JP2018018813A - Planar luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、面状照明装置に関する。 The present invention relates to a planar lighting device.
従来、LED(Light Emitting Diode)から入光面に入射された光を出射する導光板を備える面状照明装置がある(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a planar illumination device that includes a light guide plate that emits light incident on a light incident surface from an LED (Light Emitting Diode) (see, for example, Patent Document 1).
ここで、上述した面状照明装置において、導光板を、矩形の4つの角(四隅)のうち、少なくとも複数のLED11が配置される側の2つの角が切り欠けられた形状とすることが、被照明体を含めた意匠性等の観点から考えられる。例えば、切り欠けられた部分の形状が曲面であり、この曲面に対向するようにLEDを配置させた場合には、LEDと曲面との隙間が生じ、輝度ムラが発生する場合がある。
Here, in the above-described planar illumination device, the light guide plate may have a shape in which at least two corners on the side where the plurality of
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、輝度ムラの発生を抑制することができる面状照明装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the planar illuminating device which can suppress generation | occurrence | production of a brightness nonuniformity.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る面状照明装置は、直線状に配置され、光を発する複数の光源と、前記複数の光源が対向して配置される側面と、前記側面の両端から互いに離れる方向、かつ、前記複数の光源から離れる方向に延伸する延伸部とを有する導光板と、を備え、前記延伸部側の端部の光源の出射範囲と当該出射範囲とは異なる領域との前記延伸部側の境界に前記導光板の発光領域が接するか、又は、当該境界よりも前記延伸部とは逆側に前記発光領域が位置する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a planar illumination device according to one embodiment of the present invention is arranged in a straight line, and a plurality of light sources that emit light and the plurality of light sources are arranged to face each other. And a light guide plate having a extending portion extending in a direction away from both ends of the side surface and in a direction away from the plurality of light sources, and an emission range of the light source at the end portion on the extending portion side The light emitting region of the light guide plate is in contact with the boundary on the extending portion side between the region different from the emission range, or the light emitting region is located on the opposite side of the extending portion from the boundary.
本発明の一態様によれば、輝度ムラの発生を抑制することができる。 According to one embodiment of the present invention, occurrence of luminance unevenness can be suppressed.
以下、実施形態に係る面状照明装置について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。 Hereinafter, a planar illumination device according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the relationship of the dimension of each element in a drawing, the ratio of each element, etc. may differ from reality. Even between the drawings, there are cases in which portions having different dimensional relationships and ratios are included.
(実施形態)
図1は、実施形態に係る面状照明装置の外観の一例を示す正面図である。図1の例に示すように、実施形態に係る面状照明装置10の形状は、上面視で略矩形状である。面状照明装置10の長手方向(y軸方向)の一端側は、第1遮光シート30a及び第2遮光シート30bを含む遮光シート30で覆われる。また、面状照明装置10の長手方向の他端側は、遮光シート31で覆われる。遮光シート30と遮光シート31とは一体成形される。そして、面状照明装置10は、遮光シート30、31で覆われていない発光領域(発光エリアとも称される)90から光を出射する。すなわち、遮光シート30、31により、発光領域90が規定される。本実施形態に係る面状照明装置10は、液晶表示装置のバックライトとして用いられる。かかる液晶表示装置は、例えば、スマートフォンにおいて用いられる。
(Embodiment)
FIG. 1 is a front view illustrating an example of the appearance of the planar illumination device according to the embodiment. As shown in the example of FIG. 1, the shape of the
ここで、図1において、遮光シート31よりも遮光シート30の方が、幅が広い。これは、遮光シート31は、遮光シート31の下部に存在する後述する導光板12、拡散シート15、プリズムシート16を覆うのに対して、遮光シート30は、遮光シート30の下部に存在する後述する導光板12、拡散シート15、プリズムシート16に加え、後述するLED11やFPC13等を含む比較的広い領域を覆うためである。
Here, in FIG. 1, the
図2は、図1のA−A線における断面図である。図2に示すように、面状照明装置10は、LED11、導光板12、FPC13、拡散シート15、プリズムシート16、フレーム17、反射シート18、固定部材20、第1連結部材21、第2連結部材22、両面テープ23及び遮光シート30を有する。
2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 2, the
FPC13は、面状照明装置10の短手方向(x軸方向、後述する入光面12cの長辺方向)に延伸する短冊状の基板である。FPC13は、2つの主面13a、13bを有する。2つの主面13a、13bは、面状照明装置10の短手方向に延伸する短冊状の面である。2つの主面13a、13bのうち、一方の主面13aは、LED11が実装される実装面である。このため、「主面13a」を「実装面13a」と表記する場合がある。実装面13aには、LED11の発光面11aとは反対側の面が載置される。FPC13を介して、図示しない駆動回路の制御によりLED11が駆動し、発光する。
The FPC 13 is a strip-shaped substrate that extends in the short direction of the planar illumination device 10 (the x-axis direction, the long-side direction of the
導光板12は、透明材料(例えば、ポリカーボネート樹脂)を用いて上面視で矩形状に形成されている。導光板12は、主面12a、12bと、側面(端面)12cとを有する。側面12cは、LED11を配置する側の側面である入光面であって面状照明装置10の短手方向に延伸する短冊状の入光面である。そのため、以下の説明では、「側面12c」を「入光面12c」と表記する場合がある。入光面12cには、LED11が発した光が入射される。すなわち、入光面12cは、LED11が発光する光を入射する。2つの主面12a、12bのうち一方の主面12aは、入光面12cから入射された光(LED11が発した光)が出射される出射面である。そのため、以下の説明では、「主面12a」を「出射面12a」と表記する場合がある。導光板12の出射面12aとは反対側の面である主面12b側には、例えば、複数のドットからなる光路変更パターンが形成されている。光路変更パターンを形成することにより、導光板12内を進む光の進行方向が変更されて、出射面12aから光が出射される。すなわち、実施形態に係る面状照明装置10は、いわゆるエッジライト型の照明装置である。なお、面状照明装置10としては、出射面12aのうち発光領域90から、光が出射される。すなわち、発光領域90が、入光面12cから入射された光を出射する。
The
LED11は、点状の光源(点状光源)である。LED11は、例えば、青色LEDと黄色蛍光体とからなる疑似白色LEDである。LED11は、全体として略直方体状に形成され、発光面11aと、発光面11aとは反対側にFPC13の実装面13aに載置される面とを有するいわゆるトップビュー型のLEDである。複数のLED11は、実装面13aの長辺方向(x軸方向)に沿って、所定の間隔を空けて実装面13aに実装される。これにより、複数のLED11は、発光面11aを、導光板12の入光面12cに対向させた状態で、入光面12cの長辺方向(x軸方向)に沿って、所定の間隔を空けて配置されることとなる。なお、後述するが、複数のLED11は、入光面12cのうち、後述する平面である側面40に沿って直線状に配置される。なお、LED11は、サイドビュー型のLEDであってもよい。
The
フレーム17は、LED11、導光板12、FPC13、拡散シート15、プリズムシート16、反射シート18、固定部材20、第1連結部材21、第2連結部材22及び両面テープ23を収納する。フレーム17は、剛性と光の反射率が大きい、例えば、ステンレス製の板金フレームである。フレーム17は、側壁17aと、底部17bとを有する。
The
底部17bは、導光板12の主面12bに沿って広がる形状を有する。底部17bは、導光板12側の面である床面17dを有する。床面17dは、平面17d_1及び後述する凹部17cが有する凹状の面17d_2を有する。平面17d_1には、導光板12やLED11が載置される。側壁17aは、導光板12の入光面12cの長辺に沿って底部17bから、光が出射する方向(床面17dの平面17d_1の法線方向、z軸のプラス方向)に底部17bと一体に立ち上がる部分である。側壁17aは、内側の面である側面17eを有する。また、底部17bは、凹部17cを有する。凹部17cは、床面17dの側面17e側の部分から側面17eに沿って光が出射する方向とは逆の方向(z軸のマイナス方向)に凹むように形成された、FPC13の下端部を逃がす部材である。凹部17cの幅は、より大きな第1連結部材21が床面17dの平面17d_1に配置されるように、狭く形成されている。凹部17cは、凹状の面17d_2を有する。
The
反射シート18は、出射面12aとは反対側の主面12bから漏れた光を反射して、再度導光板12に戻す。反射シート18は、両面テープ23により床面17d(具体的には床面17dの平面17d_1)上に固定された状態で、導光板12の主面12bと床面17dとの間に配置される。
The
両面テープ23は、例えば、白色の両面テープである。両面テープ23の一方の面が反射シート18の一部に貼り付けられ、他方の面が床面17d(具体的には床面17dの平面17d_1)に貼り付けられる。これにより、両面テープ23が、反射シート18を床面17d上に固定する。
The double-
固定部材20は、フレーム17が有する側面17eに対してFPC13を固定させる。固定部材20は、例えば、両面テープである。固定部材20の一方の面がFPC13の主面12bに貼り付けられ、他方の面が側面17eに貼り付けられることにより、側面17eに対してFPC13が固定される。
The fixing member 20 fixes the
第1連結部材21は、導光板12及びLED11と床面17d(具体的には床面17dの平面17d_1)との間に配置され、導光板12とLED11とを光学的または構造的に連結させる。具体例を挙げて説明すると、第1連結部材21は、導光板12の光軸とLED11の光軸とが一致された状態で、導光板12の入光面12cとLED11の発光面11aとを連結させる。第1連結部材21は、短冊状の片面テープであり、粘着層(粘着剤)21a及び基材21bを含む。
The first connecting
基材21bは、例えば、PETであり、粘着層21aは、例えば、シリコンやアクリルである。粘着層21aは、導光板12の主面12bのLED11寄りの少なくとも一部に粘着するとともに、LED11の床面17d側の面の導光板12寄りの少なくとも一部に粘着する。これにより、第1連結部材21に、導光板12の主面12bの少なくとも一部と、LED11の床面17d側の面の少なくとも一部とが取り付けられることとなる。この結果、第1連結部材21は、導光板12の入光面12cとLED11の発光面11aとを連結させる。
The base material 21b is, for example, PET, and the adhesive layer 21a is, for example, silicon or acrylic. The adhesive layer 21a adheres to at least part of the
ここで、仮に、第1連結部材21が両面テープである場合について説明する。この場合には、床面17dに対して導光板12及びLED11が固定されるため、面状照明装置10に外部から何らかの力が加わると、導光板12及びLED11は、その力を逃がすことができずに、破損してしまうことが考えられる。しかしながら、本実施形態に係る第1連結部材21は、片面テープであるため、床面17dに対して導光板12及びLED11が固定されないので、導光板12及びLED11は、外部からの力を逃がすことができる。このため、本実施形態に係る面状照明装置10によれば、導光板12及びLED11の破損の発生を抑制することができる。
Here, the case where the
第1連結部材21は、光を吸収する部材、又は、光を反射する部材を有する。例えば、第1連結部材21が、光を反射する部材を有する場合には、LED11の発光面11aから発された光を反射して、再度導光板12に戻すため、輝度を向上させることができる。
The first connecting
第2連結部材22は、導光板12及びLED11に対して第1連結部材21とは反対側に配置され、導光板12とLED11とを光学的または構造的に連結させる。具体例を挙げて説明すると、導光板12の入光面12cとLED11の発光面11aとを連結させる。第2連結部材22は、後述する拡散シート15と導光板12及びLED11との間に配置される。第2連結部材22は、例えば、両面テープである。第2連結部材22の一方の面が、導光板12の出射面12aのLED11寄りの少なくとも一部に貼り付けられるとともに、LED11の床面17d側の面とは反対側の面の導光板12寄りの少なくとも一部に貼り付けられる。これにより、第2連結部材22に、導光板12の出射面12aの少なくとも一部と、LED11の床面17d側の面とは反対側の面の少なくとも一部とが取り付けられることとなる。この結果、第2連結部材22は、導光板12の入光面12cとLED11の発光面11aとを連結させる。
The
また、第2連結部材22の他方の面が、拡散シート15の側壁17a側の少なくとも一部に貼り付けられる。これにより、第2連結部材22は、拡散シート15を導光板12及びLED11に固定させる。したがって、第2連結部材22は、拡散シート15が導光板12から浮いてしまうことを抑制することができるので、発光領域90から出射される光の輝度や輝度分布等の輝度特性の劣化を抑制することができる。
The other surface of the second connecting
拡散シート15は、導光板12の出射面12a側に配置され、出射面12aから出射される光を拡散する。具体例を挙げて説明すると、拡散シート15は、出射面12a及びLED11の床面17d側の面とは反対側の面の少なくとも一部を覆うように配置され、出射面12aから出射された光を拡散する。拡散シート15は、上述したように、第2連結部材22により導光板12及びLED11に固定される。
The
プリズムシート16は、拡散シート15の出射面12aに対向する面とは反対側の面に配置され、拡散シート15により拡散された光の配光制御を行って、配光制御が行われた光を出射する。
The
遮光シート30は、プリズムシート16の側壁17a側の一部を覆うように配置され、導光板12の出射面12aのうち一部の領域から出射される光を遮る。
The
遮光シート30は、第1遮光シート30a及び第2遮光シート30bを含む。例えば、第1遮光シート30aは、光を遮ることが可能な片面テープである。第1遮光シート30aの一端側は、フレーム17の側壁17aの外側の面に貼り付けられる。また、第1遮光シート30aの他端側は、プリズムシート16の側壁17a側に貼り付けられる。また、例えば、第2遮光シート30bは、光を遮ることが可能な両面テープである。第2遮光シート30bが有する2つの主面のうち、一方の主面は、第1遮光シート30aの他端側に貼り付けられ、他方の主面は、面状照明装置10をバックライトとして用いる液晶表示装置に貼り付けられる。
The
次に、図3を参照して、本実施形態に係る入光面12cに対する複数のLED11の配置の一例について説明する。図3は、実施形態に係る入光面及び複数のLEDの上面図である。図3の例に示すように、入光面12cは、側面40と、延伸部41a、41bとを含む。すなわち、導光板12の一側面には、側面40が形成され、側面40のx軸方向における一端側に延伸部41aが形成され、側面40のx軸方向における他端側に延伸部41bが形成される。図3の例では、入光面12cのうち、x軸方向において、x座標が「0」以上「xl1」未満の範囲の面が延伸部41aであり、x座標が「xl1」以上「xl3」以下の範囲の面が側面40であり、x座標が「xl3」よりも大きく「xl4」以下の範囲の面が延伸部41bである。
Next, with reference to FIG. 3, an example of arrangement | positioning of several LED11 with respect to the light-
また、図3に示すように、導光板12は、上述した発光領域90を有する。発光領域90は、少なくとも入光面12c側の2つの角部90a、90bが丸みを帯びた略矩形状である。角部90aは、延伸部41aに対応する位置に形成され、角部90bは、延伸部41bに対応する位置に形成される。
Further, as shown in FIG. 3, the
側面40は、平面である。すなわち、側面40は、平面状の面である。本実施形態では、複数のLED11は、側面40に対向して、側面40に沿って直線状に配置される。すなわち、複数のLED11は、x軸方向に並んで配置される。それゆえ、本実施形態では、x軸は、複数のLED11が配置される方向に延びる軸である。x軸は、第1の軸の一例である。
The
延伸部41aは、側面40の一端(側面40のx軸方向における一端)から、延伸部41bから離れる方向(側面40から離れる方向)、かつ、複数のLED11から離れる方向に延伸する。延伸部41bは、側面40の他端(側面40のx軸方向における他端)から、延伸部41aから離れる方向(側面40から離れる方向)、かつ、複数のLED11から離れる方向に延伸する。このように、延伸部41a、41bは、側面40の両端(側面40のx軸方向における両端)から互いに離れる方向、かつ、複数のLED11から離れる方向に延伸する。すなわち、一対の延伸部41a、41bは、側面40の両端から互いに離れる方向に拡開する。
The extending
したがって、本実施形態に係る導光板12は、上面視で完全な矩形状ではなく、矩形の4つの角(四隅)のうち、少なくとも複数のLED11が配置される側の2つの角が切り欠けられた形状であると言える。
Therefore, the
次に、図4を参照して、直線状に配置された複数のLED11のうち、端部のLED11が配置されるx軸方向の位置の範囲について説明する。以下の説明では、端部のLED11として、延伸部41a側のLED11(図3において最も左側のLED11)が配置される位置の範囲について説明するが、以下に説明する、延伸部41a側のLED11の位置の範囲を規定する原理と同様の原理によって、延伸部41b側のLED11(図3において最も右側のLED11)についても、配置される位置の範囲を規定することができる。
Next, with reference to FIG. 4, the range of the position of the direction of the x-axis where LED11 of an edge part is arrange | positioned among several LED11 arrange | positioned linearly is demonstrated. In the following description, the range of positions where the
図4は、端部のLEDが配置されるx軸方向の位置の範囲について説明するための図である。図4に示すように、延伸部41a側の端部のLED11(図4において最も左側のLED11(以下、端部LED11と称する))の発光面11aと入光面12cとが接触し、かつ、光を発する発光面11aのx軸方向における長さが、端部LED11のx軸方向における長さと一致する場合について説明する。
FIG. 4 is a diagram for explaining a range of positions in the x-axis direction in which the end LEDs are arranged. As shown in FIG. 4, the
端部LED11の延伸部41a側の側面11cが配置されるx軸方向の位置(x座標)をxledとする。この場合、端部LED11の発光面11aの最も延伸部41a側の位置は、l0(xled,0)で表され、xledの範囲は以下の式(1)で表される。
ただし、式(1)におけるxl1は、以下の式(2)で表される。
ただし、式(2)におけるRsは、端部LED11の光軸11bを含むxy平面における延伸部41aが成す円弧を円周に含む円の半径である。なお、xy平面は、x軸、及び、x軸に交差(具体的には直交)するy軸を含む平面である。y軸は、第2の軸の一例である。また、式(2)におけるxrs、yrsは、端部LED11の光軸11bを含むxy平面における延伸部41aが成す円弧を円周に含む円の中心Prsの座標のx座標、y座標である。すなわち、xrsは、x軸における円の中心Prsの位置を示し、yrsは、y軸における円の中心Prsの位置を示す。
However, R s in formula (2) is an
すなわち、図4に示す点l1(xl1,0)は、側面40の延伸部41a側の端部を指す。
That is, the point l1 ( xl1 , 0) illustrated in FIG. 4 indicates the end of the
また、式(1)におけるxl2は、以下の式(3)で表される。
また、式(3)におけるxc1は、以下の式(4)で表される。
ただし、式(4)におけるRlは、端部LED11の光軸11bを含むxy平面における発光エリア90の角部90aが成す円弧を円周に含む円の半径である。また、式(4)におけるxrlは、端部LED11の光軸11bを含むxy平面における発光エリア90の角部90aが成す円弧を円周に含む円の中心Prlの座標のx座標である。すなわち、xrlは、x軸における、発光エリア90の角部90aが成す円弧を円周に含む円の中心Prlの位置を示す。
However, R l in formula (4) is the radius of the circle containing the circular arc formed by the
また、式(4)におけるθmは、以下の式(5)で表される。
ただし、式(5)におけるnは、導光板12の屈折率である。すなわち、θmは、端部LED11が発した光が側面40と平行な方向で側面40に入射した場合を想定しており、臨界角を示す。
However, n in the formula (5) is the refractive index of the
図5は、実施形態に係るθmを説明するための図である。例えば、図5に示すように、θmは、端部LED11の光軸11bを含むxy平面50において、導光板12の側面40に入射され、導光板12内を進む光の出射範囲51と出射範囲51とは異なる領域(出射範囲51ではない領域)52との境界53、54それぞれと端部LED11の光軸11bとの角度である。ここで、出射範囲51は、端部LED11から側面40に入射された光の導光板12内における範囲である。また、図5において、2つの境界53、54のうち、境界53は、延伸部41a側の境界である。なお、上述したように、端部LED11から側面40に入射された光が導光板12内を進む範囲が、出射範囲51であるが、出射範囲51は、導光板12内をLED11からの直接光が進む範囲であり、反射光が進む範囲については出射範囲51に含まれない。
FIG. 5 is a diagram for explaining θ m according to the embodiment. For example, as shown in FIG. 5, θ m is incident on the
また、式(3)におけるyc1は、以下の式(6)で表される。
上述した式(3)〜式(6)から分かるように、図4に示す点l2(xl2,0)は、境界53が発光領域90と接する場合の境界53と側面40とが交差する点となる。また、上述した式(4)及び式(6)から分かるように、図4に示す点C1(xc1,yc1)は、境界53と発光領域90との接点である。
As can be seen from the equations (3) to (6), the point l2 ( xl2 , 0) shown in FIG. 4 is a point where the
以上のことから、xledが上述した式(1)で表される範囲、すなわち、図4に示すxl1以上xl2以下の範囲70内である場合には、端部LED11は、平面である側面40に対向することになる。また、xledが範囲70内である場合には、境界53に発光領域90が接するか、又は、境界53よりも延伸部41aとは逆側に発光領域90が位置することとなるため、端部LED11が発した光は、発光領域90の角部90aにまで確実に到達することになる。
From the above, the range of x of led is represented by the formula (1) described above, i.e., if it is within the x l1 or x l2 following
ここで、図6、7を用いて、比較例1に係る面状照明装置100及び比較例2に係る面状照明装置101を説明したうえで、実施形態に係る面状照明装置10と面状照明装置100、101とを比較する。図6は、比較例1に係る面状照明装置における導光板、発光エリア、端部LEDの位置関係を示す上面図である。図7は、比較例2に係る面状照明装置における導光板、発光エリア、端部LEDの位置関係を示す上面図である。
Here, the
図6に示すように、比較例1に係る面状照明装置100では、端部LED11が延伸部41aに対向して配置される。この場合には、端部LED11と延伸部41aとの間に空気層の隙間100aが存在し、この隙間100aが比較的大きい。また、端部LED11が発した光は、上下方向(z軸方向)に広がって進む。このため、隙間100aが大きいと、端部LED11が発した光の一部が延伸部41aに入射されずに、延伸部41aよりも上側及び下側に進んでしまう。したがって、比較例1に係る面状照明装置100は、発光効率が良好ではない。
As shown in FIG. 6, in the
また、端部LED11の発光面11aは、延伸部41aと接触している箇所と、延伸部41aとの間に隙間100aが存在している箇所を有する。このため、延伸部41aと接触している箇所から延伸部41aに入射される光量と、延伸部41aとの間に隙間100aが存在している箇所から延伸部41aに入射される光量とが異なる。このように、端部LED11から延伸部41aに入射される光量は発光面11aの箇所ごとに異なるため、端部LED11と対向する発光領域90の角部90aから発光される光に輝度ムラが生ずる場合がある。
Further, the
図7に示すように、比較例2に係る面状照明装置101では、導光板12は、矩形の角部が面取りされた延伸部41cを有する。比較例2に係る面状照明装置101では、端部LED11が、延伸部41cに対向して配置される。このように、端部LED11が、面取りされた延伸部41cに配置される場合には、端部LED11の発光面11aと発光領域90との距離dは、発光面11a上の位置によって異なる。このため、発光領域90における漏れ光の影響の受けやすさが発光面11a上の位置によって異なり、端部LED11と対向する発光領域90の角部90aから発光される光に輝度ムラが生ずる場合がある。
As shown in FIG. 7, in the
また、輝度ムラを目立たなくするために、距離dを長くして、発光面11a上の位置ごとに異なる延伸部41cに入射される光量の差を相対的に小さくすることも考えられる。しかしながら、この場合には、距離dが長くなるため、面状照明装置101の外形が大きくなり、いわゆる狭額縁化の達成が困難となる。
Further, in order to make the luminance unevenness inconspicuous, it is also conceivable to increase the distance d and relatively reduce the difference in the amount of light incident on the extending
また、延伸部41cと側面40との境界の点41dと接触し、かつ、延伸部41c及び側面40のいずれかに接触するように端部LED11を配置した場合には、接触していない方の面と端部LED11との間に隙間が生じてしまう。このため、発光効率は、良好ではない。また、端部LED11と導光板12の入光面12cとの距離が、発光面11a上の位置によって異なるため、端部LED11と対向する発光領域90の角部90aから発光される光に輝度ムラが生ずる場合がある。
Further, when the
以上のことから、端部LED11は、発光効率の向上及び輝度ムラの抑制の観点から、延伸部41a、41cに配置しないことが好ましいことが分かる。
From the above, it can be seen that the
そこで、実施形態に係る面状照明装置10では、端部LED11を側面40に対向して配置させる。すなわち、全てのLED11(複数のLED11)を側面40のみに対向して直線状に配置させる。これにより、全てのLED11において、発光面11aと側面40との距離が、発光面11a上のどの位置でも略同一となる。
Therefore, in the
また、実施形態に係る面状照明装置10では、発光領域90は、複数のLED11が配置される方向(x軸方向)において、端部LED11(側面40)よりも延伸部41a、41b側に延びている。すなわち、発光領域90は、平面状の側面40が延伸する方向(x軸方向)において、平面状の側面40よりも延伸部41a、41b側に延びている。しかしながら、発光領域90が延伸部41a、41b側に延びていても、端部LED11からの光が確実にその延びている領域まで到達する。
In the
具体例を挙げて説明すると、実施形態に係る面状照明装置10では、境界53に発光領域90が接するか、又は、境界53よりも延伸部41aとは逆側に発光領域90が位置することとなる。このため、端部LED11が発した光は、発光領域90の角部90aにまで確実に到達することになる。
Explaining with a specific example, in the
以上、本実施形態に係る面状照明装置10について説明した。以上のことから、実施形態に係る面状照明装置10では、発光効率を向上させることができ、輝度ムラの発生を抑制させることができる。
The
(実施形態の第1の変形例)
上述した実施形態では、角部90aが丸みを帯びており、角部90aの外形がxy平面において曲線である場合について説明した。しかしながら、導光板12は、矩形の角部が面取りされた形状であってもよい。そこで、このような実施形態を、実施形態の第1の変形例として説明する。
(First Modification of Embodiment)
In the above-described embodiment, the case where the
図8は、実施形態の第1の変形例に係る面状照明装置における導光板、発光エリア、端部LEDの位置関係を示す上面図である。図8の例に示すように、第1の変形例に係る面状照明装置10aは、発光領域90の角部90aに対応する角部が面取りされ、平面である延伸部41eを有する導光板12を備える。
FIG. 8 is a top view illustrating a positional relationship among the light guide plate, the light emitting area, and the end LED in the planar lighting device according to the first modification of the embodiment. As shown in the example of FIG. 8, the
また、発光領域90の角部90bに対応する角部が、上述した延伸部41eと同様に面取りされ、導光板12は、平面である延伸部41fを有する。
Moreover, the corner | angular part corresponding to the corner |
延伸部41eは、側面40の一端(側面40のx軸方向における一端)から、延伸部41fから離れる方向(側面40から離れる方向)、かつ、複数のLED11から離れる方向に延伸する。延伸部41fは、側面40の他端(側面40のx軸方向における他端)から、延伸部41eから離れる方向(側面40から離れる方向)、かつ、複数のLED11から離れる方向に延伸する。すなわち、延伸部41e、41fは、側面40の両端(側面40のx軸方向における両端)から互いに離れる方向、かつ、複数のLED11から離れる方向に延伸する。
The extending
第1の変形例に係る面状照明装置10aにおいても、上述した実施形態に係る面状照明装置10と同様に、xledは、上述した式(1)で表される範囲、すなわち、図8に示すxl1以上xl2以下の範囲70内である。
Also in the
第1の変形例に係るxl2は、上述した実施形態に係るxl2と同様である。一方、第1の変形例に係るxl1は、端部LED11の光軸11bを含むxy平面における延伸部41eが成す直線と側面40との交点l1のx座標である。
X l2 according to the first modified example is the same as x l2 according to the embodiment described above. On the other hand, x 11 according to the first modification is the x coordinate of the
以上、延伸部41e側のLED11が配置されるx軸方向の位置の範囲について説明したが、延伸部41e側のLED11の位置の範囲を規定する原理と同様の原理によって、延伸部41f側のLED11についても、配置される位置の範囲を規定することができる。
As described above, the range of the position in the x-axis direction where the
xledが図8に示すxl1以上xl2以下の範囲70内である場合には、端部LED11は、平面である側面40に対向することになる。また、xledが範囲70内である場合には、境界53に発光領域90が接するか、又は、境界53よりも延伸部41eとは逆側に発光領域90が位置することとなるため、延伸部41e側の端部LED11が発した光は、発光領域90の角部90aにまで確実に到達することになる。同様に、延伸部41f側の端部LED11が発した光は、発光領域90の角部90bにまで確実に到達することになる。
If x of led is within x l1 or x l2 following
以上、実施形態の第1の変形例に係る面状照明装置10aについて説明した。以上のことから、第1の変形例に係る面状照明装置10aでは、上述した実施形態に係る面状照明装置10と同様に、発光効率を向上させることができ、輝度ムラの発生を抑制させることができる。
The
(実施形態の第2の変形例)
上述した実施形態及び第1の変形例では、LED11と導光板12とが接触している場合について説明した。しかしながら、LED11と導光板12とが離れていてもよい。そこで、このような実施形態を、実施形態の第2の変形例として説明する。
(Second Modification of Embodiment)
In the embodiment and the first modification described above, the case where the
図9は、実施形態の第2の変形例に係る面状照明装置における導光板、発光エリア、端部LEDの位置関係を示す上面図である。図9の例に示すように、第2の変形例に係る面状照明装置10bは、複数(全て)のLED11が側面40から距離d1離れている点が、上述した実施形態に係る面状照明装置10と異なる。すなわち、図9に示すように、端部LED11の発光面11aの最も延伸部41a側の位置は、l7(xled,−d1)で表される。
FIG. 9 is a top view illustrating a positional relationship among the light guide plate, the light emitting area, and the end LED in the planar lighting device according to the second modification of the embodiment. As shown in the example of FIG. 9, the
図10は、第2の変形例に係る端部LEDが発した光が導光板に到達するまでの出射範囲を説明するための図である。第2の変形例では、端部LED11が発した光のうち光度が所定値以上の光が進む範囲を出射範囲55とする。例えば、図10に示すように、端部LED11の光軸11bを含むxy平面50において、端部LED11が発した光の出射範囲55と出射範囲55とは異なる領域(出射範囲55ではない領域)56との2つの境界57、58それぞれと端部LED11の光軸11bとの角度が、θαである。このように、θαは、端部LED11の光軸11bと境界57、58それぞれとの成す角の角度である。すなわち、端部LED11からの光度が所定値以上の光は、導光板12に到達するまで光軸11bに対して角度θαの広がりを有して進む。ここで、図10において、2つの境界57、58のうち、境界57は、延伸部41a側の境界である。なお、角度θαを半値幅(半値角)として具体的に示せば、一般的には60°である。
FIG. 10 is a diagram for explaining an emission range until the light emitted from the end LED according to the second modification reaches the light guide plate. In the second modification, a range in which light having a light intensity equal to or greater than a predetermined value out of the light emitted from the
第2の変形例では、xledは、上述した式(1)で表される範囲内ではなく、以下の式(7)で表される範囲内である点が、上述した実施形態や第1の変形例と異なる。
ここで、式(7)におけるxl5は、以下の式(8)で表される。
また、第2の変形例では、θmは、上述した式(5)ではなく、以下の式(9)で表される点が、上述した実施形態や第1の変形例と異なる。
xledが図9に示すxl1以上xl5以下の範囲81内である場合には、端部LED11は、平面である側面40に対向することになる。また、xledが範囲81内である場合には、境界53に発光領域90が接するか、又は、境界53よりも延伸部41eとは逆側に発光領域90が位置することとなるため、延伸部41e側の端部LED11が発した光は、発光領域90の角部90aにまで確実に到達することになる。同様に、延伸部41f側の端部LED11が発した光は、発光領域90の角部90b(図3参照)にまで確実に到達することになる。
When x led is within the
以上、実施形態の第2の変形例に係る面状照明装置10bについて説明した。以上のことから、第2の変形例に係る面状照明装置10bでは、上述した実施形態に係る面状照明装置10や第1の変形例に係る面状照明装置10aと同様に、発光効率を向上させることができ、輝度ムラの発生を抑制させることができる。
The
また、上述した実施形態や各種の変形例では、導光板12の側面40に入光プリズムが形成されていない場合について説明したが、側面40に入光プリズムが形成されていてもよい。この場合には、上述したθmは、光学シミュレーションにより求められる。
In the above-described embodiment and various modifications, the case where the light incident prism is not formed on the
以上、実施形態及び実施形態の変形例について説明したが、上記実施の形態及び上記変形例により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 The embodiments and the modifications of the embodiments have been described above, but the present invention is not limited to the embodiments and the modifications. What was comprised combining each component mentioned above suitably is also contained in this invention. Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
10 面状照明装置
11 LED(光源)
11a 発光面
12 導光板
12c 側面(端面)
40 側面
41a、41b、41e、41f 延伸部
53、57 境界
90 発光領域
90a、90b 角部
10
11a Light emission surface 12
40
Claims (7)
前記複数の光源が対向して配置される側面と、前記側面の両端から互いに離れる方向、かつ、前記複数の光源から離れる方向に延伸する延伸部とを有する導光板と、
を備え、
前記延伸部側の端部の光源の出射範囲と当該出射範囲とは異なる領域との前記延伸部側の境界に前記導光板の発光領域が接するか、又は、当該境界よりも前記延伸部とは逆側に前記発光領域が位置する、
面状照明装置。 A plurality of light sources arranged in a straight line and emitting light;
A light guide plate having a side surface on which the plurality of light sources are opposed to each other, and an extending portion extending in a direction away from both ends of the side surface and in a direction away from the plurality of light sources,
With
The light emitting region of the light guide plate is in contact with the boundary of the extending portion side between the emission range of the light source at the end on the extending portion side and the region different from the emitting range, or the extending portion is more than the boundary. The light emitting area is located on the opposite side,
Planar lighting device.
前記複数の光源が発光する光を入射する端面、及び、前記端面から入射された光を出射する発光領域を有する導光板と、
を備え、
前記端面は、平面状の側面と、前記側面の両端から互いに離れる方向に拡開する一対の延伸部と、を有し、
前記発光領域は、前記平面状の側面が延伸する方向において、前記平面状の側面よりも前記延伸部側に延びており、
前記複数の光源は、前記平面状の側面のみに対向して配置されている、
面状照明装置。 A plurality of light sources that emit light;
A light guide plate having an end surface on which light emitted from the plurality of light sources is incident, and a light emitting region that emits light incident from the end surface;
With
The end surface has a planar side surface and a pair of extending portions that expand in a direction away from both ends of the side surface,
The light emitting region extends in the extending portion side of the planar side surface in the direction in which the planar side surface extends,
The plurality of light sources are disposed to face only the planar side surface.
Planar lighting device.
また、式(1)におけるxl2は、式(3)で表される。
また、式(3)におけるyc1は、以下の式(6)で表される。
Moreover, x12 in Formula (1) is represented by Formula (3).
Moreover, y c1 in the formula (3) is represented by the following formula (6).
また、式(7)におけるxl5は、式(9)で表される。
また、式(10)におけるyc1は、以下の式(13)で表される。
Moreover, x15 in Formula (7) is represented by Formula (9).
Moreover, y c1 in Formula (10) is represented by the following Formula (13).
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