する、弾性を有する連結部材を備える請求項1〜9のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記導光シートは、その表面を光学的に透明なハードコート素材で覆われている請求項1〜10のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記ハードコート素材は、その屈折率が1.43〜1.65である請求項11に記載の面状照明装置。
- 前記光源ユニットの、前記導光シートの前記光入射面の延在方向の幅は、10〜200mmである請求項1〜12のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記光源ユニットの、前記導光シートの前記光入射面に垂直な方向の幅は、10〜20mmである請求項1〜13のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記導光シートは、前記導光シート、前記光源ユニットおよび前記反射フィルムを収納する筐体に、所定の固定位置から垂下されて保持されている請求項1〜14のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記光入射面が、前記光出射面の対向する2つの端辺側に設けられ、複数の前記光源ユニットが、2つの前記光入射面に対して前記光源がそれぞれ対面するように配列されている請求項1〜15のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記光入射面が、前記光出射面の1つの端辺側に設けられ、前記光源ユニットが、1つの前記光入射面に対して前記光源が対面するように配列されている請求項1〜15のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記導光シートの厚さが、前記光入射面から離間するにしたがって、漸次、厚くなる請求項1〜17のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記導光シートの厚さが、前記光入射面から離間するにしたがって、漸次、薄くなる請求項1〜17のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記背面が、前記光出射面に平行な平面である請求項1〜17のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記導光シートに、光散乱体を混錬分散させた請求項1〜20のいずれかに記載の面状照明装置。
- 前記導光シートは、前記光散乱体の粒子濃度が異なる複数の層からなる請求項21に記載の面状照明装置。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013161934A1 (ja) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 株式会社ニコン | 光源ユニット及び電子機器 |
JP2014010920A (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-20 | Sharp Corp | 光源モジュール、及び、液晶表示装置 |
JP2015226249A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 株式会社沖データ | 半導体装置、半導体装置を用いた画像形成装置及び画像読み取り装置 |
JP2018006322A (ja) * | 2016-06-24 | 2018-01-11 | ミネベアミツミ株式会社 | 面状照明装置 |
US10488582B2 (en) | 2016-06-24 | 2019-11-26 | Minebea Mitsumi Inc. | Planar illumination apparatus |
WO2021038709A1 (ja) * | 2019-08-27 | 2021-03-04 | 三菱電機株式会社 | 照明装置 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5670794B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2015-02-18 | 富士フイルム株式会社 | 面状照明装置 |
JP2012204267A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Fujifilm Corp | 面状照明装置 |
JP2012238414A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Fujifilm Corp | 面状照明装置 |
JP5804887B2 (ja) * | 2011-10-18 | 2015-11-04 | 興和株式会社 | 照明装置 |
JP6157827B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2017-07-05 | 恵和株式会社 | 導光シート、エッジライト型バックライトユニット及びラップトップコンピュータ |
JP2014126686A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Toshiba Corp | 表示装置、表示ユニット |
KR102333790B1 (ko) | 2015-01-23 | 2021-12-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | 곡면표시장치 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007220369A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Seiko Instruments Inc | 照明装置及びこれを備える表示装置 |
JP2010113839A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Fujifilm Corp | 面状照明装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001110220A (ja) * | 1999-10-06 | 2001-04-20 | Hayashi Telempu Co Ltd | 面照明装置 |
JP2003315795A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Jsr Corp | 導光板の製造方法およびフロントライト用導光板 |
KR100790262B1 (ko) * | 2003-07-31 | 2008-01-02 | 오므론 가부시키가이샤 | 면광원 장치 |
JP4421947B2 (ja) * | 2004-06-01 | 2010-02-24 | Nec液晶テクノロジー株式会社 | 発光装置、及び液晶表示装置 |
JP2008191429A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Alps Electric Co Ltd | 操作ユニット |
JP4589368B2 (ja) * | 2007-05-31 | 2010-12-01 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 液晶表示装置 |
-
2010
- 2010-08-30 KR KR1020127003589A patent/KR20120082862A/ko not_active Application Discontinuation
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007220369A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Seiko Instruments Inc | 照明装置及びこれを備える表示装置 |
JP2010113839A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Fujifilm Corp | 面状照明装置 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013161934A1 (ja) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | 株式会社ニコン | 光源ユニット及び電子機器 |
JP2014010920A (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-20 | Sharp Corp | 光源モジュール、及び、液晶表示装置 |
JP2015226249A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 株式会社沖データ | 半導体装置、半導体装置を用いた画像形成装置及び画像読み取り装置 |
JP2018006322A (ja) * | 2016-06-24 | 2018-01-11 | ミネベアミツミ株式会社 | 面状照明装置 |
US10488582B2 (en) | 2016-06-24 | 2019-11-26 | Minebea Mitsumi Inc. | Planar illumination apparatus |
WO2021038709A1 (ja) * | 2019-08-27 | 2021-03-04 | 三菱電機株式会社 | 照明装置 |
JPWO2021038709A1 (ja) * | 2019-08-27 | 2021-03-04 | ||
JP7297071B2 (ja) | 2019-08-27 | 2023-06-23 | 三菱電機株式会社 | 照明装置 |
US11828973B2 (en) | 2019-08-27 | 2023-11-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Illumination device |
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