JP6310285B2 - 発光装置、面光源装置および表示装置 - Google Patents
発光装置、面光源装置および表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6310285B2 JP6310285B2 JP2014055132A JP2014055132A JP6310285B2 JP 6310285 B2 JP6310285 B2 JP 6310285B2 JP 2014055132 A JP2014055132 A JP 2014055132A JP 2014055132 A JP2014055132 A JP 2014055132A JP 6310285 B2 JP6310285 B2 JP 6310285B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light emitting
- emitting element
- emitted
- incident
- 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.)
- Active
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 64
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 50
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 15
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 13
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
- G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
- G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
- G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
- G02B19/0066—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED in the form of an LED array
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
- G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
- G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
- G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses
Description
(面光源装置および発光装置の構成)
図2〜図4は、本発明の一実施の形態に係る面光源装置400の構成を示す図である。図2Aは、本発明の実施の形態1に係る面光源装置400の平面図であり、図2Bは、正面図である。図3Aは、図2Bに示されるA−A線の断面図であり、図3Bは、図2Aに示されるB−B線の断面図である。図4は、本発明の実施の形態1に係る発光装置100の断面図である。
図5は、実施の形態1に係る光束制御部材120の構成を示す図である。図5Aは、光束制御部材120の平面図であり、図5Bは、底面図であり、図5Cは、側面図である。
本実施の形態の発光装置100において、発光素子110から出射される光の光路と、発光素子110から出射される光の光軸LA上に拡散板を設置したときの拡散板上における明るさについてシミュレーションを行った。シミュレーションに使用した光束制御部材120の直径は13mmであり、発光素子110と光束制御部材120との間隔は1.2mmとした。また、比較のため、本実施の形態の光束制御部材120の代わりに凹面125および傾斜面127を有しない(入射面121’が平面形状)光束制御部材を含む発光装置(以下「比較例の発光装置」という;図8参照)についても、同様のシミュレーションを行った。
実施の形態1に係る光束制御部材120には傾斜面127が形成されているため、光束制御部材120を軽量化することができる。また、発光素子110の発光面の中心から出射された光が光束制御部材120の上方に向かって漏れ光として出射されることがないため、発光装置100’の上に極端な明部が生じてしまうことを防止できる。
実施の形態2に係る面光源装置は、発光装置200の構成のみが実施の形態1に係る面光源装置400と異なる。そこで、実施の形態2に係る光束制御部材220のみについて説明する。
図10は、実施の形態2に係る発光装置200の断面図である。図11Aは、光束制御部材220の平面図であり、図11Bは、底面図であり、図11Cは、側面図である。
図12Aは、本実施の形態2に係る発光装置200において、発光素子110の発光面の中心から出射された光の光路図であり、図12Bは、発光素子110の発光面の端部から出射された光の一部の光路図である。
実施の形態3に係る発光装置は、光束制御部材320の反射面322の形状のみが実施の形態1に係る発光装置100と異なる。そこで、実施の形態1の発光装置100と同じ構成要素については同一の符番を付し、説明を省略する。
図14は、実施の形態3に係る光束制御部材320の構成を示す図である。図14Aは、光束制御部材320の斜視図であり、図14Bは、中心軸CA1を通る断面図である。図14に示されるように、実施の形態3に係る光束制御部材320は、入射面121、検査基準面228、反射面322および出射面123を有する。また、光束制御部材320は、脚部124を有していてもよい。
実施の形態3に係る発光装置の反射面322の効果についてシミュレーションした。図15Aおよび図15Bは、シミュレーションに使用した光束制御部材の斜視図である。図15Aは、実施の形態3に係る光束制御部材320の反射面322(凸部323)を有する光束制御部材320Aの斜視図であり、図15Bは、反射面322(凸部323)を有さない比較例の光束制御部材の斜視図である。なお、シミュレーションに使用した光束制御部材320の直径は13mmであり、発光素子110と光束制御部材との間隔は1.2mmとした。
以上のように、実施の形態3に係る発光装置は、実施の形態1および実際の形態2に係る発光装置100、200と同様の効果を有する。また、実施の形態3に係る発光装置は、直上に抜けてしまう光を側方に向けて制御できるため、実施の形態1および実施の形態2に係る発光装置100、200と比較して、さらに多くの光を側方に向けて制御することができる。
20 LED
30 光方向変換用光学素子
31 入射面
32 反射面
33 出射面
34 傾斜面
40 基板
100、200 発光装置
110 発光素子
120、220、320、320A 光束制御部材
121 入射面
122、322 反射面
123 出射面
124 脚部
125 凹面
126 裏面
127 傾斜面
323 凸部
324 第1傾斜面
325 第2傾斜面
326 稜線
228 検査基準面
400 面光源装置
410 筐体
412 底板
414 内面
416 天板
420 光拡散部材
Claims (4)
- 発光素子と、前記発光素子の上に配置され、前記発光素子から出射された光の配光を制御する光束制御部材と、を有する発光装置であって、
前記光束制御部材は、
前記発光素子から出射される光の光軸から離れるにつれて前記発光素子から離れる傾斜面として形成される外側入射面、および前記外側入射面の内側に連接する内側入射面を含み、前記発光素子から出射された光を入射させる裏側に配置された入射面と、
前記入射面の反対側である表側にその中央部分から外周部分に向かうにつれて前記発光素子から離れるように配置され、前記入射面で入射した光を側方に反射させる反射面と、
前記光軸を取り囲むように配置され、前記反射面で反射した光を出射させる出射面と、
前記傾斜面より外側であって、かつ前記傾斜面より表側に配置され、前記光軸に垂直な水平面と、
を有し、
前記発光素子の発光面の中心から出射された光は、前記傾斜面に到達せず、かつ水平面に直接到達しない、
発光装置。 - 前記反射面は、その中心部分および外周部分を結ぶように配置された複数の凸部を有し、
前記凸部は、第1傾斜面と、前記第1傾斜面と対に配置された第2傾斜面と、前記第1傾斜面および前記第2傾斜面の境界線である稜線と、を含み、
前記稜線は、前記反射面の中心部分および外周部分を結ぶように配置され、前記発光素子に対して凹の曲線である、
請求項1に記載の発光装置。 - 請求項1または請求項2に記載の発光装置と、
前記発光装置からの光を拡散させつつ透過させる光拡散部材と、
を有する、面光源装置。 - 請求項3に記載の面光源装置と、
前記面光源装置から出射された光を照射される表示部材と、
を有する、表示装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014055132A JP6310285B2 (ja) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | 発光装置、面光源装置および表示装置 |
CN201510105700.1A CN105042507B (zh) | 2014-03-18 | 2015-03-11 | 发光装置、面光源装置及显示装置 |
US14/657,074 US9477116B2 (en) | 2014-03-18 | 2015-03-13 | Light emitting device, surface light source device and display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014055132A JP6310285B2 (ja) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | 発光装置、面光源装置および表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015176862A JP2015176862A (ja) | 2015-10-05 |
JP6310285B2 true JP6310285B2 (ja) | 2018-04-11 |
Family
ID=54141727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014055132A Active JP6310285B2 (ja) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | 発光装置、面光源装置および表示装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9477116B2 (ja) |
JP (1) | JP6310285B2 (ja) |
CN (1) | CN105042507B (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106287569A (zh) * | 2015-05-26 | 2017-01-04 | 瑞仪光电(苏州)有限公司 | 光学透镜、背光模块 |
CN106813207B (zh) * | 2015-11-27 | 2019-08-23 | 法雷奥照明湖北技术中心有限公司 | 旋转式光束图案调整装置及照明和/或信号指示设备 |
WO2018066418A1 (ja) * | 2016-10-04 | 2018-04-12 | 株式会社エンプラス | 光束制御部材、発光装置および照明装置 |
JP2018061024A (ja) | 2016-10-04 | 2018-04-12 | 株式会社エンプラス | 光束制御部材、発光装置および照明装置 |
JP6821449B2 (ja) * | 2017-01-23 | 2021-01-27 | 株式会社エンプラス | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 |
JP2018137053A (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | 株式会社エンプラス | 光束制御部材、発光装置および面光源装置 |
JP2018181726A (ja) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | 株式会社エンプラス | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 |
CN111812885A (zh) * | 2019-04-10 | 2020-10-23 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 光学透镜、背光模组和显示装置 |
WO2021054377A1 (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | 株式会社エンプラス | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4870950B2 (ja) * | 2005-08-09 | 2012-02-08 | 株式会社光波 | 光放射用光源ユニット及びそれを用いた面状発光装置 |
US7637639B2 (en) * | 2005-12-21 | 2009-12-29 | 3M Innovative Properties Company | LED emitter with radial prismatic light diverter |
JP5077942B2 (ja) * | 2007-11-07 | 2012-11-21 | 株式会社エンプラス | 発光装置、面光源装置、及び表示装置 |
JP4655155B2 (ja) * | 2009-01-26 | 2011-03-23 | ソニー株式会社 | 発光装置および画像表示装置 |
CN201680288U (zh) * | 2009-12-26 | 2010-12-22 | 金芃 | Led点光源的面光源透镜 |
JP5643670B2 (ja) * | 2011-02-03 | 2014-12-17 | 株式会社エンプラス | 光束制御部材および照明装置 |
KR101615799B1 (ko) * | 2011-03-25 | 2016-04-26 | 나럭스 컴퍼니 리미티드 | 조명 장치 |
-
2014
- 2014-03-18 JP JP2014055132A patent/JP6310285B2/ja active Active
-
2015
- 2015-03-11 CN CN201510105700.1A patent/CN105042507B/zh active Active
- 2015-03-13 US US14/657,074 patent/US9477116B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105042507A (zh) | 2015-11-11 |
JP2015176862A (ja) | 2015-10-05 |
CN105042507B (zh) | 2018-05-08 |
US20150267877A1 (en) | 2015-09-24 |
US9477116B2 (en) | 2016-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6310285B2 (ja) | 発光装置、面光源装置および表示装置 | |
JP6356997B2 (ja) | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 | |
JP5957364B2 (ja) | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 | |
JP6111110B2 (ja) | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 | |
JP6629601B2 (ja) | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 | |
US10393343B2 (en) | Light flux control member, light-emitting device, and area light source device | |
US20180188608A1 (en) | Light flux controlling member, light emitting device, surface light source device and display device | |
JP6294635B2 (ja) | 面光源装置および表示装置 | |
CN110291327B (zh) | 面光源装置及显示装置 | |
JP6085105B2 (ja) | 光束制御部材、発光装置、照明装置および表示装置 | |
WO2019044968A1 (ja) | 発光装置、面光源装置および表示装置 | |
JP6067696B2 (ja) | 光束制御部材、発光装置、照明装置および表示装置 | |
JP6983116B2 (ja) | 面光源装置および表示装置 | |
US20200348566A1 (en) | Light bundle control member, light emitting device, area-light source device, and display device | |
JP6757264B2 (ja) | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 | |
JP2017072719A (ja) | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 | |
CN107781721B (zh) | 光束控制部件、发光装置、面光源装置、以及显示装置 | |
US11567365B2 (en) | Light flux controlling member, light-emitting device, surface light source device and display device | |
US20220397796A1 (en) | Light flux controlling member, light-emitting device, surface light source device and display device | |
JP2018147679A (ja) | 面光源装置および表示装置 | |
JP2015212792A (ja) | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 | |
JP2022017153A (ja) | 光束制御部材、発光装置、面光源装置、表示装置および発光装置の輝度ムラ改善方法 | |
JP2023023939A (ja) | 面光源装置および表示装置 | |
JP2020056868A (ja) | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170202 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171013 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171024 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171221 |
|
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: 20180227 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180316 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6310285 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |