JP2917866B2 - Led面光源 - Google Patents
Led面光源Info
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Description
バックライトとして用いられるLED(発光ダイオー
ド)を用いた面光源に関する。
示機器のバックライトには、導光板を用いた面光源が用
いられている。面光源の光源には冷陰極管と称される小
型の蛍光ランプが用いられることが多く、冷陰極管を導
光板の端面に配し、端面から導入される白色光を導光板
の裏面に設けられた光拡散面で面内均一に拡散させるこ
とにより、線光源が面光源に変換されている。
いる。例えば酸化チタン、チタン酸バリウム等の白色物
質を導光板背面に直接印刷したり、白色物質が印刷され
たシートを導光板背面に貼り合わせる手段、また導光板
背面にパターン化された微細な凹凸を施し、凹凸でもっ
て光を発光観測面側に反射させる手段等がある。つま
り、光拡散面は線光源を導光板内部で均一に広げて面光
源とする作用を有する。光拡散面には通常グラデーショ
ンが施されている。典型的なグラデーションには、例え
ば特開昭57−128383号、特開昭63−6210
4号公報に示されるように、光源から近い位置では単位
面積当たりの被覆率が小さく、次第に遠ざかるにつれて
被覆率が高くなるパターンが選択される。このように導
光板を用いた従来の面光源は、線光源の冷陰極管を光源
とするものが主流であった。
Dが最近発表された。青色光は波長変換物質と組み合わ
せると白色光に波長変換できるため、冷陰極管に代わる
光源として非常に有望である。例えば特開平6−281
929号、特開平6−289231号公報にLEDを用
いた面光源が示されている。これらの公報いずれも、導
光板端面に配置したLED光源を面内均一に広げるた
め、導光板の背面に設けた光拡散面に改良を施す技術が
示されている。
は冷陰極管と異なり点光源であるため、従来のように線
光源に近づけるためには、導光板端面に設置する個数を
多くしなければならない。個数を多くすると消費電力が
大となり、LEDの利点を生かすことができない。また
導光板の光拡散面においても、従来のように光源から遠
ざかるにつれて被覆率が高くなるグラデーションでは光
源から離れた面では均一な発光面が得られるが、光源周
辺では輝度に高低差が発生し、均一な発光面が得られな
いという問題がある。図7はLED光源を用いた従来の
面光源を発光面側からみた模式的な平面図であり、71
がLED、72は導光板を示している。このように従来
の光拡散面ではLED周辺の導光板に輝度の明暗部が発
生するため、均一な明るさが得られる導光板平面の有効
発光面積が狭くなるという欠点がある。
なされたものであり、その目的とするところは、LED
を光源とした導光板を用いた面光源の面内輝度を均一に
して、有効発光面積を広くすると共に、少ないLED個
数で均一な発光面が得られる面光源を提供することにあ
る。
二種類の態様からなり、その第一の態様はLEDランプ
が導光板の端面に配され、その導光板の背面にはLED
ランプ近傍の光を拡散する第一の光拡散面と、LEDラ
ンプの光を導光板全体に拡散する第二の光拡散面とが設
けられ、且つ前記第一の光拡散面と前記第二の光拡散面
とが分離できることを特徴とする。
導光板と第二の光拡散面が設けられた導光板とが分離で
きたり、また第一の光拡散面が形成されたシートと、第
二の光拡散面が設けられたシートとが、導光板の背面に
おいて分離できることを意味するものとする。
のLEDランプを固定する透明な支持体を介して導光板
の端面に配されており、前記支持体の背面にはLEDラ
ンプ近傍の光を拡散する第一の光拡散面と、前記導光板
の背面にはLEDランプの光を導光板全体に拡散する第
二の光拡散面が設けられていることを特徴とする。
定する支持体とは、例えばアクリル板、ポリカーボネー
ト板等の支持体にLEDを装着して固定できるととも
に、LEDの発光を導光板端面に導入できる全体または
内部が透明な支持体を指す。この支持体の背面は導光板
の背面と一致しており、この支持体の背面に形成された
第一の光拡散面でLEDランプ近傍の光を拡散させて導
光板端面に均一な光源として導入する。
いて、光拡散面とはLEDの発光を反射して周囲に拡散
させる作用を有する面を指し、その光拡散面を形成する
には従来の方法を用いることができる。例えば導光板の
背面にLEDの光を反射する白色物質を印刷塗布する方
法、導光板の背面に微細な凹凸を施す方法、あるいは導
光板の背面に白色物質が塗布されたシートを設置する方
法等は代表的な光拡散面の形成方法である。
のではなく、例えば透明なアクリル板、ポリカーボネー
ト板のような樹脂製の板を用いることができ、また樹脂
に波長変換物質となるような染料、顔料等が混入されて
着色されたものも使用できる。またこの他、内部が中空
とされた箱状の導光板も使用可能である。
も一辺とは限らず、対向する辺の端面同士に配してもよ
い。
源は点光源である。第一の態様では、導光板に設置され
た第一の光拡散面はこの点光源の光を拡散させて、LE
Dが設置された端面付近の光を拡散させて均一にする作
用を有する。次に第二の光拡散面により第一の拡散面で
拡散された光を導光板全体に均一に拡散させる作用を有
する。つまり第一の拡散面はLEDの発光を均一に拡散
させ、第二の拡散面は導光板全体にLED光を均一に拡
散させる。従ってこの両拡散面の作用により、均一に発
光する導光板面積が大きくなるので全体として有効に使
用できる発光面積が広がる。
が分離できるようにすると、例えばシート面に形成した
光拡散面を導光板の背面に密着させるような場合、同一
シートに第一の拡散面と第二の拡散面とを連続して形成
する必要がなくなり、LEDの光分布特性に応じた第一
の光拡散面のみを自由に交換でき、製造工程上非常に有
利となる。また同様に第一の光拡散面を導光板の背面に
印刷した場合においても第一の拡散面を有する導光板の
みを交換すればよく、非常に有利となる。
び第二の光拡散面の作用も、基本的には第一の態様と同
一である。つまり、LEDランプを固定する支持体の背
面に第一の拡散面が設置されることにより、支持体が導
光板の作用をし、第一の拡散面で面輝度を均一にして、
さらに第二の拡散面で面積の大きい方の導光板の面輝度
を均一にする作用を有する。さらにLEDランプの支持
体と、導光板とが分離しているため、指向性の異なるL
EDによって光拡散面全体のパターンを変える必要はな
く、支持体に設けられた第一の光拡散面のみのパターン
を変えるだけでよいので、製造工程上非常に有利であ
る。
本発明の一実施例に係る面光源の光拡散面のグラデーシ
ョンを示す図であり、図2は図1の光拡散面を有する、
本発明の第一の態様に係る面光源の構造を示す斜視図で
ある。
が導光板2の端面に埋め込まれた構造を有しており、導
光板2の背面には白色物質が印刷された樹脂よりなるシ
ート20の端部が貼着されている。シート20には第一
の光拡散面11と、第二の光拡散面12とが一体的にグ
ラデーション印刷されており、これらの光拡散面と導光
板2の背面とが対向している。
い部分では、単位面積当たりの白色物質の被覆率が低
く、LED1の輝度が低い部分では被覆率が高くなるよ
うにグラデーションされている。つまり、複数のLED
を直線上に並べた場合、LEDとLEDとの間は暗くな
るので、被覆率の高い光拡散面によってLED近傍の発
光面の輝度を均一にしている。
遠ざかる方向に従って白色物質の被覆率が大きくなるよ
うにグラデーションが印刷されており、この第二の光拡
散面12によりLED光を導光板全体に均一に広げるこ
とができる。
なるに従って厚さが薄くなる舟型のものを用いている
が、このような形状に限らず、単なる板状の導光板を用
いてもよく、またLEDも樹脂でモールドしたものを示
しているが、このLEDに限らずチップタイプのLED
を用いても良いことはいうまでもない。さらに光拡散面
は樹脂シートに白色物質を印刷形成しているが、導光板
の背面に直接印刷しても良く、また導光板の背面に凹凸
を形成して光を発光面側に反射させても良い。
す分解斜視図である。この面光源が図2の面光源と異な
るところは、LED1を導光板2の端面に直接埋め込ま
ずに、支持体30を介してLEDを固定して導光板2の
端面からLED光を導入している点である。
ト、アクリル、塩化ビニルのような加工しやすい白色樹
脂よりなり、この支持体30に貫通穴を形成してその貫
通孔にLEDを挿入することによってLEDを固定して
いる。支持体30は矢印に示す方向で導光板2の端面に
密着させることによりLED光を導入できる。なお、こ
の支持体30は光拡散面を形成する支持体ではないので
透明である必要はない。
シート20の表面に形成された第一の光拡散面11と、
第二の光拡散面12とを有している。これらの光拡散面
のグラデーションを図4に示す。図4は図3の面光源の
一部を示すものであり、このように、第一の光拡散面1
1でLED1の輝度が高いところは被覆率を小さくし
て、輝度の低いところは被覆率を大きくしたグラデーシ
ョンを形成してLED近傍の面輝度を均一にしている。
ート20において、第一の光拡散面11と第二の拡散面
12とを別々のシートに形成したり、あるいはこのシー
ト20を破線aに示す位置で分離すれば、LED1の輝
度、種類に応じて第一の拡散面11を有するシートのみ
を交換すればよいので、生産技術上非常に都合がよい。
造を示す図であり、図5は面光源の光拡散面のグラデー
ションを示す図であり、図6は図5の光拡散面を有する
面光源の構造を示す分解斜視図である。
50を介して固定されており、その支持体50の導光板
2’と同じ方向の背面には、LED近傍の光を拡散する
第一の光拡散面11’が印刷によりグラデーション形成
されている。一方、導光板2’の背面にはLED光を導
光板全体に拡散させる第二の光拡散面12’が印刷によ
りグラデーション形成されている。グラデーションは本
発明の第一の態様と特に変わるものではなく、第一の光
拡散面11’はLED近傍の光を拡散させて均一とする
ためにLEDの輝度に応じて被覆率が異なるグラデーシ
ョンが施されており、第二の拡散面12’も同様に端面
より導入された光を導光板全体に均一に拡散できるよう
に、被覆率が変化したグラデーションが施されている。
D1’を光源とする場合、支持体50は透明な材料を選
択し、その支持体50の背面側にLED近傍の光を拡散
させる第一の光拡散面11’を設ける。一方、背面と対
向する支持体50の平面には、発光面側にLED光が漏
れるのを防ぐため、図6に示すように、例えばアルミニ
ウムのような金属薄膜、またはLED光を反射する白色
フィルムのような反射板を被着することが望ましい。
の端面と、導光板2’の端面とを密着、あるいは接着剤
を介して接着することにより面光源が完成される。また
本発明の第二の態様も、LEDの明るさ、指向角等に応
じて支持体のみを交換すればよいので第一の態様と同じ
く生産技術上非常に有利である。なお、本発明の第二の
態様において、導光板に印刷された光拡散面を示した
が、光拡散面は第一の態様と同じくシート状、あるいは
導光板の背面に凹凸を施して形成しても良いことはいう
までもない。また導光板はアクリルのような透明な樹脂
を前提として記載したが、内部が中空とされた箱状の導
光板を使用しても同様の効果が得られる。
光源は第一の光拡散面によりLED近傍の導光板の発光
面の輝度を均一にして、第二の拡散面で導光板全体の輝
度を均一にできる。従ってLEDを多く並べて、あたか
も冷陰極管のように線光源とする必要がなくなり、少量
のLEDでもって均一な発光面を得ることができ面光源
の消費電力を低減させることができる。またLED近傍
の導光板も均一に発光するので実質的な有効発光面積が
広がる。このように本発明は今後LEDを用いた面光源
を普及させる上で、その産業上の利用価値は大である。
のグラデーションを示す図。
す斜視図。
を示す分解斜視図。
示す図。
のグラデーションを示す図。
分解斜視図。
的な平面図。
Claims (2)
- 【請求項1】 LEDランプが導光板の端面に配され、
その導光板の背面にはLEDランプ近傍の光を拡散する
第一の光拡散面と、LEDランプの光を導光板全体に拡
散する第二の光拡散面とが設けられ、且つ前記第一の光
拡散面と前記第二の光拡散面とが分離できることを特徴
とするLED面光源。 - 【請求項2】 LEDランプがそのLEDランプを固定
する透明な支持体を介して導光板の端面に配されてお
り、前記支持体の背面にはLEDランプ近傍の光を拡散
する第一の光拡散面と、前記導光板の背面にはLEDラ
ンプの光を導光板全体に拡散する第二の光拡散面が設け
られていることを特徴とするLED面光源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7179739A JP2917866B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | Led面光源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7179739A JP2917866B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | Led面光源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0934371A JPH0934371A (ja) | 1997-02-07 |
JP2917866B2 true JP2917866B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=16071027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7179739A Expired - Fee Related JP2917866B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | Led面光源 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2917866B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8783932B2 (en) | 2010-04-15 | 2014-07-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Backlight device and liquid crystal display apparatus |
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CN100419528C (zh) * | 2003-08-14 | 2008-09-17 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 背光模组及其导光板 |
WO2005047833A1 (ja) * | 2003-11-14 | 2005-05-26 | Olympus Corporation | マルチスペクトル撮像装置、マルチスペクトル照明装置 |
CN100395615C (zh) * | 2004-11-24 | 2008-06-18 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 导光板及采用该导光板的背光模组 |
DE102008012316B4 (de) * | 2007-09-28 | 2023-02-02 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Halbleiterlichtquelle mit einer Primärstrahlungsquelle und einem Lumineszenzkonversionselement |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP7179739A patent/JP2917866B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0934371A (ja) | 1997-02-07 |
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