JP4858241B2 - Lighting unit and lighting device - Google Patents

Lighting unit and lighting device Download PDF

Info

Publication number
JP4858241B2
JP4858241B2 JP2007056994A JP2007056994A JP4858241B2 JP 4858241 B2 JP4858241 B2 JP 4858241B2 JP 2007056994 A JP2007056994 A JP 2007056994A JP 2007056994 A JP2007056994 A JP 2007056994A JP 4858241 B2 JP4858241 B2 JP 4858241B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
unit according
diffuse reflection
light emitting
lighting
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007056994A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008218312A5 (en
JP2008218312A (en
Inventor
隆司 柏原
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.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co 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 Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2007056994A priority Critical patent/JP4858241B2/en
Publication of JP2008218312A publication Critical patent/JP2008218312A/en
Publication of JP2008218312A5 publication Critical patent/JP2008218312A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4858241B2 publication Critical patent/JP4858241B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Planar Illumination Modules (AREA)

Description

本発明は、LED(発光ダイオード)を用いた照明ユニット及びそれを用いた照明装置に関する。特に、テレビジョンやパーソナルコンピュータ等の情報表示に用いられる液晶パネルのバックライト等の平面発光照明装置及びそれに用いられる照明ユニットに関する。   The present invention relates to an illumination unit using an LED (light emitting diode) and an illumination device using the illumination unit. In particular, the present invention relates to a flat light-emitting illuminating device such as a backlight of a liquid crystal panel used for information display such as a television or a personal computer, and an illumination unit used therefor.

近年、テレビの主流は薄形大画面テレビに移行している。薄形大画面テレビに用いられる表示パネルとして大きく2つの方式が存在する。一つは液晶パネルで、もう一つはプラズマディスプレイパネルである。このうち液晶パネルは、自ら発光する機能を持たないのでバックライト照明装置を必要とする。液晶テレビは大画面が主流となっており、それ用のバックライト照明装置としては、液晶パネル寸法に適合した大面積の発光面を有し、全面に亘って照度が均一でかつ高輝度なものが要求される。   In recent years, the mainstream of television has shifted to thin large-screen televisions. There are two main types of display panels used in thin large screen televisions. One is a liquid crystal panel and the other is a plasma display panel. Of these, the liquid crystal panel does not have a function of emitting light by itself, and therefore requires a backlight illumination device. A large screen is the mainstream of LCD TVs, and a backlight illumination device for it has a large-area light emitting surface that conforms to the dimensions of the liquid crystal panel, and has uniform illumination and high brightness over the entire surface. Is required.

以下、液晶テレビに用いられている従来のバックライト照明装置について説明する。   Hereinafter, a conventional backlight illumination device used in a liquid crystal television will be described.

液晶パネルのバックライト照明方式は、大別して2方式に分類される。その一つは、特許文献1に開示されているようなサイドライト方式で、発光光源(LED,冷陰極線管など)をパネルの上下左右いずれかの側面に配置し(液晶パネルの寸法が小さい場合は、角部に配置することもある)、アクリル樹脂等の透明度の高い素材で造られた導光板を介して上記発光光源からの光線を、液晶パネル裏面全面に極力均一に配光する方式である。もう一つの方式は、特許文献2に開示されているようなリアライト方式で、液晶パネルの直後(直下)に、発光光源(単数または複数個)を配し、プリズム板,拡散板等を用いて極力照度の均一化を図り、液晶パネルの後方から照明する方式である。   The backlight illumination method of the liquid crystal panel is roughly classified into two methods. One of them is a side light system as disclosed in Patent Document 1, in which light emitting light sources (LEDs, cold cathode ray tubes, etc.) are arranged on either the top, bottom, left or right side of the panel (when the size of the liquid crystal panel is small) May be arranged at the corners), and distributes the light from the light source through the light guide plate made of a highly transparent material such as acrylic resin as uniformly as possible to the entire back surface of the liquid crystal panel. is there. Another method is a rear light method as disclosed in Patent Document 2, in which a light emitting light source (single or plural) is arranged immediately after (directly below) a liquid crystal panel, and a prism plate, a diffusion plate, etc. are used. In this method, the illuminance is uniformed as much as possible and the liquid crystal panel is illuminated from behind.

液晶パネルの寸法が15〜16インチ以下の比較的小型の場合は、上記のサイドライト方式で十分な照度が得られるが、現在主流となっている30インチを超える大画面液晶テレビにサイドライト方式を用いると、大画面テレビとして満足できる画面照度を得るのは困難である。それに比較してリアライト方式では、液晶パネルの後ろに複数個の陰極線管あるいはLED光源アレイを多数個配置できるので、高照度の液晶画面を得ることができる。   When the size of the liquid crystal panel is relatively small, such as 15 to 16 inches or less, sufficient illuminance can be obtained by the above-mentioned sidelight method. It is difficult to obtain a satisfactory screen illuminance for a large-screen TV. In contrast, in the rear light system, since a plurality of cathode ray tubes or LED light source arrays can be arranged behind the liquid crystal panel, a liquid crystal screen with high illuminance can be obtained.

以下、従来のリアライト方式の発光光源について説明する。   Hereinafter, a conventional rear light emission light source will be described.

現在リアライト方式の発光光源としては、冷陰極線管が多く用いられているが、最近ではLEDの高輝度化が進展したことによって、それぞれ赤,緑,青の単色を発光する3種のLEDを使用したLED光源が使用されるようになって来た。LEDを用いる利点として、長寿命、省電力で、かつ小形薄形化が容易であり、また落下・振動などに対する耐衝撃性に優れていることである。さらに赤,緑,青で単色発光するLEDは、各単色光の色純度が高いので色再現範囲を広くできる等が挙げられる。   Currently, a cold cathode ray tube is often used as a light source for the rear light system. Recently, with the progress of higher brightness of LEDs, three types of LEDs that emit single colors of red, green, and blue are used. The used LED light source has come to be used. Advantages of using the LED are that it has a long life, saves power, is easy to be reduced in size and thickness, and has excellent impact resistance against dropping and vibration. Furthermore, LEDs that emit monochromatic light in red, green, and blue have a high color purity of each monochromatic light, so that the color reproduction range can be widened.

カラー液晶ディスプレイのバックライト照明装置の光源としてLEDを用いる場合、それぞれ赤,緑,青の三原色光を十分に混色して白色光にするのと併せて、画面全域に亘って照度を平均化しなければならないが、LEDから発する三原色の発光色が拡散し、適度に混ざり合い、また照度を均一化させるには、LED発光源から適切な距離を置かなければならない。図9は、LED発光源から拡散板までの距離の違いで、拡散板面上で照度がどの様に異なるかを示したものである。   When using an LED as the light source of a backlight device for a color liquid crystal display, the illuminance must be averaged over the entire screen in addition to mixing the three primary colors of red, green, and blue into white light. However, in order for the three primary colors emitted from the LED to diffuse, mix appropriately, and make the illuminance uniform, an appropriate distance from the LED light source must be provided. FIG. 9 shows how the illuminance varies on the surface of the diffusion plate due to the difference in the distance from the LED light source to the diffusion plate.

図9(a)に示すように、LEDは、それぞれ赤,緑,青に発光するLEDチップ51a,51b,51cが一組として、回路基板50に実装され、それらは透明樹脂52(硬質シリコーン樹脂やエポキシ樹脂など)で保護被覆されている。図10に、LED51が回路基板50の面上にボンディングされ、透明樹脂52で保護被覆された状態を示している。   As shown in FIG. 9 (a), LEDs are mounted on a circuit board 50 as a set of LED chips 51a, 51b, 51c that emit red, green, and blue, respectively, and they are made of transparent resin 52 (hard silicone resin). Or epoxy resin). FIG. 10 shows a state where the LED 51 is bonded on the surface of the circuit board 50 and is covered with a transparent resin 52.

図11は、上記図10の如く構成されたLED51の光分散特性を示したものである。この図に示すように、LED51から放射される光線の大部分は正面方向に集中的に放射される特性を持っている。この様な光分散特性のLED51の前面近くに、均一濃度の拡散板を設置すると、その拡散板には、図12に示すように、周辺部に比較して中央部は明るく輝くいわゆる「目玉現象」が出現する。この場合、拡散板は二次発光面となる。また発光色の異なる複数のLEDを搭載している場合は、光の混色が十分になされず、色ムラが発生する。   FIG. 11 shows the light dispersion characteristics of the LED 51 configured as shown in FIG. As shown in this figure, most of the light rays emitted from the LED 51 have a characteristic of being emitted intensively in the front direction. When a diffuser plate having a uniform concentration is installed near the front surface of the LED 51 having such light dispersion characteristics, the so-called “eyeball phenomenon” in which the central portion shines brighter than the peripheral portion on the diffuser plate, as shown in FIG. "Appears. In this case, the diffusion plate becomes a secondary light emitting surface. In addition, when a plurality of LEDs having different emission colors are mounted, the color mixture of light is not sufficient and color unevenness occurs.

図9(a)に示すLEDチップ51a,51b,51cは接近して実装されているので、発光源から少し離れると赤,緑,青の3色は混じり合い白色光となるが、照度は発光源からかなり離れないと均一にならない。   Since the LED chips 51a, 51b, 51c shown in FIG. 9A are mounted close to each other, the three colors of red, green, and blue are mixed and become white light when a little away from the light source, but the illuminance is emitted. It will not be uniform unless it is far from the source.

今LEDから比較的近いS1の位置に拡散板を置き、そこを二次発光面としてLEDからの光線を受光した場合の相対照度分布を図9(b)に示す。この位置では、各発光源からの光線が十分に拡散していないので、照度分布に大きなムラがある。発光源から離れたS2の位置に拡散板を置くと、図9(c)に示すように、相対照度分布は均一化された状態となる。このように、LEDと拡散板の距離を離せば目玉現象と色ムラは緩和されるが、それでは奥行きが大きくなり薄形化が図れない。   FIG. 9B shows the relative illuminance distribution when a diffuser plate is placed at a position S1 that is relatively close to the LED and the light from the LED is received as a secondary light emitting surface. At this position, the light from each light source is not sufficiently diffused, so there is a large unevenness in the illuminance distribution. When the diffuser plate is placed at the position S2 away from the light source, the relative illuminance distribution becomes uniform as shown in FIG. 9C. As described above, if the distance between the LED and the diffusion plate is increased, the eyeball phenomenon and the color unevenness are alleviated, but the depth becomes large and the thinning cannot be achieved.

このように、発光源と二次発光面となる拡散板の距離を離して均一な白色照明光原を構成する方式では、液晶ディスプレイ全体の奥行きが大きくなり、冷陰極線管で構成するバックライト装置と変り映えのしないものとなる。この様な構造では、素子の極めて小さなLEDの特徴を十分活かせていない。   As described above, in the method of forming a uniform white illumination light source by separating the light source and the diffuser plate serving as the secondary light emitting surface, the entire liquid crystal display has a large depth, and the backlight device is configured by a cold cathode ray tube. And it will not change. In such a structure, the characteristics of the extremely small LED of the element are not fully utilized.

LEDチップと拡散板の距離が近くても、目玉現象および色ムラを解消するには、両者の空間距離間で十分な反射と拡散を行う必要がある。   Even if the distance between the LED chip and the diffusion plate is short, in order to eliminate the eyeball phenomenon and the color unevenness, it is necessary to perform sufficient reflection and diffusion between the spatial distances of the two.

LEDの特徴を活かした薄形軽量の照明装置の一案として、赤,緑,青に発光する3種のLEDを収用した照明ユニットと、それを多数個用いて構成した薄形で大面積の照明装置の構成例が、特許文献2に開示されている。   As a proposal for a thin and lightweight lighting device that takes advantage of the characteristics of LEDs, a lighting unit that uses three types of LEDs that emit red, green, and blue, and a thin, large-area lighting unit that uses multiple LEDs. A configuration example of the illumination device is disclosed in Patent Document 2.

上記開示例の照明ユニットを図13に示す。この照明ユニットは同心円状の複数の段差を持ったフレネル凹面鏡61を有しており、このフレネル凹面鏡61の凹面側空間は、透明度の高い透明樹脂62が充填され、所定形状に形成されている。その透明樹脂62の表面(空気との界面)は、中心部を除き平滑面に仕上げられている。そして上記フレネル凹面鏡61の中心底部に、回路基板63に実装された、赤,緑,青に発光する3個のLEDチップ64が、上記透明樹脂62に埋設されるように配置されている。   The lighting unit of the above disclosed example is shown in FIG. This illumination unit has a Fresnel concave mirror 61 having a plurality of concentric steps, and the concave surface space of the Fresnel concave mirror 61 is filled with a transparent resin 62 having a high degree of transparency and is formed in a predetermined shape. The surface of the transparent resin 62 (interface with air) is finished to be a smooth surface except for the central portion. At the center bottom of the Fresnel concave mirror 61, three LED chips 64 mounted on the circuit board 63 and emitting light of red, green and blue are arranged so as to be embedded in the transparent resin 62.

上記の如く形成されたLED照明ユニットにおいて、LEDチップ64から放射される光線の内、光軸と平行に近い光は正面方向に出射するが(R61)、出射角度が大きくなるに従い透明樹脂62の表面での反射が増加し、全反射角を越える光線は全て凹面鏡61側に反射される。反射された光線は、凹面鏡61と透明樹脂62の表面との間で多重反射を繰り返し、外周方向に拡散して行きながら、外部に出射される(R62〜64)。多重反射を繰り返す過程で、3色の光線が混色されてほぼ白色光となり、照明ユニットの光線出射領域全体に亘って色ムラと照度ムラの少ない照明ユニットが開示されている。
特開2003−297127号公報 特開2006−148036号公報
In the LED illumination unit formed as described above, among the light rays emitted from the LED chip 64, light close to the optical axis is emitted in the front direction (R61), but as the emission angle increases, the transparent resin 62 increases. Reflection on the surface increases, and all light rays exceeding the total reflection angle are reflected to the concave mirror 61 side. The reflected light beam repeats multiple reflections between the concave mirror 61 and the surface of the transparent resin 62, and is emitted to the outside while diffusing in the outer circumferential direction (R62 to 64). In the process of repeating multiple reflections, an illumination unit is disclosed in which three color light beams are mixed to become almost white light, and the color unevenness and the illuminance unevenness are small over the entire light emission area of the illumination unit.
JP 2003-297127 A JP 2006-148036 A

今やテレビは、薄形大画面テレビが主流であり、その中でも大画面液晶テレビは大きな占有率を持っている。今後液晶テレビ等のバックライト装置は、省電力,高輝度,高演色性,長寿命,低コスト,軽量化,耐衝撃性,高速応答性,など様々な要求に対応していかなければならない。光源として発光ダイオードは、上記要求に応えるには最適なデバイスである。その発光ダイオードを用いた、薄形・軽量・低コストで演色性の良い大面積薄形バックライト装置は、今後大きな市場拡大が望めきわめて有望かつ有用である。   Currently, thin large-screen TVs are the mainstream of TVs, and large-screen LCD TVs have a large share. In the future, backlight devices such as liquid crystal televisions must meet various demands such as power saving, high brightness, high color rendering, long life, low cost, light weight, impact resistance, and high speed response. A light-emitting diode as a light source is an optimal device to meet the above requirements. A large-area thin backlight device using the light-emitting diode, which is thin, lightweight, low-cost and good in color rendering, can be expected to greatly expand in the future and is very promising and useful.

しかし上記開示例では、まず複雑な段差形状を有したフレネル反射部材の凹面鏡61が使用されており、これの製作にはかなりの工数とコストがかかると推察される。またフレネル反射部材の凹面側全域は、透明樹脂62がアウトサート成形などの手法で密着成形されており、この加工にもかなりのコストが掛かると推測される。   However, in the above disclosed example, first, the concave mirror 61 of a Fresnel reflecting member having a complicated step shape is used, and it is assumed that it takes considerable man-hours and costs to manufacture this. In addition, the entire area of the Fresnel reflecting member on the concave surface side is formed by close-contact molding of the transparent resin 62 by a method such as outsert molding, and it is estimated that this processing also requires a considerable cost.

さて上記フレネル反射面を造形する方法として、上記透明樹脂62の一面側にフレネル反射面形状を一体成形にて造形し、その面に真空蒸着あるいはスパッタ成膜などの工法で、アルミニウムや銀など反射率の高い金属薄膜を成膜してフレネル反射面を形成する方法も有望である。この方法であれば前述したように別途反射部材を用いるよりは低いコストで製作が可能であるが、真空蒸着で反射膜を形成する工法も、蒸着前の基材の洗浄、密着強度を増すための前処理などを考慮すると決して低コストとは言い難い。   As a method of modeling the Fresnel reflection surface, a Fresnel reflection surface shape is integrally formed on one surface side of the transparent resin 62, and a reflective method such as aluminum or silver is applied to the surface by a method such as vacuum deposition or sputtering film formation. A method of forming a Fresnel reflecting surface by forming a metal thin film having a high rate is also promising. Although this method can be manufactured at a lower cost than using a separate reflecting member as described above, the method of forming a reflective film by vacuum deposition also increases the cleaning and adhesion strength of the substrate before vapor deposition. It is hard to say that the cost is low, considering the pre-treatment.

少ない奥行きで、ほぼ点光源といえるLEDチップから放射される光線をより広い範囲に均一に拡散させ面光源とするには、拡散反射と拡散率を巧みに組み合わせて制御する必要がある。   In order to uniformly diffuse a light beam emitted from an LED chip, which can be said to be a point light source, with a small depth to a surface light source uniformly, it is necessary to skillfully combine diffuse reflection and diffusivity.

本発明は上記したような課題を解消するために成されたものであり、照度ムラ、色ムラが少なく、かつ組み立てが容易で低コストの照明ユニット及び照明装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an illumination unit and an illumination device that have less illuminance unevenness and color unevenness and are easy to assemble and low cost.

上記課題を解決するために本発明の照明ユニットは、発光ダイオードと、前記発光ダイオードの前面に配置された拡散板とを備え、前記拡散板は、拡散反射率が場所によって変化する拡散反射率の傾斜パターンを有することを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, an illumination unit of the present invention includes a light emitting diode and a diffuser plate disposed in front of the light emitting diode, and the diffuser plate has a diffuse reflectance with a diffuse reflectance that varies depending on a location. It has an inclined pattern.

また、前記拡散板の前記傾斜パターンは、前記発光ダイオードの前面直近から遠ざかるに従って拡散反射率が低くなるような連続的な傾斜を有するものである。   Further, the inclined pattern of the diffuser plate has a continuous inclination such that the diffuse reflectance decreases as the distance from the front surface of the light emitting diode increases.

また、前記拡散板の前記傾斜パターンは、前記発光ダイオードの前面直近から遠ざかるに従って段階的に拡散反射率が低くなるものである。   The inclined pattern of the diffusing plate has a gradually decreasing diffuse reflectance as the distance from the front surface of the light emitting diode increases.

また、前記拡散板は、高分子材料の透明素材からなり、表面に微細な凹凸を形成し、場所によって前記凹凸の密度を変化させることにより、前記傾斜パターンを形成したものである。   Further, the diffusion plate is made of a transparent material of a polymer material, and has fine irregularities formed on the surface, and the inclined pattern is formed by changing the density of the irregularities depending on the location.

また、前記拡散板は、高分子材料の透明素材からなり、表面に光拡散材インクを所定の濃度パターンで印刷することにより、前記傾斜パターンを形成したものである。   The diffusion plate is made of a transparent material of a polymer material, and the inclined pattern is formed on the surface by printing light diffusion material ink with a predetermined density pattern.

また、前記拡散板は、インクジェット印刷又はシルクスクリーン印刷により前記光拡散材インクを印刷したものである。   The diffusion plate is obtained by printing the light diffusing material ink by ink jet printing or silk screen printing.

また、前記拡散板は、内部に光線を散乱させる多数のマイクロバブルを形成し、このマイクロバブルの密度を場所によって変化させることで前記傾斜パターンを形成したものである。   Moreover, the said diffuser plate forms many inclination | tilt patterns by forming many microbubbles which scatter a light ray inside, and changing the density of this microbubble with a place.

また、前記発光ダイオードの外周に配置し前記拡散板からの反射光を反射させるための反射面を有したハウジングを備えたものである。   Further, a housing is provided which is disposed on the outer periphery of the light emitting diode and has a reflection surface for reflecting the reflected light from the diffusion plate.

また、前記ハウジングに形成された前記反射面を、拡散反射面としたものである。   Further, the reflection surface formed on the housing is a diffuse reflection surface.

また、前記ハウジングに形成された前記反射面を、鏡面反射面としたものである。   Further, the reflection surface formed on the housing is a mirror reflection surface.

また、前記拡散板の表面に、反射防止膜を施工したものである。   Further, an antireflection film is applied to the surface of the diffusion plate.

また、前記拡散板の表面に、正の光学パワーまたは負の光学パワーの微細ピッチのフレネルレンズまたはマイクロプリズムを形成し、前記フレネルレンズまたはマイクロプリズムの密度を場所によって変化させたものである。   Further, a fine pitch Fresnel lens or microprism with positive optical power or negative optical power is formed on the surface of the diffusion plate, and the density of the Fresnel lens or microprism is changed depending on the location.

また、前記発光ダイオードの発光色と、前記ハウジングに形成された反射面の色がほぼ同色としたものである。   Further, the light emission color of the light emitting diode and the color of the reflection surface formed on the housing are substantially the same color.

また、本発明の照明装置は、照明ユニットを多数個整列配置したことを特徴とするものである。   In addition, the illumination device of the present invention is characterized in that a large number of illumination units are arranged and arranged.

また、前記多数個整列配置した照明ユニットの前面に、所定の空間を挟んで第2の拡散板を設置したものである。   In addition, a second diffusion plate is installed on the front surface of the plurality of lighting units arranged and arranged with a predetermined space therebetween.

また、前記第2の拡散板は、光線出射側の表面からごく薄い層厚に拡散機能を持たせたものである。   The second diffusing plate has a diffusing function with a very thin layer thickness from the surface on the light emitting side.

本発明の照明ユニットによれば、発光ダイオードの前面に、場所によって拡散反射率が変化する拡散反射率の傾斜パターンを有する拡散板を備えたことにより、均一な照度分布を有する照明ユニットが、簡素な構成部材で、低コストで実現できる。   According to the illumination unit of the present invention, the illumination unit having a uniform illuminance distribution is simplified by including the diffuser plate having the diffuse reflectance gradient pattern in which the diffuse reflectance varies depending on the location on the front surface of the light emitting diode. This can be realized at low cost with simple components.

また、本発明の照明装置によれば、前記多数個整列配置した照明ユニットの前面に第2の拡散板を設置したことにより、均一な照度分布を有する大面積の照明装置が実現できる。   In addition, according to the lighting device of the present invention, a large-area lighting device having a uniform illuminance distribution can be realized by installing the second diffusion plate in front of the plurality of lighting units arranged and arranged.

以下、発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1における照明ユニット1の分解斜視図である。図1において、10は拡散反射率の高い乳白色のプラスチック成形品で造られたハウジングである。そのハウジング10の中央部にはLEDチップが入り込むための円形穴11があり、外周に向かって凹面湾曲をした拡散反射面12が形成されている。拡散反射面12は概放物面を成している。ハウジング10の四囲には外周壁13が形成され、その上部端面14に、フィルム状又はシート状の拡散板である特殊拡散反射フィルム20が張架接着される。ハウジング10と特殊拡散反射フィルム20の接着には、超音波溶着工法を用いるのが好ましい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of the lighting unit 1 according to the first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a housing made of a milky white plastic molded product having a high diffuse reflectance. At the center of the housing 10, there is a circular hole 11 for the LED chip to enter, and a diffuse reflection surface 12 that is concavely curved toward the outer periphery is formed. The diffuse reflection surface 12 forms an almost parabolic surface. An outer peripheral wall 13 is formed on the four sides of the housing 10, and a special diffuse reflection film 20, which is a film-like or sheet-like diffuser plate, is stretched and bonded to the upper end surface 14. For bonding the housing 10 and the special diffuse reflection film 20, it is preferable to use an ultrasonic welding method.

31a,31b,31cはそれぞれ赤,緑,青の色光を放出するLEDチップであり、回路基板30の表面に、図2に示すように実装されている。そして3個のLEDチップ31a,31b,31cは、透明樹脂32(硬質シリコーン樹脂,耐熱エポキシ樹脂などの耐熱樹脂)で保護被覆されている。   Reference numerals 31a, 31b, and 31c denote LED chips that emit red, green, and blue light, respectively, and are mounted on the surface of the circuit board 30 as shown in FIG. The three LED chips 31a, 31b, and 31c are protectively coated with a transparent resin 32 (heat resistant resin such as hard silicone resin and heat resistant epoxy resin).

LEDチップは体積あたりの電流密度が高いため多大な発熱があり、放熱の良好な実装構造が不可欠である。LEDの定格仕様内で、より高輝度駆動するには、効率的な放熱は必須であり、そのため回路基板30にはアルミニウム基材のものが用いられている。さらに放熱効率を高めるには、銅基材の回路基板を用いるのが好ましい。   Since the LED chip has a high current density per volume, it generates a large amount of heat, and a mounting structure with good heat dissipation is indispensable. Efficient heat dissipation is indispensable for driving at higher luminance within the rated specification of the LED. For this reason, the circuit board 30 is made of an aluminum base. In order to further increase the heat dissipation efficiency, it is preferable to use a copper-based circuit board.

特殊拡散反射フィルム20には、従来からある均一な拡散度の、例えばプラスチックの乳白シートあるいはフィルムなどを用いるのではなく、拡散反射率が所定のパターンで変化している特殊拡散フィルムを拡散部材として用いる。   For the special diffuse reflection film 20, instead of using a conventional uniform diffusion degree, for example, a plastic milky white sheet or film, a special diffusion film whose diffuse reflectance changes in a predetermined pattern is used as a diffusion member. Use.

図3に特殊拡散反射フィルム20の一例を示している。この例では同心円状に拡散反射率が徐々に変化する傾斜パターンを形成している。LEDの前面直近の中心部の黒色が濃い部分ほど、拡散反射率が大きいことを表している。従って濃黒の領域では、入射光線の殆どは拡散反射される。そしてLEDの前面直近から遠ざかって、色が薄くなるに従って、透過光が増加し、拡散反射率が減少することを表している。   FIG. 3 shows an example of the special diffuse reflection film 20. In this example, an inclined pattern in which the diffuse reflectance gradually changes is formed concentrically. The darker the black part in the center near the front of the LED, the higher the diffuse reflectance. Accordingly, in the dark area, most of the incident light is diffusely reflected. Then, it is shown that the transmitted light increases and the diffuse reflectance decreases as the color becomes lighter away from the front surface of the LED.

上記特殊拡散反射フィルム20に形成される拡散パターンとその拡散傾斜度を最適化することによって、赤,緑,青のLEDチップから放射される3色の光線を色ムラのない白色光に混合すると同時に照度の均一化も図れ、目的とする大きさの照明ユニットを実現することが可能である。   By optimizing the diffusion pattern formed on the special diffuse reflection film 20 and its diffusion gradient, the three colors of light emitted from the red, green and blue LED chips are mixed with white light having no color unevenness. At the same time, the illuminance can be made uniform, and a lighting unit having a target size can be realized.

この領域による拡散反射率の違いを模式的に説明する。図4は拡散反射率の高い領域(濃黒の部分)での拡散反射状況を示したもので、光線Rが入射すると、殆どの光線はそこで拡散反射されると共に幾分かはフィルムを透過して反対側に放射される。この領域は完全拡散反射に近い面であり、図示したようにほぼコサイン分布に近似した拡散反射を呈する。   A difference in diffuse reflectance due to this region will be schematically described. FIG. 4 shows a diffuse reflection state in a region having a high diffuse reflectance (the dark black portion). When the light ray R is incident, most of the light ray is diffusely reflected and some of the light is transmitted through the film. To the other side. This region is a surface close to perfect diffuse reflection, and exhibits diffuse reflection that approximates a cosine distribution as shown.

図5は、拡散反射率と透過率が半々程度に成されている領域での拡散反射状況を示したもので、この領域に入射した光線Rは、その半分程度の光量が下面側に拡散反射され、他の光量はフィルムを透過して上面側に放射される。透過光線は、図5に示すように、光線の進行方向に伸びた茄子形の拡散形状を呈する。   FIG. 5 shows a diffuse reflection situation in a region where the diffuse reflectance and transmittance are about half and half of the light ray R incident on this region is diffusely reflected on the lower surface side. The other amount of light is transmitted through the film and emitted to the upper surface side. As shown in FIG. 5, the transmitted light has an insulator-like diffusion shape extending in the traveling direction of the light.

以上説明したように、特殊拡散反射フィルム20には高拡散反射率から低拡散反射率まで連続的に拡散反射率が変化するように所定の傾斜パターンで加工がなされている。   As described above, the special diffuse reflection film 20 is processed with a predetermined inclined pattern so that the diffuse reflectance continuously changes from a high diffuse reflectance to a low diffuse reflectance.

次に、LEDチップ31a,31b,31c(これらをまとめてLED31と呼ぶ)から放射された光線が照明ユニット1の中でどの様に拡散して行くのか、3つの例を挙げて説明する。   Next, how the light rays emitted from the LED chips 31a, 31b, and 31c (collectively referred to as the LED 31) diffuse in the illumination unit 1 will be described with three examples.

図6は、照明ユニット1の対角断面図を示している(説明の便宜上LED31は1個だけで図示している)。図面中の概円形状と茄子状の図形は、その位置での光線拡散特性を表したものであり、図示している光線の拡散特性を示す図形の大きさは、光線強度に比例したものではなく、定性的な状態を表現したものである。   FIG. 6 shows a diagonal sectional view of the lighting unit 1 (for convenience of explanation, only one LED 31 is shown). The roughly circular shape and the lion-shaped figure in the drawing represent the light diffusion characteristics at that position, and the size of the figure showing the light diffusion characteristics shown in the figure is not proportional to the light intensity. Not a qualitative state.

まず、図6(a)に示すように、照明ユニット1の中心に搭載されているLED31から放射される光線群の内、光線R1は、特殊拡散反射フィルム20の中心近傍位置P1に進入すると、その位置で拡散反射(第1次拡散反射)され全方向に拡散する。光線R1の一部は、特殊拡散反射フィルム20を透過し、外部に発散気味に放射される。既述したように中心付近では拡散反射が大勢を占め、光量の多くは照明ユニット1の内部空間40に拡散する。その無数に存在する1次拡散光の一つとして、光線R2を追跡すると、光線R2はハウジング10の拡散反射面12に至り、そこでも拡散反射(第2次拡散反射)が起こる。さらに2次拡散反射光の一つ、光線R3は、特殊拡散反射フィルム20の一点P2に至り、その位置で第3次拡散反射が起こる。光線R3の一部は、特殊拡散反射フィルム20を透過し外部に発散放射される。既述したように位置P1とP2とでは拡散反射率が異なり、特殊拡散反射フィルム20を透過して、外側に放射される光量の割合は、位置P2の方が多くなっている。   First, as shown in FIG. 6A, when the light ray R1 in the light ray group emitted from the LED 31 mounted at the center of the illumination unit 1 enters the position P1 near the center of the special diffuse reflection film 20, It is diffusely reflected at that position (first-order diffuse reflection) and diffused in all directions. A part of the light ray R1 passes through the special diffuse reflection film 20 and is emitted to the outside in a divergent manner. As described above, diffuse reflection is dominant in the vicinity of the center, and most of the amount of light diffuses into the internal space 40 of the lighting unit 1. When the light ray R2 is traced as one of the infinitely existing primary diffused light, the light ray R2 reaches the diffuse reflection surface 12 of the housing 10, and diffuse reflection (secondary diffuse reflection) occurs there. Furthermore, one of the secondary diffuse reflection light rays R3 reaches one point P2 of the special diffuse reflection film 20, and third-order diffuse reflection occurs at that position. A part of the light beam R3 is transmitted through the special diffuse reflection film 20 and radiated outward. As described above, the diffuse reflectance is different between the positions P1 and P2, and the ratio of the amount of light transmitted through the special diffuse reflection film 20 and emitted to the outside is greater at the position P2.

次に図6(b)を用いて、光線が特殊拡散反射フィルム20の中程辺りに入射した場合の状況を説明する。LED31から放射される光線群の内、光線R4は、特殊拡散反射フィルム20の位置P3に進行すると、その位置で拡散反射(第1次拡散反射)され全方向に拡散する。光線R4の一部は、特殊拡散反射フィルム20を透過し、外部に発散放射される。その無数に存在する1次拡散光の一つとして、光線R5を追跡すると、光線R5はハウジング10の拡散反射面12に至り、そこでも拡散反射(第2次拡散反射)が起こる。さらに2次拡散反射光の一つ、光線R6は、特殊拡散反射フィルム20の一点P4に至り、その位置で第3次拡散反射が起こる。光線R6の一部は、特殊拡散反射フィルム20を透過し外部に発散放射される。位置P3では、入射光量に占める特殊拡散反射フィルム20を透過して、外側に放射される光量は、約半分程度である。   Next, with reference to FIG. 6B, the situation when a light beam is incident around the middle of the special diffuse reflection film 20 will be described. Of the group of light rays emitted from the LED 31, when the light ray R4 travels to the position P3 of the special diffuse reflection film 20, it is diffusely reflected (primary diffuse reflection) at that position and diffused in all directions. A part of the light ray R4 is transmitted through the special diffuse reflection film 20 and radiated and emitted to the outside. When the light ray R5 is traced as one of the infinitely existing primary diffused light, the light ray R5 reaches the diffuse reflection surface 12 of the housing 10, and diffuse reflection (secondary diffuse reflection) occurs there. Further, one of the secondary diffuse reflection light rays R6 reaches one point P4 of the special diffuse reflection film 20, and third-order diffuse reflection occurs at that position. A part of the light ray R6 is transmitted through the special diffuse reflection film 20 and radiated outward. At the position P3, the amount of light that is transmitted through the special diffusive reflection film 20 to the incident light amount and radiated to the outside is about half.

次に図6(c)を用いて、光線が特殊拡散反射フィルム20の外周付近に入射した場合の状況を説明する。LED31から放射される光線群の内、光線R7は、特殊拡散反射フィルム20の外周寄りの位置P5に進入すると、その位置では特殊拡散反射フィルム20の特性は殆ど透明に近く、位置P5で拡散反射は殆ど起こらず、反射光線R8と透過光線R9とに分かれる。特殊拡散反射フィルム20の屈折率は約1.5程度であり、位置P5辺りの入射角では光線反射率は30%前後となる。したがって光線R7のうち約70%は透過光線R9として直進して外部に進出し、約30%が反射光線R8として拡散反射面12に至り、そこで拡散反射が起こり四囲周辺に放射される。   Next, with reference to FIG. 6C, the situation when a light ray enters the vicinity of the outer periphery of the special diffuse reflection film 20 will be described. In the group of light rays emitted from the LED 31, when the light ray R7 enters the position P5 near the outer periphery of the special diffuse reflection film 20, the characteristic of the special diffuse reflection film 20 is almost transparent at that position, and diffuse reflection at the position P5. Hardly occurs and is divided into a reflected ray R8 and a transmitted ray R9. The refractive index of the special diffuse reflection film 20 is about 1.5, and the light reflectivity is around 30% at the incident angle around the position P5. Accordingly, about 70% of the light ray R7 travels straight as transmitted light R9 and advances to the outside, and about 30% reaches the diffuse reflection surface 12 as reflected light ray R8, where diffuse reflection occurs and is emitted around the four sides.

以上説明したように、LEDから放射された光線は、特殊拡散フィルム20と拡散反射面12との間で無数に反射と拡散が行われ、各色光が混ぜ合わされ白色光化されると同時に光密度の平均化が成される。   As described above, the light emitted from the LED is reflected and diffused innumerably between the special diffusion film 20 and the diffuse reflection surface 12, and each color light is mixed and turned into white light. Is averaged.

このように、発光源(LEDチップ)の直前近傍は拡散反射率が高くて(透過率が低い)、遠のくに従って拡散反射率が低くなるような特殊拡散反射フィルム20を用いることで、発光源近傍の強い光線が拡散反射によって外周部に分散配光され照度が均一化される。そして、この拡散反射率およびその変化傾斜を最適に設定することで、発光ダイオードを用いた照度ムラ,色ムラがない高効率な照明ユニットが実現できる。   In this way, the vicinity of the light emitting source (LED chip) has a high diffuse reflectance (low transmittance), and the special diffused reflection film 20 having a diffuse reflectance that decreases with increasing distance from the light emitting source (LED chip). Strong light rays are distributed and distributed to the outer periphery by diffuse reflection, and the illuminance is made uniform. Then, by setting the diffuse reflectance and the change inclination thereof optimally, it is possible to realize a high-efficiency lighting unit free from illuminance unevenness and color unevenness using a light emitting diode.

本実施の形態では、図3に示すように、透明プラスチックフィルムに拡散反射率が場所によって徐々に変化する傾斜パターンを形成し、その特殊拡散反射フィルムと凹湾曲した拡散反射体を用いて、薄い奥行きでも広い範囲に亘って照度および色ムラの極めて少ない照明ユニットを実現するものである。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, an inclined pattern in which the diffuse reflectance gradually changes depending on the location is formed on the transparent plastic film, and the special diffuse reflective film and the concavely curved diffuse reflector are used to make the thin This realizes an illumination unit with extremely little illuminance and color unevenness over a wide range even in the depth.

照明ユニット1の光線出射効率をさらに上げるために、特殊拡散反射フィルム20の表面に反射防止膜を施工することが有効である。フィルムの屈折率は約1.5前後なのでフィルム片面での反射率は約4%となる。従って反射防止膜を施工することで、4%弱の光線出射効率の向上が図れる。   In order to further increase the light emission efficiency of the illumination unit 1, it is effective to apply an antireflection film on the surface of the special diffuse reflection film 20. Since the refractive index of the film is about 1.5, the reflectance on one side of the film is about 4%. Therefore, by applying the antireflection film, the light emission efficiency can be improved by less than 4%.

上記の特殊拡散反射フィルム20のパターンを加工形成する方法として、例えば、高分子の透明材料からなる透明プラスチックフィルムに、光拡散材インクをシルク印刷あるいはインクジェット印刷などで濃度変化を持たせて印刷することで形成できる。あるいはフィルムの表面に微細な凹凸を密度を変えて形成するなどの方法で、きわめて簡単に低コストで作成できる。また傾斜拡散パターンの形状変更は、インクジェット印刷工法を用いればきわめて短時間で簡単に行える。よって仕様変更等にもすばやく対応可能であり、製品の系列展開も容易に行える。   As a method for processing and forming the pattern of the special diffuse reflection film 20 described above, for example, a light diffusing material ink is printed on a transparent plastic film made of a polymer transparent material with a density change by silk printing or ink jet printing. Can be formed. Alternatively, it can be produced very easily and at low cost by forming fine irregularities on the surface of the film by changing the density. The shape of the inclined diffusion pattern can be easily changed in a very short time by using an ink jet printing method. Therefore, it is possible to respond quickly to specification changes, etc., and to easily develop product series.

しかしさらに低損失で拡散反射特性が良好で、しかも拡散反射特性が連続的に変化する特性を付与することが容易にでき、簡素な工程で製作できる工法として、特開2006−124499号公報に開示されている組成物材料および加工法を用いることは極めて有用である。   However, as a construction method that can be easily provided with a low loss, good diffuse reflection characteristics, and that the diffuse reflection characteristics can be continuously changed, and can be manufactured in a simple process, it is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-124499. It is extremely useful to use the composition materials and processing methods described.

上記開示例には、放射線エネルギー(紫外線)を照射することによって、材料内にφ1〜10μmの微細な気泡(マイクロバブル)を無数に発生させることができ、しかも照射する放射線のエネルギー量を制御することで、材料内に発生する微細気泡の密度を加減できることが実施例に示されている。照射エネルギー量は、光線強度,照射時間のいずれを制御しても可能である。またこの組成物はフィルム状またはシート状に加工することも容易に行える。   In the above disclosed example, by irradiating radiation energy (ultraviolet rays), countless fine bubbles (microbubbles) having a diameter of 1 to 10 μm can be generated in the material, and the amount of radiation energy to be controlled is controlled. This shows that the density of fine bubbles generated in the material can be adjusted. The amount of irradiation energy can be controlled by controlling either the light intensity or the irradiation time. Moreover, this composition can also be easily processed into a film form or a sheet form.

さて公知のことであるが、透明体(透明プラスチックなど)の中に微細な気泡が存在すると、その気泡で光線が散乱され、気泡の数が増えるに従って光線の透過率が落ちてくる。気泡の数が膨大になると全ての光線は散乱されてその物体は不透明となり、その物体自体は全光線が拡散反射されるため白色物体として視認される(照射光線が白色光の場合)。なお気泡の大きさが光線波長の数倍〜数分の1の場合、極めて純白性の高い拡散反射が得られる。   As is well known, when fine bubbles are present in a transparent body (transparent plastic or the like), light rays are scattered by the bubbles, and the light transmittance decreases as the number of bubbles increases. When the number of bubbles becomes enormous, all light rays are scattered and the object becomes opaque, and the object itself is visually recognized as a white object because all the light rays are diffusely reflected (when the irradiated light is white light). When the size of the bubble is several times to a fraction of the light wavelength, diffuse reflection with extremely high whiteness can be obtained.

上記開示例にある組成物をフィルム状に加工した材料を用い、図7に示すような、光線透過率が傾斜階調パターンになっているフォトマスクを使用して、当該組成物フィルムを露光すれば、図3に示すような拡散反射率傾斜パターンを持ったフィルムが容易に形成できる。   Using a material obtained by processing the composition in the above disclosed example into a film, and exposing the composition film using a photomask whose light transmittance is a gradient pattern as shown in FIG. For example, a film having a diffuse reflectance gradient pattern as shown in FIG. 3 can be easily formed.

また、特殊拡散反射フィルム20のパターンを加工形成する他の方法として、特殊拡散反射フィルム20の表面に、正の光学パワーまたは負の光学パワーの微細ピッチのフレネルレンズまたはマイクロプリズムを形成し、その密度に傾斜を持たせるようにしても良い。   Further, as another method of processing and forming the pattern of the special diffuse reflection film 20, a fine pitch Fresnel lens or micro prism having a positive optical power or a negative optical power is formed on the surface of the special diffuse reflection film 20, The density may be inclined.

なお、本実施の形態では、拡散反射率の変化パターンは、同心円状の傾斜パターンとなっているが、この形状に限定されるものではない。例えば、LEDの前面直近から遠ざかるに従って、所定の間隔で段階的に拡散反射率が低くなるようなパターンでも良い。様々な形状、濃度、階調傾斜,段差を持ったパターンは、コンピュータで簡単に生成でき、露光用フォトマスクを造ることも容易である。   In the present embodiment, the diffuse reflectance change pattern is a concentric inclined pattern, but is not limited to this shape. For example, a pattern may be used in which the diffuse reflectance gradually decreases at predetermined intervals as the distance from the front of the LED increases. Patterns having various shapes, densities, gradation gradients, and steps can be easily generated by a computer, and an exposure photomask can be easily manufactured.

また、ハウジング10の拡散反射面12は、光線を拡散反射することで説明しているが、この面にアルミニウムや銀など反射率の高い金属薄膜を、真空蒸着あるいはスパッタリング工法等で形成し、鏡面反射面とすることも可能である。鏡面反射面とすることで拡散反射面の時と比較して拡散度が低くなるため、光線出射特性の正面方向への指向性が強くなる。拡散反射面を使うか、鏡面反射面を使うかは、被照明体システムの要求仕様に相応しい方を選択すればよい。   Moreover, although the diffuse reflection surface 12 of the housing 10 is described by diffusing and reflecting light rays, a metal thin film having a high reflectance such as aluminum or silver is formed on this surface by vacuum deposition or sputtering, and the mirror surface. It can also be a reflective surface. By using a specular reflection surface, the diffusivity is lower than that of the diffuse reflection surface, so that the directivity of the light emission characteristic in the front direction is increased. Whether the diffuse reflection surface or the specular reflection surface is used may be selected according to the required specification of the illuminated object system.

また、ハウジング10の拡散反射面12の色は、LED31の発光色とほぼ同色であることが望ましい。   Moreover, it is desirable that the color of the diffuse reflection surface 12 of the housing 10 is substantially the same color as the emission color of the LED 31.

(実施の形態2)
次に、実施の形態2にかかる照明装置を図8に示す。図8(a)は照明装置の平面図、(b)は側面図である。実施の形態2では、照明ユニット1を、図8(a)に示すように所定数整列配置し、アレイ化することで、所望サイズの薄形大面積平面照明装置を容易に構築できる。格子状に配置すると、各照明ユニット1の相互間隔空域が少し暗くなって、格子状の暗パターンが現れるのではないかと懸念されるが、図8(b)に示すように、図6(c)で説明した斜めに直進出射する光線R9が相当量在るので(この斜めに直進出射する光線R9は隣り合う双方の照明ユニット1から到来する)、適度な間隔をおいて配置すれば、隣接空間が暗くなることはない。
(Embodiment 2)
Next, FIG. 8 shows an illumination apparatus according to the second embodiment. FIG. 8A is a plan view of the lighting device, and FIG. 8B is a side view. In the second embodiment, a predetermined number of thin large-area planar illumination devices can be easily constructed by arranging and arranging a predetermined number of illumination units 1 as shown in FIG. 8A. When arranged in a grid, there is a concern that the space between the lighting units 1 will be slightly darker and a grid-like dark pattern will appear. However, as shown in FIG. ), There is a considerable amount of the light ray R9 that is emitted obliquely and straight (the light ray R9 that is emitted obliquely and comes from both adjacent lighting units 1). The space never gets dark.

ところで、照明ユニット1をアレイ化して大面積照明装置を構築する場合は、より照度を均一化するために、図8(b)に示すように、アレイ化した照明ユニット1の前面に、所定の空間を隔てて、拡散板2を配置するのが望ましい。拡散板2を配置することにより、斜め出射光線R9が、照明ユニット1の相互隣接空間域で分散出射されるため、この空域の照度低下が解消される。   By the way, when constructing a large-area illumination device by arraying the illumination units 1, in order to make the illuminance more uniform, as shown in FIG. It is desirable to arrange the diffusing plate 2 across a space. By arranging the diffusing plate 2, the obliquely emitted light rays R <b> 9 are dispersedly emitted in the mutually adjacent space areas of the illumination unit 1, so that the decrease in illuminance in this air area is eliminated.

拡散板2は、その厚み全体に亘って拡散作用があるものでも良いが、板厚内での光損失を低減するために、光線出射側の表層面にごく薄い層厚で拡散機能を持たせた拡散板を用いるのが好ましい。また拡散板の片面あるいは両面に、入射光あるいは出射光の光線方向を整形するために、マイクロレンチキュラーレンズやマイクロプリズムを形成することも可能である。   The diffusing plate 2 may have a diffusing action over its entire thickness, but in order to reduce light loss within the plate thickness, the diffusion layer 2 should have a diffusing function with a very thin layer thickness on the surface of the light emitting side. It is preferable to use a diffuser plate. In addition, a micro lenticular lens or a micro prism can be formed on one side or both sides of the diffusing plate in order to shape the light beam direction of incident light or outgoing light.

本発明は、LED照明ユニットを多数個並べて、薄形大面積平面発光の照明装置を構成し、大画面液晶テレビジョンのバックライト光源として用いるのに適している。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for use as a backlight light source for a large-screen liquid crystal television by arranging a large number of LED illumination units to constitute a thin large-area planar light-emitting illumination device.

本発明の実施の形態1にかかる照明ユニットの分解斜視図1 is an exploded perspective view of a lighting unit according to a first embodiment of the present invention. 同照明ユニットのLEDの実装状態を示した図The figure which showed the mounting state of LED of the lighting unit 同照明ユニットの特殊拡散反射フィルムに形成された傾斜拡散反射パターンを示した図The figure which showed the inclination diffuse reflection pattern formed in the special diffuse reflection film of the lighting unit 同照明ユニットの特殊拡散反射フィルムの拡散反射率が高い部分における拡散反射の状況を示した図The figure which showed the situation of diffuse reflection in the part with high diffuse reflectance of the special diffuse reflection film of the same lighting unit 同照明ユニットの特殊拡散反射フィルムの拡散反射率と透過率が同程度の部分における拡散反射の状況を示した図The figure which showed the situation of diffuse reflection in the part where the diffuse reflectance and transmittance of the special diffuse reflection film of the same lighting unit are about the same 同照明ユニットのLEDから放射された光線の光路と拡散反射状況を説明した図The figure explaining the optical path of the light ray radiated | emitted from LED of the illumination unit, and a diffuse reflection condition 同照明ユニットの特殊拡散反射フィルムの露光用マスクの濃淡パターンを示した図The figure which showed the shading pattern of the mask for exposure of the special diffuse reflection film of the illumination unit 本発明の実施の形態2にかかる照明装置の構成図Configuration diagram of lighting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 従来技術の発光源から拡散板までの距離による照度ムラの違いを説明した図A diagram explaining the difference in illuminance unevenness depending on the distance from the light source of the prior art to the diffusion plate 同発光源における回路基板上に実装されたLED部分の断面図Sectional drawing of the LED part mounted on the circuit board in the light emission source 同発光源における回路基板上に実装されたLEDの光線分散特性図Light dispersion characteristics diagram of LED mounted on circuit board in the same light source 同発光源における「目玉現象」を示した図Diagram showing “eyeball phenomenon” in the same light source 従来技術の照明ユニットの構成図Configuration diagram of prior art lighting unit

符号の説明Explanation of symbols

1 照明ユニット
2 拡散板
10 ハウジング
11 円形穴
12 拡散反射面
13 外周壁
14 上部端面
20 特殊拡散反射フィルム
30 回路基板
31 LED
31a,31b,31c LEDチップ
32 透明樹脂
40 内部空間
51 LED
51a,51b,51c LEDチップ
52 透明樹脂
61 フレネル凹面鏡
62 透明樹脂
63 回路基板
64 LEDチップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination unit 2 Diffusion plate 10 Housing 11 Circular hole 12 Diffuse reflection surface 13 Outer peripheral wall 14 Upper end surface 20 Special diffuse reflection film 30 Circuit board 31 LED
31a, 31b, 31c LED chip 32 Transparent resin 40 Internal space 51 LED
51a, 51b, 51c LED chip 52 Transparent resin 61 Fresnel concave mirror 62 Transparent resin 63 Circuit board 64 LED chip

Claims (12)

発光ダイオードと、前記発光ダイオードの前面に配置された拡散板とを備え、
前記拡散板は、拡散反射率が場所によって変化する拡散反射率の傾斜パターンを有し、
前記拡散板は、内部に光線を散乱させる多数のマイクロバブルを形成し、このマイクロバブルの密度を場所によって変化させることで前記傾斜パターンを形成したことを特徴とする照明ユニット。
A light emitting diode, and a diffusion plate disposed in front of the light emitting diode,
The diffuser is to have a tilt pattern of diffuse reflectance diffuse reflectance varies depending on the location,
The diffusing plate includes a plurality of microbubbles that scatter light rays inside, and the inclined pattern is formed by changing the density of the microbubbles depending on the location .
前記拡散板の前記傾斜パターンは、前記発光ダイオードの前面直近から遠ざかるに従って拡散反射率が低くなるような連続的な傾斜を有することを特徴とする請求項1記載の照明ユニット。 The lighting unit according to claim 1, wherein the inclined pattern of the diffusion plate has a continuous inclination such that the diffuse reflectance decreases with increasing distance from the front surface of the light emitting diode. 前記拡散板の前記傾斜パターンは、前記発光ダイオードの前面直近から遠ざかるに従って段階的に拡散反射率が低くなることを特徴とする請求項1記載の照明ユニット。 The illumination unit according to claim 1, wherein the diffuse reflectance of the inclined pattern of the diffusing plate gradually decreases as the distance from the front surface of the light emitting diode increases. 前記拡散板は、高分子材料の透明素材からなり、表面に微細な凹凸を形成し、場所によって前記凹凸の密度を変化させることにより、前記傾斜パターンを形成したことを特徴とする請求項1記載の照明ユニット。 2. The diffuser plate is made of a transparent material made of a polymer material, and has fine irregularities formed on the surface thereof, and the inclined pattern is formed by changing the density of the irregularities depending on locations. Lighting unit. 前記発光ダイオードの外周に配置し前記拡散板からの反射光を反射させるための反射面を有したハウジングを備えたことを特徴とする請求項1記載の照明ユニット。 The illumination unit according to claim 1, further comprising a housing disposed on an outer periphery of the light emitting diode and having a reflection surface for reflecting the reflected light from the diffusion plate. 前記ハウジングに形成された前記反射面を、拡散反射面としたことを特徴とする請求項記載の照明ユニット。 6. The illumination unit according to claim 5 , wherein the reflection surface formed on the housing is a diffuse reflection surface. 前記ハウジングに形成された前記反射面を、鏡面反射面としたことを特徴とする請求項記載の照明ユニット。 6. The illumination unit according to claim 5 , wherein the reflection surface formed on the housing is a mirror reflection surface. 前記拡散板の表面に、反射防止膜を施工したことを特徴とする請求項1記載の照明ユニット。 The lighting unit according to claim 1, wherein an antireflection film is provided on a surface of the diffusion plate. 前記拡散板の表面に、正の光学パワーまたは負の光学パワーの微細ピッチのフレネルレンズまたはマイクロプリズムを形成し、前記フレネルレンズまたはマイクロプリズムの密度を場所によって変化させたことを特徴とする請求項1記載の照明ユニット。 2. A fine pitch Fresnel lens or microprism with positive optical power or negative optical power is formed on the surface of the diffusion plate, and the density of the Fresnel lens or microprism is changed depending on the location. The lighting unit according to 1. 前記発光ダイオードの発光色と、前記ハウジングに形成された反射面の色が同色であることを特徴とする請求項記載の照明ユニット。 6. The lighting unit according to claim 5 , wherein the light emission color of the light emitting diode is the same as the color of the reflection surface formed on the housing. 請求項1に記載の照明ユニットを多数個整列配置したことを特徴とする照明装置。 A lighting device comprising a plurality of lighting units according to claim 1 arranged in an array. 前記多数個整列配置した照明ユニットの前面に、所定の空間を挟んで第2の拡散板を設置したことを特徴とする請求項11記載の照明装置。 The lighting device according to claim 11 , wherein a second diffusion plate is installed on a front surface of the plurality of lighting units arranged and arranged with a predetermined space therebetween.
JP2007056994A 2007-03-07 2007-03-07 Lighting unit and lighting device Expired - Fee Related JP4858241B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007056994A JP4858241B2 (en) 2007-03-07 2007-03-07 Lighting unit and lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007056994A JP4858241B2 (en) 2007-03-07 2007-03-07 Lighting unit and lighting device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2008218312A JP2008218312A (en) 2008-09-18
JP2008218312A5 JP2008218312A5 (en) 2010-03-25
JP4858241B2 true JP4858241B2 (en) 2012-01-18

Family

ID=39838097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007056994A Expired - Fee Related JP4858241B2 (en) 2007-03-07 2007-03-07 Lighting unit and lighting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4858241B2 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5375210B2 (en) * 2009-03-06 2013-12-25 セイコーエプソン株式会社 LIGHTING DEVICE, ELECTRO-OPTICAL DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE HAVING THE LIGHTING DEVICE
JP5401649B2 (en) * 2009-05-26 2014-01-29 株式会社オプトデザイン Lighting device
JP5401650B2 (en) * 2009-05-26 2014-01-29 株式会社オプトデザイン Lighting device
JP5417568B2 (en) * 2009-06-04 2014-02-19 株式会社オプトデザイン Surface illumination light source device and surface illumination device in which a plurality of surface illumination light source devices are arranged
JP5320599B2 (en) * 2009-09-18 2013-10-23 株式会社オプトデザイン Light source device and surface illumination device using the light source device
DE102010014099A1 (en) * 2010-04-07 2011-10-13 Siteco Beleuchtungstechnik Gmbh Luminaire with cover
WO2012032978A1 (en) * 2010-09-06 2012-03-15 シャープ株式会社 Reflective sheet, lighting device, and display device
JPWO2012081187A1 (en) * 2010-12-16 2014-05-22 パナソニック株式会社 Backlight device and liquid crystal display device
JP2014049275A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Toshiba Lighting & Technology Corp Lighting apparatus
JP6092021B2 (en) * 2013-07-02 2017-03-08 カルソニックカンセイ株式会社 Liquid crystal display
KR101674766B1 (en) 2014-12-23 2016-11-10 주식회사 포스코 Method of the manufacturing transparent pattern print steel sheet
JP6493345B2 (en) 2016-09-16 2019-04-03 日亜化学工業株式会社 Light emitting device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS598809B2 (en) * 1974-08-06 1984-02-27 (有) 大野技術研究所 exposure equipment
JPH03208205A (en) * 1990-01-11 1991-09-11 Shin Etsu Polymer Co Ltd Lighting device
JPH08122782A (en) * 1994-10-28 1996-05-17 Fujimi Koki Kk Backlight for liquid crystal panel
JP2002109934A (en) * 2000-10-04 2002-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image display device
JP2004342587A (en) * 2003-04-22 2004-12-02 Advanced Display Inc Backlight and liquid crystal display using it
JP4802477B2 (en) * 2004-10-28 2011-10-26 王子製紙株式会社 Method for producing heterogeneous foam
JP4316556B2 (en) * 2004-12-24 2009-08-19 古河電気工業株式会社 LED light source light box
JP4655746B2 (en) * 2005-04-27 2011-03-23 ソニー株式会社 Backlight device and display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008218312A (en) 2008-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4858241B2 (en) Lighting unit and lighting device
US8640368B2 (en) Light source device, lighting device, and display device
JP4870950B2 (en) Light emitting light source unit and planar light emitting device using the same
US8021033B2 (en) Light guide member, planar light source device provided with the light guide member, and display apparatus using the planar light source device
EP1574780B1 (en) Light guide plate, illuminating device using same, area light source and display
JP2006031941A (en) Planar light source unit
JP2011034770A (en) Light emitting device and display device
JP2008027886A (en) Plane light-emitting power source device and plane lighting apparatus
JP2010277982A (en) Planar lighting device and liquid crystal display with the same
JP2006339320A (en) Luminescence optical source and outgoing method of light therein
TWI671574B (en) Light source module and display appartus
JP2009164101A (en) Backlight
JP7244480B2 (en) Ultra Wide Light-Emitting Diode (LED) Lenses for Thin Direct Backlights
JP2001035229A (en) Surface light source unit
TW202028822A (en) Light source module and display appartus
WO2009047891A9 (en) Planar light source element array and image display device
JP5228785B2 (en) Microlens sheet and backlight unit / display device using the same
KR100830077B1 (en) Backlight Unit And Method Of Fabricating A Reflecting Plate Thereof
JP2004259688A (en) Light guide plate, backlight model, and display device
JP2009070589A (en) Liquid crystal display apparatus
TWI343489B (en) Optical plate and backlight module using the same
WO2017002725A1 (en) Light-emitting device, surface light source device and display device
JP6748424B2 (en) Light emitting device, surface light source device, and display device
KR20110043863A (en) Color mixing lens and liquid crystal display having the same
JP2010212083A (en) Light source unit, lighting system, and liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100205

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100205

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100312

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110607

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110722

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111004

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111017

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4858241

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141111

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S131 Request for trust registration of transfer of right

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313135

SZ02 Written request for trust registration

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313Z02

S131 Request for trust registration of transfer of right

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313135

SZ02 Written request for trust registration

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313Z02

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees