JP6068747B2 - 面状照明装置 - Google Patents
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Description
そして、面状照明装置の小型・薄型化及び低消費電力化を図るため、近年の高性能化が著しい白色発光ダイオード(LED)を光源とする面状照明装置が、広く用いられている。又、面状照明装置のさらなる小型・薄型化及び低消費電力化を図るため、導光板の側面を入光面として、この入光面を光源に対向配置し、入光面から光を入射させ、該入射光を導光板の主面である出射面から出射させることで、主面を発光面として構成した、いわゆるエッジライト方式の面状照明装置も一般的となっている。
このようなエッジライト方式の面状照明装置100において、導光板102の入光面102aでの光の反射を低減し、入光効率を向上させるために、入光面102aの、LED106と対向する領域に、いわゆるモスアイパターン(モスアイ構造部)を設ける技術が発案されている(例えば、特許文献1参照)。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、面状照明装置の衝撃耐性を向上させ、かつ、輝度向上を図ることにある。
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
その結果として、必要な光学特性を得るためにパターン部の形態が調整され、アスペクト比が大きくされることに伴い、モスアイパターンの衝撃耐性の低下を来すような場合であっても、モスアイパターンと光源とが接触することに起因する、モスアイパターンの破損を回避するものとなる。又、光源と導光板とを対向配置させて面状照明装置が組み上げられた後に、外部振動や熱膨張等により光源と導光板との位置関係に変化が生じたとしても、光源からモスアイパターンへと力が加わることを回避するものとなる。
本項に記載の面状照明装置は、突起部は、入光面の光源に当接可能な位置に設けられていることにより、光源と突起部とが確実に当接し、光源とモスアイパターンとが離間した状態が、常に維持されることとなる。
本項に記載の面状照明装置は、入光面の短手方向の両端のうち少なくとも一方に沿って延びるように形成された突起部が、光源に確実に当接することで、光源とモスアイパターンとが離間した状態が、常に維持されることとなる。なお、光源としてLEDを用いる場合には、本項に係る突起部が、LEDのランプハウスの頂面の少なくとも一端部又はその近傍に当接することにより、光源とモスアイパターンとの直接的な接触を防ぐものである。又、突起部が、入光面の短手方向の両端に沿って延びるように形成され、LEDのランプハウスの頂面の発光面を挟んで、ランプハウスの頂面の、導光板の厚み方向の両端部近傍と対向する部分に、突起部が位置することとすれば、LEDと突起部とがより安定的に当接するものとなる。
本項に記載の面状照明装置は、入光面の短手方向に延びる形態で形成された突起部が、光源に確実に当接することで、光源とモスアイパターンとが離間した状態が、常に維持されることとなる。なお、光源としてLEDを用いる場合には、本項に係る突起部が、LEDのランプハウスの頂面の長手方向に対向する端部の近傍に当接することにより、光源とモスアイパターンとの直接的な接触を防ぐものである。本項においても、突起部は、LEDのランプハウスの頂面の発光面を挟んで、両側に当接することとしても良く、又、片側にのみ当接することとしても良いが、両側に当接することとすれば、LEDと突起部とがより安定的に当接するものとなる。
本項に記載の面状照明装置は、入光面の短手方向に延びる形態で形成されている突起部に設けた位置決め部によって、光源と突起部との位置決めがなされるものである。これにより、光源と導光板の入光面に形成されたモスアイパターンとの位置決めが、確実になされるものとなる。
本項に記載の面状照明装置は、入光面の短手方向に延びる形態で形成された突起部が、光源に確実に当接することで、光源とモスアイパターンとが離間した状態が、常に維持されることとなる。しかも、突起部には、入光面の長手方向に互いに間隔を置いて形成された複数の入光プリズムが含まれることで、光源から出射された光が、導光板の入光面に入光する際に、入光面に形成された入光プリズムによる、入光面での光の配向制御作用により、導光板への入射光の配向分布の適正化を図るものである。
本項に記載の面状照明装置は、モスアイパターンが、入光プリズム間に設けられた平坦部に形成されていることにより、導光板の入光面と、入光面に対向する光源とが接触する際には、モスアイパターンよりも突出量が大きい入光プリズムが当接することとなり、光源とモスアイパターンとが離間した状態が、常に維持されることとなる。
本項に記載の面状照明装置は、モスアイパターンが、入光プリズムを構成する傾斜面に形成されていることにより、導光板の入光面と、入光面に対向する光源とが接触する際には、モスアイパターンよりも突出量が大きい入光プリズムの頂部が当接することとなり、光源とモスアイパターンが形成された入光プリズムの傾斜面とが離間した状態が、常に維持されることとなる。
本項に記載の面状照明装置は、光源から出射された光が、導光板の入光面に入光する際に、入光面に形成されたモスアイパターンによる、入光面での光の反射の低減作用を、光源の発光中心部に対する距離に応じて配置された、2種類以上のパターン部の態様により適正化し、導光板への入光効率をより一層向上させるものである。
本項に記載の面状照明装置は、光源の発光中心部寄りの第1のパターン部と、第1のパターン部の両側に位置する第2のパターン部とを含み、第2のパターン部のアスペクト比が、第1のパターン部のアスペクト比よりも大きく設定されていることにより、入射効率を更に大きくするものとなる。
図1に示される、本発明の実施の形態に係るエッジライト方式の面状照明装置10は、導光板12と、LED106とを備えている。そして、LED106に対向配置される導光板12の入光面12aから光を入射させ、入射光を主面である出射面12bから出射させるものである。なお、面状照明装置10は、図6に示される従来例と同様の液晶表示装置を構成するものであることから、適宜、図6も参照されたい。
この突起部12fは、入光面12aのLED106に当接可能な位置に設けられており、図1の例では、突起部12fの高さ(厚み)Hは、モスアイパターン12eの高さ(厚み)Tよりも大きく(H>T)なるように形成されている。又、図1の突起部12fは、入光面12aの上下端面又はその近傍に沿うようにして、入光面12aの短手方向両端部(図1の上下端部)に、主面12b、12cを構成する平面と平行な方向に沿って延びるように形成されている。
なお、LED106の発光面106a(寸法W1で示される範囲)から多くの光が出射されることから、白色樹脂等からなるランプハウスの頂面106bに突起部12fが接触するように、LEDの寸法W1、W2に対応して、一対の突起12fの間隔Lを設定する(W1≦L≦W2)ことが望ましい。又、図示は省略するが、突起部12fを、適宜、入光面12aの短手方向の一端部(すなわち、図1の上端部又は下端部)においてのみ延びるように、設けることとしても良い。
図2(b)の例では、加えて、突起12fに、LED106のランプハウスの頂面106bの位置決め部として機能する、段部12gを設けている。
他方、図4の応用例では、モスアイパターン12eは、入光プリズム12fpを構成する傾斜面に形成されている。
なお、図5(a)の例では、図1の例と同様に、入光面12aの上下端面近傍に沿うようにして、突起部12fが形成されている。更には、図2〜図4に示される形態と同様に、突起部12f、12fpが構成される場合にも、2種類のパターン部12e1、12e2が含まれるように、モスアイパターン12eを構成することも可能である。
すなわち、本発明の実施の形態に係る面状照明装置10は、LED106から出射された光が、導光板12の入光面12aに入光する際に、入光面12aに形成されたモスアイパターン12eによる、入光面12aでの光の反射の低減作用により、導光板12への入光効率を向上させるものである。しかも、導光板12の入光面12aには、モスアイパターン12eと別に突起部12fが形成されており、この突起部12fのLED106へ向けての突出量Hが、モスアイパターン12eのLED106へ向けての突出量Tに比して大きく構成されている。このため、導光板12の入光面12aと、入光面12aに対向するLED106とが接触する際には、モスアイパターン12eよりも突出量が大きい突起部12fが当接することとなり、LED106とモスアイパターン12eとが離間した状態が、常に維持されることとなる。
なお、図2(a)、(b)の例においても、突起部12fは、LED106のランプハウスの頂面106bの発光面106aを挟んで、両側に当接することとしても良く、又、片側にのみ当接することとしても良いが、図示のごとく両側に当接することとすれば、LED106と突起部12fとが、より安定的に当接するものとなる。
なお、モスアイパターン12eが、入光プリズム12fp間に設けられた平坦部に形成されていることにより、図3(b)に示されるように、プリズム部以外透過率100%となり、モスアイパターン12eを備えない通常品に比べ、光束(lm)及び効率(%)が向上していることが、本発明者らによって確認されている。
そして、図4の例の場合にも、図3の例と同様に、モスアイパターン12eを備えない通常品に比べ、光束(lm)及び効率(%)が向上することが、本発明者らによって確認されている。
本発明の実施の形態では、第1のパターン部12e1のアスペクト比を0.8とし、その両側に位置する第2のパターン部12e2を1.1とすることで、適切な入射効率効果を得るものである。なお、必要に応じて、モスアイパターン12eを構成するパターン部の数を、3種類以上に増やすこととしても良い。
又、LED106から出射する光Lの方向によって、光の色度(波長)がわずかに異なることが分かっており、色度に合わせてモスアイパターン12eのアスペクト比を変えるように構成することも可能である。
更には、突起部12fとして、図1に示されるような、導光板12の入光面12aの短手方向の両端のうち少なくとも一方に沿って(導光板12の入光面12aの長手方向に)延びる形態のものと、図2から図4に示されるような、導光板12の入光面12aの短手方向に延びる形態のものとを、双方設けることとしても良い。
Claims (10)
- 光源と、該光源に対向配置される入光面から光を入射させ、該入射光を出射面から出射させる導光板とを含む面状照明装置であって、
前記導光板の入光面に、モスアイパターンと突起部とを有し、前記モスアイパターンには、必要な光学特性を得るために調整された、アスペクト比の異なる2種類以上のパターン部が含まれ、前記光源に対して前記突起部が当接するように、前記モスアイパターンの前記光源へ向けての突出量に比して、前記突起部の前記光源へ向けての突出量の方が大きく構成されていることを特徴とする面状照明装置。 - 前記突起部は、前記入光面の前記光源に当接可能な位置に設けられていることを特徴とする請求項1記載の面状照明装置。
- 前記突起部は、前記入光面の短手方向の両端のうち少なくとも一方に沿って延びるように形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の面状照明装置。
- 前記突起部は、前記入光面の短手方向に延びる形態で形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の面状照明装置。
- 前記突起部が、前記光源の位置決め部を備えることを特徴とする請求項4記載の面状照明装置。
- 前記突起部は、前記入光面の短手方向に延びる形態で、前記入光面の長手方向に互いに間隔を置いて形成された、複数の入光プリズムを含むことを特徴とする請求項4記載の面状照明装置。
- 前記モスアイパターンは、前記入光プリズム間に設けられた平坦部に形成されていることを特徴とする請求項6記載の面状照明装置。
- 前記モスアイパターンは、前記入光プリズムを構成する傾斜面に形成されていることを特徴とする請求項6又は7記載の面状照明装置。
- 光源の発光中心部に対する距離に応じて、異なる態様のパターン部が配置されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の面状照明装置。
- 前記アスペクト比の異なる2種類以上のパターン部に、光源の発光中心部寄りの第1のパターン部と、該第1のパターン部の両側に位置する第2のパターン部とを含み、該第2のパターン部のアスペクト比が、前記第1のパターン部のアスペクト比よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項記載の面状照明装置。
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