WO2016185805A1 - 発光装置、表示装置および照明装置 - Google Patents
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Definitions
- FIG. 16 shows the appearance of an indoor lighting device to which the light emitting devices 10 and 20 of the above embodiment are applied.
- This illuminating device has the illumination part 844 comprised by either the light-emitting devices 10 and 20 which concern on the said embodiment, for example.
- the illumination units 844 are arranged at an appropriate number and interval on the ceiling 850A of the building. Note that the lighting unit 844 can be installed not only in the ceiling 850A but also in an arbitrary place such as a wall 850B or a floor (not shown) depending on the application.
- the width W1 is 16.00 mm
- the width W2 is 8.00 mm
- the distance L2 is 7.00 mm
- the depth T4 of the slope 36 is 1.00 mm (the curvature R of the slope 36 is 14.9 mm).
- FIG. 18B The simulation results for each experimental example are summarized in FIG. 18B.
- Experimental Example 2-1 In comparison with Experimental Example 2-1 using the reflecting plate 3 having the flat surface 31S, Experimental Examples 2-2 and 2- using the reflecting plate 3C having the curved inclined surface 36 are used.
- the luminance contribution ratio directly above was improved. That is, the light collecting effect was obtained by curving the slope of the inclined portion, and the luminance contribution ratio directly above was improved. For this reason, it turned out that the utilization as an improvement technique of contrast performance can be anticipated.
- Experimental Example 2-2 it was found that variation in in-plane luminance was reduced compared to Experimental Example 2-1 and Experimental Example 2-3. Note that the in-plane luminance distribution in FIG.
- Example 3 A sample of the light emitting device 10 provided with a reflector corresponding to the reflector 3E of the fifth modification of the first embodiment was produced, and the luminance distribution was evaluated.
- any one light source 1 and the other 36 light sources 1 for the three rounds surrounding it (6 on the first round, 12 on the second round, 18 on the third round) are turned on.
- the in-plane luminance distribution was observed.
- Cutting was performed on the top surface of the top surface of the reflector so that scattering close to complete scattering was obtained.
- the distance OD can be reduced by about 22% as compared with a general structure that does not use a reflecting plate, and it was confirmed that it is suitable for making the light source device thin.
- the light emitting device A substrate provided with a light source; And a reflector placed on the substrate, The reflector is connected to an opening into which the light source is inserted, an inclined portion that surrounds the opening and is inclined with respect to the substrate and has a first thickness, and an upper end of the inclined portion.
- a top surface portion having a thickness of 2; The display device according to claim 1, wherein the first thickness is greater than the second thickness.
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Abstract
Description
1.第1の実施の形態
反射板の傾斜部の厚さを反射板の天面部よりも厚くするようにした発光装置。
2.第1の実施の形態の第1変形例
反射板の傾斜部に高反射膜を形成するようにした発光装置。
3.第1の実施の形態の第2変形例
反射板の傾斜部に凹凸構造を設けるようにした発光装置。
4.第1の実施の形態の第3および第4変形例
反射板の傾斜部を曲面により構成した例。
5.第1の実施の形態の第5および第6変形例
反射板の天面部に凹凸構造を形成した例。
6.第1の実施の形態の第7変形例
反射板における、隣り合う傾斜部の上端縁同士を近接させた例。
7.第2の実施の形態
光源からの光を波長変換シートにより波長変換するようにした例。
8.第3の実施の形態(表示装置;液晶表示装置)
9.表示装置の適用例
10.照明装置の適用例
11.実験例
[発光装置10の構成]
図1は、本開示の第1の実施の形態としての発光装置10の全体構成を模式的に表す断面図である。図2は、図1に示した発光装置10の要部の構成を拡大して表す断面図である。また、図3は、発光装置10における反射板3の平面構成を拡大して表す平面図である。なお、図1は、図3に示したI-I線に沿った矢視方向の断面に相当する。発光装置10は、例えば、透過型の液晶パネルを背後から照明するバックライトとして、あるいは室内等において照明装置として用いられるものである。
光源1は点光源であるので、光源1から発せられた光は光源1の発光点LPから360°全方向に広がっていき、最終的には光学シート4を通過し、光学シート4の外側(光源1と反対側)において発光として観測される。ここで、本実施の形態の発光装置10では、反射板3が傾斜部31と天面部32とを有するようにした。このため、光源1から発せられた光は、傾斜部31によってその光源1の直上方向へ指向されると共に、天面部32によって適度に散乱される。また、反射板3において、傾斜部31の厚さT1が天面部32の厚さT2よりも大きくなるようにした。こうすることにより、光源1から発せられた光のうち傾斜部31を透過する成分が低下し、傾斜部31での反射効率が向上する。一方、光源1から発せられた光が直接入射することのない天面部32については、その厚さT2を傾斜部31の厚さT1よりも薄くしたとしても、天面部32における入射光の透過率を抑えることができる。このように、発光装置10では反射板3における厚さを部分に応じて変化させるようにしたので、反射効率を犠牲にすることなく反射板3の軽量化を図ることができる。
[反射板3Aの構成および作用効果]
本実施の形態では、例えば図4に示した第1変形例としての反射板3Aのように、傾斜部31の表面31Sを覆う高反射膜34を設けるようにしてもよい。高反射膜34は、例えばアルミニウム(Al)や銀(Ag)などの、反射板3の構成材料よりも高い反射率を示す材料からなり、例えば蒸着法や無電解めっき法などにより形成される。この反射板3Aを用いた発光装置10によれば、各光源1の輝度寄与率のさらなる向上が期待できる。
[反射板3Bの構成および作用効果]
また、本実施の形態では、例えば図5に示した第2変形例としての反射板3Bのように、傾斜部31の表面31Sに、例えば階段状の凹凸構造35を設けるようにしてもよい。この反射板3Bを用いた発光装置10によれば、表面31Sの凹凸構造35において光源1からの光を適度に散乱させることができ、面内輝度のさらなる均質性向上が期待できる。
[反射板3Cの構成および作用効果]
また、本実施の形態では、例えば図6Aに示した第3変形例としての反射板3Cのように、傾斜部31の表面が曲面36により構成されるようにしてもよい。傾斜部31が曲面36を有することにより、例えば光源1から発せられた光をその光源1の直上方向へ指向させることができる。よって、この反射板3Cを用いた発光装置10によれば、各光源1の輝度寄与率のより一層の向上が期待できる。なお、曲面36は図6Aに示した単純な球面などの凹面に限定されるものではなく、例えば図6Bに示した第4変形例としての反射板3Dのように非球面からなる曲面36Aであってもよい。また、これらの反射板3C,3Dのように、傾斜部31が曲面36,36Aを含む場合であっても、傾斜部31における最大の厚さT1が天面部32の厚さT2よりも大きくなるようにするとよい。
また、本実施の形態では、例えば図7A,7Bおよび図8A,8Bにそれぞれ示した第5変形例および第6変形例としての反射板3E,3Fのように、天面部32の上面32Sに凹凸構造37A,37Bを設けるようにしてもよい。すなわち、天面部32の上面32Sは、傾斜部31の表面31Sの光沢度よりも小さな光沢度を有するようにするとよい。なお、光沢度は、光沢度計により測定されるものである(「日本工業規格JISZ 8741鏡面光沢度-測定方法」を参照)。図7Aおよび図8Aに示した凹凸構造37Aは、上面32Sに半球状の突起28Aが複数配置されたものである。図7Bおよび図8Bに示した凹凸構造37Bは、上面32Sに四角錐状の突起28Bが複数配置されたものである。なお、図7A,7Bは、それぞれ反射板3E,3Fの断面を表し、図8A,8Bは、それぞれ図7A,7Bに示したVIIIA-VIIIA線、VIIIB-VIIIB線に沿った反射板3E,3Fの平面を表している。
また、本実施の形態では、例えば図9に示した第7変形例としての反射板3Gのように、隣り合う傾斜部31の上端縁である境界線K2同士が近接するようにしてもよい。このような反射板3Gは、より高い密度で複数の光源1を基板2上に配置する場合に好適である。
[発光装置10の構成]
図10は、本開示の第2の実施の形態としての発光装置20の全体構成を模式的に表す断面図である。上記第1の実施の形態では光源1として白色LEDを用いた例について説明したが、本実施の形態では光源として白色光以外の光を発するLED(例えば青色LED)を用いた場合について説明する。
発光装置20では、光源1から発せられた光は光源1の発光点LPから360°全方向に広がっていき、最終的には光学シート4の外側(光源1と反対側)において発光として観測される。ここで、本実施の形態の発光装置20では、波長変換シート7と波長選択シート8とを備えるようにしたので、光源1から発せられた光は以下の挙動を示す。すなわち、光源1から発せられた光(ここでは青色光LBとして説明する)は、直接光学シート4の拡散板41に入射し、または反射板3において反射や散乱を受けたのち光学シート4の拡散板41に入射する。拡散板41を透過した青色光LBは波長選択シート8を透過したのち、波長変換シート7へ入射する。裏面71から波長変換シート7へ入射した青色光LBは赤色光LR(または緑色光LG)に変換され、表面72から射出される。ただし、射出光には、赤色光LR(または緑色光LG)に変換されない青色光LBも含まれる場合もある。表面72からの射出光はレンズフィルム42、偏光分離シート43、保護シート44を順次透過する。しかし、表面72から射出されずに波長選択シート8に戻る戻り光が存在する。その戻り光のうち青色光LLBは波長選択シート8を再度透過し、反射板3により反射や散乱などの作用を受け、リサイクルされる。一方、戻り光のうち赤色光LLR(緑色光LLG)は波長選択シート8により反射され、波長変換シート7、レンズフィルム42、偏光分離シート43、保護シート44を順次透過する。このように、発光装置20では、青色光LLBのみをリサイクルすることができるので、輝度の低下を伴うことなく、部分点灯駆動時の周辺の色付きが大幅に改善される。
図11は、本技術の第3の実施の形態に係る表示装置101の外観を表したものである。この表示装置101は、発光装置10を備え、例えば薄型テレビジョン装置として用いられるものであり、画像表示のための平板状の本体部102をスタンド103により支持した構成を有している。なお、表示装置101は、スタンド103を本体部102に取付けた状態で、床,棚または台などの水平面に載置して据置型として用いられるが、スタンド103を本体部102から取り外した状態で壁掛型として用いることも可能である。
以下、上記のような表示装置101の電子機器への適用例について説明する。電子機器としては、例えばテレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等が挙げられる。言い換えると、上記表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
図14および図15は、上記実施の形態の発光装置10,20が適用される卓上用の照明装置の外観を表したものである。この照明装置は、例えば、基台841に設けられた支柱842に、照明部843を取り付けたものであり、この照明部843は、上記第1および第2の実施の形態に係る発光装置10,20のいずれかにより構成されている。照明部843は、基板2や反射板3、光学シート4などを湾曲形状とすることにより、図14に示した筒状、または図15に示した曲面状など、任意の形状とすることが可能である。
(実験例1-1,1-2)
上記第1の実施の形態に係る発光装置10において、測定対象とする1つの光源1の直上において観測される、その光源1からの光の輝度をシミュレーションにより求めた。ここでは、傾斜部31の厚さT1を0.5mmとした場合(実験例1-1)と、傾斜部31の厚さT1を2.0mmとした場合(実験例1-2)との比較をおこなった。天面部32の厚さT2はいずれも0.5mmとした。その結果を図17に示す。図17では、横軸がXY平面(図1)での位置を表し、縦軸が輝度を表す。図17に示したように、実験例1-2(曲線17L1)のほうが、実験例1-1(曲線17L2)よりも高い輝度が得られ
た。すなわち、傾斜部の厚さを大きくすることにより、発光装置10得られる輝度が向上することが確認できた。
次に、図1に示した反射板3を用いた発光装置10において、測定対象とする1個の光源1と、それを取り囲む3周分の他の36個の光源1(1周目は6個、2周目は12個、3周目は18個)とを点灯した場合に、測定対象とする光源1の直上において観測される、測定対象の光源1の輝度寄与率および全体の平均輝度をシミュレーションにより求めた。さらに、上記全ての光源1を点灯させた際の面内の輝度分布をシミュレーションにより求めた。
図18Aに示した反射板3Cを用いた発光装置10において実験例2-1と同様のシミュレーションを実施した。ここでは、幅W1を16.00mm、幅W2を8.00mm、距離L2を7.00mm、斜面36の深さT4を1.00mm(斜面36の曲率Rを14.9mm)とした。
斜面36の深さT4を1.35mmとしたことを除き、他は実験例2-2と同様のものについて、測定対象の光源1の輝度寄与率および全体の平均輝度をシミュレーションにより求めた。さらに、全ての光源1を点灯させた際の面内の輝度分布をシミュレーションにより求めた。
第1の実施の形態の第5変形例の反射板3Eに相当する反射板を備えた発光装置10のサンプルの作製し、輝度分布の評価を行った。ここでは任意の1個の光源1と、それを取り囲む3周分の他の36個の光源1(1周目は6個、2周目は12個、3周目は18個)とを点灯した場合の、面内の輝度分布を観測した。反射板の天面部の上面には、完全散乱に近い散乱が得られるように切削加工を施した。その結果、本実験例によれば、天面部の上面が平坦である反射板の場合と比べ、いわゆる光源の粒むらが緩和され、光源の直上領域と、光源同士の間隙領域との輝度の差が低減されることが確認された。また、本実験例は、反射板を用いない一般的な構造と比較して、距離ODを22%程度縮小でき、光源装置の薄型化に好適であることが確認できた。
上記第2の実施の形態に係る発光装置20のサンプルを作製した(実験例4-1)。また、発光装置20の構成から波長選択シート8を除去した発光装置のサンプルを作製した(実験例4-2)。
(1)
1以上の光源が設けられた基板と、
その基板上に載置される反射板と
を備え、
前記反射板は、前記光源が挿入される開口と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜し、かつ第1の厚さを有する傾斜部と、前記傾斜部の上端と接続されると共に第2の厚さを有する天面部とを有し、
前記第1の厚さは、前記第2の厚さよりも大きい
発光装置。
(2)
前記反射板は、前記開口を含んで前記傾斜部の下端と接続されると共に第3の厚さを有する底面部をさらに有し、
前記第3の厚さは前記第1の厚さよりも小さい
上記(1)記載の発光装置。
(3)
前記光源は発光点を含み、
前記第3の厚さは、前記基板と前記発光点との距離よりも小さい
上記(2)記載の発光装置。
(4)
前記反射板は、前記底面部と前記傾斜部と前記天面部とが一体に成型されたものである
上記(2)または(3)記載の発光装置。
(5)
前記天面部は前記基板に沿って広がる上面を含み、
前記上面は、凹部および凸部の少なくとも一方を含む
上記(1)から(4)のいずれか1つに記載の発光装置。
(6)
前記反射板は、前記傾斜部を覆う反射膜をさらに有する
上記(1)から(5)のいずれか1つに記載の発光装置。
(7)
前記傾斜部は、凹面を含む
上記(1)から(6)のいずれか1つに記載の発光装置。
(8)
前記傾斜部は、第1の光沢度を有する内面を有し、
前記天面部は、前記第1の光沢度よりも小さな第2の光沢度を有する上面を有する
上記(1)から(7)のいずれか1つに記載の発光装置。
(9)
前記反射板を挟んで前記基板と反対側に設けられた光拡散部材をさらに備えた
上記(1)から(8)のいずれか1つに記載の発光装置。
(10)
液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側の発光装置とを備え、
前記発光装置は、
光源が設けられた基板と、
その基板上に載置される反射板と
を備え、
前記反射板は、前記光源が挿入される開口と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜し、かつ第1の厚さを有する傾斜部と、前記傾斜部の上端と接続されると共に第2の厚さを有する天面部とを有し、
前記第1の厚さは、前記第2の厚さよりも大きい
表示装置。
(11)
発光装置を備え、
前記発光装置は、
1以上の光源が設けられた基板と、
その基板上に載置される反射板と
を備え、
前記反射板は、前記光源が挿入される開口と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜し、かつ第1の厚さを有する傾斜部と、前記傾斜部の上端と接続されると共に第2の厚さを有する天面部とを有し、
前記第1の厚さは、前記第2の厚さよりも大きい
照明装置。
Claims (11)
- 1以上の光源が設けられた基板と、
その基板上に載置される反射板と
を備え、
前記反射板は、前記光源が挿入される開口と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜し、かつ第1の厚さを有する傾斜部と、前記傾斜部の上端と接続されると共に第2の厚さを有する天面部とを有し、
前記第1の厚さは、前記第2の厚さよりも大きい
発光装置。 - 前記反射板は、前記開口を含んで前記傾斜部の下端と接続されると共に第3の厚さを有する底面部をさらに有し、
前記第3の厚さは前記第1の厚さよりも小さい
請求項1記載の発光装置。 - 前記光源は発光点を含み、
前記第3の厚さは、前記基板と前記発光点との距離よりも小さい
請求項2記載の発光装置。 - 前記反射板は、前記底面部と前記傾斜部と前記天面部とが一体に成型されたものである
請求項2記載の発光装置。 - 前記天面部は前記基板に沿って広がる上面を含み、
前記上面は、凹部および凸部の少なくとも一方を含む
請求項1記載の発光装置。 - 前記反射板は、前記傾斜部を覆う反射膜をさらに有する
請求項1記載の発光装置。 - 前記傾斜部は、凹面を含む
請求項1記載の発光装置。 - 前記傾斜部は、第1の光沢度を有する内面を有し、
前記天面部は、前記第1の光沢度よりも小さな第2の光沢度を有する上面を有する
請求項1記載の発光装置。 - 前記反射板を挟んで前記基板と反対側に設けられた光拡散部材をさらに備えた
請求項1記載の発光装置。 - 液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側の発光装置とを備え、
前記発光装置は、
光源が設けられた基板と、
その基板上に載置される反射板と
を備え、
前記反射板は、前記光源が挿入される開口と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜し、かつ第1の厚さを有する傾斜部と、前記傾斜部の上端と接続されると共に第2の厚さを有する天面部とを有し、
前記第1の厚さは、前記第2の厚さよりも大きい
表示装置。 - 発光装置を備え、
前記発光装置は、
1以上の光源が設けられた基板と、
その基板上に載置される反射板と
を備え、
前記反射板は、前記光源が挿入される開口と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜し、かつ第1の厚さを有する傾斜部と、前記傾斜部の上端と接続されると共に第2の厚さを有する天面部とを有し、
前記第1の厚さは、前記第2の厚さよりも大きい
照明装置。
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