JP2013229260A - Light-emitting device, information display device and lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオードからの光を導光板によって面状に出射させるサイドエッジ(サイドライトともいう)型導光板を備えた発光装置、情報表示装置及び照明装置に関するものであり、詳細には、導光板の側端面からの光漏れの抑制による省電力化に関する。 The present invention relates to a light emitting device, an information display device, and a lighting device including a side edge (also referred to as a side light) type light guide plate that emits light from a light emitting diode in a planar shape by a light guide plate. The present invention relates to power saving by suppressing light leakage from the side end face of the light guide plate.
従来、広告塔、誘導灯等の情報表示装置においては、長時間点灯しておく必要があるため、情報表示のためのパネルの内側に蛍光灯を点灯させるものが一般的であった。 Conventionally, in information display devices such as advertising towers and guide lights, since it is necessary to keep them on for a long time, it is common to illuminate a fluorescent lamp inside a panel for displaying information.
このような情報表示装置として、例えば特許文献1に開示された蛍光灯照明看板装置100は、図13に示すように、ビルの壁面101に支柱102を用いて取り付けられた内部に空洞を有する直方体にてなっている。上記蛍光灯照明看板装置100の外面は、透光性ディスプレイ板110上に図示しない着色した面板シートを貼り付けたものからなっており、その内部に蛍光灯111が収容されている。そして、夜間に蛍光灯111を点灯することにより、着色した面板シートの情報が明るく表示されるようになっている。
As such an information display device, for example, a fluorescent lamp
また、例えば特許文献2に開示された誘導灯装置200は、図14(a)に示すように、表面表示パネル装置210と背面表示パネル装置220との間に樹脂製の器具本体201を挟んだものからなっている。上記表面表示パネル装置210及び背面表示パネル装置220は同一の構成を有し、上側には光源211・221を備え、下側には表示部212・222を備えてなっている。光源211・221は蛍光灯からなっていると共に、表示部212・222は貼着されたシール等からなる誘導表示部213を有している。
Further, for example, in the
ここで、誘導灯装置200の表示部212は、図14(b)に示すように、導光板214を有していると共に、導光板214の出射面には、蛍光灯からなる光源211からの光が入射する端面に垂直な方向に沿った複数の断面三角の溝214a…が形成されている。尚、表示部222の構成も同様である。
Here, as shown in FIG. 14B, the
この結果、サイドエッジ(サイドライトともいう)型導光板を備えた表示部212・222において、出射方向への光の指向性を高めることができるようになっている。
As a result, the directivity of light in the emission direction can be improved in the
また、例えば特許文献3に開示された照明装置300は、図15に示すように、長方形の導光板310における短辺側の両端面311・311にLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)301…を配したものからなっている。そして、この構成により、LED301…を用いたサイドエッジ(サイドライトともいう)型導光板を備えた照明装置300となっているので、照明装置300の薄型化を実現することができるとしている。
Further, for example, as shown in FIG. 15, the
しかしながら、上記従来の特許文献1に開示された蛍光灯照明看板装置100及び特許文献2に開示された誘導灯装置200では、光源として蛍光灯を使用しており、薄型化を図ることができないという問題点を有している。
However, the fluorescent lamp
また、特許文献3に開示された照明装置300では、光源としてLED301を用いることにより、照明装置300の薄型化を実現する点で評価できるが、長方形の導光板310の両端部からの光漏れが大きく、長時間の点灯に対して消費電力の削減を図ることが困難であるという問題点を有している。
Moreover, in the
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、導光板の側端面からの光漏れを抑制して、省電力化を図り得る発光装置、情報表示装置及び照明装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to suppress light leakage from the side end face of the light guide plate and to save power, an information display device, and an information display device. The object is to provide a lighting device.
本発明の発光装置は、上記課題を解決するために、長方形の平面形状を有し、対向する一対の短辺側の端面における少なくとも一方から該端面に垂直な方向に入射した光を出射面から出射する導光板と、上記導光板に光を入射する複数の発光ダイオードとを備えた発光装置において、上記導光板の出射面には、上記光が入射する端面に垂直な方向に沿った複数の筋状の凹凸形状が形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the light emitting device of the present invention has a rectangular planar shape, and emits light incident in a direction perpendicular to the end surface from at least one of a pair of opposed short side end surfaces from the output surface. In a light emitting device including a light guide plate that emits light and a plurality of light emitting diodes that allow light to enter the light guide plate, the light exit surface of the light guide plate includes a plurality of light sources along a direction perpendicular to an end surface on which the light enters. It is characterized by the formation of streak-like uneven shapes.
上記の発明によれば、発光装置は、長方形の平面形状を有し、対向する一対の短辺側の端面における少なくとも一方から該端面に垂直な方向に入射した光を出射面から出射する導光板と、導光板に光を入射する複数の発光ダイオードとを備えている。 According to the above invention, the light-emitting device has a rectangular planar shape, and guides light that is incident in a direction perpendicular to the end surface from at least one of a pair of opposing short-side end surfaces from the output surface. And a plurality of light emitting diodes that allow light to enter the light guide plate.
これにより、導光板の短辺側に発光ダイオードを配置しているので、発光ダイオードを配置する長さが短くなる。このため、発光ダイオードの取り付け作業が簡略化できると共に、発光ダイオードに電力を供給する配線等の部材を削減できる。この結果、製造コストを低減することができる。 Thereby, since the light emitting diode is arrange | positioned at the short side of the light-guide plate, the length which arrange | positions a light emitting diode becomes short. For this reason, the mounting operation of the light emitting diode can be simplified, and members such as wiring for supplying power to the light emitting diode can be reduced. As a result, the manufacturing cost can be reduced.
また、導光板の長手方向には発光ダイオードを配置しないので、導光板の長手方向に沿う額縁寸法を小さくすることができる。この結果、導光板のスリム化が可能となり、デザイン性を向上させることができる。また、導光板を複数横並びにする場合においても、発光ダイオードが邪魔にならない。このため、種々の形態の製品への応用が可能となる。 In addition, since no light emitting diode is arranged in the longitudinal direction of the light guide plate, the frame size along the longitudinal direction of the light guide plate can be reduced. As a result, the light guide plate can be slimmed, and the design can be improved. Further, even when a plurality of light guide plates are arranged side by side, the light emitting diode does not get in the way. Therefore, application to various types of products is possible.
一方、この種の導光板を用いる発光装置では、導光板中を導光する光に、光が入射する端面に対して平行な方向への光の拡がりがある場合は、導光板の長辺側からの光漏れが増加するという問題がある。 On the other hand, in a light emitting device using this type of light guide plate, when the light guided through the light guide plate has a light spread in a direction parallel to the end surface on which the light is incident, the longer side of the light guide plate There is a problem that light leakage from the light increases.
そこで、本発明では、導光板の出射面には、光が入射する端面に垂直な方向に沿った複数の筋状の凹凸形状が形成されている。これにより、複数の筋状の凹凸形状によって導光板の内部を導光する光の直進性が高くなり、光が入射する端面に対して平行な方向への光の拡がりを抑えることができ、長辺側からの光漏れを低減することができる。 Therefore, in the present invention, a plurality of streaky uneven shapes along the direction perpendicular to the end surface on which light is incident are formed on the exit surface of the light guide plate. As a result, the straightness of the light guided inside the light guide plate is enhanced by the plurality of streaky irregularities, and the spread of the light in the direction parallel to the end surface on which the light is incident can be suppressed. Light leakage from the side can be reduced.
したがって、導光板の側端面からの光漏れを抑制して、省電力化を図り得る発光装置を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a light-emitting device that can suppress light leakage from the side end face of the light guide plate and save power.
本発明の発光装置では、前記導光板における長辺の長さは短辺の長さの2倍以上であることが好ましい。 In the light emitting device of the present invention, it is preferable that the length of the long side of the light guide plate is at least twice the length of the short side.
これにより、導光板における長辺の長さは短辺の長さの2倍以上である場合には、光が入射する端面に対して平行な方向への光の拡がりが長い範囲で発生し、光のエネルギー損失が大きくなる。このため、このような場合には、特に、導光板の側端面からの光漏れを抑制して、省電力化を図る効果が大きい。 Thereby, when the length of the long side in the light guide plate is twice or more than the length of the short side, the light spread in a direction parallel to the end surface on which the light is incident occurs in a long range, The energy loss of light increases. For this reason, especially in such a case, the effect of suppressing power leakage from the side end face of the light guide plate and saving power is great.
本発明の発光装置では、前記導光板の出射面における複数の筋状の凹凸形状は、断面形状が弓状又は円弧状であることが好ましい。 In the light-emitting device of the present invention, it is preferable that the plurality of streaky uneven shapes on the light exit surface of the light guide plate have a cross-sectional shape of an arc shape or an arc shape.
これにより、三角形形状のように多角形で構成した凹凸形状よりも光直進性を高めることができる。 Thereby, light straightness can be improved rather than the uneven | corrugated shape comprised by the polygon like a triangular shape.
本発明の発光装置では、前記導光板と該導光板の短辺側の少なくとも一方の端面に設けられたの複数の発光ダイオードとの組み合わせが、隣接する導光板の長辺が互いに対向するようにして複数組配列されているとすることができる。 In the light emitting device of the present invention, the combination of the light guide plate and a plurality of light emitting diodes provided on at least one end surface on the short side of the light guide plate is such that the long sides of the adjacent light guide plates face each other. It can be assumed that a plurality of sets are arranged.
これにより、大型の発光装置を実現することができる。 Thereby, a large light-emitting device can be realized.
また、出射面に筋状の凹凸形状がない従来の導光板では光の直進性が低いため、長辺側から光漏れが発生する。このため、隣接する導光板同士の継ぎ目において輝線が発生し、継ぎ目が目立つことになるので、照明装置としての品位が低下する。 Further, in the conventional light guide plate having no streak-like uneven shape on the exit surface, light straightness is low, and thus light leakage occurs from the long side. For this reason, bright lines are generated at the joints between the adjacent light guide plates, and the joints are conspicuous, so that the quality of the lighting device is lowered.
これに対して、本発明の発光装置では、導光板の長辺側に発光ダイオードが存在しないので、導光板同士の接合が妨げられることがなく、かつ出射面に筋状の凹凸形状が存在することにより光直進性が高められる。この結果、導光板同士の継ぎ目が目立つことがない。 On the other hand, in the light emitting device of the present invention, there is no light emitting diode on the long side of the light guide plate, so that the joining of the light guide plates is not hindered, and a streaky uneven shape is present on the exit surface. As a result, light straightness is improved. As a result, the joint between the light guide plates does not stand out.
本発明の情報表示装置は、上記課題を解決するために、前記記載の発光装置を備えた情報表示装置であって、発光装置における光の出射面上に情報表示部が設けられていることを特徴としている。尚、情報表示部とは、文字又は絵等の静止した図案を表示するための部材をいう。具体的には、例えば広告、看板、標識、案内図又はポスター等の図案を表示する部材であり、描画等によるものを含む。 In order to solve the above problems, an information display device of the present invention is an information display device including the above-described light-emitting device, and an information display unit is provided on a light emission surface of the light-emitting device. It is a feature. The information display unit is a member for displaying a stationary design such as a character or a picture. Specifically, it is a member that displays a design such as an advertisement, a signboard, a sign, a guide map, or a poster, and includes a drawing or the like.
上記の発明によれば、情報表示装置は、本発明の発光装置を、情報表示部を背面から照射するためのバックライトとして用いたものからなっている。この結果、本発明の情報表示装置を、広告パネル、看板、標識パネル、案内パネル又はポスターパネルとして利用することが可能となる。 According to said invention, the information display apparatus consists of what used the light-emitting device of this invention as a backlight for irradiating an information display part from a back surface. As a result, the information display device of the present invention can be used as an advertisement panel, a signboard, a sign panel, a guide panel, or a poster panel.
本発明の照明装置は、上記課題を解決するために、前記記載の発光装置を備えていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an illumination device of the present invention includes the light-emitting device described above.
上記の発明によれば、本発明の発光装置を、室内や屋外を照らすための照明装置として利用することが可能となる。 According to said invention, it becomes possible to utilize the light-emitting device of this invention as an illuminating device for illuminating indoors or the outdoors.
本発明の発光装置は、以上のように、導光板の出射面には、光が入射する端面に垂直な方向に沿った複数の筋状の凹凸形状が形成されているものである。 As described above, in the light emitting device of the present invention, a plurality of streaky irregularities along the direction perpendicular to the end surface on which light is incident are formed on the exit surface of the light guide plate.
本発明の情報表示装置は、以上のように、前記記載の発光装置を備えた情報表示装置であって、発光装置における光の出射面上に情報表示部が設けられているものである。 As described above, the information display device of the present invention is an information display device including the above-described light-emitting device, and an information display unit is provided on the light emission surface of the light-emitting device.
本発明の照明装置は、以上のように、前記記載の発光装置を備えているものである。 As described above, the lighting device of the present invention includes the light emitting device described above.
それゆえ、導光板の側端面からの光漏れを抑制して、省電力化を図り得る発光装置、情報表示装置及び照明装置を提供するという効果を奏する。 Therefore, it is possible to provide a light emitting device, an information display device, and an illumination device that can suppress light leakage from the side end face of the light guide plate and save power.
本発明の一実施形態について図1〜図12に基づいて説明すれば、以下のとおりである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
(情報表示装置の構成)
最初に、本実施の形態の発光装置を備えた情報表示装置の全体構成について、図1〜図3に基づいて説明する。図1は、本実施の形態の発光装置を備えた情報表示装置の全体構成を示す断面図である。図2は、本実施の形態の発光装置を備えた情報表示装置の構成を示す分解斜視図である。図3は情報表示装置の構成を示す要部断面図である。
(Configuration of information display device)
Initially, the whole structure of the information display apparatus provided with the light-emitting device of this Embodiment is demonstrated based on FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of an information display device including the light emitting device of the present embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a configuration of an information display device including the light emitting device according to the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the information display device.
本実施の形態の発光装置10を備えた情報表示装置1は、図1及び図2に示すように、後ろから順に、シャーシ2、発光装置10、情報表示部3、保護シート4、及びカバー5にて構成されており、発光装置10は、反射シート11、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)12及びLED基板13、リフレクタ14、導光板20、拡散シート等の光学シート17を備えている。尚、光学シート17、及び保護シート4は、本発明においては存在しなくてもよい。また、光学シート17の構成は一例であり、例えば、所謂マイクロレンズシートを用いても構わない。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上記導光板20は、本実施の形態では、平面形状が長方形からなっている。ただし、導光板20は、必ずしも平面形状が長方形でなく、長方形に多少の部分的な凹凸があってもよい。また、平行四辺形であってもよい。ただし、平行四辺形等の対向する一対の辺が他の対向する一対の辺よりも長い形状になっている。さらに、本実施の形態の導光板20では、長手方向の寸法が短手方向の寸法の2倍以上となっていることが好ましい。
In the present embodiment, the
尚、ここでは、導光板20の長手方向をX方向とし、導光板20の法線方向をZ方向とし、X方向及びZ方向に対し垂直な方向を、導光板20の短手方向であるY方向とする。
Here, the longitudinal direction of the
上記発光装置10の導光板20における短手側の一対の端面20a・20aにおけるいずれか一方の端面20aの側方には、図3に示すように、光源であるLED12、LED基板13、及びリフレクタ14を備えた光源ユニット15が設けられている。また、導光板20における光の出射面20bとは反対側の面としての下面20cには、該導光板20の内部にて導光される光を取り出すための複数の光路変換部16が設けられている。この光路変換部16は、例えば、マイクロプリズム、マイクロレンズ又は拡散材を含有したインクの印刷による散乱体からなっている。
As shown in FIG. 3, an
これによって、LED12からの光を導光板20における一方の端面20aに入射させ、該光が導光板20の内部を全反射しながら導光し、導光板20の下面20cに設けられた複数の光路変換部16によって全反射条件が崩れて、導光板20の出射面20bから光学シート17を通して情報表示部3に光を照射するようになっている。
Thus, the light from the
したがって、本実施の形態の発光装置10は、サイドエッジ(サイドライトともいう)方式を採用している。尚、導光板20からは出射面20b以外からの面からも光は出射する。しかし、導光板20の出射面20b及びLED12が配置される面以外の面には反射シート11が配置され、再度導光板20に入射するようになっているため、殆どの光は出射面20bから出射される。尚、ここでは、光源ユニット15は、導光板20における短手方向に沿う一対の端面20aの両方に設けられている。ただし、必ずしもこれに限らず、光源ユニット15は、導光板20における短手方向の一対の端面20aのいずれか一方に設けられていてもよい。すなわち、本発明では、光源ユニット15は、導光板20における短手方向の一対の端面20a・20aの少なくともいずれか一方に設けられていればよい。
Therefore, the
上記情報表示部3は、文字又は絵等の静止した図案を表示するための部材からなっている。具体的には、例えば広告、看板、標識、案内図又はポスター等の図案を表示する部材であり、発光装置10に直接塗布することによる描画等によるものを含む。この情報表示部3は、紙、透明樹脂、半透明樹脂、不透明樹脂、金属等でできている。光学シート17からの出射光により裏面から光を照射させることによって、昼夜問わず情報表示部3を明るく表示させることが可能である。
The
したがって、情報表示部3での表示により、本実施の形態の情報表示装置1を、例えば広告パネル、看板、標識パネル、案内パネル又はポスターパネルとして適用することが可能となる。
Therefore, the
上記保護シート4は、硬質のプラスチック等からなっている。尚、情報表示部3自体が、ハードコート層からなっている場合には、保護シート4はなくてもよい。
The
上記カバー5は、情報表示部3及び保護シート4の縁を覆うためのものである。尚、カバー5は、シャーシ2と一体になっていてもよい。
The
(発光装置の構成)
本実施の形態の発光装置10における導光板20は、図4に示すように、出射面20bの形状が、光源ユニット15における複数の上記LED12の光が入射する端面20aに垂直な方向に沿った複数の筋状の凹凸形状体Tとなっている。具体的には、複数の筋状の凹凸形状体Tは、断面弓状又は断面円弧状の曲面にて構成された曲面構造体が複数並んで構成されている。この凹凸形状体T…は、例えば、導光板20の長手方向に沿って筋状のパターンとして形成されている。すなわち、導光板20は、光の出射面20bに、長手方向に平行に稜線を有する曲面で構成された凹凸形状体Tを複数有している。この凹凸形状体Tは、導光板20の出射面20b自体に形成された構造体であり、導光板20に該導光板20とは別の部材として設けられたものではない。
(Configuration of light emitting device)
As shown in FIG. 4, the
上記複数の筋状の凹凸形状体T…を有する出射面20bを備えた導光板20においては、図5に示すように、光路変換部16にて散乱された光は、凹凸形状体Tによって、出射光が凹凸形状体Tの中央側に屈折する。このため、凹凸形状体Tにより側方への光の拡がりを抑えることができ、出射光の直進性を向上させることができる。つまり、導光板20から出射された光束は集光される。この結果、情報表示部3における画面全体の平均輝度を向上させることができるというメリットを有するものとなっている。
In the
ところで、従来の平面からなる出射面を有する導光板の場合には、光学シート17の1つとしてプリズムシートを設けることによってこの出射光の直進性を増大させる機能を確保するこことも可能である。しかし、本実施の形態の発光装置10では、導光板20に複数の凹凸形状体Tを設けることによって、プリズムシートを設けた場合よりも、情報表示部3における画面全体の平均輝度を向上させることが可能となっている。このため、本実施の形態の発光装置10では、プリズムシートを設けていない。ただし、必ずしもこれに限らず、プリズムシートを設けることは可能である。
By the way, in the case of a conventional light guide plate having an emission surface, a prism sheet is provided as one of the
尚、本実施の形態では、拡散シート等の光学シート17は設けた方が好ましい。この理由は、導光板20の出射面20bに凹凸形状体Tを形成した場合に、導光板20の下面20cにおける光路変換部16のパターンの視認性を落とすことが可能であるためである。
In the present embodiment, it is preferable to provide an
ここで、このような出射光の直進性を向上させるためには、図5に示すように、導光板20の凹凸形状体Tの出射面20bに垂直な方向の凹凸高さをhとし、凹凸形状体T同士のピッチをPとしたときのアスペクト比(凹凸高さh/ピッチP)は、
0.1<h/P<0.5
を満たす関係を有していることが好ましい。アスペクト比(凹凸高さh/ピッチP)を0.1〜0.5の範囲に設定することにより、光の直進性を向上させることができ、かつ、凹凸形状ズレに対して直進性の変動を小さくすることができ、発光装置10の特性変動を抑えることができるためである。尚、アスペクト比(凹凸高さh/ピッチP)については、後に詳述する。
Here, in order to improve the straightness of such emitted light, as shown in FIG. 5, the unevenness height in the direction perpendicular to the
0.1 <h / P <0.5
It is preferable to have a relationship satisfying By setting the aspect ratio (height of unevenness h / pitch P) in the range of 0.1 to 0.5, the straightness of light can be improved, and fluctuations in straightness with respect to unevenness of the uneven shape can be improved. This is because the characteristic variation of the
このような効果を持たせるための凹凸形状体Tの具体的な形状は、図6(a)に示すように、断面弓状又は円弧状等のシリンダ形状となっていることが好ましい。この場合、垂直に立ち上がった垂直光Aから浅い角度で導光する光Cまで、様々な入射角度に対して効率的に光を取り出し、出射面から光を出射させることができる。また、導光板20の厚さが同じである場合、図6(a)に示された形状は、後述するプリズム形状よりも大きな断面積を確保し易い。その結果、導光板20の出射面20bに出射面に断面半円形の凹凸形状体Tが形成された構成では、LED12からの光の入射面での光結合効率が高く、光漏れが起き難い。このような形状は、導光板20を押し出し成形することにより形成することができる。
The specific shape of the concavo-convex shaped body T for providing such an effect is preferably a cylinder shape such as a cross-sectional arc shape or an arc shape as shown in FIG. In this case, the light can be efficiently extracted at various incident angles from the vertical light A rising vertically to the light C guided at a shallow angle, and the light can be emitted from the emission surface. Further, when the thickness of the
ここで、凹凸形状体Tの構造は、必ずしも、図6(a)に示す断面弓状又は円弧状等のシリンダ形状でなく、図6(b)(c)(d)に示す形状とすることも可能である。 Here, the structure of the concavo-convex shaped body T is not necessarily the cylinder shape such as the cross-sectional arc shape or the arc shape shown in FIG. 6A, but the shape shown in FIGS. 6B, 6C, and 6D. Is also possible.
図6(b)に示す凹凸形状体Tは、導光板20の出射面20bに頂角90°のプリズムが形成されたものからなっている。この場合、垂直光Aは、全反射条件を崩さず戻り光となってしまう。また、浅い角度で導光する光Cについては、全反射条件が崩れ一旦出射面から出射する。しかし、再度、隣のプリズムに入射してしまい導光板20内に戻ってしまう。
The uneven shape body T shown in FIG. 6B is formed by a prism having an apex angle of 90 ° formed on the
図6(c)に示す凹凸形状体Tは、導光板20の出射面に頂角5°のプリズムが形成されたものからなっている。この場合、垂直光A及び浅い角度で導光する光Cは、いずれも全反射条件が崩れ出射面から出射される。しかし、これらの光が隣のプリズムに再入射する確率が増加する。
The concave-convex shaped body T shown in FIG. 6C is formed by forming a prism with an apex angle of 5 ° on the exit surface of the
したがって、図6(b)(c)のように、導光板20の出射面20bにプリズムが形成された場合、導光板20内に光を閉じ込めるために導光板20から光を出射させる効率が低下してしまう場合がある。
Therefore, as shown in FIGS. 6B and 6C, when a prism is formed on the
また、図6(d)に示す凹凸形状体Tは、導光板20の出射面20bに対し窪んだ凹シリンダ面を有する構造となっている。この場合、垂直光Aが全反射により戻り光になることがない。このため、図6(d)に示す凹凸形状体Tは、図6(b)(c)に示された構成と比較して、効率的に導光板20から光を出射させることが可能である。
6D has a structure having a concave cylinder surface that is recessed with respect to the
(導光板の側面からの光漏れを抑制するための具体的形状)
上述した複数の筋状の凹凸形状体T…を有する出射面20bを備えた導光板20を用いた発光装置10における導光板20の側面からの光漏れを抑制するための凹凸形状体Tの具体的形状を説明するに際して、最初に、導光板の側面からの光漏れの抑制効果について、図7(a)(b)及び図8(a)(b)に基づいて、以下に詳述する。尚、図7(a)は平板からなる導光板における伝搬光の広がりを示す平面図であり、図7(b)は平板からなる導光板における伝搬光の広がりを示す断面図である。また、図8(a)は凹凸形状体を有する導光板における伝搬光の広がりを示す平面図であり、図8(b)は凹凸形状体を有する導光板における伝搬光の広がりを示す断面図である。
(Specific shape to suppress light leakage from the side of the light guide plate)
Specifics of the concavo-convex shape body T for suppressing light leakage from the side surface of the
すなわち、平面からなる出射面を有する従来の導光板では、図7(a)に示すように、導光板の端面から入射したLEDからの光は、放射状に広がりながら導光板の内部を伝搬される。この結果、図7(b)に示すように、導光板の側面からの光漏れが多くなる。 That is, in the conventional light guide plate having a flat emission surface, as shown in FIG. 7A, light from the LED incident from the end surface of the light guide plate propagates radially inside the light guide plate. . As a result, as shown in FIG. 7B, light leakage from the side surface of the light guide plate increases.
これに対して、本実施の形態の発光装置10のように、複数の筋状の凹凸形状体T…を有する出射面20bを備えた導光板20を用いると、図8(a)に示すように、導光板20の端面から入射した光源ユニット15の上記LED12からの光は直進性が高いために、図8(b)に示すように、導光板20の側面からの導光板の側面からの光漏れが少なくなる。つまり、凹凸形状体Tにより、光線が閉じ込められるので、側面に到達する光線が少なくなる。
On the other hand, when a
したがって、導光板20の側面からの光漏れの抑制効果を高めるためには、凹凸形状体Tの形状に影響されるところが大きい。そこで、凹凸形状体Tの具体的形状について、以下に説明する。
Therefore, in order to enhance the effect of suppressing light leakage from the side surface of the
まず、凹凸形状体Tにおける凹凸高さhについて説明する。最初に、凹凸形状体Tにおける凹凸のピッチPを一定としたときの凹凸高さhについて、図9(a)(b)に基づいて説明する。図9(a)は導光板20におけるX方向の側面形状を示すものであって、凹凸形状体Tの凹凸高さhが小さい場合を示す側面図であり、図9(b)は導光板20におけるX方向の側面形状を示すものであって、凹凸形状体Tの凹凸高さhが大きい場合を示す側面図である。尚、図9(a)(b)においては、凹凸形状体TのピッチP、及び導光板20の厚さHは同一としている。
First, the unevenness height h in the uneven shape body T will be described. Initially, the uneven | corrugated height h when the uneven | corrugated pitch P in the uneven | corrugated shaped body T is made constant is demonstrated based on Fig.9 (a) (b). FIG. 9A shows a side shape of the
本実施の形態の発光装置10においては、前記LED12からの光は、導光板20の短手側の端面20aに入射することになる。したがって、凹凸形状体Tの凹凸のピッチPを一定とした場合、図9(b)に示すように、光の入射面形状(導光板20におけるX方向の側面形状)において凹凸形状体Tの凹凸高さhが大きいときには、入射面積が小さくなるため、隙間(図9(b)に示す斜線部)から光が漏れてしまい、LED12の光結合効率が低下する。一方、図9(a)に示すように、光の入射面形状(導光板20におけるX方向の側面形状)において凹凸形状体Tの凹凸高さhが小さいときには、入射面積が大きくなり、隙間からの光漏れを低減でき光結合効率を向上させることができる。
In the
したがって、光入射面における光結合効率及び光漏れは、凹凸形状体Tの凹凸のピッチPが同一の場合、凹凸形状体Tの凹凸高さhが大きければ大きいほど低下する。近似的には、凹凸形状体Tの凹凸高さhが2倍になると、光漏れ量が2倍になり、光結合効率のロスも2倍になる。 Therefore, the light coupling efficiency and the light leakage at the light incident surface decrease as the unevenness height h of the uneven shape body T increases as the unevenness pitch P of the uneven shape body T is the same. Approximately, when the uneven height h of the uneven shaped body T is doubled, the amount of light leakage is doubled and the loss of optical coupling efficiency is also doubled.
この結果、導光板20の出射面20bにおける凹凸形状体Tの形状は、断面形状が円弧状、又は円弧状が扁平された弓状となっていることが好ましいといえる。
As a result, it can be said that the shape of the concavo-convex shaped body T on the
詳細には、LED12の光が入射する端面20aにおける光結合効率及び光漏れを考慮すると、凹凸形状体Tの凹凸高さhは、導光板20の厚さHの10%以下であることが好ましい。凹凸形状体Tの凹凸高さhが導光板20の厚さHの10%を超えた場合、LED12の光結合効率の低下が大きくなってしまう(光漏れが入射光の5%程度になる)ため、好ましくない。
Specifically, in consideration of light coupling efficiency and light leakage at the end face 20 a on which the light of the
また、導光板20の厚さHが小さくなると、凹凸高さhが導光板20の厚さHの5%以上でないと凹凸形状体Tを作製することができない虞がある。すなわち、導光板20が薄くなると、凹凸形状体Tの凹凸高さhの範囲が厚さHの5%以下では、凹凸形状体Tの作製が困難である。それゆえ、凹凸形状体Tの現実的な寸法を考慮すると、凹凸形状体Tの凹凸高さhは、導光板20の厚さHの5%以上かつ10%以下であることが好ましい。具体的な寸法としては、例えば、導光板20の厚さHが4.2mmであり、凹凸形状体Tの凹凸高さhが0.3mmである。
In addition, when the thickness H of the
次に、凹凸形状体Tにおける凹凸のピッチPを変化させたときの凹凸高さhについて、図10(a)(b)(c)に基づいて説明する。図10(a)は、導光板20の厚さHに対してアスペクト比(凹凸高さh/ピッチP)が0.4の条件で凹凸形状体Tを形成した導光板20(構成I)の概略構成を示す断面図であり、図10(b)は、図10(a)の凹凸形状体Tのおいて、ピッチをP/2、凹凸高さhをh/2とした導光板20(構成II)の概略構成を示す断面図である。
Next, the unevenness height h when the unevenness pitch P in the uneven shape body T is changed will be described based on FIGS. 10 (a), 10 (b), and 10 (c). FIG. 10A shows the light guide plate 20 (Configuration I) in which the concavo-convex shape body T is formed on the condition that the aspect ratio (concave height h / pitch P) is 0.4 with respect to the thickness H of the
前述したように、光入射面における光結合効率は、導光板20の厚さHに対して凹凸形状体Tの凹凸高さhが大きければ大きいほど低下する。したがって、導光板20の厚さHに対して凹凸形状体Tの凹凸高さhの比を小さくする方が好ましい。このため、図10(b)に示すように、図10(a)の凹凸形状体Tのおいて、凹凸高さhをh/2とすることが考えられる。この場合、導光板20の厚さHに対してアスペクト比(凹凸高さh/ピッチP)0.4の条件を維持するためには、凹凸形状体Tのピッチも、P/2にする必要がある。
As described above, the optical coupling efficiency at the light incident surface decreases as the uneven height h of the uneven shape body T increases with respect to the thickness H of the
ここで、この場合、図10(c)に示すように、アスペクト比(凹凸高さh/ピッチP)が同じであるとき、ピッチPを半分にしても光閉じ込めの効果は変わらないことがわかる。つまり、構成Iと構成IIとの間で、光直進性に関してはなんら変化することないことがわかる。 Here, in this case, as shown in FIG. 10 (c), when the aspect ratio (uneven height h / pitch P) is the same, the effect of light confinement does not change even if the pitch P is halved. . That is, it can be seen that there is no change in light straightness between Configuration I and Configuration II.
したがって、凹凸形状体Tの形状を変えずに、凹凸形状体Tの凹凸のピッチPを細かくすることによって、光直進性を維持したまま、導光板20の断面積を確保することが可能である。それゆえ、構成Iに対してピッチPを小さくした構成IIとすることによって、光結合ロスを半減することができる。また、ピッチPを細かくすることによって、長手方向に延びている凹凸形状体Tを視認し難くすることも可能である。
Therefore, it is possible to secure the cross-sectional area of the
尚、図10(a)(b)(c)では、構成Iとして、凹凸形状体TのピッチP=0.4mm、凹凸形状体Tの凹凸高さh=0.16mm、導光板20の厚さH=4.2mmの導光板20を用いている。また、構成IIとして、凹凸形状体TのピッチP=0.2mm、凹凸形状体Tの凹凸高さh=0.08mm、導光板20の厚さH=4.2mmの導光板20を用いている。構成Iと構成IIとは、凹凸形状体Tにおける半円弧形状が相似的に1/2になっている。
10A, 10 </ b> B, and 10 </ b> C, as the configuration I, the pitch P of the concavo-convex shape body T = 0.4 mm, the concavo-convex height h of the concavo-convex shape body T = 0.16 mm, and the thickness of the
ここで、上述した説明により、凹凸形状体Tの形状が凸シリンダ形状である場合に光の直進性効果がある。したがって、凹凸形状体Tの形状は、導光板20の出射面20bにおいて、長手方向(X方向)に垂直な断面形状が円弧を含んでいればよく、断面形状の一部が直線であってもよい。つまり、導光板20の下面20cが直線であってもよい。このような形状は、導光板20を押し出し成形によって形成することができ、また、導光板20をプレス加工等により形成することもできる。
Here, according to the above description, when the shape of the concavo-convex shape body T is a convex cylinder shape, there is a light straightness effect. Therefore, the shape of the concavo-convex shape body T is sufficient if the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction (X direction) includes an arc on the
次に、導光板20の短手方向幅W及び長手方向長さLと、導光板20の側面からの光漏れとの関係について、図11(a)(b)(c)に基づいて説明する。図11(a)は短手方向幅W及び長手方向長さLの凹凸形状体を有しない導光板の構成を示す平面図であり、図11(b)は短手方向幅W及び長手方向長さLの凹凸形状体を有する導光板の構成を示す平面図であり、図11(c)は導光板の縦横比とアスペクト比(凹凸高さh/ピッチP)とを変化させたときの導光板側面からの光漏れの割合を示す図である。
Next, the relationship between the lateral width W and the longitudinal length L of the
図11(c)に示すように、導光板20の短手方向幅Wと長手方向長さLとが100:500、100:1000、100:2000、又は100:3000のいずれの場合においても、凹凸形状体TのピッチPに対する導光板20の厚さHの比であるアスペクト比(凹凸高さh/ピッチP)が大きくなると、平板の導光板に対して、導光板20の側面からの光漏れの割合が少なくなることがわかる。そして、例えば短手方向幅W=100mm、長手方向長さL=1000mmの場合、導光板20の側面からの漏れ光は、凹凸形状体Tが存在する場合には、アスペクト比(凹凸高さh/ピッチP)を0.4とすることによって、平板に対して25%少なくできることがわかる。
As shown in FIG. 11 (c), the width W and the length L in the short direction of the
ただし、図11(c)に示すように、導光板20の長手方向長さLが長くなることによって、つまり長手方向長さL/短手方向幅Wが大きくなることによって、導光板20の側面からの光漏れ自体は、大きくなる傾向があることがわかる。
However, as shown in FIG. 11C, the side surface of the
尚、図11(c)には示していないが、実験においては、導光板20における長手方向長さLは短手方向幅Wの2倍以上である場合において、平板の導光板に比べて光漏れ防止効果があることがわかっている。
Although not shown in FIG. 11 (c), in the experiment, when the longitudinal length L of the
ここで、導光板20の側面からの光漏れに対して、例えば、導光板20の側面に反射テープ貼付して光漏れを防止することが可能である。しかしながら、その場合、側面からの漏れ光を抑えることによってエネルギー損失は小さくなるが、反射テープによる光線色度の変化が大きくなるので好ましくない。
Here, for light leakage from the side surface of the
ところで、上述の説明では、1枚の導光板20と、その端面20aにLED12を備えた構成について説明したが、本実施の形態の発光装置10は、この構成に限定されない。
By the way, in the above description, the configuration in which the
例えば、図12に示すように、導光板20とその端面20aにおけるLED12との組み合わせが、隣接する導光板の長辺が互いに対向するようにして複数組配列されているとすることが可能である。これにより、大型の発光装置10を実現することができるので、大規模の広告パネルに使用することが可能である。例えば、球戯場等に用いることも可能である。
For example, as shown in FIG. 12, a plurality of combinations of the
このように、本実施の形態の発光装置10は、長方形の平面形状を有し、対向する一対の短辺側の端面20aにおける少なくとも一方から該端面20aに垂直な方向に入射した光を出射面20bから出射する導光板20と、導光板20に光を入射する複数のLED12とを備えている。そして、導光板20の出射面20bには、光が入射する端面20aに垂直な方向に沿った複数の筋状の凹凸形状体Tが形成されている。
As described above, the
上記の構成によれば、発光装置10導光板20の短辺側にLED12を配置しているので、LED12を配置する長さが短くなる。このため、LED12の取り付け作業が簡略化できると共に、LED12に電力を供給する配線等の部材を削減できる。この結果、製造コストを低減することができる。
According to said structure, since LED12 is arrange | positioned at the short side of the light-emitting
また、導光板20の長手方向にはLED12を配置しないので、導光板20の長手方向に沿う額縁寸法を小さくすることができる。この結果、導光板20のスリム化が可能となり、デザイン性を向上させることができる。また、導光板20を複数横並びにする場合においても、LED12が邪魔にならない。このため、種々の形態の製品への応用が可能となる。
In addition, since the
一方、この種の導光板20を用いる発光装置10では、導光板20中を導光する光に、光が入射する端面20aに対して平行な方向への光の拡がりがある場合は、つまり、従来の出射面bが平面からなる導光板では、導光板の長辺側からの光漏れが増加するという問題がある。
On the other hand, in the
そこで、本実施の形態では、導光板20の出射面20bには、光が入射する端面20aに垂直な方向に沿った複数の筋状の凹凸形状体Tが形成されている。これにより、複数の筋状の凹凸形状体Tによって導光板20の内部を導光する光の直進性が高くなり、光が入射する端面20aに対して平行な方向への光の拡がりを抑えることができ、長辺側からの光漏れを低減することができる。
Therefore, in the present embodiment, a plurality of streak-like uneven bodies T are formed on the
また、導光板20の側面に反射テープ貼付するのに比べて、色度の変化が大きくなるのを防止することができる。
Further, it is possible to prevent the change in chromaticity from becoming larger than when the reflective tape is attached to the side surface of the
したがって、導光板20の側端面からの光漏れを抑制して、省電力化を図り得る発光装置10を提供することができる。
Therefore, it is possible to provide the
また、本実施の形態の発光装置10では、導光板20における長辺の長さは短辺の長さの2倍以上であることが好ましい。
Moreover, in the light-emitting
これにより、導光板における長辺の長さは短辺の長さの2倍以上である場合には、光が入射する端面に対して平行な方向への光の拡がりが長い範囲で発生し、光のエネルギー損失が大きくなる。このため、このような場合には、特に、導光板の側端面からの光漏れを抑制して、省電力化を図る効果が大きい。 Thereby, when the length of the long side in the light guide plate is twice or more than the length of the short side, the light spread in a direction parallel to the end surface on which the light is incident occurs in a long range, The energy loss of light increases. For this reason, especially in such a case, the effect of suppressing power leakage from the side end face of the light guide plate and saving power is great.
また、本実施の形態の発光装置10では、導光板20の出射面20bにおける複数の筋状の凹凸形状体Tは、断面形状が弓状又は円弧状である。これにより、三角形形状のように多角形で構成した凹凸形状よりも光直進性を高めることができる。
Moreover, in the light-emitting
また、本実施の形態の発光装置10では、導光板20と導光板20の短辺側の少なくとも一方の端面20aに設けられたの複数のLED12との組み合わせが、隣接する導光板20の長辺が互いに対向するようにして複数組配列されているとすることができる。これにより、大型の発光装置を実現することができる。
In the
また、導光板20の出射面20bに筋状の凹凸形状体Tがない従来の導光板では光の直進性が低いため、長辺側から光漏れが発生する。このため、隣接する導光板20・20同士の継ぎ目において輝線が発生し、継ぎ目が目立つことになるので、照明装置としての品位が低下する。
Further, in the conventional light guide plate having no streak-like uneven body T on the
これに対して、本実施の形態の発光装置10では、導光板20の長辺側にLED12が存在しないので、導光板20・20同士の接合が妨げられることがなく、かつ出射面20bに筋状の凹凸形状体Tが存在することにより光直進性が高められる。この結果、導光板20同士の継ぎ目が目立つことがない。
On the other hand, in the
また、本実施の形態の情報表示装置1は、本実施の形態の発光装置10を備えている。
The
上記の構成によれば、情報表示装置1は、本実施の形態の発光装置10を、情報表示部3を背面から照射するためのバックライトとして用いたものからなっている。この結果、本発明の情報表示装置1を、広告パネル、看板、標識パネル、案内パネル又はポスターパネルとして利用することが可能となる。
According to said structure, the
また、本実施の形態の照明装置は、本実施の形態の発光装置10を備えている。したがって、本実施の形態の発光装置10を、室内や屋外を照らすための照明装置として利用することが可能となる。例えば、ドア等に組み込むことを想定した導光板20の面照明としての利用がある。
Further, the lighting device of the present embodiment includes the
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、本実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the embodiments can be obtained by appropriately combining the technical means disclosed in each of the embodiments. The form is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、LEDからの光を導光板によって面状に出射させるサイドエッジ(サイドライトともいう)型導光板を備えた発光装置、情報表示装置及び照明装置に関するものであり、例えば、広告パネル、看板、標識パネル、案内パネル又はポスターパネルに適用可能である。情報表示する内容は、商品の写真、デザイン、商品名、会社名のように広告内容、宣伝内容を含む広告事項、又は案内標識のような案内事項、注意事項等である。 The present invention relates to a light emitting device, an information display device, and a lighting device including a side edge (also referred to as a sidelight) type light guide plate that emits light from an LED in a planar shape by a light guide plate. It can be applied to a signboard, a sign panel, a guidance panel, or a poster panel. The information to be displayed includes advertisement contents such as product photos, designs, product names, and company names, advertisement items including advertisement contents, guidance items such as information signs, and notes.
1 情報表示装置
3 情報表示部
10 発光装置
12 LED(発光ダイオード)
15 光源ユニット
16 光路変換部
17 光学シート
20 導光板
20a 端面
20b 出射面
20c 下面
h 凹凸高さ
H 厚さ
h/P アスペクト比
L 長手方向長さ
P ピッチ
T 凹凸形状体(凹凸形状)
W 短手方向幅
DESCRIPTION OF
15
W Short width
Claims (6)
上記導光板の出射面には、上記光が入射する端面に垂直な方向に沿った複数の筋状の凹凸形状が形成されていることを特徴とする発光装置。 A light guide plate that has a rectangular planar shape and emits light incident in a direction perpendicular to the end surface from at least one of a pair of opposing end surfaces on the short side, and a plurality of light incident on the light guide plate In a light emitting device comprising a light emitting diode of
The light emitting device according to claim 1, wherein a plurality of streaky irregularities along a direction perpendicular to an end face on which the light is incident are formed on an emission surface of the light guide plate.
発光装置における光の出射面上に情報表示部が設けられていることを特徴とする情報表示装置。 An information display device comprising the light emitting device according to claim 1,
An information display device, wherein an information display unit is provided on a light emission surface of the light emitting device.
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004241137A (en) * | 2003-02-03 | 2004-08-26 | Alps Electric Co Ltd | Lighting system and liquid crystal display device |
JP2009110783A (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Colcoat Kk | Directional lighting apparatus |
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