TWI494623B - 面狀照明裝置 - Google Patents

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TWI494623B
TWI494623B TW102120702A TW102120702A TWI494623B TW I494623 B TWI494623 B TW I494623B TW 102120702 A TW102120702 A TW 102120702A TW 102120702 A TW102120702 A TW 102120702A TW I494623 B TWI494623 B TW I494623B
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Inventor
Toru Kunimochi
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Minebea Co Ltd
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    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/02Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of light sources
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
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Description

面狀照明裝置
本發明係有關具備配置光源於入光端面而從射出部射出面狀的照明光之導光板的側光方式的面狀照明裝置。
作為液晶顯示面板之照明手段,小型,且將對於環境適合性優越之LED沿著導光板的側面端而配置所成之側光方式的面狀照明裝置(背光),則將行動電話等之小型攜帶資訊機器的領域為中心被廣泛所採用。近來,為了對應小型攜帶資訊機器的更薄型化,而使用有越從配置有LED之側端面(以下,稱之為入光面)離開厚度越遞減之入光楔部則加以形成於入光面與射出部之間的導光板。經由使用如此之導光板之時,可不論LED之厚度而薄化導光板之射出部(例如,參照專利文獻1及2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-287550號公報
[專利文獻1]日本特開2008-170739號公報
但對於液晶顯示裝置之薄型化而言的要求係只增加嚴格度,而對於作為液晶顯示裝置之背光所使用的面狀照明裝置,亦更加強要求薄型化。例如,對於將所使用之LED厚度及入光楔部之導光方向長度作為前提條件,為了將射出部做微薄型化,係必須加大構成入光楔部之傾斜面的傾斜角。但當加大傾斜面的傾斜角時,從入光楔部及射出部之入光楔部附近的漏光則增大,來自作為照明光所利用之射出部的所射出光的亮度則下降同時,產生有照明光之亮度分布劣化的問題。
本發明係有鑑於上述課題所作為之構成,其目的為提供未使亮度的降低及亮度分布之劣化等產生,而可將射出部作為薄型化之面狀照明裝置者。
以下發明之形態係例示本發明之構成者,為了容易作為本發明之多樣的構成之理解,區分項目加以說明者。各項係並非限定本發明之技術範圍者,而是參考為了實施發明之最佳形態的同時,對於置換,刪除各項構成 要素之一部分,或更附加其他構成要素之構成,亦可包含於本申請發明之技術範圍之構成。
(1)一種面狀照明裝置(申請專利範圍1),係具備光源,和具有配置有該光源之入光面及使自該入光面入射的光射出之射出面的導光板之面狀照明裝置,其特徵為前述導光板係具有含有傾斜面,而從前述入射光面側越朝向於前述射出面側,厚度呈變薄地加以設置之入光楔部,前述傾斜面係從前述入光面側依序具有第1傾斜面部,和第2傾斜面部,和第3傾斜面部,而在前述第2傾斜面部之前述入光面的長側方向之任意位置,與前述入光面及前述射出面呈正交之剖面內的平均傾斜角係較同一之前述剖面內之前述第1傾斜面部及前述第3傾斜面部之平均傾斜角為大者。
本發明者係為了解決上述課題而重複進行銳意研究之結果,得到在近年的薄型化及窄框緣化所進展之導光板的入光楔部中,靠其入光面的範圍與靠射出面的範圍則由較中央範圍產生漏光的危險性高之見解。本發明係依據如此新的見解而完成之構成。
並且,如根據記載於本項之面狀照明裝置,從入射光面側越朝向於前述射出面側,厚度呈變薄地加以設置之入光楔部的傾斜面則從入光面側依序具有第1傾斜面部,和第2傾斜面部,和第3傾斜面部,在第2傾斜面部(中央的範圍)之入光面的長側方向之任意位置,與入光面及射出面呈正交之剖面內的平均傾斜角係經由較同一 之剖面內之第1傾斜面部(靠入光面之範圍)及第3傾斜面部(靠射出面之範圍)之平均傾斜角為大之時,入光楔部之中,成為可有效果地降低來自產生有漏光危險性相對高之靠入光面之範圍及靠射出面之範圍的漏光之同時,降低從射出面的靠入光楔部之範圍射出的光者。
(2)如第(1)項記載之面狀照明裝置(申請專利範圍2),其中,前述第1傾斜面部與前述第2傾斜面部之連結部,及前述第2傾斜面部與前述第3傾斜面部之連結部則作為曲面而加以構成者。
如根據記載於本項之面狀照明裝置,經由依據入光楔部之沿著自入光面的距離之漏光產生的危險性變化之形態而適當地設定傾斜面之形狀之時,成為可更有效果地降低漏光者。
(3)如第(1)項或第(2)項記載之面狀照明裝置(申請專利範圍3),其中,前述傾斜面則全體作為一個連續曲面而加以構成者。
如根據記載於本項之面狀照明裝置,傾斜面則全體作為一個連續曲面而加以構成之故,傾斜面的傾斜角係在任意的側剖面內,經由沿著正交於入光面之方向而連續空間地變動之時,依據入光楔部之沿著自入光面的距離之漏光產生的危險性變化之形態,成為可依據更高的自由度而適當地設定傾斜面之形狀者,而可更有效果地降低漏光者。
(4)如第(3)項記載之面狀照明裝置(申 請專利範圍4),其中,前述連續曲面則前述入光面側為凸狀,前述射出面側為凹狀之曲面者。
如根據記載於本項之面狀照明裝置,在薄型化及窄框緣化所進展之導光板的入光楔部中,對於沿著自其入光面的距離之漏光產生的危險性變化之典型形態而言,成為將傾斜面的形狀作為最適當的形狀,更可有效果地降低漏光者。
(5)如第(4)項記載之面狀照明裝置(申請專利範圍5),其中,前述連續曲面係形成為側面視S字狀,於前述第2傾斜面部內具有變曲點者。
如根據記載於本項之面狀照明裝置,成為可容易且有效果地形成上述之最適合的形狀之傾斜面者。
(6)如第(1)項或第(2)項記載之面狀照明裝置(申請專利範圍6),其中,前述第1傾斜面部,前述第2傾斜面部,及前述第3傾斜面部之中至少1個則自複數的平面加以構成者。
如根據記載於本項之面狀照明裝置,成為可容易形成依據入光楔部之沿著自入光面的距離之漏光產生的危險性變化之形態的傾斜面之形狀,有效果地降低漏光者。
(7)如第(1)項至第(6)項任一項記載之面狀照明裝置(申請專利範圍7),其中,前述傾斜面則加以設置於前述射出面側者。
(7)如第(1)項至第(7)項任一項記載之 面狀照明裝置(申請專利範圍8),其中,於前述入光面與前述入光楔部之間,設置有厚度為一定之平坦部者。
如根據本發明,成為可提供未使亮度的降低及亮度分布之劣化等產生,而可將射出部作為薄型化之面狀照明裝置者。
10,50,60,70‧‧‧面狀照明裝置
11‧‧‧LED
20,51,61,71‧‧‧導光板
21‧‧‧入光面
21c‧‧‧入光面之表面(包含射出面的面)側之端邊
21d‧‧‧入光面之背面(包含反射面的面)側之端邊
22‧‧‧射出面
23‧‧‧表面
24‧‧‧背面
25,65,75‧‧‧傾斜面
25a,65a,75a‧‧‧第1傾斜面部
θ 1‧‧‧第1傾斜面部之平均傾斜角
θ 2‧‧‧第2傾斜面部之平均傾斜角
θ 3‧‧‧第3傾斜面部之平均傾斜角
圖1(a)係顯示在本發明之一實施形態之面狀照明裝置的要部之側面圖,(b)係模式性地顯示(a)所示之面狀照明裝置的特徵之側面圖。
圖2(a),(b),(c)係為了說明在本發明之漏光危險度之概念的圖,且各模式性顯示對於傾斜面而言之第1次入射光的光量,入射角度,漏光危險度的圖。
圖3係為了說明在本發明之漏光危險度之概念,而顯示入射至傾斜面的光與光軸之所成角度,和對應於一定的角度幅度之傾斜面上之距離的圖。
圖4(a),(b),(c)係為了說明在本發明之漏光危險度之概念的圖,且各模式性顯示對於傾斜面而言之第2次入射光的光量,入射角度,漏光危險度的圖。
圖5係使全體之漏光危險度之分布,與入光楔部之形狀對應而顯示的圖。
圖6(a)係將以往的面狀照明裝置,與入射角度不同之複數之入射光的光路同時顯示的側面圖,(b)係對於圖1(a)所示之面狀照明裝置,與入射角度不同之複數之入射光的光路同時顯示的側面圖。
圖7係顯示擬似白色LED之典型的構成之剖面圖。
圖8係顯示本發明之其他實施形態之面狀照明裝置之要部的側面圖。
圖9係顯示本發明之其他實施形態之面狀照明裝置之要部的側面圖。
圖10(a)係顯示在本發明之其他實施形態之面狀照明裝置之要部的立面圖,(b)係(a)的A-A剖面圖。
以下,將有關本發明之實施型態的面狀照明裝置,參照圖面加以說明。然而,在附加的各圖面中,各構成要素的形狀,尺寸等係為了作為容易本發明之理解而適宜誇張加以顯示。另外,在附加的各圖面中,二個構成要素則呈隔著空間而鄰接地加以圖示之情況,其空間係為了作為容易本發明之理解而加以插入,或誇張加以顯示之構成,本發明之構成係對於鄰接之構成要素間的空間有無,或存在之情況,係並非根據其尺寸者。
本發明之第1實施形態之面狀照明裝置10係如圖1(a)所示地,具備作為光源之LED11,和為了使LED11所發光的光射出成面狀之導光板20。導光板20係 使用透明材料(例如,聚碳酸酯樹脂)而形成為上面視矩形狀,於其外表面,具有配置有LED11之端面的入光面21。另外,在導光板20中,對於連接於入光面21之長側方向(在圖1(a),正交於紙面的方向)之二端邊21c,21d之中之一方的端邊21c的面,係含有射出面22,和後述之傾斜面25。以下,將含有導光板20之射出面22者的面稱作表面23,將對向於表面23的面稱作背面24。
在此,在本發明中,將從入光面21朝向與入光面21對向之端面(圖示係省略)的方向(圖1(a)之紙面右方向)稱作「前方」(其相反方向稱作「後方」)。如此所定義之「前方」係亦為從入光面21入光至導光板20的光則作為全體而導光在導光板20內的方向,由此情況,亦將經由上述定義之前後方向稱作「導光方向」。
另外,將背面24朝向表面23之方向(圖1(a)的紙面上方向)定義為「上方」(其相反方向定義為「下方」),根據此定義之上下方向亦稱做「厚度方向」。更且,亦將與前後方向及上下方向之正交的方向(正交於圖1(a)的紙面的方向),稱作(必要之情況,朝向前方而定義「右方」及「左方」)左右方向。左右方向係換言之,為入光面21之長側方向。另外,只要無特別明示,「長度」,「厚度(厚)」,及「寬度」係各稱作前後方向,上下方向,及左右方向之尺寸。
導光板20係具備從入光面21側朝向前方, 含有傾斜面25之入光楔部31,與含有射出面22之射出部32。並且,導光板20之背面24係呈通過入光楔部31與射出部32而成為一個平坦面地加以形成,另一方面,入光楔部31之傾斜面25係呈從入光面21側朝向前方而傾斜於下方地加以形成,經由此,入光楔部31係呈從入光面21側越朝向射出面22程度,厚度變越薄地加以設置。射出面22係作為略正交於入光面21之平坦面,與傾斜面25之前方的端邊26連接而加以形成,背面24係與射出面22略平行地對向之構成。
接著,與圖1(a)同時參照圖1(b),對於面狀照明裝置10之主要特徵之入光楔部31之傾斜面25的構成加以詳述。在此,圖1(b)係為了說明圖1(a)所示之面狀照明裝置10之導光板20的入光楔部31之特徵而模式性顯示之側面圖。
然而,在面狀照明裝置10中,在入光楔部31之正交於入光面21及射出面22之剖面(在圖1(a)中,根據平行於紙面之切斷面的剖面)之剖面形狀係在入光面21之長側方向的任意位置,與圖1(a)所示之側面狀同一。隨之,在以下的說明中,將對於如此任意之剖面共通之特徵,依據圖1(a)、(b)所示之側面圖加以說明。
另外,在本發明中,入光楔部31之傾斜面25上之任意位置(例如,位置P)的傾斜面25之傾斜角θ p係在通過位置P而正交於入光面21及射出面22之剖面 (在圖1(a)中,根據平行於紙面之切斷面的剖面,以下,單稱作側剖面)內中,從位置P至入光面21側與射出面22平行延伸的半直線K,和從位置P至入光面21側接合於傾斜面25而延伸的半直線L為所成角(換言之,在傾斜面25之位置P,相當於在通過位置P之側剖面內之上梯度的角度)。
在導光板20中,傾斜面25係全體作為一個連續曲面而加以構成之故,傾斜面25之傾斜角係在任意的側剖面內,沿著前後方向而連續空間地變動。
但,導光板20之傾斜面25係其傾斜角則呈滿足以下的條件地加以形成。即,傾斜面25係從入光面21側依序地,具有第1傾斜面部25a(於圖1(a)以「I」所示之範圍),和第2傾斜面部25b(於圖1(a)以「II」所示之範圍),和第3傾斜面部25c(於圖1(a)以「III」所示之範圍),第2傾斜面部25b之平均傾斜角θ 2則呈較第1傾斜面部25a之平均傾斜角θ 1為大,且較第3傾斜面部25c之平均傾斜角θ 3為大地加以構成。在此,在傾斜面25之特定範圍之平均傾斜角係將在其範圍內之各位置之傾斜角,遍佈於其範圍全體平均所得到之角度。
更且,在圖示的例中,第1及第3傾斜面部25a,25c的平均傾斜角θ 1,θ 3係較遍佈於傾斜面25之入光楔部31全長之平均傾斜角θ為小地加以形成。對於圖1(b),係第1,第2,第3傾斜面部25a,25b,25c 之各平均傾斜角θ 1,θ 2,θ 3,及遍佈於傾斜面25之入光楔部31全長之平均傾斜角θ的一例則與將各平均傾斜角θ 1,θ 2,θ 3,θ作為傾斜角之假想平面35a,35b,35c,36同時加以顯示。在圖1(b)中,假想平面36係相當於在以往的面狀照明裝置之一般的入光楔部之傾斜面形狀。
另外,在導光板20中,將具有第1,第2,第3傾斜面部25a,25b,25c之傾斜面25,全體作為一個連續曲面而實現之構成,更且,此連續曲面係從入光面21側越朝向前方程度,接近背面24側同時,入光面21側則形成為凸狀之曲面,射出面22側則形成為凹狀的曲面。在圖示的例中,在圖1(a)所示之側面形狀(任意之側剖面形狀),顯示傾斜面25之S字狀的曲線係於第2傾斜面部25b內具有變曲點A,第1傾斜面部25a,和自第2傾斜面部25b之變曲點A第1傾斜面部25a側則構成為凸狀,自第2傾斜面部25b之變曲點A第2傾斜面部25c側,和第3傾斜面部25c則構成為凹狀之構成。
接著,參照圖2~圖6,對於面狀照明裝置10之作用效果加以說明。
首先,在入光楔部之傾斜面則以具有如圖1(b)所示之假想平面36之單一傾斜角θ之傾斜面所構成之以往的面狀照明裝置中,對於自傾斜面產生之漏光的特性之傾斜面上之位置依存性加以說明。
然而,在以下的說明中,方便上,對於在以往之面狀 照明裝置之傾斜面係附上符號36而參照,對於其他的構成要素係附上與面狀照明裝置10同一的符號而參照。
入射至傾斜面36的光之中,入光楔部31,及因傾斜面36而自射出面22之入光楔部31附近漏光的相對量(在以下,將此稱作「漏光危險度」或者單稱「危險度」)係對於入射至傾斜面36的光的量(光量)與對於入射至傾斜面36時之光軸而言之角度(在本發明中,將此角度稱作「入射角度」),認為依存於以下的式。
「光量」×「入射角度」=「漏光危險度」
在此,在本發明中,「光軸」係稱作從LED11之發光面11a的中心,正交延伸於發光面11a(依照,入光面21)的中心軸。
漏光危險度依存於入射角度的理由係因在傾斜面36,從導光板20內部透過於外部之光的透過率則依存於入射角度之故。並且,此等光量與入射角度係依存於自LED11之發光面11a(與導光板20之入光面21略一致)之光軸方向的距離。
另外,在近年來之薄型及窄框緣化所進展之導光板20中,對於入射至傾斜面36的光係主要,有在從入光面21入射至導光板20內之後最出入射至傾斜面36的光(以下,稱作「第1次入射光」),和第1次入射光則在傾斜面36,持續在背面24反射而再次入射至傾斜面36的光(以下,稱作「第2次入射光」)。
但對於第1次入射光係作為亦包含從入光面21入射 至導光板20內之後再背面24反射,最初入射至傾斜面36的光之構成。另外,雖存在有2次以上在背面24反射之後,再次入射至傾斜面36的光,但比較於第1次入射光或第2次入射光而光量為少,佔漏光的比例為少。
在此,圖2(a),(b),(c)係對於第1次入射光,各入射至傾斜面36的光的光量,入射角度,危險度分布,對於自LED11之光軸方向的距離而言而顯示的圖。然而,圖2(a),(b),(c)係為了容易了解危險度之特徵而說明之模式圖。
首先,對於光量加以檢討。從LED11作為全體射出成放射狀,射入至導光板20內的光之配向分布係光軸方向則成為最大的光量,光軸與所成角度越大,光量則越下降之分布。但,對應於將LED11之發光面11a的中心作為起點之單位角度之傾斜面36的寬度(相當於光軸方向的寬度D)係如圖3所示,光線則越朝向光軸方向而變越長,光軸與所成角度則越大而變越短(D1<D2<D3)。隨之,入射至傾斜面36的每單位距離(單位面積)的光量係如圖2(a)所示,在接近於入光面21之範圍係隨著自LED11之距離變大而變大,但到達峰值(極大範圍)之後係產生反轉,成為隨著自LED11的距離變大而減少者。
接著,對於入射角度加以檢討。如圖2(b)所示,入射至傾斜面36的光之入射角度係有著對應於自LED11的距離之寬度(範圍),但此範圍的上限值係自 LED11的距離便越大而變小,經由此,自LED11的距離變越大,在傾斜面36之透過率係變小。
隨之,如圖2(c)所示,漏光危險度(光量與入射角度之上限值相乘的值)係自LED11的距離在零的附近成為最大,在較此點為前方係成為自LED的距離變越大而下降者。
接著,參照圖4,對於第2次入射光加以檢討。圖4(a),(b),(c)係對於第2次入射光,各入射至傾斜面36的光的光量,入射角度,危險度分布,對於自LED11之距離而言而顯示的圖。然而,圖4(a),(b),(c)係為了容易了解危險度之特徵而說明之模式圖。
首先,對於光量加以檢討。第2次入射光的光量之分布係如圖4(a)所示,成為較第1次入射光,於前方具有峰值(極大範圍)的分布。接著,參照圖4(b),對於第2次入射光之入射角度加以檢討。入射角度之上限值係在第1次之傾斜面36的反射時,角度產生變化(入射角度則變大為傾斜面36之傾斜角θ的2倍程度)之故,成為使第1次入射光之分布移動於前方,再重疊其角度變化分之分布。另外,入射角度之下限值係成為對應於自LED11的距離之正的值,其下限值係與上限值同樣地,具有自LED的距離越變大而變小之傾向。
隨之,第2次入射光之漏光危險度係如圖4(c)所示,基本上係成為使第1次入射光之漏光危險度 之分布移動至前方之分布。但經由在第1次的傾斜面36之反射時之角度變化量,第2次入射光的漏光危險度則有較第1次入射光的漏光危險度變大的可能性。
加上如以上作為所得到之第1次入射光的漏光危險度與第2次入射光的漏光危險度之危險度則成為在傾斜面36之全體的漏光危險度(參照圖5)。如圖5所示,於自LED11的距離為小的位置(靠入光面21之位置)有著漏光危險度大的部分(顯示極大值之部分),由此位置,自LED11的距離越變大程度,漏光危險度則徐緩下降。更且,自LED11的距離變大時,漏光危險度係反轉而徐緩變大,再次顯示極大值。作為全體,係中心部則成為凹陷曲線的凹形狀。
本申請發明係如上述,有鑑於全體的漏光危險度則分為含有極大的2個範圍(入光面21側之極大範圍與射出面22側之極大範圍),和含有極小的1個範圍(中央之極小範圍)之情況所作為之構成,於入光楔部31之傾斜面25之相當於各入射面21側與射出面22側之極大範圍的範圍,設置各第1傾斜面部25a與第3傾斜面部25c,而於相當於中央極小範圍之範圍設置第2傾斜面部25b,經由將第1傾斜面部25a與第3傾斜面部25c之平均傾斜角θ 1及θ 3,作為較第2傾斜面部25b之平均傾斜面θ 2相對為小之時,有效地降低在傾斜面25產生的漏光之構成。
在面狀照明裝置10中,經由此,成為可使從射出面 22所射出之照明光的亮度提升者。
更且,在面狀照明裝置10中,經由將傾斜面25之形狀,作為靠入光面21之範圍成為凸,靠射出面22之範圍成為凹之側面視S字狀之連續曲面之時,對應於全體之漏光危險度的分布,而為了降低自傾斜面25之漏光而可實現最佳之傾斜面形狀者。
更且,如圖6所示,在傾斜角遍佈於入光楔部31全範圍而具備一定傾斜面36之以往的面狀照明裝置(參照圖6(a))中,從LED11射出於與其光軸所成角度為大之方向,其結果,以比較大之入射角度入射至靠傾斜面36之入光面21之範圍(I)的光L1係作為第2次入射光而入射至靠傾斜面36之射出面22的範圍(III),於是加上使漏光產生的危險性為高之情況,其反射光成分則根據條件,在傾斜面36與背面24之間反覆反射,成為容易從射出面22之入光楔部31附近加以射出。在以往之面狀照明裝置中,經由這種的漏光,亦產生有從射出面22所射出的照明光亮度分布均一性產生劣化的問題。
對此,在本實施形態之面狀照明裝置10中,經由將第1傾斜面部25a與第3傾斜面部25c之平均傾斜角θ 1及θ 3,作為相對小之時,如圖6(b)所示,即使為以和上述L1同樣的條件而入射至傾斜面25的光(同樣,附上符號L1),成為亦可未從射出面22之入光楔部31附近射出而導光至射出部32內者。
在面狀照明裝置10中,如此,成為亦可使從射出面 22所射出之照明光的亮度分布之均一性提升者。
另外,面狀照明裝置10之此特徵係LED11為所謂擬似白色LED之情況,亦可得到以下的效果。一般而言,擬似白色LED係如圖7所示,具備以分散有黃色螢光體之透明樹脂42而封閉藍色發光晶片41之構成,經由藍色發光晶片41所發光的藍色光,和吸收其藍色光之黃色螢光體所發光之黃色光的混色,實現可看成白色之發光光譜之構成。此時,從LED11射出至與其光軸所成角度為大之方向的光L1,係與射出至與其光軸所成角度為小之方向的光L2,L3作比較,通過透明樹脂42內之距離為長之故,有著成為帶有黃色為之白色光的傾向。經由此,參照圖6(a)如上述,來自光L1之漏光則容易從射出面22之入光楔部31附近射出之情況係亦成為經由其漏光,照明光則部分帶有黃色味之問題的要因。
隨之,在面狀照明裝置10中,來自射出面22之入光楔部31附近的漏光降低之情況係得到減輕或消解如此之問題,而改善照明光之色度分布之效果的構成。
如根據本發明者的調查、檢討,在本實施形態之面狀照明裝置10中,與於入光楔部31具備傾斜角為一定之傾斜面36之以往的面狀照明裝置作比較,了解到可將因傾斜面25引起而產生的漏光降低25%程度者。另外,經由實機試作驗證,確認到自射出面22之所射出的照明光亮度提升4.5%者。
更且,在面狀照明裝置10中,與傾斜面25 之射出面22連接的部分之第3傾斜面部25c之平均傾斜角θ 3則從較以往的傾斜面36之一定的傾斜角θ為小之情況,傾斜面25與射出面22則可抑制從依據一定的交叉角度而非連續地連接之情況產生的亮度不勻(亮度之急遽變化)者。並且,此抑制效果係面狀照明裝置10之傾斜面25則在第3傾斜面部25c而形成為凹狀,經由與射出面22連接之部分的傾斜角則較平均傾斜角θ 3更小之時,成為更顯著。
另外,在面狀照明裝置10中,對於靠傾斜面25之入光面21的部分之第1傾斜面部25a之平均傾斜角θ 1則從較以往的傾斜面36之一定的傾斜角θ為小之情況,將安裝有LED11之可撓式印刷電路配線板(FPC)(圖示係省略),直接固定於導光板20之傾斜面25上之情況,可減輕LED11之發光面11a則對於導光板20之入光面21而言傾斜等之LED11安裝上之不良情況。
另外,從將3個傾斜面部之中平均傾斜角最大之第2傾斜面部25b,配置於導光方向之中央部之情況,假設即使作成從第2傾斜面部25b產生有漏光,通常,經由配置於傾斜面25上部之遮光構件,可確實地吸收其漏光情況。
然而,在圖1(a)所示的例中,傾斜面25係作為於沿著其入光楔部31之長側方向(前後方向)而略中央具有變曲點A,而凸部分之形狀與凹部分之形狀則呈成為略合同地加以形成者而圖示,但在本發明中,傾斜面 25之形狀係當然並未限定於具有如此對稱性之情況。在面狀照明裝置10中,對於入光楔部31全長之第1傾斜面部25a,第2傾斜面部25b,及第3傾斜面部25c之長度的比例,及第1傾斜面部25a,第2傾斜面部25b,及第3傾斜面部25c之各平均傾斜角θ 1,θ 2,θ 3係對應於漏光危險度之實際的分布等,適當地加以設定者。例如,將變曲點A之位置,作為並非沿著入光楔部31之長側方向而略中央,而靠射出面22亦可,而亦可作為凸部的面積呈較凹部的面積為大。更且,從入光面21至變曲點A為止之長側方向的距離係作為入光面21之厚度的1.4倍程度(1.1倍以上且1.7倍以下之範圍內)者為佳。
對於將變曲點A的位置作為靠射出面22之情況的傾斜面25之構成,如舉理想的一例,係如以下。例如,入光面21的厚度為0.58mm,射出部23的厚度為0.4mm,入光楔部31的長度為1.1mm之導光板20之情況,將第1,第2,及第3傾斜面部25a,25b,25c的長度各作為0.4mm,0.4mm,及0.3mm,且將第1,第2,及第3傾斜面部25a,25b,25c的平均傾斜角θ 1,θ 2,θ 3各作為6.4°,13°,及8.2°之構成(遍佈傾斜面25之全長的平均傾斜角θ係9.3°)則作為理想的一例而舉出。
在此,有關本發明之面狀照明裝置係如圖8所示之面狀照明裝置50,亦可為於導光板51之入光面21與入光楔部31之間,設置平坦部33(於圖8以「IV」所示之範圍)者。平坦部33係從入光面21c延伸連接於第 1傾斜面部25a,於射出面22具有平行之上面52,具有一定厚度之構成。
另外,有關本發明之面狀照明裝置係如圖9所示之面狀照明裝置60,將傾斜面65之第1傾斜面部65a,第2傾斜面部65b,及第3傾斜面部65c,各作為具有一定傾斜角θ 1,θ 2,θ 3之傾斜面而構成者亦可。
換言之,面狀照明裝置60係具備將圖1(b)所示之假想平面35a,35b,35c,各作為實際傾斜面而實現之構成者。面狀照明裝置60係將有關本發明之傾斜面65,在可比較容易地形成的點而為有利之構成。
另外,面狀照明裝置60係亦可將第1傾斜面部65a與第2傾斜面部65b之連結部66,及第2傾斜面部65b與第3傾斜面部65c之連結部67之任一方或雙方作為曲面而構成者。更且,在面狀照明裝置60中,將第1,第2,及第3傾斜面部65a,65b,65c之中的1以上的傾斜面部,從各具有不同之傾斜角之複數的傾斜面而構成者亦可,此時,亦可將各傾斜面彼此之連結部之中之1以上的連結部,作為曲面而構成者。
在此,在以上的實施形態中,對於任一之實施形態,正交於其入光楔部31之入光面21及射出面22的剖面(側剖面)之剖面形狀,係在入光面21之長側方向的任意位置,與側面形狀同一,隨之,傾斜面25,65係作為沿著入光面21之長側方向的傾斜無之構成。但在有關本發明之面狀照明裝置中,入光楔部之傾斜面之形狀係亦 可為具有沿著入光面21之長側方向之傾斜的構成。
圖10係顯示如此之面狀照明裝置70之一例的圖,(a)係從入光面21側而視面狀照明裝置70的正面圖(立面圖),(b)係(a)之A-A剖面圖。在面狀照明裝置70中,導光板71之入光面21係其厚度呈沿著入光面21之長側方向而空間變動地加以構成。具體而言,入光面21之厚度係將各LED11之配置位置的厚度作為與LED11之厚度相同程度之厚度,而各LED11之配置位置之兩側的厚度則呈較在LED11之配置位置之厚度為厚地加以構成之同時,傾斜面75係遍佈沿著入光面21之長側方向的全幅,從入光面21朝向前方而傾斜於下方,在傾斜面75之前方端,呈連接於射出面22地加以構成。
由此,傾斜面75係成為不僅沿著前後方向(導光方向)之傾斜,而亦具有沿著左右方向(入光面21之長側方向)之傾斜者。經由此構成,遍佈於傾斜面75之入光楔部31全長之平均傾斜角亦在各LED之配置位置呈最小,而在各LED11之配置位置的兩側呈最大地,沿著入光面21之長側方向而空間性地產生變動情況。但在面狀照明裝置70中,在沿著入光面21之長側方向之任意位置的側剖面內,在第2傾斜面部75b之其側剖面內的平均傾斜角則較在第1傾斜面部75a及第3傾斜面部75c之同一側剖面內的平均傾斜角為大之情況係與面狀照明裝置10同樣。更且,面狀照明裝置70亦在沿著入光面21之長側方向之任意位置的側剖面內,在第1傾斜面部75a 及第3傾斜面部75c之任意側剖面內的平均傾斜角係呈較遍佈於在同一側剖面內之入光楔部31全長的平均傾斜角為小地加以形成之構成。
經由如以上之構成,面狀照明裝置70係加上於得到與面狀照明裝置10同樣之作用效果之情況,傾斜面75亦具有沿著入光面21之長側方向的傾斜之故,將具有厚度方向之入射角度寬度而入射至傾斜面75的光,呈對於與射出面22平行的方向具有擴散地進行反射,其結果,來自其傾斜面75的反射光則可在背面24進行反射,縮小再次入射至傾斜面75(典型來說係第3傾斜面部75c)時之入射角度之故,更可有效果地降低來自傾斜面75及射出面22之入光楔部31附近的漏光者。
然而,在面狀照明裝置70中,入光楔部31的長度係做成沿著入光面21之長側方向為一定之構成,但在有關本發明之面狀照明裝置中,經由使入光楔部31之長度沿著入光面21之長側方向而空間性變動之時,設置沿著入光面21之長側方向之傾斜於入光楔部31之傾斜面之構成亦可。對於此情況,與圖10所示之面狀照明裝置70作比較,可比較小地抑制遍佈於傾斜面之入光楔部31全長之平均傾斜角的沿著入光面21之長側方向之空間的變動者。
在此,在上述之實施形態中,入光楔部31之傾斜面25,65,75係均做成形成於導光板20,51,61,71之表面23側者,但在有關本發明之面狀照明裝置中, 傾斜面25,65,75係亦可形成於導光板20,51,61,71之背面24側者。或者,有關本發明之面狀照明裝置係於導光板20,51,61,71之表面23側與背面24側之雙方,具有入光楔部31之傾斜面,2個傾斜面之中任一方或雙方則作為有關本發明之傾斜面25,65,75而加以構成者亦可。此時,對於僅將2個傾斜面之中的一方,作為有關本發明之傾斜面20,65,75而構成之情況,係亦可將另一方的傾斜面,作為具有與以往同樣之一定傾斜角之傾斜面者。
另外,對於於導光板20,51,61,71之表面23及背面24之中設置有傾斜面(有關本發明之傾斜面25,65,75或以往的傾斜面)的面側,配置安裝有LED11之FPC的情況,亦可設置為了與設置於其面側之傾斜面一體地而設置FPC之台座。此台座係例如,設置於從入光面21之各LED11之配置位置的左右側延伸於前方之特定範圍(理想係幾乎未入射有光的範圍)之構成。
有關本發明之面狀照明裝置則將關連於上述個別之實施形態所說明之各特徵,當然包含具備任意組合之構成之面狀照明裝置者。
例如,面狀照明裝置10,60,70係具備關連於面狀照明裝置50所說明之平坦部33之構成亦可。
10‧‧‧面狀照明裝置
11‧‧‧LED
11a‧‧‧發光面
20‧‧‧導光板
21‧‧‧入光面
21c‧‧‧入光面之表面(包含射出面的面)側之端邊
21d‧‧‧入光面之背面(包含反射面的面)側之端邊
22‧‧‧射出面
23‧‧‧表面
24‧‧‧背面
25‧‧‧傾斜面
25a‧‧‧第1傾斜面部
25b‧‧‧第2傾斜面部
25c‧‧‧第3傾斜面部
26‧‧‧前方的端邊
31‧‧‧入光楔部
32‧‧‧射出部
35a‧‧‧假想平面
35b‧‧‧假想平面
35c‧‧‧假想平面
36‧‧‧假想平面
θ 1‧‧‧第1傾斜面部之平均傾斜角
θ 2‧‧‧第2傾斜面部之平均傾斜角
θ 3‧‧‧第3傾斜面部之平均傾斜角
θ‧‧‧平均傾斜角
θ p‧‧‧傾斜角
A‧‧‧變曲點
K‧‧‧半直線
L‧‧‧半直線

Claims (10)

  1. 一種面狀照明裝置,係具備光源,和具有配置有該光源之端面之入光面及含於連接在該入光面之長側方向之二端邊之一方之面,射出自該入光面入射之光線之射出面的導光板之面狀照明裝置,其特徵為前述導光板係具有:含有傾斜面,而從前述入光面側面朝向於前述射出面側,厚度呈變薄地加以設置之入光楔部,前述傾斜面係從前述入光面側依序具有第1傾斜面部,和第2傾斜面部,和第3傾斜面部,而在前述第2傾斜面部之前述入光面的長側方向之任意位置,與前述入光面及前述射出面呈正交之剖面內的平均傾斜角係較同一之前述剖面內之前述第1傾斜面部及前述第3傾斜面部之平均傾斜角為大者。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之面狀照明裝置,其中,前述第1傾斜面部與前述第2傾斜面部之連結部,及前述第2傾斜面部與前述第3傾斜面部之連結部係作為曲面而加以構成者。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之面狀照明裝置,其中,前述傾斜面係全體作為一個連續曲面加以構成者。
  4. 如申請專利範圍第3項記載之面狀照明裝置,其中,前述連續曲面係前述入光面側為凸狀,而前述射出面側為凹狀之曲面者。
  5. 如申請專利範圍第4項記載之面狀照明裝置,其 中,前述連續曲面係形成為以側面視S字狀,於前述第2傾斜面部內具有變曲點者。
  6. 如申請專利範圍第5項記載之面狀照明裝置,其中,從前述入光面至前述變曲點之長側方向之距離係入光面之厚度之1.1倍以上且1.7倍以下之範圍內。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之面狀照明裝置,其中,前述第1傾斜面部,前述第2傾斜面部,及前述第3傾斜面部之中至少1個則自複數的平面加以構成者。
  8. 如從申請專利範圍第1項或第2項記載之面狀照明裝置,其中,前述傾斜面係加以設置於前述射出面側者。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之面狀照明裝置,其中,於前述入光面與前述入光楔部之間,設置有厚度為一定之平坦部者。
  10. 如申請專利範圍第1或2項記載之面狀照明裝置,其中,前述入光楔部,正交於前述入光面及前述射出面之斷面形狀係在前述入光面之長側方向之任意位置為相同者。
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