JP2010516033A

JP2010516033A - 光を結合出力するキャビティを有する発光パネル

Info

Publication number: JP2010516033A
Application number: JP2009545258A
Authority: JP
Inventors: ペトルスエイジェイホルテン
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2008-01-04
Publication date: 2010-05-13
Anticipated expiration: 2028-01-04
Also published as: WO2008084420A1; ATE504019T1; JP5106546B2; DE602008005843D1; US20100091480A1; EP2104874A1; CN101583890B; EP2104874B1; CN101583890A; US8292473B2; ES2363828T3

Abstract

発光パネルは、発光前側3及び、これに並行な、複数のキャビティ2を有する後側4を有する板型半透明部材1を含む。光は、キャビティ2の表面8から鏡面反射によって結合出力され得る。各キャビティ2は、側壁7及び底部8を有し、前記後側4へのある角度で延在する。各キャビティ2は、当該キャビティ2の前記側壁の大部分と光学接触する充填要素を含む一方で、閉空間11を形成するために、充填要素10とキャビティ2の底部8との間にある距離が存在する。

Description

本発明は、発光パネルであって、光源からの光を当該発光パネルへ結合する少なくとも１つの光入射縁部を有する発光パネルに関し、当該発光パネルは、発光前側及び、これに並行な、複数のキャビティを有する後側を有する板型半透明部材を含み、光は、前記板型半透明部材を介して、キャビティの表面から鏡面反射によって結合出力され得る。板型部材は、好ましくは透明であるが、少なくとも透明である。

このような発光パネルは、とりわけ、例えば、テレビセット、モニタ、計算機のディスプレイ、（携帯型）電話などの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置におけるバックライトパネルとして使用され得る。このような発光パネルは、オブジェクトが背後からそのオブジェクトを照らすパネルを介して見られ得る、例えば、店舗証明などの、いくつかの照明目的に関する照明器具としても使用され得る。更に、このような発光パネルは、これらのパネルを用いて均一に照らされる空間又は部屋の壁又は天井において使用され得る。パネルの光源は、パネルの光入射縁部へ脱着可能に接続され得る、又はこの縁部の統合部位であり得る。

上述の種類の発光パネルは、国際特許出願第2005/073622号に開示されている。この公報は、前側及びキャビティが存在する後側を有する長方形透明発光パネルを開示する。このキャビティは、前側及び後側の間にある直線スリットであり、このスリットは、パネルの板に対して傾けられている。パネルの一つの縁部は、ダイオードの光放射がパネルへ結合されるように、発光ダイオードのアレイを具備される。結合された光放射は、スリットの側部表面に対して鏡面反射により発光パネルを離れる。パネルにわたる傾けられたスリットの適切な分布により、光は、パネルの前側全体において均一に結合出力される。

パネルの部分に関する適切な導光材料は、透明熱プラスチック、特に、PMMA（polymethyl methacrylate）、PC（polycarbonate）又はPVB（polyvinyl butyral）である。このような材料は、射出成形処理、押し出し処理、又は材料除去レーザ工程で形成され得る。

傾けられたスリットの形態のキャビティの存在により、発光パネルは、途切れ目のない前側表面を有し得ない。更に、キャビティが環境に接触しており、これにより、その壁部が汚染され得ることは欠点である。

本発明の目的は、キャビティを有する板型半透明部材を含む発光パネルであって、前記板型半透明部材を介して、光が、キャビティの表面から鏡面反射によって当該発光パネルの前側から結合出力され得、そして、板型部材が、途切れのない前側表面を有する、発光パネルを提供することである。

本発明の別の目的は、キャビティを有する板型半透明部材を含む発光パネルであって、前記板型半透明部材を介して、光が、キャビティの表面から鏡面反射によって当該発光パネルの前側から結合出力され得、各キャビティが、閉空間である、発光パネルを提供することである。

本発明の更なる目的は、キャビティを有する板型半透明部材を含む発光パネルであって、前記板型半透明部材を介して、光が、キャビティの表面から鏡面反射によって当該発光パネルの前側から結合出力され得、前記キャビティが、いずれかの所望な方向に湾曲され得る、発光パネルを提供することである。

これらの目的の１つ又は複数を達成するために、各キャビティは、側壁及び底部を有し、前記キャビティにおいて前記底部が前記後側へある角度で延在する一方で、各キャビティが、当該キャビティの前記側壁の大部分と接触する充填要素を含み、前記充填要素と前記キャビティの前記底部との間にある距離が存在する。これにより、キャビティ内部の空間は、キャビティの底部、側壁の小部分及び前記充填要素の表面の一部によって囲まれるので、閉じられる。

板型部材の材料及び充填要素の材料は、好ましくは、ともに透明であり、充填要素は、パネルへ結合される光放射の外乱が最小になるように、キャビティの側壁と光学接触を形成する。

好ましい実施例において、キャビティの側壁は、板型部材の後側にほぼ直角である、すなわち、前記側壁の表面と板型部材の後側との間の角度は90度である、又は好ましくは、キャビティの側壁の表面は、後側から板型部材の材料（内部）へ先細りになる。好ましい実施例において、前記角度は、80度から90度の間であり、より好ましくは、85度と89度との間の角度である。充填要素は、対応する形状を有し、キャビティの底部への所望な小さい距離を有する場所までキャビティへ容易に移動させられ得る。

前記後側へ並行なキャビティの部分的な形状は、長方形又は正方形であり得るが、好ましい実施例において、部分的な形状は、ほぼ円形であり、これにより、キャビティの側壁の表面が前記後側から板型部材の材料（内部）へ先細りになる円錐形状を有するようにされる。円錐の軸は好ましくは前記後側にほぼ直角であり、前記円錐の頂点角度は20度より小さく、好ましくは、2度と10度の間である。対応する形状を有する充填要素は、キャビティの底部から小さい距離で所定の位置にまでキャビティの中へ移動され得る。充填要素は、キャビティの側壁に対して堅固に押し付けられ、これにより、適切な光学的接触が、充填要素とキャビティの側壁との間で得られる。充填要素の先細りにされた形状により、充填要素の表面とキャビティの側壁との間の光学接触は、接着剤又はいずれかの他の中間物質を必要とすることなく達成され得るが、適切である場合は、当然接着剤は、光学接触を保証するために使用され得る。

キャビティの底部は、湾曲形状を有し、好ましくは、凹型形状を有し、これにより、結合出力された光放射が、発光パネルの前面における空間において都合良く分配されるようにされる。キャビティは、半球型底部を有し得る。

好ましい実施例において、充填要素と前記底部の中央部領域におけるキャビティの底部との間の距離は、前記キャビティの前記側壁の近傍における距離より大きい。キャビティの側壁全体のほとんどが、この場合、充填要素と光学接触にあり得、発光パネルへの結合された光放射の伝播の最小の外乱のみを生じさせる。前記中央部領域において、充填要素とキャビティの底部との間の接触は、それらの間の相対的に大きい距離が原因により、避けられる。

好ましい実施例において、前記キャビティの前記底部に面する前記充填要素が、平坦な表面を有し、これにより、キャビティが簡素な形状を有する用にされる一方で、キャビティの底部の湾曲された形状と組み合わせて、充填要素と前記底部との間の空間は、適切な形状を有する。

キャビティの底部は、好ましくは、10度と60度との間、好ましくは25度と50度との間の角度で、前記板型部材の前記後側へ延在し、この底部は、パネルの前側を介して光を結合出力するために、鏡面反射に関する表面を形成する。

好ましい実施例において、板型支持部材が存在する一方で、複数の前記充填要素は、前記板型部材の後側に位置される前記板型支持部材に装着される。支持部材は、相対的に薄くあり得、板型部材と支持部材との間に光学接触が存在し得るように、板型部材の後側に隣接し得る。結合入力された光放射は、したがって、板型部材及び支持部材の材料の両方によって導かれる。別の実施例において、支持部材と板型部材の後側との間において特定の距離が存在し、これにより、結合入力された光放射は、板型部材によって実質的に導かれる。

支持部材及び支持部材によって担持される充填要素は、例えば、射出成形処理又は熱エンボス工程などを用いて、１つの部品として製造され得る。発光パネルを組み立てる場合に、複数の充填要素を担持する支持部材は、板型部材の後側において位置される必要があり、充填要素は、キャビティへ挿入される。対応するキャビティにおける各充填要素の所定の位置は、支持部材が板型部材の後側に接する場合に自動的に得られる。更に、同一の支持部材におけるいくつかの充填要素の存在は、パネルの組み立てを促進する。より更に、支持部材は、発光パネルの平滑な後側を提供する。

複数の板型支持部材が、板型部材の後側に存在することが好ましく、一方で、支持部材の縁部は、互いに近接して位置される。支持部材は、好ましくは、長方形である。相対的に小さく、長方形な支持部材は、発光パネルの組み立ての際に、容易に取り扱われ得る。

好ましい実施例において、充填要素の材料は、板型部材の材料より柔軟性がある。板型部材は、発光パネルの柔軟性を低減させるために、少ない柔軟性を有し得る。充填要素のより多くの柔軟性は、充填要素の材料の表面とキャビティの側壁との間における光学接触を促進する。

キャビティは、異なる断面直径、異なる深さ、及び傾けられた異なる角度など、異なる寸法を有し得る。キャビティ間の相互距離も、変化を有し得る。したがって、光は、均一に分配されるように、又は、前側の特定の領域が他の領域より多くの光を放出するようにパネルの前側の表面にわたり変化するように、パネルの前面を介して結合出力され得る。

本発明は、更に、図面を参照にして説明され得る。

図１は、板型部材の一部の概略図である。図２は、充填要素を有する支持部材の一部の概略図である。図３は、組み立てられた発光パネルの一部の概略図である。図４は、第１実施例の斜視図である。図５は、第２実施例の斜視図である。

図１は、キャビティ２を有する透明板型部材１の一部の概略図である。板型部材は、平坦な途切れ目のない表面を有する前側３を有する。前側に並行して後側４がある。後側４は、円形縁部６を有するキャビティ２によって途切れ目を有する(interrupted)。キャビティ２は、円錐型側壁７及び後側４に対して傾けられ湾曲された底部８を有する。

図２は、充填要素１０を担持する板型支持部材９の一部の概略図である。充填要素１０の形状は、キャビティ２の形状に対応する。しかし、充填要素１０は、キャビティ２の対応する寸法より平坦なより低い表面（図２中）及び垂直方向における小さい寸法（両方の図中）を有し、これにより、キャビティ２の底部８は、図３に示されるように、キャビティ２へ移動される場合に、充填要素１０によって接触されない。底部８と充填要素１０との間に閉じられたディスク型空間１１が存在し、これにより、中央領域における空間１１の高さは、ディスク型空間１１の周囲近傍の高さよりも大きくされる。

図３は、発光パネルの一部の概略図であり、透明板型部材１及び支持部材９が、支持部材９の低い方の側１２が板型部材１の後側４に接するように、互いに接して配置される。キャビティ２の円錐型側壁７は、充填要素１０の対応する表面に接し、接触表面は、図３における破線１３によって示される。接触表面（破線１３）は、円錐の表面に延在し、この円錐は、点・鎖線１４によって示される一方で、円錐の軸は、点・鎖線１５によって示される。

閉空間１１の低い方の壁である、キャビティ２の底部８は、（図中右側の）板型部材１の縁部から入来する光放射（矢印１６）が板型部材１の前側３へ反射される（矢印１７）表面である。

本発明の実施例において、円錐の頂点角度（線１４間の角度）は10度であり、円錐の軸（線１５）は、板型部材１の後側４に直角である。キャビティの側壁７に対する充填要素１０の寸法は、２つの表面（破線１３）間の堅固な接触を提供し、これにより、光学接触をなす。支持部材９の低い側１２は、板型部材１の後側４に接触し得る、又はこの部分４から特定の距離を有し得る。後側４は、結合入力された光放射を反射する表面であり得る。しかし、別の実施例において、支持部材９の低い側１２は、板型部材１の後側４と光学接触を構成し、これにより、結合入力された光放射は、板型部材１及び支持部材９の両方によって導かれる。

図４は、２つの部材１・９の組み立て前の、透明板型部材１及び支持部材９の第１実施例の斜視図である。板型部材１の後側４は、キャビティ２を有し、支持部材９の低い側１２は、充填要素１０を担持する。２つの部材１・９が接合される場合、各充填要素１０は、対応するキャビティ２に一致し、一方で、図３に示されるように、充填要素１０の傾けられた低い側と対応するキャビティ２の傾けられた底部との間において閉空間が維持される。光は、光入射縁部１８を介して板型部材へ結合され、（図４には示されないが、図３に示される）キャビティ２の傾けられた底部８からの鏡面反射によって板型部材１の前側（低い側）を介して結合出力される。

図５は、透明板型部材１とそれぞれ複数の充填要素１０を担持する複数の支持部材９を有する発光パネルの第２実施例の斜視図である。１つのより大きな支持部材９（図４）の代わりに複数の小さい支持部材９の存在は、発光パネルの組み立てを促進し、より小さい支持部材９の生産性は複雑にならない。

上述の本発明に従う発光パネルの２つの実施例は例のみであり、他の多くの実施例も可能である。

１透明板型部材
２部材１におけるキャビティ
３部材１における前側
４部材１における後側
６キャビティ２の円形縁部
７キャビティ２の円錐型側壁
８キャビティ２の湾曲された底部
９板型支持部材
１０支持部材９によって担持される充填要素
１１底部８及び充填要素１０間の空間
１２支持部材９の低い側
１３側壁７及び充填要素１０間の接触を示す２つの破線
１４円錐を示す２つの点・鎖線
１５円錐１４の軸を示す点・鎖線
１６結合入力された光を示す矢印
１７前側１３を介して結合出力される光を示す矢印
１８板型部材１の縁部

Claims

発光パネルであって、光源からの光を当該発光パネルへ結合する少なくとも１つの光入射縁部を有する発光パネルであり、当該発光パネルは、発光前側及び、これに並行な、複数のキャビティを有する後側を有する板型半透明部材を含み、光が、前記板型半透明部材を介して、キャビティの表面からの鏡面反射によって結合出力される、発光パネルにおいて、各キャビティが、側壁及び底部を有し、前記キャビティにおいて前記底部が前記後側へある角度で延在する一方で、各キャビティが、当該キャビティの前記側壁の大部分と接触する充填要素を含み、前記充填要素と前記キャビティの前記底部との間にある距離が存在する、発光パネル。
請求項１に記載の発光パネルにおいて、前記キャビティの前記側壁が、前記板型部材の前記後側へほぼ直角であることを特徴とする、発光パネル。
請求項１又は２に記載の発光パネルにおいて、前記キャビティの前記側壁の表面が、前記板型部材の前記後側から内部へ先細りになることを特徴とする、発光パネル。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光パネルにおいて、前記キャビティの前記側壁の表面が、前記板型部材の前記後側から内部へ先細りになる円錐形状を有する一方で、前記円錐の軸は前記後側にほぼ直角であり、前記円錐の頂点角度は20度より小さく、好ましくは、2度と10度の間である、ことを特徴とする、発光パネル。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光パネルにおいて、前記キャビティの底部が、凹型形状を有することを特徴とする、発光パネル。
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光パネルにおいて、前記底部の中央領域において前記充填要素と前記キャビティの前記底部との間の前記距離が、前記キャビティの前記側壁の近傍における距離より大きいことを特徴とする、発光パネル。
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光パネルにおいて、前記キャビティの前記底部に面する前記充填要素が、平坦な表面を有することを特徴とする、発光パネル。
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光パネルにおいて、前記キャビティの前記底部が、10度と60度との間、好ましくは25度と50度との間の角度で、前記板型部材の前記後側へ延在することを特徴とする、発光パネル。
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光パネルにおいて、板型支持部材を特徴とし、複数の前記充填要素が、前記板型部材の後側に位置される前記板型支持部材に装着される、発光パネル。
請求項７に記載の発光パネルにおいて、複数の板型支持部材が、前記板型部材の後側に存在する一方で、前記板型支持部材の縁部が互いに近接して位置されることを特徴とする、発光パネル。
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光パネルにおいて、前記充填要素の材料が、前記板型部材の材料より柔軟性があることを特徴とする、発光パネル。