JP2020009556A - Planar lighting device - 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、バックライトとも呼ばれ、液晶表示装置の表示パネルを背面側から照明する面状照明装置が知られている。バックライトとしての面状照明装置には、例えば、導光板の直下に複数の光源が配置される直下型の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, a planar illumination device that is also called a backlight and illuminates a display panel of a liquid crystal display device from the back side has been known. As a planar lighting device as a backlight, for example, there is a direct-type planar lighting device in which a plurality of light sources are arranged immediately below a light guide plate (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来の技術では、発光面について、光源の直上の輝度が、直上周辺に比べて高くなることで、輝度の均一性が低下するおそれがあった。 However, in the conventional technology, the brightness of the light emitting surface immediately above the light source is higher than that of the area immediately above the light source.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、輝度の均一性を向上させ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。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a spread illuminating apparatus capable of improving the uniformity of luminance.
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、複数の光源と、導光板と、光選択部材とを備える。前記導光板は、光学素子が形成される主面であり、前記光源の光が入射する入射面と、前記入射面とは反対側の主面であり、前記入射面から入射した光を出射する出射面とを有する。前記光選択部材は、前記導光板に対して前記出射面側に並列され、前記導光板から出射した光が入射する入光面に対する当該光の入射角度が前記入光面と略平行な角度であるほど反射率が低い角度依存性を有する。 In order to solve the above-described problem and achieve the object, a planar lighting device according to one embodiment of the present invention includes a plurality of light sources, a light guide plate, and a light selection member. The light guide plate is a main surface on which an optical element is formed, an incident surface on which light from the light source is incident, and a main surface opposite to the incident surface, and emits light incident from the incident surface. An emission surface. The light selection member is arranged in parallel with the light exit surface side with respect to the light guide plate, and an incident angle of the light with respect to a light entrance surface on which light emitted from the light guide plate enters is an angle substantially parallel to the light entrance surface. The lower the reflectance, the lower the angle dependency.
本発明の一態様によれば、輝度の均一性を向上させることができる。 According to one embodiment of the present invention, luminance uniformity can be improved.
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。また、各図面において、説明を分かりやすくするために、面状照明装置の光の出射方向をZ軸正方向とする3次元の直交座標系を図示する場合がある。 Hereinafter, a planar lighting device according to an embodiment will be described with reference to the drawings. Note that the relationship between dimensions of each element in the drawings, the ratio of each element, and the like may be different from reality. Even in the drawings, there may be cases where portions having different dimensional relationships and ratios are included. In addition, in each drawing, a three-dimensional orthogonal coordinate system in which the light emission direction of the planar illumination device is set to the positive direction of the Z-axis may be illustrated for easy understanding.
また、以下では、第1の実施形態および第2の実施形態について説明する。第1の実施形態は、光選択部材9が誘電体多層膜で構成されるシート部材であり、第2の実施形態は、光選択部材9がプリズムシートである場合を例に説明する。
Hereinafter, the first embodiment and the second embodiment will be described. In the first embodiment, the
まず、図1〜図3を用いて、第1の実施形態に係る面状照明装置の概要について説明する。図1は、第1の実施形態に係る面状照明装置1の正面図である。図2は、第1の実施形態に係る面状照明装置1の分解斜視図である。図3は、第1の実施形態に係る面状照明装置1の断面図である。
First, an outline of the spread illuminating apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view of the spread
図1〜図3に示す面状照明装置1は、例えば、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、車載装置(ナビゲーション装置や、デジタルメータ、インジケータ等)や、スマートフォン等の端末装置である。
The spread
図1〜図3に示すように、第1の実施形態に係る面状照明装置1は、光源2と、基板部3と、フレーム4と、導光板5と、波長変換部材6と、拡散部材7と、光学部材8と、光選択部材9とを備える。また、図1に示すように、第1の実施形態に係る面状照明装置1は、上面視において、フレーム4に囲まれた発光領域Rを有し、かかる発光領域Rから出射方向であるZ軸正方向へ光を出射することで、図示しない液晶表示装置のバックライトとして機能する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the spread
光源2は、例えば、LED(Light Emitting Diode)である。LEDとしての光源2は、例えば、青色光の波長帯を含む光を発する。あるいは、LEDとしての光源2は、白色光を発する光源であってもよい。具体的には、光源2は、青色光を発するLEDと、青色光を励起光として赤色光および緑色光を発する蛍光体とに構成され、青色、赤色および緑色の波長を含む疑似的な白色光を発する。なお、蛍光体は、青色光を励起光として黄色光を発する蛍光体であってもよく、他の色の光を発する蛍光体であってもよい。
The
また、図1〜図3に示すように、光源2は、後述の導光板5におけるZ軸負方向側である背面側に設けられ、自己の光の出射方向が面状照明装置1の光の出射方向(Z軸正方向)と同軸である。つまり、実施形態に係る面状照明装置1は、いわゆる直下型である。
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the
また、図1に示すように、複数の光源2は、Z軸正方向側から見た正面視において、例えば、格子状に配列される。具体的には、複数の光源2は、面状照明装置1の正面視における長手方向(X軸方向)および短手方向(Y軸方向)それぞれに沿って2次元で配列される。なお、複数の光源2は、格子状に配列される場合に限定されるものではなく、任意の配列であってよい。つまり、複数の光源2は、格子状のように一定の規則性をもった格子状以外の他の配列であってもよく、あるいは、不規則な配列であってもよい。
In addition, as shown in FIG. 1, the plurality of
基板部3は、複数の光源2が設けられる部材であり、基板3aと、反射部材3bとが積層される部材である。基板3aは、例えば、フレキシブル基板(FPC:Flexible Printed Circuit)であり、図示しない外部電源から供給される電力を光源2へ供給する。また、基板3aは、Z軸正方向側である一方の主面3a1側に光源2が実装される。つまり、基板3aの主面3a1は、光源2が実装される実装面(以下、実装面3a1と記載する)である。
The
反射部材3bは、基板3aおよび光源2の間において、実装面3a1を覆うようにして設けられる。反射部材3bは、後述の導光板5からZ軸負方向側である反射部材3b側へ漏れ出た光を反射して導光板5へ戻す。例えば、反射部材3bは、白色部材を採用可能である。
The
フレーム4は、例えば、樹脂製あるいは金属製の枠部材であり、反射部材3b、導光板5、波長変換部材6、拡散部材7、光学部材8および光選択部材9を囲む。また、フレーム4は、Z軸負方向側である基板3a側の端部が、図示しない絶縁部材を介して基板3aに設けられる。具体的には、フレーム4の端部は、基板3aの主面のうち、反射部材3bが設けられる主面の周端に設けられる。
The
導光板5は、例えば、透明材料(例えば、ポリカーボネート樹脂)からなる板状部材であり、光源2から発せられる光を内部に取り込んで導光させ、面状光に変換して発光する部材である。具体的には、導光板5は、基板3aの実装面3a1と対向する一方の主面5a(以下、入射面5aと記載する)側から光源2の光が入射し、主面5aとは反対側の他方の主面5b(以下、出射面5bと記載する)から光を出射する。
The
また、導光板5の入射面5aには、光学素子5a1が形成される。光学素子5a1は、本実施形態では例えばプリズムであり、光源2の光が入射面5aから入射する際に、一部の光を屈折させることで、光を複数の方向に分割させる。これにより、光源2のZ軸正方向側である直上部の輝度を抑えることができ、輝度の均一性を向上させることができる。なお、光学素子5a1の詳細については後述する。
An optical element 5a1 is formed on the
また、導光板5の出射面5bには、出射面5bから突出した突出部5b1(本実施形態ではドット)が形成される。突出部5b1は、光源2の直上部からY軸方向へ向かって離れるほど密に配置される。具体的には、突出部5b1は、出射面5bの沿面方向(X軸方向またはY軸方向)で光源2から離れるほど、隣接間隔が密になる。つまり、突出部5b1は、光源2の直上部に近づくほど疎に配置される。なお、突出部5b1は、導光板5の厚み方向に突出する部位である場合を示したが、突出部5b1は、導光板5の厚み方向に凹む部位であってもよい。
In addition, a projecting portion 5b1 (dot in the present embodiment) projecting from the
光選択部材9は、例えば、誘電体多層膜によって構成され、導光板5に対してZ軸正方向側である出射面5b側に並列して積層される。また、光選択部材9は、例えば、導光板5から出射した光に対して角度依存性がある。なお、角度依存性については後述する。
The
ここで、従来の面状照明装置について説明する。従来の面状照明装置は、導光板の直下に光源を配置した場合、光源の直上(Z軸正方向側)の輝度が、直上周辺に比べて高くなることで、輝度の均一性が低下するおそれがあった。 Here, a conventional planar lighting device will be described. In the conventional planar lighting device, when a light source is disposed immediately below a light guide plate, the luminance immediately above the light source (on the positive side in the Z-axis direction) is higher than that immediately around the light source, so that the uniformity of luminance is reduced. There was a fear.
そこで、第1の実施形態に係る面状照明装置1では、角度依存性を有する光選択部材9を備える。具体的には、光選択部材9は、光が入光する入光面9aに対する光の入射角度が入光面9aと略平行(Y軸方向)な角度であるほど反射率が低い角度依存性を有する。
Therefore, the
換言すれば、光選択部材9の角度依存性により、導光板5から出射された光は、入光面9aに対して垂直に近い入射角度で入射した場合には、比較的反射率が高くなるため、反射して導光板5に戻る。一方、導光板5から出射された光は、入光面9aに対して略平行に近い入射角度で入射した場合には、比較的反射率が低い、すなわち、透過率が高いため、光選択部材9を透過する。
In other words, due to the angle dependence of the
すなわち、角度依存性の光選択部材9は、光源2の直上部へ進む光を反射し、光源2の直上から離れた周辺部へ進む光を透過する。これにより、光源2の直上部については、輝度を抑え、周辺部については、輝度を高めることができるため、全体として輝度の均一性を向上させることができる。
That is, the angle-dependent
ここで、光選択部材9について図3を用いてさらに説明する。図3には、光源2から発せられた光L1,L2の光路を示している。なお、光L1は、光源2の直上部へ出射される光であり、光L2は、光源2の周辺部へ出射される光である。
Here, the
まず、光L1について説明する。図3に示すように、光源2から出射された光L1は、まず、光学素子5a1を介して導光板5に入射され、出射面5bから出射する。
First, the light L1 will be described. As shown in FIG. 3, the light L1 emitted from the
このとき、光源2の直上部に発せられた光L1の多くは、突出部5b1が疎に配置された出射面5bから出射し、光L1の一部(図示せず)は、出射面5bで反射して反射部材3b側へ戻る。また、出射面5bを出射した光L1は、光選択部材9に対して略垂直な入射角度で入射するため、光選択部材9の角度依存性により反射し、導光板5へ戻る。
At this time, most of the light L1 emitted immediately above the
そして、導光板5に戻った光L1は、入射面5aから出る際に、光学素子5a1によって屈折される。そして、導光板5の入射面5aから出た光L1は、基板部3の反射部材3bによって反射し、再び光学素子5a1を介して入射面5aから導光板5に入射する。
Then, the light L1 returned to the
つづいて、光L1は、出射面5bから再び出射される際に、突出部5b1によって透過される。そして、出射面5bから出射された光L1は、光選択部材9の入光面9aに対して略平行な角度に近い入射角度で入射するため、光選択部材9を透過する。
Subsequently, when the light L1 is emitted again from the
このように、光選択部材9は、導光板5において、光源2の直上から出射する光L1を反射し、光源2の直上周辺から出射する光L1を透過させるため、光源2の直上の輝度を抑えつつ、直上部の周辺については輝度を高めるため、全体として輝度の均一性を向上させることができる。つまり、光選択部材9により光L1を反射することで、光L1が再度光選択部材9に入射する際の入射角度を大きくできるため、直上部の周辺に出射される光を多くできる、すなわち、輝度の均一性を向上させることができる。
As described above, the
次に、光L2について説明する。光源2から出射された光L2は、まず、光学素子5a1を介して導光板5に屈折して入射される。そして、導光板5に入射した光L2は、出射面5bで反射して導光板5内を導光する。具体的には、光L2は、導光板5の出射面5bにより反射部材3b側へ反射される。
Next, the light L2 will be described. The light L2 emitted from the
そして、光L2は、光源2から離れる方向へ向かって導光しつつ、光L2の一部が入射面5aから出る。入射面5aから出た光L2は、反射部材3bによって反射し、再び光学素子5a1を介して入射面5aから導光板5に入射する。そして、光L2は、突出部5b1に当たり、突出部5b1により透過され導光板5から出射する。
Then, while the light L2 is guided in a direction away from the
そして、光L2は、導光板5の出射面5bから出射した後、光選択部材9を透過し、出射される。このように、導光板5内を導光して出射する光L2により、輝度の均一性を向上させることができる。
Then, after the light L2 is emitted from the
また、導光板5の出射面5bには、出射面5bから突出した突出部5b1が形成され、突出部5b1は、光源2の直上部からY軸方向へ向かって離れるほど密に配置される。これにより、導光板5内を導光した光L2の一部は、光源2の直上部周辺に密に配置された突出部5b1に当たり、光源2の直上部周辺へ透過される。従って、光源2の直上の輝度を抑えつつ、輝度の均一性を向上させることができる。
In addition, a projecting portion 5b1 protruding from the
なお、図3では、光源2が青色光を発する場合について説明したが、例えば、光源2が白色光を発する場合にも適用可能である。また、光源2が白色光を発する場合、後述の波長変換部材6は省略されてもよい。
Although FIG. 3 illustrates the case where the
波長変換部材6は、光源2の光L(例えば、青色光)によって励起されることで、赤色光および緑色光を発する蛍光体を有する波長変換部材である。具体的には、波長変換部材6は、光選択部材9を透過した光Lである青色光と、青色光によって励起された赤色光および緑色光との波長を含む疑似的な白色光を出射する。なお、波長変換部材6は、青色光によって黄色の光が励起されて白色を出射する構成であってもよく、あるいは、他の色の光を出射する構成であってもよい。また、波長変換部材6は、量子ドットで構成されもよい。
The
拡散部材7は、波長変換部材6から出射された光を拡散する。拡散部材7は、拡散した光をZ軸正方向側である光学部材8へ出射する。
The
光学部材8は、拡散部材7によって拡散された光に対して均一化や集光化等といった配光制御等の光学的な調整を行う部材である。具体的には、光学部材8は、拡散部材7とは反対側の主面にプリズム81を有するプリズムシートである。プリズム81は、Z軸正方向側である光の出射方向に向かって凸状であり、換言すれば、断面視で略三角形状であり、拡散部材7から入射した光が反射および屈折することで、所定の範囲内に集約された光が出射される。
The
なお、光学部材8は、1つのプリズムシートで構成される場合に限定されず、プリズム81の延在方向が異なる2つのプリズムシートで構成されてもよいが、かかる点の詳細については図6で後述する。
The
次に、図4および図5を用いて、導光板5の光学素子5a1について詳細に説明する。図4は、導光板5の底面図の一部を示す図である。図5は、導光板5の断面図である。なお、図5には、図4のB−B線で切断した場合の断面図を示す。
Next, the optical element 5a1 of the
図4に示すように、複数の光学素子5a1は、XY平面上において、行方向および列方向それぞれに配列される。なお、光学素子5a1の配列方法は、図4に示す行列方向に限定されるものではなく、例えば、千鳥配置等の任意の配列方法であってよい。 As shown in FIG. 4, the plurality of optical elements 5a1 are arranged in a row direction and a column direction on the XY plane. Note that the arrangement method of the optical elements 5a1 is not limited to the matrix direction shown in FIG. 4, and may be any arrangement method such as a staggered arrangement.
また、図4および図5に示すように、光学素子5a1は、Z軸負方向側である光源2側へ向かって凸状の形状で形成される。具体的には、光学素子5a1は、4つの傾斜面50a〜50dによって形成される四角錐である。
As shown in FIGS. 4 and 5, the optical element 5a1 is formed in a convex shape toward the
より具体的には、図5に示すように、互いに対向する2つの傾斜面50a,50bが四角錐の頂点で直交する。なお、図示しないが、他の2つの傾斜面50c,50dも同様に、四角錐の頂点で直交する。これにより、光源2の光Lが光学素子5a1の傾斜面50a〜50dから入射することで、光Lの大部分が広角側へ屈折することができる。さらに、導光板5の入射面5aに光学素子5a1を設けたことにより、光源2と導光板5との位置ずれが発生した場合であっても、かかる位置ずれを実質的に無効化できるため、輝度の均一性が低下することを防ぐことができる。
More specifically, as shown in FIG. 5, two
なお、互いに対向する2つの傾斜面50a,50b(あるいは傾斜面50c,50d)は、直交する場合に限定されるものではなく、2つの傾斜面50a,50b(あるいは傾斜面50c,50d)が鋭角または広角に交差してもよい。
The two
また、光学素子5a1は、四角錐に限定されるものではなく、他の多角錐や円錐であってもよい。また、光学素子5a1は、光源2側へ向かって凸状に限定されるものではなく、凹状であってもよい。
The optical element 5a1 is not limited to a quadrangular pyramid, but may be another polygonal pyramid or a cone. Further, the optical element 5a1 is not limited to a convex shape toward the
なお、図3では、光学部材8が1つのプリズムシートで構成される場合を示したが例えば、図6に示すように、光学部材8が2つのプリズムシートで構成されてもよい。図6を用いて、光学部材8が2つのプリズムシートで構成される場合について説明する。図6は、変形例に係る2部材構成の光学部材8の分解斜視図である。図6に示すように、光学部材8は、第1プリズムシート8aと、第2プリズムシート8bとが積層されて構成される。
Although FIG. 3 shows a case where the
図6に示すように、第1プリズムシート8aには、第1プリズム81aが形成され、第2プリズムシート8bには、第2プリズム81bが形成される。具体的には、第1プリズム81aは、Y軸方向である第1延在方向に延在し、X軸方向である第1並列方向で並列される。また、第2プリズム81bは、X軸方向である第2延在方向に延在し、Y軸方向である第2並列方向で並列される。
As shown in FIG. 6, a
つまり、第1プリズム81aの第1延在方向および第2プリズム81bの第2延在方向は、互いに直交する。第1プリズム81aは、出射する光をX軸方向に集光する。また、第2プリズム81bは、第1プリズム81aから出射された光をY軸方向に集光する。すなわち、第1プリズム81aおよび第2プリズム81bを経て出射される光は、特定方向に集光される。
That is, the first extending direction of the
次に、図7〜図10を用いて、第2の実施形態に係る面状照明装置1について説明する。第2の実施形態は、光選択部材9がプリズムシート(光学シートの一例)である点において、第1の実施形態と異なる。なお、第2の実施形態では、第1の実施形態の同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。
Next, a
図7は、第2の実施形態に係る面状照明装置1の断面図である。図7に示すように、第2の実施形態に係る面状照明装置1は、プリズムシートとして構成される光選択部材9を備える。具体的には、光選択部材9は、入光面9aから入光した光が出光する出光面9bに対して略垂直に交差する光は反射し、略垂直以外の角度で交差する光は透過する角度依存性を有する。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
また、図7に示すように、光選択部材9は、第1の実施形態とは配置が異なる。すなわち、光選択部材9は、波長変換部材6に対して導光板5とは反対側に配置され、波長変換部材6および拡散部材7の間に配置される。従って、光選択部材9は、波長変換部材6から出射する白色の光L1を反射または透過する。なお、光L2については、第1の実施形態と同様であるため、記載を省略する。
Further, as shown in FIG. 7, the arrangement of the
具体的には、光選択部材9は、波長変換部材6から出射した白色の光L1が入光面9aから入光し、出光面9b(出入面の一例)から出光する際に、反射または透過する。より具体的には、光選択部材9は、出光面9bに形成されたプリズム9b1(光学素子の一例)によって、略垂直に交差する光を反射し、略垂直以外の角度で交差する光を透過する角度依存性を有する。
Specifically, the
また、図7では、第2の実施形態に係る面状照明装置1は、光源2が青色光を発する構成であるため、波長変換部材6を有したが、例えば、光源2が白色光を出射する構成である場合、波長変換部材6を省略してもよい。
In FIG. 7, the
次に、図8および図9を用いて、プリズムシート(光学シートの一例)としての光選択部材9について詳細に説明する。図8は、第2の実施形態に係る光選択部材9の上面図である。図9は、第2の実施形態に係る光選択部材9の断面図である。なお、図9には、図8のC−C線で切断した断面図を示す。
Next, the
図8に示すように、複数のプリズム9b1は、XY平面上において、行方向および列方向それぞれに配列される。なお、プリズム9b1の配列方法は、図8に示す行列方向に限定されるものではなく、例えば、千鳥配置等の任意の配列方法であってよい。 As shown in FIG. 8, the plurality of prisms 9b1 are arranged in the row direction and the column direction on the XY plane. Note that the arrangement method of the prisms 9b1 is not limited to the matrix direction shown in FIG. 8, but may be any arrangement method such as a staggered arrangement.
また、図8および図9に示すように、プリズム9b1は、Z軸正方向側である拡散部材7(図7参照)へ向かって凸状の形状で形成される。具体的には、プリズム9b1は、4つの傾斜面90a〜90dによって形成される四角錐である。
As shown in FIGS. 8 and 9, the prism 9b1 is formed in a convex shape toward the diffusion member 7 (see FIG. 7) on the positive side of the Z axis. Specifically, the prism 9b1 is a quadrangular pyramid formed by four
より具体的には、図9に示すように、互いに対向する2つの傾斜面90a,90bが四角錐の頂点で直交する。なお、図示しないが、他の2つの傾斜面90c,90dも同様に、四角錐の頂点で直交する。
More specifically, as shown in FIG. 9, two
ここで、図9には、出光面9bの法線NLと、法線NLに対する2つの光L2の交差角度αを示している。また、2つの光L2は、それぞれ傾斜面90aおよび傾斜面90bに当たることとする。なお、光L1は、出光面9bに対して略垂直に交差する光である。また、光L1は、主として、光源2の直上部へ発せられる光であり、光L2は、光源2の直上部から離れた周辺部へ発せられる光であるとも言える。
Here, FIG. 9 shows a normal line NL of the
まず、図9に示すように、光源2の光L1は、出光面9bに対して略垂直に交差するため、傾斜面90aに対しては、略45°で交差することとなる。このため、光L1は、傾斜面90aで反射し、傾斜面90bへ当たる。そして、光L1は、傾斜面90bに対して略45°で交差するため、傾斜面90bで当たった光L1は、反射して、光選択部材9側へ戻る。このように、光選択部材9は、出光面9bに対して略垂直に交差する光L1を反射する。
First, as shown in FIG. 9, since the light L1 of the
一方、出光面9bに対して所定の交差角度αで交差した光L2(左側の光L2)は、傾斜面90bに対して略直角に近い角度で交差することとなる。このため、光L2は、傾斜面90bによって屈折されて透過する。また、傾斜面90aに当たる光L2(右側の光L2)は、傾斜面90aに対して比較的広角に交差するため、傾斜面90bに向かって反射する。そして、傾斜面90bに対して略直角に近い角度で交差するため、傾斜面90bによって屈折されて透過する。このように、光選択部材9は、出光面9bに対して略垂直以外の角度(交差角度α)で交差する光L2を透過する。
On the other hand, the light L2 (the light L2 on the left side) that intersects the
そして、上記したように、光L1は、光源2の直上部へ発せられる光であり、光L2は、直上部の周辺部に発せられる光である。すなわち、プリズム9b1により角度依存性を有する光選択部材9は、光源2の直上部の輝度を抑えつつ、周辺部の輝度を高めることができるため、全体として輝度の均一性を向上させることができる。
As described above, the light L1 is light emitted directly above the
なお、図8および図9では、互いに対向する2つの傾斜面90a,90b(あるいは傾斜面90c,90d)は、直交する場合に限定されるものではなく、2つの傾斜面90a,90b(あるいは傾斜面90c,90d)が鋭角または広角に交差してもよい。
In FIGS. 8 and 9, the two
また、プリズム9b1は、四角錐に限定されるものではなく、他の多角錐や円錐であってもよい。また、プリズム9b1は、Z軸正方向側へ向かって凸状に限定されるものではなく、凹状であってもよい。 Further, the prism 9b1 is not limited to a quadrangular pyramid, but may be another polygonal pyramid or a cone. Further, the prism 9b1 is not limited to a convex shape toward the positive Z-axis direction, and may be a concave shape.
また、図8および図9では、光選択部材9は、1つのプリズムシートとして構成される場合を示したが、光選択部材9は、2つのプリズムシートとして構成されてもよい。かかる点について、図10を用いて説明する。
Although FIGS. 8 and 9 show a case where the
図10は、第2の実施形態の変形例に係る光選択部材9および光学部材8の上面図である。図10の上段では、光選択部材9および光学部材8を分けた状態を示し、下段では、光選択部材9および光学部材8を積層した状態を示す。
FIG. 10 is a top view of a
また、図10の上段において、光学部材8は、第1プリズムシート8a(Z軸負方向側)および第2プリズムシート8b(Z軸正方向側)が重ねて配置される。第1プリズムシート8aは、例えば、Y軸方向である第1延在方向に延在する第1プリズム81aが形成される。
In the upper part of FIG. 10, the
第2プリズムシート8bは、例えば、X軸方向である第2延在方向に延在する第2プリズム81bが形成される。そして、図10に示すように、第1プリズム81aの第1延在方向および第2プリズム81bの第2延在方向は、互いに直交する。なお、第1プリズム81aおよび第2プリズム81bの形状等の詳細については、図6と同様であるため、説明を省略する。
The
また、光選択部材9は、第1プリズムシート92a(Z軸負方向側)および第2プリズムシート92b(Z軸正方向側)が重ねて配置される。第1プリズムシート92aは、例えば、第3延在方向に延在する第1プリズム91aが形成される。また、第2プリズムシート92bは、例えば、第4延在方向に延在する第2プリズム91bが形成される。第1プリズム91aおよび第2プリズム91bは、例えば、Z軸正方向側である拡散部材7(図7参照)へ向かって凸状の形状を有する。そして、図10に示すように、第1プリズム91aの第3延在方向および第2プリズム91bの第4延在方向は、互いに直交する。
In the
そして、図10の下段に示すように、光選択部材9(Z軸負方向側)および光学部材8(Z軸正方向側)を重ねた場合に、光選択部材9の第1プリズム91aおよび第2プリズム91bと、光学部材8の第1プリズム81aおよび第2プリズム81bとは、延在方向がそれぞれ異なる。
Then, as shown in the lower part of FIG. 10, when the light selecting member 9 (Z-axis negative direction side) and the optical member 8 (Z-axis positive direction side) are overlapped, the
具体的には、第1プリズム91a、第2プリズム91b、第1プリズム81aおよび第2プリズム81bは、XY平面上において、45度ずつ回転方向にずれて延在する。すなわち、各プリズムが上面視(Z軸正方向側からの視点)で略平行とならないため、出射光にモアレ縞が発生することを抑制することができる。すなわち、輝度の均一性を向上させることができる。
Specifically, the
なお、図10では、第1プリズム91a、第2プリズム91b、第1プリズム81aおよび第2プリズム81bそれぞれの延在方向の一例を示しているに過ぎず、各プリズムの延在方向が異なれば任意の延在方向であってよい。
FIG. 10 shows only an example of the extending direction of each of the
上述してきたように、第1の実施形態に係る面状照明装置1は、複数の光源2と、導光板5と、光選択部材9とを備える。導光板5は、光学素子5a1が形成される主面であり、光源2の光が入射する入射面5aと、入射面5aとは反対側の主面であり、入射面5aから入射した光を出射する出射面5bとを有する。光選択部材9は、導光板5に対して出射面5b側に並列され、導光板5から出射した光が入射する入光面9aに対する当該光の入射角度が入光面9aと略平行な角度であるほど反射率が低い角度依存性を有する。これにより、輝度の均一性を向上させることができる。
As described above, the
また、上述してきたように、第2の実施形態に係る面状照明装置1は、複数の光源2と、導光板5と、光選択部材9とを備える。導光板5は、光学素子5a1が形成される主面であり、光源2の光が入射する入射面5aと、入射面5aとは反対側の主面であり、入射面5aから入射した光を出射する出射面5bとを有する。光選択部材9は、導光板5に対して出射面5b側に並列され、入光した光が出光する出光面9bに対して略垂直に交差する光を反射し、略垂直以外の角度で交差する光を透過する角度依存性を有する。これにより、輝度の均一性を向上させることができる。
Further, as described above, the
また、上記実施の形態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。 Further, the present invention is not limited by the above embodiments. The present invention also includes a configuration in which the above-described components are appropriately combined. Further, further effects and modified examples can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible.
1 面状照明装置、2 光源、3 基板部、3a 基板、4 フレーム、5 導光版、6 波長変換部材、7 拡散部材、8 光学部材、8a,92a 第1プリズムシート、8b,92b 第2プリズムシート、9 光選択部材、9a1 光学素子、9b1,81 プリズム 1 planar illumination device, 2 light sources, 3 substrate portions, 3a substrate, 4 frames, 5 light guide plates, 6 wavelength conversion members, 7 diffusion members, 8 optical members, 8a, 92a first prism sheet, 8b, 92b second Prism sheet, 9 light selection member, 9a1 optical element, 9b1, 81 prism
Claims (8)
光学素子が形成される主面であり、前記光源の光が入射する入射面と、前記入射面とは反対側の主面であり、前記入射面から入射した光を出射する出射面とを有する導光板と、
前記導光板に対して前記出射面側に並列され、前記導光板から出射した光が入射する入光面に対する当該光の入射角度が前記入光面と略平行な角度であるほど反射率が低い角度依存性の光選択部材と
を備える、面状照明装置。 Multiple light sources,
A main surface on which an optical element is formed, an incident surface on which light from the light source is incident, and a main surface on the opposite side to the incident surface, and having an exit surface for emitting light incident from the incident surface; A light guide plate,
The reflectivity is lower as the incident angle of the light with respect to the light incident surface on which the light emitted from the light guide plate is parallel is parallel to the light incident surface with respect to the light guide plate. A planar illumination device comprising: an angle-dependent light selection member.
前記光選択部材は、
前記導光板および前記波長変換部材の間に配置される
請求項1に記載の面状照明装置。 Further comprising a wavelength conversion member that emits light of a predetermined color when excited by the light of the light source,
The light selection member,
The spread illuminating device according to claim 1, which is arranged between the light guide plate and the wavelength conversion member.
光学素子が形成される主面であり、前記光源の光が入射する入射面と、前記入射面とは反対側の主面であり、前記入射面から入射した光を出射する出射面とを有する導光板と、
前記導光板に対して前記出射面側に並列され、入光した光が出光する出光面に対して略垂直に交差する光を反射し、略垂直以外の角度で交差する光を透過する角度依存性の光選択部材と
を備える、面状照明装置。 Multiple light sources,
A main surface on which an optical element is formed, an incident surface on which light from the light source is incident, and a main surface on the opposite side to the incident surface, and having an exit surface for emitting light incident from the incident surface; A light guide plate,
An angle dependency that reflects light that intersects the light guide plate at a substantially perpendicular angle to a light exit surface from which light is incident, and which is parallel to the light exit surface, and transmits light that intersects at an angle other than substantially perpendicular. A planar lighting device, comprising:
前記出光面に形成された光学素子により前記角度依存性を有する光学シートである
請求項3に記載の面状照明装置。 The light selection member,
The spread illuminating device according to claim 3, wherein the optical sheet has the angle dependency due to an optical element formed on the light exit surface.
前記光選択部材は、
前記波長変換部材に対して前記導光板とは反対側に配置される
請求項3または4に記載の面状照明装置。 Further provided is a wavelength conversion member that is provided on the emission surface side of the light guide plate and emits light of a predetermined color when excited by light from the light source,
The light selection member,
The planar illumination device according to claim 3, wherein the surface illumination device is disposed on a side opposite to the light guide plate with respect to the wavelength conversion member.
前記導光板から離れる方向へ向かって突出した前記光学素子を有する
請求項3または4に記載の面状照明装置。 The light selection member,
The planar illumination device according to claim 3, further comprising the optical element protruding in a direction away from the light guide plate.
前記光選択部材は、
互いに直交するとともに、前記第1延在方向および前記第2延在方向とは異なる第3延在方向および第4延在方向に延在する光学素子を有する
請求項3〜6のいずれか1つに記載の面状照明装置。 An optical member having an optical element provided on a side opposite to the light guide plate with respect to the light selection member and extending in a first extending direction and a second extending direction orthogonal to each other;
The light selection member,
7. An optical element that is orthogonal to each other and extends in a third extension direction and a fourth extension direction different from the first extension direction and the second extension direction. 8. A spread illuminating device according to claim 1.
前記出射面から突出し、前記出射面の沿面方向で前記光源から離れるほど隣接間隔が密になる複数の突出部を有する
請求項1〜6のいずれか1つに記載の面状照明装置。 The light guide plate includes:
The planar lighting device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a plurality of protruding portions that protrude from the emission surface and become closer to each other as the distance from the light source in the surface direction of the emission surface increases.
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JP2022028018A (en) * | 2020-01-31 | 2022-02-14 | 日亜化学工業株式会社 | Light emitting module and planar light source |
US11415741B2 (en) | 2020-09-07 | 2022-08-16 | Nichia Corporation | Surface light source |
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