JP2017195163A - 導光板及び面照明装置 - Google Patents

導光板及び面照明装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2017195163A
JP2017195163A JP2016086507A JP2016086507A JP2017195163A JP 2017195163 A JP2017195163 A JP 2017195163A JP 2016086507 A JP2016086507 A JP 2016086507A JP 2016086507 A JP2016086507 A JP 2016086507A JP 2017195163 A JP2017195163 A JP 2017195163A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
guide plate
light guide
incident
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016086507A
Other languages
English (en)
Inventor
守正 久下
Morimasa Kuge
守正 久下
隆則 切通
Takanori Kiritooshi
隆則 切通
修己 大串
Osami Ogushi
修己 大串
田中 秀幸
Hideyuki Tanaka
秀幸 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP2016086507A priority Critical patent/JP2017195163A/ja
Priority to KR1020187029566A priority patent/KR20180121634A/ko
Priority to PCT/JP2017/015757 priority patent/WO2017183661A1/ja
Priority to CN201780023549.4A priority patent/CN109073171A/zh
Priority to US16/094,185 priority patent/US10677979B2/en
Priority to TW106113471A priority patent/TWI639870B/zh
Publication of JP2017195163A publication Critical patent/JP2017195163A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0045Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/61Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using light guides
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2111/00Light sources of a form not covered by groups F21Y2101/00-F21Y2107/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0051Diffusing sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055Reflecting element, sheet or layer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

【課題】出射面の発光の均一性が高い導光板を提供する。【解決手段】導光板は、入射面と、出射面と、が形成される。前記入射面は、光源から光が入射する端面であって厚み方向に平行な面である。前記出射面は、前記入射面から入射した光が出射する面であって厚み方向に垂直な面である。前記導光板の厚み方向及び前記光源と前記導光板の配列方向の両方に平行な面で切った断面において、前記入射面の少なくとも一部が前記光源側に膨らむ曲線である。【選択図】図5

Description

本発明は、主として、エッジライト方式の面照明装置に用いられる導光板に関する。
エッジライト方式の面照明装置は、光源と、導光板と、を備える。光源は、導光板の端面(側面)へ光を照射する。導光板に照射された光は、導光板内を反射しつつ、別の面(出射面)から均一に出射する。これにより、導光板の側面に光を照射するだけで、出射面の全体を発光させることができる。特許文献1及び2は、エッジライト方式の面照明装置を開示する。
特許文献1には、光源から照射した光を反射部材で反射させた後に導光板に入射する構成の面照明装置が開示されている。特許文献1では、この反射部材として、凹面鏡を用いることができる旨が記載されている。
国際公開第2012/070331号
しかし、特許文献1の構成では、光源、反射部材、及び導光板の3つの部品の位置調整が必要となる。組立て時の位置ズレ及び温度変化等により、光源、反射部材、及び導光板の何れかの位置精度が低い場合、導光板内の光路が大きく変化するおそれがある。また、反射部材又は導光板の形状の精度が低い場合も同様に、導光板内の光路が大きく変化するおそれがある。その結果、出射面から出射する光が不均一となる。
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、出射面の発光の均一性が高い導光板を提供することにある。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
本発明の第1の観点によれば、以下の構成の導光板が提供される。即ち、この導光板は、入射面と、出射面と、が形成される。前記入射面は、光源から光が入射する端面であって厚み方向に平行な面である。前記出射面は、前記入射面から入射した光が出射する面であって厚み方向に垂直な面である。前記導光板の厚み方向及び前記光源と前記導光板の配列方向の両方に平行な面で切った断面において、前記入射面の少なくとも一部が前記光源側に膨らむ曲線である。
これにより、入射面に入射した光について、進行方向を揃えつつ、導光板の内部に取り込むことができる。更に、入射面から取り込まれた光は、厚み方向の中央側に寄るように光路が変化するため、導光板内を反射する回数が多くなり、出射面の発光の均一性を向上させることができる。
本発明の第2の観点によれば、前記導光板と、前記導光板の前記入射面へ光を照射する光源と、を備える面照明装置が提供される。
これにより、光源と導光板の間に集光装置等を配置することなく、出射面を均一に発光させることができる。
本発明によれば、出射面の発光の均一性が高い導光板が実現できる。
本発明の一実施形態に係る面照明装置の構成を示す斜視図。 面照明装置のA−A断面図。 従来例の導光板に平行光(水平)、平行光(傾斜)、1点に集まる光が照射されたときの光路の変化を示す断面図。 本実施形態の導光板に平行光(水平)、平行光(傾斜)、1点に集まる光が照射されたときの光路の変化を示す断面図。 本実施形態の導光板と従来例の導光板との光路の違いを模式的に示す断面図。 曲げ可能な導光板(第1変形例)と従来例の導光板の違いを模式的に示す断面図。 反射面を有する導光板(第2変形例)の構成を示す断面図。 入射面の曲率半径が板厚の1/2より大きい(凸型曲線)導光板(第3変形例及び第4変形例)を示す断面図。 入射面が楕円弧である導光板(第5変形例から第7変形例)を示す断面図。 入射面の一部が曲面である導光板(第8変形例から第9変形例)を示す断面図。 側面が曲面である導光板(第10変形例)を示す斜視図。
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。初めに、図1及び図2を参照して、面照明装置1の構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る面照明装置1の構成を示す斜視図である。図2は、面照明装置1のA−A断面図である。
図1に示すように、面照明装置1は、光源ホルダ10と、光源20と、導光板30と、を備えている。また、以下の説明において、導光板の厚み方向を単に厚み方向と称する場合があり、光源20と導光板30の配列方向を単に配列方向と称する場合がある。また、厚み方向及び配列方向の両方と垂直な方向を光源長手方向と称する。
光源20は、光源長手方向に並べて配置された複数の発光素子(本実施形態では発光ダイオード)である。従って、光源20は、光源長手方向にわたって対象物である導光板30に光を照射可能である。なお、光源20は、発光ダイオード以外から構成されていても良い。例えば、光源20は、CCFL(冷陰極管)、HCFL(熱陰極蛍光灯)、EL(エレクトロルミネッセンス)であっても良い。また、光源20は、点光源を並べて配置した構成に限られず、線状の光源を配置した構成であっても良い。
光源ホルダ10は、光源20を取付可能に構成されている。また、光源ホルダ10は、光源20と導光板30の間を覆うように配置されるとともに、少なくとも内面が光を反射可能な材料で構成されている。この構成により、光源20が照射した光の一部は、光源ホルダ10の内面で反射し、導光板30に入射される。これにより、光源20が照射した光の損失を抑えることができる。
導光板30は、本実施形態では長方形の板状の部材である。導光板30は、光を透過可能であれば材料は任意であり、アクリル又はポリカーボネート等の樹脂製であっても良いし、ガラス製であっても良い。図1に示すように、導光板30には、入射面31と、出射面32と、が形成されている。
入射面31は、導光板30の側面(端面)であり、厚み方向に平行な面(かつ光源長手方向に平行な面)と言い換えることもできる。また、導光板30は、光源20と入射面31とが対向するように(言い換えれば、入射面31の長手方向が光源長手方向と一致するように)配置される。この構成により、光源20が照射した光は、入射面31の略全体から導光板30の内部に入射する。
また、図1及び図2に示すように、入射面31は曲面である。具体的には、図2(厚み方向及び配列方向の両方に平行な面で切った断面、光源長手方向に垂直な面で切った断面)において、入射面31は、光源20側に膨らむ曲線である。本実施形態では、入射面31は、曲率半径が導光板30の板厚の1/2の円弧(内角が180°の扇形)である。
曲面状の入射面31は、切削又は研磨等の機械加工で形成しても良いし、型を用いて形成しても良い。また、導光板30の端面を溶融させることで表面張力により端面を曲面にし、その状態で冷却することで入射面31を形成することもできる。入射面31の表面は、入射面31へ入射時に光の進行方向が乱れない程度に平坦であることが好ましい。なお、入射面31が曲面であることの利点については後述する。
出射面32は、導光板30の表面(厚み方向に垂直な面、面積が最も大きな面)である。入射面31から入射された光は、導光板30の内部を反射しながら入射面31の反対側の端面へ進む。その過程で、当該光は、出射面32から外部に出射される。この構成により、出射面32の略全体を発光させることができる。
本実施形態の面照明装置1は、図1に示すように、液晶パネル40のバックライトとして用いられる。なお、液晶パネル40は、例えば液晶層、カラーフィルタ、ガラス基板、偏光フィルム等で構成されている。この構成により、入射面31に光を照射するだけで、液晶パネルに均一に光を照射することができる。
なお、出射面32からより均一に光が出射されるために、導光板30と液晶パネル40の間に、拡散シートを設けても良い。また、同様の目的で、出射面32の表面に溝、凹部、又は凸部を形成しても良い。また、出射面32に対向する面からの光の出射を防止するために、この面に反射シート又は反射板を設けても良い。
また、図1に示す導光板30は、長方形の板状であるが、正方形等の別の多角形の板状であっても良いし、円板状であっても良い。また、導光板30は、平板に限られず、曲面板であっても良い。導光板30が曲面板である場合、出射面32は曲面状となる。また、図1に示す面照明装置1は、導光板30の1つの端面に光を照射するが、2つ以上の端面に光を照射する構成であっても良い。また、光が出射面32から均一に出射されるのであれば、入射面31の一部に光を照射する構成であっても良い。
次に、図3から図5を参照して、入射面31が光源20側に膨らむ曲面であることの利点について、従来例の導光板80と比較しながら説明する。なお、図3以降の断面図において、図面を見易くするためにハッチングを省略する。
従来例の導光板は、図3に示すように端面が平面状(図3の断面において直線状)となっている。また、導光板80には、導光板30と同様に、入射面81と、出射面82と、が形成されている。
光源20からは、様々な進行方向の光が照射される。また、この光は、光源ホルダ10の内面で反射した場合は、更に進行方向が変化する。従って、入射面31には、あらゆる進行方向の光が入射される。
図3(a)には、従来例の導光板80の入射面81に、出射面82に平行な平行光が入射されたときの光の進行方向の変化が示されている。従来例の導光板80では、出射面82に平行な平行光が入射されたときは、光の進行方向が変化しない。従って、この光は出射面82から出射されない。
これに対し、図4(a)には、本実施形態の導光板30の入射面31に、出射面32に平行な平行光が入射されたときの光の進行方向の変化が示されている。本実施形態の導光板30では、出射面32に平行な平行光は、入射面31を通過することで、それぞれ導光板30の内側(厚み方向の中央側)を向くように進行方向が変化する。これにより、出射面32に平行な光が入射された場合であっても、当該光が導光板80内を反射しながら進むため、当該光の一部は出射面32から出射される。従って、光源20の光を有効に活用できる。なお、入射面31の厚さ方向の端部から入射した光が出射面32となす角を角度α(図4(a)を参照)とし、導光板30をガラスと仮定した場合、当該光は角度αでも全反射する。
図3(b)には、従来例の導光板80の入射面81に、出射面82に対して傾斜した平行光が入射されたときの光の進行方向の変化が示されている。従来例の導光板80では、出射面82に対する傾斜角が小さくなるように、光の進行方向が変化する。出射面82に対する傾斜角が小さい場合、図5(a)に示すように、導光板80内を反射する回数が減るため、出射面82から出射される光が不均一になる可能性がある。
これに対し、図4(b)には、本実施形態の導光板30の入射面31に、出射面32に対して傾斜した平行光が入射されたときの光の進行方向の変化が示されている。本実施形態の導光板30では、出射面32に対して傾斜した平行光は、入射面31を通過することで、それぞれ導光板30の内側に移動するように(出射面32に対する傾斜角が大きくなるように)進行方向が変化する。出射面32に対する傾斜角が大きい場合、図5(b)に示すように、導光板30内を反射する回数が増えるため、出射面82から出射される光をより均一にすることができる。
図3(c)には、入射面81上の1点に集まるような光が入射されたときの光の進行方向の変化が示されている。入射面81に入射するまでの光の広がりを示す角度をθ1とし、入射面81に入射された後の光の広がりを示す角度をθ2とする。従来例の導光板80では、空気と導光板80の屈折率の違いによりθ1>θ2が成立する。
図4(c)には、入射面31上の1点に集まるような光が入射されたときの光の進行方向の変化が示されている。入射面31に入射するまでの光の広がりを示す角度をθ1とし、入射面31に入射された後の光の広がりを示す角度をθ3とする。この場合、θ1>θ2>θ3が成立する。また、本実施形態では、このような光が入射された場合であっても、出射面32に対する傾斜角が大きくなるように進行方向が変化する。従って、様々な方向の光を出射面32に対する傾斜角が大きくなる方向に変化させることができるので、導光板30内を反射する回数が増えるため、出射面82から出射される光をより均一にすることができる。
また、従来例の導光板80は、導光板80内を光があまり反射しないこともあり、詳細な光路設計が必要であった。また、この設計を実現するために、光源20及び導光板80の位置及び形状に高い精度が要求されていた。これに対し、本実施形態の導光板80は、様々な方向の光を出射面32に対する傾斜角が大きくなる方向に変化させることができるので、位置又は形状に多少のズレがあった場合においても出射面32を均一に発光させることができる。
次に、図5を参照して、上記実施形態の第1変形例を説明する。なお、変形例の説明においては、上記の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
上記の実施形態では、導光板30はガラス等で構成されており、可撓性を有していない。これに対し、第1変形例では、導光板30がシリコーンゴム、ウレタンゴム、又はアクリル樹脂を含む樹脂組成物で構成されており、可撓性を有している。
上述のように、従来例の導光板80は、導光板80内を光があまり反射しないが、詳細な光路設計を行い高い位置精度で部品を配置することで、出射面82から均一に光を出射させている。しかし、導光板80を少し曲げるだけで、光の入射角が変化して反射方向が変わるため、導光板80内の光路が変化する。その結果、出射面82から均一に光が照射されなくなる(図6(a)を参照)。
これに対し、第1変形例の導光板30は、様々な方向の光を出射面32に対する傾斜角が大きくなる方向に変化させることができるので、導光板80が曲げられた場合であっても、出射面32を均一に発光させることができる(図6(b)を参照)。
なお、第1変形例では、導光板30が可撓性を有しているが、曲げが形成されており、可撓性を有していない構成の導光板30(湾曲した導光板)にも本発明を適用できる。
次に、図7を参照して、上記実施形態の第2変形例を説明する。
上記の実施形態では、入射面31の反対側の端面は直線状であり、更に反射板、反射シート等は設けられていない。これに対し、第2変形例では、図7(a)に示すように、入射面31の反対側の端面(反射面33)には、反射板が設けられており、導光板30の内側から入射した光を反射可能である。更に、反射面33は、入射面31と反対側に膨らむ曲面となっている。言い換えれば、厚み方向及び配列方向の両方に平行な面で切った断面において、反射面33は外側に膨らむ曲線となっている。
この構成により、図7(b)に示すように、導光板30の内部から伝わった様々な方向の光を、出射面32に対する傾斜角が大きくなる方向に反射することができるので、出射面32を均一に発光させることができる。また、反射面33から光が漏れないので、光源20が照射した光を効率的に用いることができる。
次に、図8を参照して、第3変形例及び第4変形例を説明する。
上記の実施形態では、厚み方向及び配列方向の両方に平行な面で切った断面において、入射面31の円弧の曲率半径は板厚の1/2である。これに対し、第3変形例及び第4変形例では、この断面(図8)における入射面31の円弧の曲率半径は、板厚の1/2より大きい(凸型曲線)。ここで、凸型曲線とは、板端部の曲面が略球形をなし、導光板30全体でおたまじゃくし型となる形状を表す。この構成により、入射面31の表面積を大きくすることができるので、上記の実施形態よりも導光板30の内部に取り込める光量が増え、出射面32を明るく発光させることができる。特に、光源20の大きさ(厚さ方向の長さ)が導光板の板厚より大きい場合であっても、第3変形例及び第4変形例の入射面31を用いることで、光源20の光を十分に取り込むことができる。
図8(a)の第3変形例の導光板30においては、入射面31は、導光板30の端部を加工する等して形成されており、円弧状の部分と平板状の部分の境界は存在しない。これに対し、図8(b)の第4変形例の導光板30は、円弧状の端面部35と、平板状の導光板本体34と、が接合される構成である。端面部35は、導光板本体34に接合されており、導光板30の構成要素であるので、同様の効果を発揮させることができる。
次に、図9を参照して、第5変形例から第7変形例を説明する。
上記の実施形態及び変形例では、断面における入射面31は円弧であったが、第5変形例から第7変形例では、断面における入射面31が楕円弧である。具体的には、第5変形例では、楕円の長軸と板厚が等しく、短軸が板厚より短い。第6変形例では、楕円の短軸と板厚が等しく、長軸が板厚より長い。第6変形例では、楕円の長軸が板厚方向で板厚より長い。
また、入射面31は、断面において光源20側に膨らむ曲線であれば良く、円弧、楕円弧以外の曲線であっても良い。
次に、図10を参照して、第8変形例及び第9変形例を説明する。
上記の実施形態及び変形例では、断面における入射面31の全体が曲線であったが、第8変形例及び第9変形例では、断面における入射面31の一部が曲線である。具体的には、第8変形例では、断面における入射面31の厚さ方向の端部が曲線(光源20側に膨らむ曲線)であり、厚さ方向の中央部が直線(厚さ方向に平行な線)である。第9変形例では、断面における入射面31の厚さ方向の端部が直線(厚さ方向に平行な線)であり、厚さ方向の中央部が曲線(光源20側に膨らむ曲線)である。
次に、図11を参照して、第10変形例を説明する。
上記の実施形態及び変形例では、入射面31及び反射面33以外の導光板30の側面(光源長手方向と垂直な面、配列方向に延びる面)は、平面であった。これに対し、第10変形例では、図11に示すように、この側面100及び側面101が曲面である。具体的には、側面100,101は、入射面31等と同様に、断面(配列方向に垂直な面で切った断面)が円弧となるように構成されている。なお、側面100,101の断面は、光源長手方向の外側に突出する曲線であれば、円弧に限られず、例えば楕円弧等、他の変形例で示した形状にすることができる。
また、側面100,101には、第2変形例と同様に、反射板等が設けられており、導光板30の内側から入射した光を反射可能である。従って、入射面31から入射され、導光板30内から側面100,101を介して外側へ向かう光を、導光板30の内側に戻すことができる。
以上の構成により、第2変形例と同様に、導光板30の内部から伝わった様々な方向の光を、出射面32に対する傾斜角が大きくなる方向に反射することができるので、出射面32を均一に発光させることができる。
上記では、複数の変形例を説明したが、それぞれの変形例の特徴を適宜組み合わせることができる。例えば、第1変形例と、第2変形例から第10変形例のうち少なくとも1つと、を組み合わせることができる(第2変形例以降についても同様)。具体的には、可撓性を有する導光板30(第1変形例)に反射面33(第2変形例)を設けても良い。また、第2変形例と第10変形例とを組み合わせることで、導光板30から光が一層漏れにくくなるので、出射面32をより均一に発光させることができる。
以上に説明したように、上記の導光板30には、入射面31と、出射面32と、が形成される。入射面31は、光源20から光が入射する端面であって厚み方向に平行な面である。出射面32は、入射面31から入射した光が出射する面であって厚み方向に垂直な面である。導光板30の厚み方向及び光源20と導光板30の配列方向の両方に平行な面で切った断面において、入射面31の少なくとも一部が光源20側に膨らむ曲線である。
これにより、入射面31に入射した光について、進行方向を揃えつつ、導光板30の内部に取り込むことができる。更に、入射面31から取り込まれた光は、厚み方向の中央側に寄るように光路が変化するため、導光板30内を反射する回数が多くなり、出射面32の発光の均一性を向上させることができる。
また、上記の導光板30の断面において、入射面31の曲線が円弧又は楕円弧である。
これにより、入射面31を単純な形状にできるので、導光板30の光路設計及び製造等が容易になる。
また、上記の導光板30の断面において、入射面31の全体が光源20側に膨らむ曲線である。
これにより、曲面に入射する光が多くなるので、本発明の効果をより有効に発揮させることができる。
また、上記の導光板30では、入射面31に対して反対側の端面には、入射面31から入射された光を導光板30の内側へ反射する反射面33が形成されている。導光板30の断面において、反射面33の少なくとも一部が入射面31の反対側に膨らむ曲線である。
これにより、入射面31から取り込まれた光が反射面33に到達した場合であっても、導光板30の内側へ光が反射するため、光源20が照射した光を有効に活用できる。特に、反射面33が上記の形状であるため、入射時と同様に、反射光の進行方向を揃えつつ、かつ、厚み方向の中央側に寄るように光路を変化させることができる。従って、出射面32の発光の均一性を向上させることができる。
また、上記の導光板30は、出射面32の少なくとも一部が曲がっている、又は、導光板30が曲げ可能に構成されている。
即ち、出射面32が曲がっている場合は少しの誤差で光路が大きく変化する。また、導光板30が曲げ可能に構成されている場合は、導光板30が曲がることで光路が大きく変化する。従って、これらの特徴を有する場合、出射面32を均一に発光させることが困難となる。この点、本実施形態では、導光板30内を反射する回数が多いため、このような導光板30においても、出射面32を均一に発光させることができる。
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
上記の実施形態及び変形例では、光源20が照射した光を入射面31に直接照射する構成であるが、鏡等を介して入射面31に照射しても良い。特許文献1と異なり、本実施形態の面照明装置1は位置精度があまり要求されないので、この構成を採用しても、出射面32から均一に光を出射できる。
上記の実施形態及び変形例では、入射面31は、厚み方向の中央を通る線を対称線として対称であるが、非対称であっても良い。
上記の実施形態では、面照明装置1を液晶ディスプレイのバックライトに適用する例を説明したが、面照明装置1は、別の用途に適用することもできる。例えば、面照明装置1は、案内表示又はポスター等のバックライトに適用できる。また、面照明装置1は、バックライト以外にも適用できる。
1 面照明装置
10 光源ホルダ
20 光源
30 導光板
31 入射面
32 出射面
33 反射面

Claims (6)

  1. 光源から光が入射する端面であって厚み方向に平行な面である入射面と、
    前記入射面から入射した光が出射する面であって厚み方向に垂直な面である出射面と、
    が形成された導光板において、
    前記導光板の厚み方向及び前記光源と前記導光板の配列方向の両方に平行な面で切った断面において、前記入射面の少なくとも一部が前記光源側に膨らむ曲線であることを特徴とする導光板。
  2. 請求項1に記載の導光板であって、
    前記断面において、前記入射面の前記曲線が円弧又は楕円弧であることを特徴とする導光板。
  3. 請求項1又は2に記載の導光板であって、
    前記断面において、前記入射面の全体が前記光源側に膨らむ曲線であることを特徴とする導光板。
  4. 請求項1から3までの何れか一項に記載の導光板であって、
    前記入射面に対して反対側の端面には、前記入射面から入射された光を前記導光板の内側へ反射する反射面が形成されており、
    前記断面において、前記反射面の少なくとも一部が入射面の反対側に膨らむ曲線であることを特徴とする導光板。
  5. 請求項1から4までの何れか一項に記載の導光板であって、
    前記断面において、前記出射面の少なくとも一部が曲がっている又は曲げ可能に構成されていることを特徴とする導光板。
  6. 請求項1から5までの何れか一項に記載の導光板と、
    前記導光板の前記入射面へ光を照射する光源と、
    を備えることを特徴とする面照明装置。
JP2016086507A 2016-04-22 2016-04-22 導光板及び面照明装置 Pending JP2017195163A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016086507A JP2017195163A (ja) 2016-04-22 2016-04-22 導光板及び面照明装置
KR1020187029566A KR20180121634A (ko) 2016-04-22 2017-04-19 도광판 및 면 조명장치
PCT/JP2017/015757 WO2017183661A1 (ja) 2016-04-22 2017-04-19 導光板及び面照明装置
CN201780023549.4A CN109073171A (zh) 2016-04-22 2017-04-19 导光板及面照明装置
US16/094,185 US10677979B2 (en) 2016-04-22 2017-04-19 Light guide plate and surface-lighting device
TW106113471A TWI639870B (zh) 2016-04-22 2017-04-21 Light guide plate and surface lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016086507A JP2017195163A (ja) 2016-04-22 2016-04-22 導光板及び面照明装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017195163A true JP2017195163A (ja) 2017-10-26

Family

ID=60116108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016086507A Pending JP2017195163A (ja) 2016-04-22 2016-04-22 導光板及び面照明装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10677979B2 (ja)
JP (1) JP2017195163A (ja)
KR (1) KR20180121634A (ja)
CN (1) CN109073171A (ja)
TW (1) TWI639870B (ja)
WO (1) WO2017183661A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019105827A (ja) * 2017-12-12 2019-06-27 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company 光拡散複合レンズ

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7005243B2 (ja) 2017-09-14 2022-01-21 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP6781211B2 (ja) * 2018-08-22 2020-11-04 矢崎総業株式会社 車両用室内照明装置およびルーフモジュール
CN109254345B (zh) * 2018-11-19 2020-04-21 京东方科技集团股份有限公司 导光板及其制作方法、背光模组、显示模组和终端
JP2022510914A (ja) * 2018-11-30 2022-01-28 コーニング インコーポレイテッド 導光板を備えるバックライト、結果的に得られたディスプレイデバイス、それを製造する方法およびそれを使用する方法
DE102019122470A1 (de) * 2019-08-21 2021-02-25 Webasto SE Beleuchtungsanordnung für ein Fahrzeugdach, Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungsanordnung für ein Fahrzeugdach und Fahrzeugdach für ein Kraftfahrzeug
TWI825830B (zh) * 2022-07-05 2023-12-11 達運精密工業股份有限公司 導光結構

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05142538A (ja) * 1991-11-21 1993-06-11 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JPH0667025A (ja) * 1992-08-18 1994-03-11 Fujitsu Ltd バックライト
JPH0682631A (ja) * 1992-09-07 1994-03-25 Seiko Epson Corp 面照明装置
JP2004200093A (ja) * 2002-12-20 2004-07-15 Citizen Electronics Co Ltd 導光板及び導光板の支持ユニット
JP2009021158A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Rohm Co Ltd 線状光源装置
JP2009081079A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Hitachi Displays Ltd 面発光素子,画像表示素子及びそれを用いた画像表示装置
WO2011135907A1 (ja) * 2010-04-27 2011-11-03 シャープ株式会社 バックライトユニットおよび液晶表示装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012070331A1 (ja) * 2010-11-25 2012-05-31 シャープ株式会社 エッジライト型照明装置及び表示装置
CN104808283B (zh) * 2015-05-20 2017-11-03 武汉华星光电技术有限公司 导光板及背光模组

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05142538A (ja) * 1991-11-21 1993-06-11 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JPH0667025A (ja) * 1992-08-18 1994-03-11 Fujitsu Ltd バックライト
JPH0682631A (ja) * 1992-09-07 1994-03-25 Seiko Epson Corp 面照明装置
JP2004200093A (ja) * 2002-12-20 2004-07-15 Citizen Electronics Co Ltd 導光板及び導光板の支持ユニット
JP2009021158A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Rohm Co Ltd 線状光源装置
JP2009081079A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Hitachi Displays Ltd 面発光素子,画像表示素子及びそれを用いた画像表示装置
WO2011135907A1 (ja) * 2010-04-27 2011-11-03 シャープ株式会社 バックライトユニットおよび液晶表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019105827A (ja) * 2017-12-12 2019-06-27 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company 光拡散複合レンズ
JP7262963B2 (ja) 2017-12-12 2023-04-24 現代自動車株式会社 光拡散複合レンズ

Also Published As

Publication number Publication date
US10677979B2 (en) 2020-06-09
TW201741746A (zh) 2017-12-01
KR20180121634A (ko) 2018-11-07
TWI639870B (zh) 2018-11-01
CN109073171A (zh) 2018-12-21
WO2017183661A1 (ja) 2017-10-26
US20190137680A1 (en) 2019-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017183661A1 (ja) 導光板及び面照明装置
US9310546B2 (en) Backlight unit and display device having the same
JP2009176593A (ja) 照明装置及びこれを用いた表示装置
TW201007233A (en) Light guide plate and edge-lighting type backlight module
JP2008140550A (ja) 導光体および照明装置
US20180217376A1 (en) Backlight unit and head-up display device
JP5766044B2 (ja) 光束制御部材、この光束制御部材を備えた発光装置およびこの発光装置を備えた面光源装置
US20140146562A1 (en) Illumination device and display device
JP2013016485A (ja) 楕円形ベースセグメントを有する対称鋸歯状エッジ導光フィルム
KR20160083571A (ko) 초집광 도광필름 및 이를 이용한 평판 표시장치용 박막형 백 라이트 유닛
US9250380B2 (en) Backlight module reflective plate having reflective units arranged along a curve
JP2007165289A (ja) バックライトモジュール
US20140029300A1 (en) Lighting system and display device
TW201426125A (zh) 導光板及背光模組
TW201317513A (zh) 平面照明裝置
JP2016162714A (ja) 照明装置、表示装置および携帯用電子機器
US20170003434A1 (en) Backlight module and liquid crystal display
JP2011187260A (ja) 面光源装置
JP2007128114A (ja) 平面照明装置
JP6298986B2 (ja) 照明装置
WO2017054375A1 (zh) 导光板、背光模组及可穿戴设备
JP2017059365A (ja) 導光板、面光源装置、映像源ユニット、及び表示装置
JP2007200768A (ja) 導光板および平面照明装置
JP6751452B2 (ja) 面状照明装置
TWI330290B (en) Light guide panel for tft-lcd back light unit and tft-lcd back light unit and tft-lcd device having the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190401

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200316

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200515

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200630

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20201222