JP4238977B2 - 面発光装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エッジライト方式の面発光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エッジライト方式の照明装置としては、図６の如く、光源６１として冷陰極管や熱陰極管等のランプを使用し、これを透光性材料からなる導光体６２の両側に配し、導光体６２の上面に光出射面の輝度を均一化するために光散乱効果を有する乳白色の合成樹脂材料から成る拡散シート６３が設けられ、また反射シート６４としては鏡面反射板または光散乱アクリル板などが用いられている。この反射シート６４は光源から発して背面に向かう光を反射させ前面に導くことによって、光の利用効率を向上させるために設けられている。
なお、図中、６７は光源から外側への光を導光体６２側へ反射させる反射板、Ｘは液晶表示板である。また、反射シート６４における反射光を散乱させるため、導光体６２の下面と反射シート６４との間に白色系インキ６８（光散乱層）を印刷によりパターン形成していた（例えば特許文献１参照）（従来例１）。
【０００３】
また、別の従来例を図７に示す。
これは、天板１、地板２、左右側板３、４、背板５のうち少なくとも１つを導光板７で構成し、導光板７に光を供給して導光板７を発光させるための照明器具８を収納する照明器具収納部１７をキャビネット６に設け、照明器具収納部１７に開閉自在な蓋１８があり、照明器具８からの光に色をつけるための色フィルタ（図示せず）を照明器具収納部１７内に脱着自在に配置してある。
これにより、蓋１８を開いて色フィルタを交換することで、照明器具８からの光が供給されて発光する導光板７の発光色を自由に選択できるものである。また、導光板７は透明で背部に反射層（図示せず）を設けて構成されている。なお、１５には安定器等の照明に必要な各種部品が内装され、１６は照明器具８のスイッチである（例えば特許文献２参照）（従来例２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−３２９５２１号公報（１２２頁、第３図）
【特許文献２】
特開平５−１３７６２４号公報（３頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来例１においては、液晶表示装置ということもあり、非点灯時は液晶表示板が黒く見えるが、仮にこの液晶表示板をなくし化粧板、化粧棚、キャビネットの面発光手段として用いたとしても、非点灯時は液晶表示板の下に位置する乳白色の合成樹脂材料から成る拡散シート６３が見えることになる。他の拡散シートの例としては光拡散物質がコーティングされたフィルムや板があるが、いずれも乳白色、または白色が一般的である。光出射面の輝度を均一化するために光を散乱させる別の手段としては表面を梨地にする方法もあるが、非点灯時は白濁して白く見えることになる。なお、発光面の輝度均一化の目的である拡散シートをなくすと不均一となり、パターン印刷が見え見栄えが悪くなるということは言うまでもない。
また、拡散シート、反射シートと導光板との固定は、金属枠などで固定されるのが一般的であった。
【０００６】
次に従来例２においては、非点灯時は導光板７の背部の反射層が見えることになる。反射層の例としては、樹脂中に白色顔料を混入したフィルムや板、白色塗装や印刷をしたアルミニウム板、鏡面を呈した金属板やアルミニウムなどの金属箔、或いはアルミニウムや銀などの金属蒸着を施したフィルムや板などがあり、白色や銀色に見えることになる。
例えば従来の面発光装置をシステムキッチンの化粧板（前板）や洗面所の化粧棚、或いはキャビネットなどに用いる場合、日中採光された所では発光させないケースも十分考えられ、従来例の非点灯状態の外観だと質感、色調が考慮されていないので外観面として好ましくなく、ましてや使用者の好みに応じた様々な質感、色調に仕上げることができなかった。
また、拡散シート、反射シートと導光板とを金属枠などにより固定すると、枠の見栄えに問題がある場合は枠を化粧板で覆う必要があり、化粧板全体を光らせることができないし、デザイン的制約が発生し、構造が複雑化するといった問題を有していた。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、非点灯時には化粧面材として外観意匠性に優れ、しかも点灯時には面発光機能を有する化粧面材として用いることができる面発光装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の発明は、透明な導光板の少なくとも一端面に光源を配置し、導光板の裏側に、光源近傍の面積率よりも光源から離れた個所の面積率が大きくなるようなグラデーションパターンの光反射層を持つ面発光装置において、導光板の裏面とグラデーションパターンの光反射層との間に第二の光反射層を設け、前記グラデーションパターンの光反射層の色調は、前記第二の光反射層の色調と略同一、または第二の光反射層よりも白に近いことを特徴とする。
【０００９】
これにより、非点灯状態では導光板の表面側からの外光によって、表面側に位置する第二の光反射層が反射し第二の光反射層の色調に見えるので、この第二の光反射層を予め化粧面材として好適な質感・色調に仕上げておくことで、非点灯時には思い通りの質感・色調を持った外観品質を得ることができる。さらに点灯時には、第二の光反射層により反射した光が表面側に発光するが、仮にこの第二の反射層だけで面発光させると光源の近傍は明るく、光源から離れた個所では暗くなり面が不均一となる。そこで本発明においては、この第二の光反射層から裏側に漏れた光を、その裏側にあるグラデーションパターンの光反射層によって光源の近傍は少量の反射光、光源から離れた個所では多量の反射光を表面側に発光させることにより面を均一に光らせるようにした。その結果、非点灯時には化粧面材として外観意匠性に優れ、しかも点灯時には面発光機能を有する化粧面材として、従来にはない面発光装置を提供できる。
【００１１】
グラデーションパターンの光反射層の色調を第二の光反射層の色調と略同一にしたので、非点灯時においてグラデーションパターンは見えず、導光板の表面側からの外光によって第二の光反射層が反射し、第二の光反射層の色調に見えるので、この光反射層を予め化粧面材として好適な質感・色調に仕上げておくことで、非点灯時には思い通りの質感・色調を持った外観品質を確実に得ることができる。また、グラデーションパターンの光反射層の色調を第二の光反射層の色調よりも白に近い色調としてもグラデーションパターンは見えづらいので、導光板の表面側からの外光による第二の光反射層の反射によって同等の効果が得られる。
【００１２】
本発明の請求項２の発明は、請求項１記載の面発光装置において、前記グラデーションパターンの光反射層の裏側に遮光性の高い白色の光反射層を設けた。
【００１３】
これにより、非点灯時において、遮光性の高い白色の光反射層の裏側の環境が明るい場合においても、この明るさの影響を受けることなく表面側から外光によって目的とする外観質感、色調を確実に得ることができる。また、白色の光反射層としたので、これより表側に位置する反射層から漏れた光を高い反射率で表側に反射するので、より明るい面発光装置が提供できる。
【００１６】
本発明の好ましい様態として、本発明の請求項３の発明では、請求項１記載の面発光装置において、前記導光板と前記光反射層とを一体とした。
【００１７】
これにより、各反射層を金属枠などで固定する必要がないので、化粧板の全体を光らせることができ、デザインの自由度が増すばかりではなく、簡易構造で済み、製作上、取扱い上、優位であることは言うまでもない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を、添付図面により詳細に説明する。
【００１９】
【実施例】
図１は本発明に係る面発光装置の一実施例を示す模式断面図、図４は本発明に係る面発光装置の一実施例を示す模式平面図である。図中、１０は導光板、１１は線状光源、１２は光反射層、１３は光源近傍の面積率よりも光源から離れた個所の面積率が大きくなるようなグラデーションパターンの光反射層を示す。
【００２０】
導光板１０としては、厚さ１ｍｍ〜５ｍｍ程度の矩形形状が好ましく、材料としては、光を効率よく通過させる物質であれば特に限定されず、たとえばアクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリルスチレン、ポリ塩化ビニルなどの樹脂、或いはガラスなどを使用することができる。また、導光板１０の全側面は平滑に仕上げるのが好ましい。なお、導光板１０は湾曲していてもよい。
【００２１】
線状光源１１としては、直径１．５ｍｍ〜４ｍｍ程度の熱陰極線管や冷陰極線管を用いる。線状光源１１は図１のように一側面にのみ配置してもよいし、他の側面にも配置してもよい。また、線状光源１１の形状は真っ直ぐなもの、隣接する二側面にわたるＬ字状のもの、隣接する三側面にわたるコ字状のものを使用できる。
【００２２】
導光板１０の裏面全面には、光反射層１２がほぼ均一に形成されている。光反射層１２の裏面には、光源近傍の面積率よりも光源から離れた個所の面積率が大きくなるようなグラデーションパターンの光反射層１３が形成されている。光反射層１２、グラデーションパターンの光反射層１３の形成方法としては、マットインキを用いたグラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷などの印刷法や転写法がある。
【００２３】
光反射層１２はアイボリー（象牙色）に着色され、膜厚は１５μｍ程度である。光反射層１２は、線状光源１１より導光板１０内に導かれた光を散乱反射し、その一部を導光板１０の表面側に向かわせるものである。グラデーションパターンの光反射層１３は、光反射層１２において導光板１０に戻れなかった光を導光板１０側に反射して光を効率よく使用できるようにするものである。グラデーションパターンの光反射層１３は、光反射層１２と略同一の色調、または光反射層１２より白に近い色調で、膜厚は光反射層１２と同等である。
【００２４】
光反射層１３の面積率を変化させるには、光反射層１３を任意のドットで構成し、ドットの大きさを変えたり、位置によってドットの数を変えることによって行う。ドットの形状は特に限定されるなく、ラウンドドット、スクエアドット、チェーンドットなど任意形状でよい。また、ドットの代わりにストライプ状に形成してもよい。
【００２５】
次に非点灯状態と点灯状態における導光板１０の表面側からの見え方に関し、詳細を説明する。非点灯状態においては、導光板１０の表面側からの外光によって、導光板１０の裏面全面に形成された光反射層１２が反射し、光反射層１２の色調であるアイボリー（象牙色）に見え、その裏面に位置するグラデーションパターンの光反射層１３は、光反射層１２と略同一の色調、または光反射層１２より白に近い色調で、膜厚は光反射層１２と同等にしたので、グラデーションパターンの光反射層１３のグラデーションパターンや色調の影響を受けることはない。したがって、光反射層１２を予め化粧面材として好適な質感・色調に仕上げておくことで、非点灯時には思い通りの質感・色調を持った外観品質を得ることができる。
【００２６】
点灯状態においては、線状光源１１より導光板１０内に導かれた光を光反射層１２で散乱反射し、その一部が導光板１０の表面側に向かい表面側に発光するが、仮に反射層１２だけで発光させると反射層１２は導光板裏面の全面に均一に形成されているので、線状光源１１から離れるにしたがって導光板１０内に導かれた光が減衰し、線状光源１１から離れた個所ほど散乱反射光が減少して導光板１０の表面側が暗く不均一になる傾向にある。そこで本発明においては、光反射層１２から裏側に漏れた光（裏側に向かって光反射層１２を透過した光）をその裏側にあるグラデーションパターンの光反射層によって光源の近傍は少量の反射光、光源から離れた個所では多量の反射光を表面側に発光させることにより面を均一に光らせるようにした。以上から、透明な導光板１０の裏面とグラデーションパターンの光反射層１３との間に第二番目の光反射層１２を設けたことで、非点灯時には化粧面材として外観意匠性に優れ、しかも点灯時には面発光機能を有する化粧面材として、従来にはない面発光装置を提供できる。
【００２７】
図２は本発明に係る面発光装置の一実施例を示す模式断面図である。図中、１０は導光板、１１は線状光源、１２は光反射層、１３は光源近傍の面積率よりも光源から離れた個所の面積率が大きくなるようなグラデーションパターンの光反射層、１４は遮光性の高い白色の光反射層を示す。
【００２８】
導光板１０、線状光源１１、光反射層１２、光源近傍の面積率よりも光源から離れた個所の面積率が大きくなるようなグラデーションパターンの光反射層１３については図１と同様に形成されている。
遮光性の高い白色の光反射層１４は光反射層１２、グラデーションパターンの光反射層と同じく、印刷法や転写法により形成され、膜厚は２５μｍ程度に仕上げられている。
【００２９】
非点灯状態においては、遮光性の高い白色の光反射層１４の裏側の環境が明るい場合においても、この明るさの影響を受けることなく導光板１０の表面側からの外光によって目的とする外観質感、色調を確実に得ることができる。また、光反射層１４は白色としたので、これより表側に位置する反射層から裏側に漏れた光を高い反射率で表側に反射するので、より明るい面発光装置が提供できる。なお、この光反射層１４は、光反射層１２、光源近傍の面積率よりも光源から離れた個所の面積率が大きくなるようなグラデーションパターンの光反射層１３の色調によっては白色に限らず、遮光性が高く反射率の高いアルミニウムや銀などを蒸着してもよい。
【００３０】
図３は本発明に係る面発光装置の一実施例を示す模式断面図である。図中、３０は半透明で淡い青に着色された導光板、１１は線状光源、３３は光源近傍の面積率よりも光源から離れた個所の面積率が大きくなるようなグラデーションパターンの光反射層で淡い青に着色されている。
【００３１】
このように導光板３０とグラデーションパターンの反射層３０を同一の淡い青に着色してあるので、非点灯時はグラデーションパターンが見えづらく、全面が淡い青に見えるので、化粧面材として外観意匠性に優れる。しかも点灯時にはグラデーション反射層３３により、導光板３０に導かれた光を均一に散乱反射するので、均一な面発光機能を有する化粧面材として使用できる。
【００３２】
以上の実施例において、各反射層は印刷法や転写法により導光板と一体に形成されているので、各反射層を金属枠などで固定する必要がなく、化粧板の全体を光らせることができ、デザインの自由度が増すばかりではなく、簡易構造で済み、製作上、取扱い上、優位であることは言うまでもない。また、導光板の反対側方向に放射される線状光源１１から光を、導光板方向に反射するよう線状光源１１を覆った光源反射板を配置し（図示せず）、光を効率よく利用してもよい。
【００３３】
図５は本発明に係る面発光装置を化粧棚に用いた一実施例を示す模式断面図である。図中、１０は導光板、１１は線状光源、１２は光反射層、１３は光源近傍の面積率よりも光源から離れた個所の面積率が大きくなるようなグラデーションパターンの光反射層を示し、図１と同様に形成されている。５４は棚を保持する金具で、表面は遮光性の高い白色塗装で仕上げられており、膜厚は２５μｍ程度で、導光板１０と一体である光反射層１２、グラデーションパターンの光反射層１３と両面テープで接合されている。また、取付けネジ５７で壁５８に固定されている。５５は導光板の反対側方向に放射される線状光源１１から光を、導光板方向に反射するよう線状光源１１を覆った光源反射板で、反射率の高いアルミニウムで形成されている。５６は線状光源の安定器である。
【００３４】
このような面発光装置を化粧棚に用いることで、非点灯時は導光板１０の表側からの外光により反射面１２の色調であるアイボリー（象牙色）に見え、良好な質感、色調を得ることができる。また、点灯時には導光板１０の表側が均一に面発光し、棚の置物に対するアイキャッチ効果や光装飾効果、さらには設置空間への光アクセントとして従来にない化粧棚となる。また、導光板１０と各反射層を一体としたので、少なくとも棚正面の側面、すなわち使用者側から見て手前側の棚側面に固定枠が不要であり、固定枠のない自然でスッキリとした、しかも薄型の面発光機能付きの化粧棚を提供できる。
【００３５】
ざらに、線状光源１１の発光色は白色とは限らず、青や緑にすることで、非点灯時、点灯時で異なった色調を体感することができ、装飾性、話題性に富んだ商材となることは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明によれば、非点灯時には化粧面材として外観意匠性に優れ、しかも点灯時には面発光機能を有する化粧面材として用いることができる面発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る面発光装置を示す模式断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る面発光装置を示す模式断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る面発光装置を示す模式断面図である。
【図４】本発明の一実施例に係る面発光装置を示す模式平面図である。
【図５】本発明の一実施例に係る面発光装置を示す模式断面図である。
【図６】従来の面発光装置を示す模式断面図である。
【図７】従来の光装飾機能を有するキャビネットの斜視図である。
【符号の説明】
７…導光板
８…照明器具
１０…導光板
１１…線状光源
１２…光反射層
１３，３３…グラデーションパターンの光反射層
１４…遮光性の高い白色の光反射層
３０…半透明で淡い青に着色された導光板
５４…棚保持金具
５５…光源反射板
５６…安定器
５７…取付けネジ
５８…壁
６１…光源
６２…導光体
６３…拡散シート
６４…反射シート
６７…反射板
６８…白色系インキ

Claims (3)

1. 透明な導光板の少なくとも一端面に光源を配置し、導光板の裏側に、光源近傍の面積率よりも光源から離れた個所の面積率が大きくなるグラデーションパターンの光反射層を持つ面発光装置において、導光板の裏面とグラデーションパターンの光反射層との間に第二の光反射層を設け、前記グラデーションパターンの光反射層の色調は、前記第二の光反射層の色調と略同一、または第二の光反射層よりも白に近いことを特徴とする面発光装置。
2. 請求項１記載の面発光装置において、前記グラデーションパターンの光反射層の裏側に遮光性の高い白色の光反射層を設けたことを特徴とする面発光装置。
3. 請求項１記載の面発光装置において、前記導光板と前記光反射層とを一体としたことを特徴とする面発光装置。

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