JP6767719B2 - Light guide plate and lighting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、導光板及び当該導光板を備える照明器具に関する。 The present invention relates to a light guide plate and a lighting fixture provided with the light guide plate.
従来、導光板を備える面発光装置が知られている。例えば、特許文献1には、導光板と、導光板の端面に沿って配置された光源と、導光板の一方の表面に設けられたプリズムシートとを備える面発光装置が開示されている。特許文献1に記載の面発光装置は、さらに、出射する光を好ましい方向に向けるためのプリズムシートと、当該プリズムシートを保護するための外面板とを備える。
Conventionally, a surface light emitting device including a light guide plate is known. For example,
しかしながら、上記従来の面発光装置では、外面板がプリズムシートの光学性能を低下させるという問題がある。例えば、外面板による光の反射及び吸収などによって透光率が低下する。 However, in the above-mentioned conventional surface light emitting device, there is a problem that the outer surface plate deteriorates the optical performance of the prism sheet. For example, the light transmittance decreases due to the reflection and absorption of light by the outer surface plate.
そこで、本発明は、プリズムの光学性能の低下を抑制することができ、かつ、防汚性が高い導光板及び当該導光板を備える照明器具を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a light guide plate capable of suppressing deterioration of the optical performance of the prism and having high antifouling property, and a lighting fixture provided with the light guide plate.
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る導光板は、板状の透光性の基材と、前記基材の主面に設けられた凹状の複数のプリズム部と、前記複数のプリズム部の形状を追従するように前記主面を覆う透光性のコート層とを備える。 In order to achieve the above object, the light guide plate according to one aspect of the present invention includes a plate-shaped translucent base material, a plurality of concave prism portions provided on the main surface of the base material, and the plurality of concave light guide plates. A translucent coat layer that covers the main surface is provided so as to follow the shape of the prism portion.
また、例えば、本発明の一態様に係る照明器具は、前記導光板と、前記導光板の端面に向けて光を出射する発光部とを備える。 Further, for example, the lighting fixture according to one aspect of the present invention includes the light guide plate and a light emitting unit that emits light toward an end surface of the light guide plate.
本発明によれば、プリズムの光学性能の低下を抑制することができ、かつ、防汚性が高い導光板及び当該導光板を備える照明器具を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a light guide plate which can suppress a decrease in optical performance of a prism and has high antifouling property, and a lighting fixture provided with the light guide plate.
以下では、本発明の実施の形態に係る導光板及び照明器具について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, the light guide plate and the lighting fixture according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement and connection forms of the components, steps, order of steps, etc. shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept of the present invention will be described as arbitrary components.
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Further, each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated. Therefore, for example, the scales and the like do not always match in each figure. Further, in each figure, substantially the same configuration is designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted or simplified.
また、本明細書において、平行、垂直又は均一などの要素間の関係性を示す用語、及び、長方形又は円形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数%程度の差異をも含むことを意味する表現である。 Further, in the present specification, terms indicating relationships between elements such as parallel, vertical or uniform, terms indicating the shape of elements such as rectangles and circles, and numerical ranges are expressions expressing only strict meanings. Rather, it is an expression that means that a substantially equivalent range, for example, a difference of about several percent is included.
なお、本明細書において、「平面視」とは、導光板の主面に対して垂直な方向から見たときのことをいう。 In addition, in this specification, "plan view" means a view from the direction perpendicular to the main surface of a light guide plate.
(実施の形態1)
[構成]
まず、実施の形態1に係る導光板を備える照明器具の構成について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施の形態に係る照明器具2の外観斜視図である。図2は、本実施の形態に係る照明器具2の概略断面図である。(Embodiment 1)
[Constitution]
First, the configuration of the lighting fixture provided with the light guide plate according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an external perspective view of the
図1に示すように、照明器具2は、例えば、天井面に取り付けられるシーリングライトなどである。照明器具2は、発光部10と、内部に発光部10が収納された平面視形状がY字状の器具本体部3と、導光板1とを備える。器具本体部3のY字の各辺を間に挟むように、3枚の導光板1が環状に配置されている。
As shown in FIG. 1, the
本実施の形態では、図1に示すように、器具本体部3のY字の各辺には、互いに背向するように配置された2つの発光部10が配置されている。2つの発光部10はそれぞれ、辺の両側に位置する導光板1に向けて光を出射する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, two
照明器具2は、導光板1の主面20bの略全面から光が出射する面発光装置の一例である。具体的には、照明器具2では、図2に示すように、発光部10が導光板1の端面20cに向けて光を出射し、端面20cから入射した光が、導光板1が有する複数のプリズム部30によって反射又は屈折されることにより、導光板1の主面20bから出射される。
The
なお、図2は、1つの発光部10と1つの導光板1とのみを示しており、器具本体部3を図示していない。図2において、導光板1の主面20bが床側、すなわち、下側であり、主面20aが天井側、すなわち、上側である。
Note that FIG. 2 shows only one
[発光部]
まず、発光部10について、図2を用いて説明する。発光部10は、図2に示すように、基板11と、発光素子12とを備える発光モジュールである。発光部10は、導光板1の端面20cに向けて光を出射する。[Light emitting part]
First, the
基板11は、発光素子12の実装基板である。基板11は、例えばガラスエポキシ基板であるが、これに限らない。基板11は、セラミック基板、樹脂基板又はメタルベース基板などでもよい。基板11は、リジッド基板でもよく、フレキシブル基板でもよい。 The substrate 11 is a mounting substrate for the light emitting element 12. The substrate 11 is, for example, a glass epoxy substrate, but is not limited to this. The substrate 11 may be a ceramic substrate, a resin substrate, a metal base substrate, or the like. The substrate 11 may be a rigid substrate or a flexible substrate.
基板11は、具体的には、導光板1の端面20cに沿って長尺な形状を有する。本実施の形態では、複数の発光素子12が、基板11の端面20c側の面に設けられている。例えば、複数の発光素子12は、端面20cの延びる方向、すなわち、基板11の長手方向に沿って一列又は複数列に並んで配置されている。
Specifically, the substrate 11 has an elongated shape along the
複数の発光素子12の各々は、白色光を発する表面実装(Surface Mount Device:SMD)型のLED(Light Emitting Diode)素子である。SMD型のLED素子とは、樹脂成型されたキャビティの中にLEDチップが実装され、かつ、当該キャビティ内に蛍光体含有樹脂が封入されたパッケージ型のLED素子である。 Each of the plurality of light emitting elements 12 is a surface mount device (SMD) type LED (Light Emitting Mode) element that emits white light. The SMD type LED element is a package type LED element in which an LED chip is mounted in a resin-molded cavity and a phosphor-containing resin is sealed in the cavity.
なお、発光部10は、基板11にLEDチップが直接実装された、いわゆるCOB(Chip On Board)構造のLEDモジュールでもよい。また、発光部10は、LED素子の代わりに、有機EL(Electroluminescence)素子、又は、レーザ素子などを備えてもよい。あるいは、発光部10は、蛍光灯などの放電ランプでもよい。
The
[導光板]
次に、導光板1について、図2及び図3を用いて説明する。図3は、本実施の形態に係る導光板1のプリズム部30の一例を示す断面図である。具体的には、図3は、図2に示す破線で囲まれた領域IIIを拡大した拡大断面図である。[Light guide plate]
Next, the
図2に示すように、導光板1は、基材20と、複数のプリズム部30とを備える。さらに、図3に示すように、導光板1は、コート層40を備える。
As shown in FIG. 2, the
基材20は、板状の透光性の基材である。基材20は、例えば、アクリル、ポリカーボネートなどの透明樹脂材料を用いて形成されるが、これに限らない。例えば、基材20は、ガラスを用いて形成されていてもよい。
The
基材20の平面視形状は、例えば、長方形、正方形、六角形などの多角形、又は、円形若しくは楕円形などである。基材20の平面視形状は、中央に開口が設けられた円環又は多角形環などのリング状でもよい。
The plan-view shape of the
基材20は、具体的には、板厚が略均一の透明のベースパネルである。図2に示すように、基材20は、主面20a、主面20b及び端面20cを有する。基材20の板厚、すなわち、主面20a及び主面20b間の距離は、例えば4mmであるが、これに限らない。
Specifically, the
主面20aと主面20bとは、互いに背向して平行に位置している。主面20a及び主面20bは、互いに同じ大きさ及び同じ形状を有する。主面20a及び主面20bはいずれも、光出射面として機能する。
The
主面20aは、複数のプリズム部30が設けられた面である。主面20aは、基材20を導光する光のうち、プリズム部30によって反射されなかった光を出射する。主面20aは、例えば天井側の面であり、主面20aから出射される光は、間接光として機能する。
The
主面20bは、プリズム部30が設けられていない面であり、例えば、平坦面である。主面20bは、基材20を導光する光のうち、プリズム部30によって反射された光を出射する。主面20bは、例えば床側の面であり、主面20bから出射される光は、室内などの照射空間を直接照射する照明光として機能する。
The
端面20cは、主面20a及び主面20bの端部を接続する面であり、主面20a及び主面20bの各々に垂直に設けられている。端面20cは、発光部10からの光の入射面である。
The
複数のプリズム部30は、基材20の主面20aに凹状に設けられている。すなわち、複数のプリズム部30の各々は、基材20の主面20aから主面20bに向かって凹む凹部である。
The plurality of
複数のプリズム部30は、平面視において、主面20a内に分散して配置されている。例えば、複数のプリズム部30は、主面20a内にドットパターン状に形成されている。具体的には、複数のプリズム部30の各々は、ドットパターンを構成する複数のドットの各々に対応している。複数のプリズム部30は、例えば、等間隔に並んで配置されている。隣り合うプリズム部30の間隔は、例えば300μmである。あるいは、複数のプリズム部30は、ランダムに配置されていてもよい。
The plurality of
本実施の形態では、複数のプリズム部30は、互いに同じ大きさ及び同じ形状を有する。例えば、プリズム部30は、円錐状の凹部である。図3に示すように、プリズム部30の断面形状は、凹部の中心を頂点とする二等辺三角形である。プリズム部30の幅Wは、例えば100μm以上250μm以下であり、深さHは、例えば50μm以上150μm以下である。
In the present embodiment, the plurality of
図3に示すように、プリズム部30は、斜面31と斜面32とを有する。斜面31は、プリズム部30の表面のうち、発光部10側の面、すなわち、光の入射面である端面20c側の面である。斜面32は、プリズム部30の表面のうち、発光部10とは反対側の面である。例えば、斜面31及び斜面32はそれぞれ、円錐側面の半分に相当する。
As shown in FIG. 3, the
斜面31は、プリズム部30の光反射面として機能する部分である。なお、実際には、コート層40が設けられているため、斜面31上のコート層40の表面が光反射面として機能する。
The
プリズム部30は、基材20に対してレーザによる切削加工を施すことで形成されるが、これに限らない。例えば、基材20を成型する金型にプリズム部30に対応する凸部が形成されていてもよく、射出成形などにより基材20と複数のプリズム部30とが一体に形成されてもよい。
The
コート層40は、複数のプリズム部30の形状を追従するように主面20aを覆う透光性の薄膜である。図3に示すように、コート層40は、追従部41と、平坦部42とを有する。
The
追従部41は、コート層40の一部であって、プリズム部30の形状に追従する部分である。追従部41は、プリズム部30内に位置しており、プリズム部30の斜面31及び32上に接触して、斜面31及び32の形状に沿って均一な厚みで形成されている。本実施の形態では、プリズム部30が円錐状の凹部であるので、追従部41の上面には、プリズム部30と略同じ形状の円錐状の凹部が形成されている。
The following
平坦部42は、コート層40の一部であって、プリズム部30以外に位置する部分である。具体的には、平坦部42は、基材20の主面20aの平坦部上に接触して位置する部分である。
The
このように、コート層40は、プリズム部30を完全には充填しておらず、コート層40の表面、具体的には、追従部41の上面には、プリズム部30に対応した形状で凹んでいる。コート層40は、複数のプリズム部30の凹面と主面20aとに沿って凹凸を繰り返すように形成されている。具体的には、コート層40は、断面視において、凹部に相当する追従部41と凸部に相当する平坦部42とを繰り返している。例えば、コート層40の断面視形状は、所定の厚みの波線形状である。
As described above, the
本実施の形態では、コート層40は、均一な厚みを有する。具体的には、追従部41の厚みと平坦部42の厚みとは、厚みtで互いに等しい。コート層40の厚みtは、プリズム部30の深さHよりも短い。コート層40の厚みtは、例えば0.05μm以上20μm以下である。コート層40の厚みtが薄いほど、プリズム部30の光学性能の低下が抑制される。このため、例えば、厚みtは、10μm以下でもよく、5μm以下でもよい。
In the present embodiment, the
コート層40は、透光性を有する樹脂材料を用いて形成されている。例えば、コート層40は、撥水性及び撥油性を有する透明樹脂材料を用いて形成されている。具体的には、コート層40は、フッ素系化合物を0.1%以上30%以下の質量比で含有している。例えば、コート層40に対する水の接触角は、80°以上である。
The
コート層40は、例えば、スプレー装置などを用いて、基材20の主面20aを覆うように、原料となる樹脂材料を噴霧することで形成される。スプレー装置は、平均粒径20μm以下のミスト状の樹脂材料を吐出するノズルを有し、当該ノズルから樹脂材料を噴霧する。スプレー装置のノズル、及び、基材20を支持する支持台の少なくとも一方を移動させながら、基材20の主面20aの全面に樹脂材料を塗布する。塗布された樹脂材料に含まれる溶剤などを乾燥させて揮発させることにより、コート層40が形成される。
The
コート層40の屈折率と基材20の屈折率とは、略同じである。例えば、コート層40の屈折率と基材20の屈折率との差は、0.1以下である。これにより、導光板1から出射される光の取り出し効率は、ほとんど低下しない。
The refractive index of the
本実施の形態では、コート層40のヘイズは、基材20のヘイズの0.1%以上10%以下の範囲で基材20のヘイズより高い。ヘイズは、コート層40及び基材20の各々の透明性に関するパラメータである。具体的には、ヘイズは、コート層40及び基材20の各々の濁り具合を示している。ヘイズが小さい程、コート層40及び基材20は透明であり、ヘイズが大きい程、コート層40及び基材20は濁って見える。
In the present embodiment, the haze of the
コート層40のヘイズが基材20のヘイズより高くなることで、コート層40にマット感を持たせることができる。これにより、コート層40の表面に汚れが付着したとしても、その汚れを目立たせにくくすることができる。
When the haze of the
なお、本実施の形態において、コート層40の厚みは、追従部41と平坦部42とで異なっていてもよい。例えば、追従部41の厚みは、平坦部42の厚みより薄くてもよい。平坦部42の厚みは、例えば0.1μm以上10μm以下である。
In the present embodiment, the thickness of the
このように、平坦部42の厚みを厚くすることで、導光板1の配光性能の低下を抑制しつつ、平坦部42の透明度を低下させ、汚れの付着を目立たせにくくすることができる。
By increasing the thickness of the
[光学性能]
ここで、本実施の形態に係る導光板1の光学特性について、図4を用いて説明する。図4は、本実施の形態に係る導光板1のプリズム部30の光学特性を説明するための断面図である。[Optical performance]
Here, the optical characteristics of the
図4に示すように、導光板1では、基材20を導光する光が、プリズム部30によって反射されることで、主面20bから床面に向けて出射される。具体的には、プリズム部30の斜面31が光の反射面として機能する。
As shown in FIG. 4, in the
なお、実際には、コート層40が設けられているため、図4に示すように、コート層40の追従部41と、空気との界面、すなわち、コート層40の表面で光は反射される。反射された光は、床面に向けて出射され、室内を直接照射する。また、光の一部は、コート層40と空気との界面で屈折されて天井に向けて出射される。天井に向けて出射された光は、天井面を明るく照らす間接光として機能する。
Since the
[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る導光板1は、板状の透光性の基材20と、基材20の主面20aに設けられた凹状の複数のプリズム部30と、複数のプリズム部30の形状を追従するように主面20aを覆う透光性のコート層40とを備える。[Effects, etc.]
As described above, the
これにより、主面20aを覆うコート層40が設けられているので、主面20a及びプリズム部30の内部に塵埃が堆積し、又は、指紋が付着するのを抑制することができる。コート層40は、プリズム部30の形状を追従しており、その厚みtは十分に小さい。このため、導光板1の光学性能の低下を抑制することができる。
As a result, since the
特に、導光板1がシーリングライトに利用された場合、プリズム部30が設けられた主面20aが天井側に位置するので、塵埃などが堆積しやすくなる。塵埃がプリズム部30に堆積した場合、塵埃によって光が乱反射されて、予め設計された配光特性が得られなくなる。
In particular, when the
これに対して、本実施の形態に係る導光板1では、コート層40が設けられているので、塵埃などの汚れの除去を容易に行うことができる。このように、本実施の形態によれば、プリズム部30の光学性能の低下を抑制することができ、かつ、防汚性が高い導光板1を提供することができる。
On the other hand, in the
なお、プリズム部30の汚れを防止するという観点からは、複数のプリズム部30及び主面20aを覆うように平板状の防汚シートなどを設けることも考えられる。しかしながら、防汚シートはコストが高いという問題もある。
From the viewpoint of preventing the
これに対して、本実施の形態によれば、コート層40がプリズム部30の形状に追従する程に薄いので、コート層40を構成する樹脂材料が少なくなって材料費を削減することができる。また、コート層40は、例えば、樹脂材料をミスト状に噴霧して塗布した後、乾燥させることにより形成されるので、防汚シートを貼り付ける場合に比較しても、同等の製造コストになる、あるいは、製造コストの増加は抑制される。このように、本実施の形態によれば、低コストで導光板1を製造することができる。
On the other hand, according to the present embodiment, since the
また、例えば、コート層40は、フッ素系化合物を0.1%以上30%以下の質量比で含有している。
Further, for example, the
これにより、コート層40が少量のフッ素系化合物を含有しているので、コート層40の表面には、例えば、トリフルオロメチル基(−CF3)などのフッ素系の官能基が並びやすくなる。このため、撥水性及び撥油性を十分に発現できるので、コート層40の防汚性能を更に高めることができる。As a result, since the
また、本実施の形態に係る照明器具2は、例えば、導光板1と、導光板1の端面20cに向けて光を出射する発光部10とを備える。
Further, the
これにより、プリズム部30の光学性能の低下を抑制することができ、かつ、防汚性が高い導光板1を備える照明器具2を提供することができる。照明器具2の清掃などが容易になり、長期間に亘って使用することが可能になる。
As a result, it is possible to provide the
[変形例]
ここで、実施の形態1に係る導光板1の変形例について、図5を用いて説明する。本変形例では、実施の形態1と比較して、プリズム部の形状が相違している。[Modification example]
Here, a modified example of the
図5は、本変形例に係る導光板4のプリズム部33の断面図である。具体的には、図5は、図2の領域IIIを拡大した拡大断面図に相当する。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
本変形例に係る導光板4は、図5に示すように、実施の形態1に係る導光板1と比較して、プリズム部30の代わりにプリズム部33を備える点が相違している。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
As shown in FIG. 5, the light guide plate 4 according to the present modification is different from the
プリズム部33は、プリズム部30と形状が相違している。図5に示すように、プリズム部33の形状は、すり鉢状である。プリズム部33の断面形状は、例えば下に凸の放物線状、又は、楕円若しくは円の一部である。
The shape of the
本変形例においても、コート層40は、プリズム部33の形状に追従している。具体的には、コート層40の追従部41は、すり鉢状に形成されている。
In this modification as well, the
以上のように、本変形に係る導光板4では、例えば、プリズム部33の形状は、すり鉢状であってもよい。
As described above, in the light guide plate 4 according to the present deformation, for example, the shape of the
これにより、プリズム部33の斜面がなだらかな曲面(断面視において曲線)で形成されるので、同方向及び同角度で入射した平行光に対する屈折角及び反射角を分散させることができる。つまり、プリズム部33における光の拡散性が向上するので、面発光性を高めることができる。
As a result, the slope of the
(実施の形態2)
続いて、実施の形態2に係る導光板について、図6及び図7を用いて説明する。(Embodiment 2)
Subsequently, the light guide plate according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
図6は、本実施の形態に係る導光板101のプリズム部30の断面図である。図7は、本実施の形態に係る導光板101のプリズム部30の上面図である。具体的には、図6は、図2の領域IIIを拡大した拡大断面図に相当し、図7は、領域IIIを上方から見た上面図に相当する。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
導光板101は、図6及び図7に示すように、実施の形態1に係る導光板1と比較して、新たに樹脂溜まり部150を備える点が相違している。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
樹脂溜まり部150は、基材20の主面20aにおけるプリズム部30の縁部に設けられている。樹脂溜まり部150は、プリズム部30より浅い窪み151に溜められた、コート層40を構成する樹脂材料である。
The
樹脂溜まり部150は、図7に示すように、プリズム部30の縁部に沿って環状に設けられている。プリズム部30が円錐状の凹部であるので、樹脂溜まり部150の平面視形状は、円環状である。具体的には、基材20には、プリズム部30の縁部を囲むように、環状の溝である窪み151が形成されている。環状の窪み151を樹脂材料が充填することで、樹脂溜まり部150が形成されている。なお、樹脂溜まり部150は、プリズム部30の縁部の全周に亘って連続して設けられているが、離散的に設けられていてもよい。
As shown in FIG. 7, the
樹脂溜まり部150の内面の断面形状は、図6に示すように、半円又は半楕円などである。すなわち、樹脂溜まり部150の底面は曲面で形成されている。樹脂溜まり部150には、直線状のエッジ又は角が設けられていない。
As shown in FIG. 6, the cross-sectional shape of the inner surface of the
樹脂溜まり部150の深さh1は、プリズム部30の深さHより短い。また、例えば、樹脂溜まり部150の深さh1は、コート層40の厚みtより長い。例えば、樹脂溜まり部150の深さh1は、プリズム部30の深さHの約1/10であり、一例として、10μmである。
The depth h1 of the
樹脂溜まり部150の幅w1は、プリズム部30の幅Wより短い。例えば、樹脂溜まり部150の幅w1は、プリズム部30の幅Wの約1/15であり、一例として、10μmである。
The width w1 of the
図6では、樹脂溜まり部150の上面が平坦である例を示しているが、これに限らない。樹脂溜まり部150の上面は、樹脂溜まり部150の内面の形状に合わせて凹んでいてもよい。
FIG. 6 shows an example in which the upper surface of the
樹脂溜まり部150は、基材20との界面において光を散乱させる機能を有する。具体的には、樹脂溜まり部150と基材20とは、例えば0.1以下の屈折率差を有する。このため、曲面状に形成された界面によって入射する光が散乱される。
The
窪み151は、例えば、レーザ加工などの切削工程によって形成される。あるいは、窪み151は、プリズム部30のレーザ加工の際に、プリズム部30の縁部が変形することで自然に形成されてもよい。つまり、窪み151は、意識的に形成したものでなくてもよい。
The
以上のように、本実施の形態に係る導光板101では、例えば、コート層40は、樹脂材料を用いて形成されており、導光板101は、さらに、基材20の主面20aにおけるプリズム部30の縁部に設けられた、プリズム部30より浅い窪み151に溜められた樹脂材料からなる樹脂溜まり部150を有する。
As described above, in the
これにより、プリズム部30の縁部に入射する光の拡散性を高めることができるので、プリズム部30のエッジを視覚的にぼかすことができる。複数のプリズム部30の各々のエッジをぼかすことで、導光板101の面発光性を更に高めることができる。
As a result, the diffusivity of the light incident on the edge portion of the
[変形例1]
次に、実施の形態2の変形例1について、図8を用いて説明する。[Modification 1]
Next, a
図8は、本変形例に係る導光板102のプリズム部30の断面図である。具体的には、図8は、図2の領域IIIを拡大した拡大断面図に相当する。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the
本変形例に係る導光板102は、図8に示すように、実施の形態2に係る導光板101と比較して、樹脂溜まり部150の代わりに突出部152を備える点と、コート層40の代わりにコート層140を備える点とが相違している。以下では、実施の形態2との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
As shown in FIG. 8, the
突出部152は、基材20の主面20aにおけるプリズム部30の縁部に設けられている。突出部152の上面視形状は、実施の形態2と同様に、例えば、図7に示すような円環状である。
The
突出部152の高さh2は、プリズム部30の深さHより短い。また、例えば、突出部152の高さh2は、コート層40の厚みtより長い。例えば、突出部152の深さh2は、プリズム部30の深さHの約1/10であり、一例として10μmである。
The height h2 of the protruding
突出部152の断面形状は、図8に示すように、半円又は半楕円などの滑らかな上面を有する凸部である。突出部152には、直線状のエッジ又は角が設けられていない。
As shown in FIG. 8, the cross-sectional shape of the protruding
突出部152は、基材20の一部であり、基材20と一体に形成されている。例えば、突出部152は、基材20を形成する金型に突出部152に対応する凹部が形成されていてもよく、射出成形などにより基材20及び複数のプリズム部30と複数の突出部152とが一体に形成されてもよい。あるいは、突出部152は、例えば、プリズム部30のレーザ加工の際に、プリズム部30の縁部が変形することで自然に形成されてもよい。つまり、突出部152は、意識的に形成したものでなくてもよい。
The protruding
コート層140は、プリズム部30の形状だけでなく、突出部152の形状にも追従している。具体的には、コート層140は、凸状追従部141を有する。
The
凸状追従部141は、コート層140の一部であって、突出部152の形状に追従する部分である。凸状追従部141は、追従部41と平坦部42との間に位置し、突出部152上に接触して、均一な厚さで突出部152を接触して覆っている。
The convex following
本変形例では、突出部152及び凸状追従部141は、空気との界面において光を散乱させる機能を有する。突出部152が曲面状に形成されているため、凸状追従部141の上面も曲面になる。これにより、突出部152及び凸状追従部141に入射する光が様々な方向に散乱される。
In this modification, the protruding
以上のように、本変形例に係る導光板102は、例えば、さらに、基材20の主面20aにおけるプリズム部30の縁部に設けられた、プリズム部30の深さHより短い高さh2の突出部152を有する。
As described above, the
これにより、実施の形態2と同様に、プリズム部30のエッジを視覚的にぼかすことができる。したがって、導光板102の面発光性を更に高めることができる。また、突出部152が設けられていることで、コート層140の平坦部42を構成する樹脂材料がプリズム部30内に流れることを抑制することができる。このため、追従部41及び平坦部42の各々の厚みを均一にしやすくなり、配光特性のばらつきを抑制することができる。
As a result, the edge of the
なお、本変形例では、突出部152は、基材20の一部である例について示したが、突出部152は、基材20とは別体で構成されてもよい。
In this modified example, the protruding
[変形例2]
次に、実施の形態2の変形例2について、図9を用いて説明する。[Modification 2]
Next, a
図9は、本変形例に係る導光板103のプリズム部30の断面図である。具体的には、図9は、図2の領域IIIを拡大した拡大断面図に相当する。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the
本変形例に係る導光板103は、図9に示すように、実施の形態1に係る導光板1と比較して、コート層40の代わりにコート層142を備える点が相違している。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
As shown in FIG. 9, the
コート層142は、図9に示すように、薄膜部143を有する。薄膜部143は、コート層142の一部であって、追従部41と平坦部42との間に位置している。薄膜部143は、主面20a上の部分である平坦部42の厚みtの半分以下の厚みを有する。例えば、薄膜部143の最も薄い部分の厚みが、平坦部42の厚みtの半分以下である。
As shown in FIG. 9, the
薄膜部143は、プリズム部30の縁に沿って環状に設けられている。薄膜部143は、プリズム部30のエッジを覆うように滑らかに設けられている。薄膜部143の表面は、滑らかな曲面であり、直線又は角を有しない。薄膜部143は、空気との界面において光を散乱させる機能を有する。薄膜部143の表面が曲面状に形成されているため、入射する光が様々な方向に散乱される。
The
以上のように、本変形例に係る導光板103では、例えば、コート層140は、主面20a上の部分の厚みの半分以下の厚みを有する薄膜部143を有する。
As described above, in the
これにより、実施の形態2と同様に、プリズム部30のエッジを視覚的にぼかすことができる。したがって、導光板103の面発光性を更に高めることができる。
As a result, the edge of the
(実施の形態3)
続いて、実施の形態3に係る導光板について、図10を用いて説明する。(Embodiment 3)
Subsequently, the light guide plate according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
図10は、本実施の形態に係る導光板201のプリズム部30の断面図である。具体的には、図10は、図2の領域IIIを拡大した拡大断面図に相当する。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the
導光板201は、図10に示すように、実施の形態1に係る導光板1と比較して、コート層40の代わりにコート層240を備える点が相違している。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
As shown in FIG. 10, the
コート層240は、コート層40の追従部41の代わりに追従部241を有する。図10に示すように、追従部241は、第1傾斜部242と、第2傾斜部243とを有する。
The
第1傾斜部242は、コート層240の一部であって、プリズム部30の光入射側の斜面31上の部分である。第2傾斜部243は、コート層240の一部であって、プリズム部30の光入射側と反対側の斜面32上の部分である。本実施の形態では、コート層240の厚みは、第1傾斜部242よりも第2傾斜部243の方が厚い。
The first
具体的には、図10に示すように、第1傾斜部242は、斜面31上に接触して均一な厚みで形成されている。第1傾斜部242は、例えば、円錐側面の発光部10側の半分に相当している。
Specifically, as shown in FIG. 10, the first
第2傾斜部243は、斜面32上に接触して、プリズム部30の縁から底に向かうにつれて厚みが漸次大きくなるように形成されている。例えば、第2傾斜部243の厚みの最大値は、1μm以上20μm以下である。なお、第2傾斜部243の厚みは、均一であってもよい。
The second
厚みの異なる第1傾斜部242及び第2傾斜部243は、例えば、樹脂材料の塗布工程で、斜面31と斜面32とで塗布量を変化させることにより形成される。あるいは、樹脂材料を塗布しながら、又は、塗布直後に基材20を回転させることにより、遠心力によって第2傾斜部243の厚みを大きくしてもよい。
The first
ここで、本実施の形態に係る導光板201の光学特性について、図11を用いて説明する。図11は、本実施の形態に係る導光板201のプリズム部30の光学特性を説明するための断面図である。
Here, the optical characteristics of the
図11に示すように、第1傾斜部242に入射する光L1は、実施の形態1と同様に、大部分の光L1aが界面で反射されて基材20の主面20bから下方に向けて出射される。一部の光L1bは、界面で屈折されて基材20の主面20aから上方に向けて出射される。
As shown in FIG. 11, in the light L1 incident on the first
本実施の形態では、コート層240の第2傾斜部243が厚く形成されているので、第1傾斜部242の面積が小さくなる。このため、図11に示す光L2は、本来であれば、第1傾斜部242の表面で屈折又は反射されていたのに対して、第2傾斜部243をそのまま通過する。光L2は、コート層240の平坦部42の界面で反射されて、基材20内を、より発光部10から離れた方向へと進行する。
In the present embodiment, since the second
以上のように、本実施の形態に係る導光板201では、例えば、コート層240の厚みは、プリズム部30の光入射側の斜面31上の部分よりも、プリズム部30の光入射側と反対側の斜面32上の部分の方が厚い。
As described above, in the
これにより、導光板201の発光部10から離れたところにまで光を多く進行させることができるので、導光板201の発光部10から離れた部分での発光強度を高めることができる。このとき、第1傾斜部242は、実施の形態1に係る追従部41と略同じであるので、主面20bから下方向に出射される光L1aの光量及び出射方向は、十分に確保されている。
As a result, a large amount of light can be advanced to a place away from the
このように、本実施の形態に係る導光板201によれば、光の導光性が向上されるので、導光板201の直下方向の配光性を相対的に向上させることができる。これにより、少ない消費電力で、導光板201の直下方向の発光強度を維持することができるので、省電力に貢献することができる。
As described above, according to the
(実施の形態4)
続いて、実施の形態4に係る導光板について、図12及び図13を用いて説明する。(Embodiment 4)
Subsequently, the light guide plate according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 12 and 13.
図12は、本実施の形態に係る導光板301のプリズム部30の断面図である。図13は、本実施の形態に係る導光板301のプリズム部30の上面図である。具体的には、図12は、図2の領域IIIを拡大した拡大断面図に相当し、図13は、領域IIIを上方から見た上面図に相当する。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the
導光板301は、図12及び図13に示すように、実施の形態1に係る導光板1と比較して、コート層40の代わりにコート層340を備える点が相違する。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
コート層340は、プリズム部30内において、プリズム部30の深さより短い高さの複数の半球状の凸部341を有する。具体的には、複数の凸部341は、基材20のプリズム部30内に設けられた複数の凸部350を覆うことで形成されている。具体的には、複数の凸部341は、複数の凸部350の形状を追従している。
The
複数の凸部350の形状は、例えば半球状であるが、これに限らない、複数の凸部350の形状は、例えば半楕円球状でもよい。また、複数の凸部350の形状及び大きさは、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。凸部350の高さは、プリズム部30の深さHよりも十分に小さく、例えば深さHの約1/10であり、一例として10μmである。
The shape of the plurality of
複数の凸部350は、図13に示すように、上面視において、プリズム部30の中心から半径rの円形の範囲内に配置されている。半径rは、例えば、プリズム部30の半径であるW/2の40%以下である。
As shown in FIG. 13, the plurality of
複数の凸部350は、例えばプリズム部30をレーザ加工により形成する際に、同時に形成される。例えば、レーザ光を複数回照射することで、1つのプリズム部30が形成される。このときのレーザ光の照射位置の違い及び照射強度の違いなどによって、プリズム部30の中央領域に複数の凸部350が形成される。その後、コート層340を形成する際に、コート層340を構成する樹脂材料が複数の凸部350を均一な厚みで覆うことにより、複数の凸部341が形成される。
The plurality of
ところで、プリズム部30の中心付近は、その形成方法によっては、緩やかな曲面になる場合がある。すなわち、プリズム部30の中心付近は、主面20aと平行に近い角度になるので、プリズム部30の斜面31の中央付近に比べて光の反射性が悪くなりやすい。
By the way, the vicinity of the center of the
これに対して、本実施の形態に係る導光板301では、例えば、コート層340は、プリズム部30内において、プリズム部30の深さHより短い高さh3の複数の半球状の凸部350を有する。
On the other hand, in the
これにより、プリズム部30の中心付近での表面積が増加し、様々な方向からの光を乱反射させることができる。したがって、プリズム部30の中心部での光の拡散性が高められるので、導光板301の面発光性を高めることができる。
As a result, the surface area near the center of the
(実施の形態5)
続いて、実施の形態5に係る導光板について、図14A〜図15を用いて説明する。(Embodiment 5)
Subsequently, the light guide plate according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 14A to 15.
図14A及び図14Bはそれぞれ、本実施の形態に係る導光板401及び402の概略平面図である。図15は、本実施の形態に係る導光板401の断面図である。なお、導光板402の断面図は、導光板401と同じであるので、以下では図示及び詳細な説明を省略する。
14A and 14B are schematic plan views of the
本実施の形態では、導光板401及び402はそれぞれ、主面20aを正面視した場合に、所定点を対称の中心とする点対称な形状である。具体的には、図14Aに示すように、導光板401の基材420の正面視形状は、円環状である。図14Bに示すように、導光板402の基材421の正面視形状は、正六角形の環状である。なお、図14A及び図14Bに示す導光板の形状は、一例に過ぎず、四角形などの多角形環状でもよく、楕円環状でもよい。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、図14A及び図14Bに模式的に示すように、発光部10は、基材420又は421の中央に設けられた開口部に配置されている。発光部10は、基材420又は421の各々の開口部に面する環状の端面に向けて光を出射する。
In this embodiment, as schematically shown in FIGS. 14A and 14B, the
図15に示すように、本実施の形態に係る導光板401は、実施の形態1に係る導光板1と比較してコート層40の代わりにコート層440を備える点が相違している。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略する。なお、図15では、プリズム部30を図示していないが、実施の形態1などと同様に、基材420及び421にはそれぞれ複数のプリズム部30が設けられている。
As shown in FIG. 15, the
コート層440は、図15に示すように、厚みが均一ではない。具体的には、コート層440の厚みは、基材420の中心点を中心とした波紋状に変位している。なお、図14A及び図14Bでは、太い破線でコート層440の厚みが最大となる部分である肉厚部441を模式的に示している。
As shown in FIG. 15, the
コート層440の厚みは、基材420の中心から外周に向かって、大小を繰り返している。つまり、コート層440は、基材420の中心から外周に向かって、肉厚部441と肉薄部442とを交互に複数回繰り返している。複数の肉厚部441及び複数の肉薄部442は、基材420の中心点を中心とする同心円状に設けられている。隣り合う肉厚部441間の距離は、例えば5mm以上10mm以下の範囲である。なお、隣り合う肉厚部441間の距離、及び、隣り合う肉薄部442間の距離は、例えば、等間隔であるが、異なる間隔でもよい。例えば、中心に近いほど間隔が狭くてもよく、あるいは、外周に近いほど、間隔が狭くてもよい。
The thickness of the
複数の肉厚部441の厚さである極大値は、互いに同じでもよく、異なっていてもよい。複数の肉薄部442の厚さである極小値は、互いに同じでもよく、異なっていてもよい。極大値及び極小値はいずれも、例えば、0.05μm以上20μm以下の範囲である。
The maximum value, which is the thickness of the plurality of
肉厚部441及び肉薄部442はそれぞれ、樹脂材料の塗布量を調整することで形成される。あるいは、基材420又は421を回転させながら樹脂材料を塗布する場合、塗布量のばらつき、すなわち、塗布むらとして肉厚部441及び肉薄部442が形成されてもよい。つまり、厚みが均一でないコート層440は、意識的に形成したものでなくてもよい。
The
コート層440の厚みは、導光板401又は402の配光性に変化を与える。このため、本実施の形態に係る導光板401又は402は、例えば、主面20aを正面視した場合に、所定点を対称の中心とする点対称な形状であり、コート層440の厚みは、所定点を中心とした波紋状に変位している。
The thickness of the
これにより、基材420又は421の中心から同距離に位置する部分を意図的にぼかすことができ、基材420又は421の外形形状を意識的に際立たせることができる。また、輝度のばらつきを基材420又は421の外形形状に沿わせることで、面内のランダムな配光むらを低減し、点灯時の見え掛かりを良くすることができる。
As a result, the portion located at the same distance from the center of the
(その他)
以上、本発明に係る導光板及び照明器具について、上記の各実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。(Other)
The light guide plate and the luminaire according to the present invention have been described above based on the above-described embodiments and modifications thereof, but the present invention is not limited to the above-described embodiments.
例えば、複数のプリズム部30は、ドットパターン状ではなく、ストライプ状に形成されていてもよい。具体的には、複数のプリズム部30は、所定方向に延びる溝状の凹部でもよい。溝状の凹部の延びる方向は、例えば、直線に沿った方向でもよく、円環などの環状に沿った方向でもよい。
For example, the plurality of
また、例えば、主面20bにもプリズム部30が設けられていてもよい。この場合、主面20bに設けられたプリズム部30の形状を追従するように、主面20bを覆うようにコート層40が設けられていてもよい。
Further, for example, the
また、例えば、図1に示した照明器具2は一例に過ぎない。例えば、照明器具2は、円環状の導光板を1枚のみ備えてもよい。
Further, for example, the
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, it is realized by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment within the range obtained by applying various modifications to each embodiment and the gist of the present invention. Forms are also included in the present invention.
1、4、101、102、103、201、301、401、402 導光板
2 照明器具
10 発光部
20、420、421 基材
20a 主面
20c 端面
30、33 プリズム部
40、140、142、240、340、440 コート層
143 薄膜部
150 樹脂溜まり部
151 窪み
152 突出部
341 凸部1, 4, 101, 102, 103, 201, 301, 401, 402
Claims (10)
前記基材の主面に設けられた凹状の複数のプリズム部と、
前記複数のプリズム部の形状を追従するように前記主面を覆う透光性のコート層と、
前記基材の前記主面における前記プリズム部の縁部に設けられた、前記プリズム部の深さより短い高さの突出部と、を備える
導光板。 A plate-shaped translucent base material and
A plurality of concave prism portions provided on the main surface of the base material, and
A translucent coat layer that covers the main surface so as to follow the shapes of the plurality of prism portions ,
A light guide plate provided with a protruding portion having a height shorter than the depth of the prism portion, provided at an edge portion of the prism portion on the main surface of the base material .
板状の透光性の基材と、
前記基材の主面に設けられた凹状の複数のプリズム部と、
前記複数のプリズム部の形状を追従するように前記主面を覆う透光性のコート層とを備え、
前記コート層は、樹脂材料を用いて形成されており、
前記導光板は、さらに、前記基材の前記主面における前記プリズム部の縁部に設けられた、前記プリズム部より浅い窪みに溜められた前記樹脂材料からなる樹脂溜まり部を有する
導光板。 It is a light guide plate
A plate-shaped translucent base material and
A plurality of concave prism portions provided on the main surface of the base material, and
A translucent coat layer that covers the main surface so as to follow the shapes of the plurality of prism portions is provided.
The coat layer is formed by using a resin material.
The light guide plate further has a resin pool made of the resin material, which is provided at the edge of the prism portion on the main surface of the base material and is stored in a recess shallower than the prism portion.
Light guide plate.
前記コート層の厚みは、前記所定点を中心とした波紋状に変位している
請求項1又は2に記載の導光板。 The light guide plate has a point-symmetrical shape with a predetermined point as the center of symmetry when the main surface is viewed from the front.
The light guide plate according to claim 1 or 2 , wherein the thickness of the coat layer is displaced in a ripple shape around the predetermined point.
前記プリズム部は、第1斜面及び第2斜面とを有し、
前記第1斜面は、前記第2斜面より前記端面側に位置し、
前記コート層は、前記第1斜面上の第1傾斜部と、前記第2斜面上の第2傾斜部とを含み、
前記コート層の厚みは、前記第1傾斜部よりも、前記第2傾斜部の方が厚い
請求項1〜3のいずれか1項に記載の導光板。 The base material has an end face that is a light incident surface and has an end face.
The prism portion has a first slope and a second slope, and has a first slope and a second slope.
The first slope is located on the end face side of the second slope.
The coat layer includes a first inclined portion on the first slope and a second inclined portion on the second slope.
The thickness of the coating layer than said first inclined portion, a light guide plate according to any one of the second aspect towards the inclined portion is thick 1-3.
前記プリズム部内に位置し、前記プリズム部の形状に追従する追従部と、
前記プリズム部の縁に沿った環状の薄膜部と、
前記プリズム部の外側に位置する平坦部とを有し、
前記薄膜部の厚みは、前記平坦部の厚みの半分以下である
請求項1〜4のいずれか1項に記載の導光板。 The coat layer is
A follow-up portion located in the prism portion and following the shape of the prism portion,
An annular thin film portion along the edge of the prism portion and
It has a flat portion located outside the prism portion and has a flat portion.
The light guide plate according to any one of claims 1 to 4 , wherein the thickness of the thin film portion is half or less of the thickness of the flat portion .
請求項1〜5のいずれか1項に記載の導光板。 The light guide plate according to any one of claims 1 to 5 , wherein the coat layer has a plurality of hemispherical convex portions having a height shorter than the depth of the prism portion in the prism portion.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の導光板。 The light guide plate according to any one of claims 1 to 6 , wherein the shape of the prism portion is a mortar shape.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の導光板。 The light guide plate according to any one of claims 1 to 7 , wherein the coat layer contains a fluorine-based compound in a mass ratio of 0.1% or more and 30% or less.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の導光板。 The light guide plate according to any one of claims 1 to 8 , wherein the haze of the coat layer is higher than the haze of the base material in the range of 0.1% or more and 10% or less of the haze of the base material.
前記導光板の端面に向けて光を出射する発光部とを備える
照明器具。 The light guide plate according to any one of claims 1 to 9 ,
A lighting fixture including a light emitting unit that emits light toward an end surface of the light guide plate.
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