JP2011159436A - エッジライト式照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤを光源とし、照明装置として十分な照度を有し、かつ薄型に製作することができるエッジライト式照明装置を提供する。
【解決手段】略四角形状をなす導光板１と、導光板１の側端面から導光板１の内部に出射方向を向け、該側端面を取り囲むように配列されたＬＥＤ光源２と、ＬＥＤ光源２から導光板１に導入された光が出射する該導光板の出光面と反対側の反射面１ｂに、導光板１を覆うように配置された反射シート３と、筐体６とを備え、導光板１の反射面１ｂの表面に、光を乱反射させる光乱反射部９が、複数のドットを除いた前記反射面１ｂの地の部分に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、角形導光板の少なくとも一辺からＬＥＤ（発光ダイオード）の光を導光板内に入射して、該導光板の正面から光を出射するエッジライト式照明装置に関するものである。かかるエッジライト式照明装置は、特にオフィスや家屋の天井や壁面に取り付けて使用する照明装置として有用である。

近年、省エネルギーの観点からＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とした照明装置が開発、商品化されている。例えば天井面に設置する照明装置（シーリング灯）の場合、ＬＥＤ光源を、その出射面を垂直下方に向けて設置し、ＬＥＤ光源の直下に乳白色の透光板を設置する。ＬＥＤ光源から発した光は、該透光板を透過・拡散し、屋内全体を照明する（特許文献１〜３参照）。このような照明装置は、ＬＥＤ光源の出射面が照明しようとする空間に向きあっているので、「直下方式の照明装置」という。

特開２００９−２８３２１４号公報 特開２００９−５４３３０号公報 特開２００３−８６００６号公報 特開２００８−１５２９８３号公報

しかしながら、前述した直下方式の照明装置は、屋内全体を照明するために、ＬＥＤ光源と、該光源の直下に設置される乳白色の透光板との間にある程度の間隔が必要とされるので、ある程度の厚みが必要となる。現在、より薄型の照明装置が要望されている。
そこで、直方体状の導光板を備え、該導光板の側端面にＬＥＤ光源を配置し、導光板の反射面側に、複数のドットを白色インクでシルクスクリーン印刷し、かつ光源より遠ざかるに従ってドットの直径が大きくなるようにされた照明装置が提案されている（特許文献４参照）。

しかし、このような導光板を備える照明装置は、照度が不足し、必ずしも十分なものではなかった。
本発明の目的は、ＬＥＤを光源とし、照明装置として十分な照度を有し、かつ薄型に製作することができるエッジライト式照明装置を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明のエッジライト式照明装置は、略多角形状をなす導光板と、前記導光板の少なくとも１つの側端面から該導光板の内部に出射方向を向け、前記側端面の周囲に配列されたＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源から前記導光板に導入された光が出射する該導光板の出光面と反対側の反射面に該導光板を覆うように配置された反射シートと、前記ＬＥＤ光源、前記導光板及び前記反射シートを支持し、それらの位置関係を保持するために設けられた筐体とを備え、前記導光板の反射面のうち、光を乱反射させるため、複数のドットを除いた前記反射面の地の部分に光乱反射部が形成され、かつ、前記光乱反射部は、前記側端面側から離れるにしたがって前記ドットの密度が低くなるようなパターンで形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、略多角形状をなす導光板の端面から内部に導入されたＬＥＤ光源からの光は、導光板と空気との界面の光学的密度差に伴い全反射を繰り返しながら進行する。この進行の途中で光乱反射部に入射すると、光乱反射層で乱反射し、導光板と空気との界面において臨界角以下になって導光板の前面から外部に放射される。また光乱反射部を透過した光も、その導光板の反射面を覆うように配置された反射シートによって反射され、導光板内に戻った後、導光板の出光面から出光する。そして、この構成を採用することにより、薄型にでき、かつ、照明装置としての照度も確保できるエッジライト式照明装置を提供することができる。

また光乱反射部が複数のドットを除いた反射面の地の部分に形成され、かつ、側端面側から導光板の中心部に近づくにしたがってそのドット密度が低くなるようなパターン、いわゆるネガパターンで形成される。このパターンでは、ドット部分が光全反射部となる。導光板に入射された光は、全反射部で全反射を繰り返しながら導光板の内部に進行していく一方、その一部が光乱反射部で乱反射し、導光板から出光していく。この際、導光板の反射面から出射された光は、反射シートにより反射されて再度導光板に入射された後、導光板の出光面から出光することになる。ここで、導光板の側端面側から導光板の中心部に近づくにしたがって前記ドット（光全反射部）密度を低めることにより、照度ムラを低減することが可能となる。

前記導光板は平面視して四角形状であってもよい。また、前記導光板の厚みは１〜１０ｍｍであり、一辺の長さは１００〜１２００ｍｍ、他辺の長さは１０〜６００ｍｍであることが好ましい。前記ＬＥＤ光源は、前記導光板の対向する２辺に配列されていてもよい。
前記ＬＥＤ光源が前記導光板の側端面に一定間隔で配列されていてもよい。この構成では、照度ムラを減らし、照度の高い照明装置とすることができる。

光乱反射部は、光を散乱させる粒子を、導光板の反射面の表面に、例えば印刷により塗布することにより形成することができる。導光板は、メタクリル樹脂材料から形成されるものであってもよい。
また、導光板の出光面の周囲部とＬＥＤ光源との間に、リフレクターが設けられていてもよい。これはＬＥＤ光源から直接漏洩する光を反射させ、導光板に効率的に導入させるためである。

本発明は導光板の出光面側に配置された光拡散用シェードをさらに有するものであってもよい。

以上のように本発明によれば、照明装置自体を薄型化できるとともに、照度ムラを抑制しつつ、導光板から光を効率よく出光させることにより、照明装置として十分な照度を得ることができる。本発明のエッジライト式照明装置は、特に屋内向けの照明装置として好適なものである。

エッジライト式照明装置１０の外観を示す斜視図である。 図１の中心線Ａ−Ａで切断し、エッジライト式照明装置１０の内部構造を模式的に表した断面図である。 エッジライト式照明装置１０の構成を模式的に説明するための分解斜視図である。 導光板１の反射面１ｂに複数形成された、ドットによるポジパターンの一例を示す図である。 導光板１の反射面１ｂに複数形成された、ドットによるポジパターンの一例を示す図である。 導光板１の反射面１ｂに複数形成された、ドットによるネガパターンの一例を示す図である。 導光板１の反射面１ｂに複数形成された、ドットによるネガパターンの一例を示す図である。 実施例に係るエッジライト式照明装置１０′の内部構造を模式的に表した断面図である。 光乱反射部におけるインク塗布面積の割合を縦軸とし、導光板１の側端面（ＬＥＤ光源側）からの距離を横軸としたグラフである。

本発明のエッジライト式照明装置について、添付図面を参照しながら説明するが、本発明の実施はこれらの形態に限定されるものではない。
図１は、エッジライト式照明装置１０の外観を示す斜視図である。このエッジライト式照明装置１０は、扁平な角柱体の形状をしており、例えば天井に取り付けるシーリング灯、壁面に取り付けるブラケット灯などに用いられる。角柱体の中心線をＡで表している。

図２は、エッジライト式照明装置１０の内部を模式的に表す、中心線Ａで切断した断面図である。エッジライト式照明装置１０は、導光板１と、ＬＥＤ光源２とを有している。導光板１は、互いに平行な上多角形面及び下多角形面と、上多角形面の辺と下多角形面の辺とで区画される平行帯状の閉じた面とで構成される形状、すなわち多角柱体をなしている。上多角形面及び下多角形面は、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形などであれば良い。また正確な多角形でなくてもよい。たとえば四角形の場合、全ての角が直角でなくてもよく、台形、平行四辺形など任意の四角形でよい。以下、「四角形」すなわち導光板１が直方体であることを想定して説明を進める。

下四角形面は、ＬＥＤ光源２より出て導光板１の側端面１ｃに入射した光が出光する出光面１ａを構成する。上四角形面は、出光面１ａに対向する反射面１ｂを構成する。そして平行帯状の閉じた面は、ＬＥＤ光源２の光が入射する側端面１ｃを構成する。
ＬＥＤ光源２は、通常、微小なＬＥＤを一定間隔で複数個配置したものである。ＬＥＤ光源２は、図２に示すように、導光板１の側端面１ｃに対して出射方向を向け、側端面１ｃに対向するように配列されている。ＬＥＤ光源２は、導光板１の少なくとも１つの側端面１ｃに対向するように配列されていればよい。例えば導光板１の１つの側端面１ｃに対向するように配列されていてもよいし（１灯式）、導光板１の一対の対向する各側端面１ｃに対向するように配列されていてもよいし（２灯式）、導光板１のすべての側端面１ｃにそれぞれ対向するように配列されていてもよい。このうち、一対の対向する２辺の側端面１ｃに光源を配設する２灯式がより好ましい。

また、導光板１の反射面１ｂ側には、反射面１ｂを覆うようにして略角形状の反射シート３が配置され、導光板１の出光面１ａ側には略角形状の光拡散用シェード４が配置されている。さらに出光面１ａの周囲部には、ＬＥＤ光源２からの光を効率的に導光板１に導入するためのリフレクター５と、ＬＥＤ光源２、導光板１、反射シート３、光拡散用シェード４及びリフレクター５を支持・格納し、それらの位置関係を保持するために設けられた直方体型の筐体６が備えられている。

図３は、エッジライト式照明装置の分解斜視図である。
筐体６は、同図に示されるように、四角形の天板６ａと、その周縁部から、下方に向けて降りている側面６ｂとを有する。側面６ｂの下部は開口になっている。
筐体６の材質は、アルミニウム、鉄などの金属でもよく、ＡＢＳなどの樹脂でもよい。筐体６は、各部材を固定化し、保護するだけでなく、放熱板としての機能も担うので、特に金属であることが好ましい。金属としては鉄、ＳＵＳ、アルミニウムなどが挙げられ、特に放熱性、加工性の観点からアルミニウムが好適に用いられる。例えばアルミニウムで形成される場合、その天板６ａ及び側面６ｂを形成するアルミニウム板の厚みは、限定されるものではないが、アルミニウムの金属としての弾性（変形性）を考慮し、０．５〜３ｍｍ程度が好ましい。０．５ｍｍ以下の場合、それ自体で各部材の固定は可能であるものの、各部材の重量により筐体６の変形が起こりやすく、しいては故障に繋がる恐れがある。０．５ｍｍ以下の板を用いる場合は別の枠、補強材などを併用するとよい。３ｍｍ以上の場合、筐体６の重量が大きくなる。

また天板６ａと側面６ｂとは同一材料で一体に成形されたものでもよく、別々に形成された後、溶接、接着、ネジ止めなどの方法で合わされたものでもよい。この筐体６の天板６ａには、シーリング灯であれば部屋の天井面に、ブラケット灯であれば壁面に取り付けられるような取付け器具（電源の供給端子を含む）が付属している。
ＬＥＤ光源２は、通常、筐体６の側面６ｂの内面に、取り付けられている。ＬＥＤ光源２は、ＬＥＤを複数配置した長尺の基板であるＬＥＤアレイ基板２ａを配列して構成される。ＬＥＤアレイ基板２ａとして、ＬＥＤアレイ基板２ａの基板面に対して垂直に発光させるトップビュー型、ＬＥＤアレイ基板２ａの基板面に対して並行に発光させるサイドビュー型共に使用が可能であるが、導光板１の側端面１ｃに光を入射させる観点から、トップビュー型が適する。またＬＥＤアレイ基板２ａは、筐体６の側面６ｂの内面に配置できるよう、平面状の基板を使用することが好ましい。

ＬＥＤアレイ基板２ａには、通常、３０ｍｍあたり１〜６個のＬＥＤが配置される。ＬＥＤが３０ｍｍあたり１個未満となる粗い配置の場合は、導光板１の周囲から導入される光の均一性が欠如し、導光板１の周辺部に輝度のムラを生じる結果となる。一方、３０ｍｍあたり６個より多く配置することは、ＬＥＤの大きさの観点から、これ以上の密にＬＥＤアレイ基板２ａへ搭載することが困難であると同時に、ＬＥＤのコストの面からも好ましくない。

例えば筐体６の側面６ｂの各内辺の長さが３００ｍｍと４５０ｍｍであり、このうち、４５０ｍｍのほうの対向する側端面１ｃに光源を配設する２灯式を採用する場合、その側端面１ｃの長さは合計９００ｍｍになるので、ＬＥＤアレイ基板２ａの長さを約１５０ｍｍとした設計した場合、各辺３本、計６本のＬＥＤアレイ基板２ａが搭載可能であり、ＬＥＤ個数としては３０個〜１８０個のＬＥＤが配置可能である。

エッジライト式照明装置に搭載するＬＥＤの数の決め方は、ＬＥＤ１つあたりの消費電力（Ｗ）と当該照明装置として設定したワット数から一義的に求めることが可能である。すなわち、当該照明装置として設定したワット数をＬＥＤ１つあたりの消費電力（Ｗ）で割れば、ＬＥＤの数が決まる。
照明装置のワット数は、照明空間に必要な照度に応じて任意に設計できるが、蛍光灯照明としては概ね１０〜８０Ｗの使用が一般的である。省エネルギーの観点から２０〜６０Ｗに設計されるのが好ましい。

ＬＥＤを搭載したＬＥＤアレイ基板２ａを配置するには、ＬＥＤアレイ基板２ａを複数用意し、側面６ｂの内面に貼り付けていく。このとき、ＬＥＤに電源を供給する電線の配線も行う。配線された電線の端は、筐体６の天板６ａに設けた取り付け器具に接続される。なお、筐体６が金属の場合、ＬＥＤアレイ基板２ａの取り付けは、基板と筐体６とが短絡しないように絶縁シートを介在させて行うのが好ましい。この絶縁シートは放熱機能を有するシートであることがさらに好ましい。

ＬＥＤ光源２の色については、特に制限はないが、照明装置として使用する上では白色のものが好ましい。なお、白色ＬＥＤとしては、青色ＬＥＤと黄色蛍光体との組み合わせにより白色光を発するものや、赤、青、緑のそれぞれのＬＥＤを組み合わせることにより白色光を発するもの等が挙げられる。
ＬＥＤの発光部分のサイズは、一般的なＬＥＤであれば、特に限定されるものではないが、導光板１の厚み以下の幅である方が好ましい。一般的にＬＥＤは発光部分からの出射方向の広がりが法線方向に対して±６０°（出光角１２０°）であることから、より有効に導光板に光を送り込むためには、ＬＥＤの発光部分のサイズは導光板１の厚みをｄとすると（図３参照）、１ｄ以下、好ましくは０．９ｄ、更に好ましくは０．８ｄ以下となるサイズが良い。

導光板１は、光透過性の良好な透明基板であることが好ましい。その材質としては、例えば、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂の如き熱可塑性樹脂が挙げられる。また、それらの２種以上を混合したものを使用してもよく、それら樹脂の積層体を使用してもよい。中でも、透明性、導光性、加工性の点からメタクリル樹脂が好ましい。メタクリル樹脂としては、全光線透過率が９０％以上であるものがより好ましい。メタクリル樹脂板に、難燃性や帯電防止性を付与したものでも良い。

導光板１は、薄い直方体であるが、その頂角部が丸みを帯びるよう加工されていてもよい。その厚みは、１〜１０ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍである。厚すぎると照明装置全体の重量が多くなる。導光板１の厚さの下限は、ＬＥＤ光源２から広がりながら出射される光を良好に入光させる観点から決まる。ＬＥＤ光源２と導光板１の側端面１ｃとの距離が長くなるほど、導光板１の厚さの下限は大きくなる。側端面１ｃとの距離が接近すれば導光板１の厚さの下限は小さくなるが、それでもＬＥＤの発光部分のサイズよりも大きくなるようにすることが好ましい。

導光板１の各辺の長さは、四角形の対向する２辺にＬＥＤ光源２を配置する２灯式の場合、ＬＥＤ光源２が配置される辺は１０〜６００ｍｍの範囲が好ましく、１００〜４００ｍｍがさらに好ましい。ＬＥＤ光源２が配置されない辺は１００〜１２００ｍｍの範囲が好ましい。導光板１内の導光距離はＬＥＤ光源２から最大６００ｍｍ程度であり、対向する側端面１ｃから導光する場合、これで導光板１の長辺の上限が１２００ｍｍと決まる。導光板１の大きさがこれ以上大きくなると光が届きにくくなる。ＬＥＤ光源２が配置されない辺の長さは、室内灯に使用する観点から、１００〜６００ｍｍの範囲であればさらに好ましい。

導光板１の反射面１ｂ側に配置される反射シート３は、略四角形状であり、導光板を覆うとともに、ＬＥＤ光源２より発した光を効率的に導光板に入光させるため、導光板１の大きさを超えて、ＬＥＤ光源２の近傍まで伸ばして配置されるようにする。このため反射シート３の直径は、ＬＥＤ光源２が配置されている部分も覆うので、導光板１よりやや大きくなる。

反射シート３の材質は、例えば、白色ポリエステル製の低発泡フィルムや、ガラス又はプラスティックフィルムに反射率の高い金属を蒸着させたもの等が挙げられる。反射シート３の厚さは、通常５０〜８００μｍ程度である。
導光板１の出光面側には、光拡散用シェード４が配置される。かかる光拡散用シェード４は、略四角形状の平板であり、その直径は筐体６の側面６ｂをカバーできるように、筐体６の大きさと同程度か少し大きめである。厚みは、０．１〜５ｍｍであり、この範囲より厚すぎると照明装置全体の重量が多くなるため好ましくない。この範囲より薄すぎると強度が保てない。

光拡散用シェード４は、透明基板に光拡散性能が付与されたものであり、従来公知の光拡散用シェードを採用することができる。かかる透明基板の材質としては、前述した導光板と同様、例えば、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂の如き熱可塑性樹脂等が挙げられる。また、それらの２種以上を混合したものを使用してもよく、それら樹脂の積層体を使用してもよい。中でも、成形性、表面硬度の点からメタクリル樹脂が好ましい。なお、必要に応じて、光拡散用シェード４のさらに外側にプリズムシートを配置することもできる（図示せず）。また、光拡散用シェード４を透明体で構成して、プリズムシートで光を拡散させるという実施も可能である。

光拡散用シェード４の透明基板に光拡散性能を付与する方法としては、従来公知の方法を採用することができ、例えば、該透明基板の表面に凹凸形状を施す方法や、透明基材内に該透明基材と屈折率の異なる光拡散剤を含有させる方法等が挙げられる。この光拡散剤としては、アクリル系架橋ビーズやＭＳ系架橋ビーズ等の有機系微粒子や、シリカ、酸化チタン、硫酸バリウムなどの無機系微粒子が挙げられ、必要に応じてそれらの２種以上を用いることができる。中でも、有機系微粒子が好ましい。

光拡散用シェード４としては、ヘイズ値が８０〜１００％であり、全光線透過率が３５〜８０％であるものが好適に採用される。
光拡散用シェード４は、前述した導光板１と同様、四角形などの多角形であっても良い。その厚さは、通常０．１〜５ｍｍ程度であり、好ましくは０．５〜４ｍｍである。
リフレクター５は、ＬＥＤ光源２より出射した光を良好に導光板１に入射させるために、導光板１の出光面側に、ＬＥＤ光源２の近傍及び導光板１の周縁部を遮蔽するようにして配置される。また、導光板１の１辺にＬＥＤ光源２を配置する１灯式の場合、又は、対向する２辺にＬＥＤ光源２を配置する２灯式の場合において、リフレクター５は、ＬＥＤ光源２が配置されていない各辺の周縁部に配置されてもよい。リフレクター５自体は四角枠状のものであってもよく、長尺状のものを数枚使用してもよい。リフレクター５が四角枠状のものである場合、その外寸法は、リフレクター５を筐体６に収納するために、角柱状の側面６ｂの内寸法よりも小さいことが好ましい。リフレクター５が四角枠状のものである場合、その内寸法は、導光板１の周辺部から出射する光を漏らすことなく遮るために、導光板１よりも小さいことが必要である。

リフレクター５の材質は光を遮蔽するものであれば限定されない。金属板でもよく、反射シート３と同様の材質、例えば、白色ポリエステル製の低発泡フィルムや、ガラス又はプラスティックフィルムに反射率の高い金属を蒸着させたものでもよい。その厚さは、通常５０〜４００μｍ程度である。
エッジライト式照明装置は、以上のように導光板１の側端面１ｃに光を入射させるという構造を有するので、照明装置全体の高さを低くすることができる。

照明装置全体の高さは、筐体６をカバーする光拡散用シェード４の高さであり、それは筐体６の高さに応じて決まる。筐体６の高さは、ＬＥＤアレイ基板２ａの幅と遊び部分の合計で決まるので、ＬＥＤアレイ基板２ａの幅しだいで高くも低くもできる。通常、ＬＥＤアレイ基板２ａの基板として所定の狭い幅のものを用いることにより、エッジライト式照明装置の高さを、５〜２０ｍｍ程度とすることができる。この中でも、照明装置としては５〜１０ｍｍがさらに好適である。

このように、導光板１の側端面１ｃから光を入射させる構造とすることにより、薄型の照明装置とすることができる。
導光板１の反射面１ｂには、光を乱反射させるための光乱反射部９が形成されている。光乱反射部９は、導光板１の反射面１ｂに一定の模様ができるように凹凸（スリガラス）加工を施して形成してもよく、導光板１の反射面１ｂに一定の模様ができるようにインク等を付着させて形成してもよい。この模様は、導光板１の反射面１ｂに複数形成された略円状、略三角形状、略四角形状等からなる互いに重複しない図形の集合である。この明細書では、前者の互いに独立した図形の集合からなる模様を「ドット模様」と言い、１つ１つの図形を「ドット」という。

図４〜７は、導光板１の反射面１ｂに複数形成された略円状のドットパターンを示す図である。光は、各パターンの左側及び右側から導入される。
模様を形成する方法として、例えば、レーザーによる導光板表面への直接加工で模様を付与する方法や、インク等を印刷する方法、蒸着する方法等が挙げられる。印刷法は一般的には（シルク）スクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷などがあるが、その中でも、スクリーン印刷により形成するのが好ましい。インクは、一般的にバインダー樹脂成分と反射材成分と溶剤からなり、バインダー樹脂成分は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂などが被印刷物との密着性を考慮した上で選択される。バインダー樹脂成分は反応性を伴うものであってもよく、例えば熱硬化、エネルギー線硬化樹脂であっても良い。反射材成分は一般的に無機系微粒子またはバインダー樹脂成分とは屈折率が異なる有機系微粒子が使用される。無機系微粒子としてはシリカや酸化チタンなどの微粒子が有用であり、有機系微粒子としてはバインダー樹脂との屈折率差（Δｎ）が ０．０１＜Δｎ＜０．１程度のもの、例えば、アクリル―スチレン架橋系ビーズやシリコーン粒子が好ましく使われる。反射材成分の粒子サイズはスクリーン印刷での目詰りやインクジェット印刷でのノズル詰り等の不具合が起こらない大きさが選定されるべきである。溶剤は、インク自体が均一流体になるよう、バインダー樹脂を溶解させることが出来、かつ反射材成分が均一に分散可能であるもので、かつ、乾燥により簡略に除去可能な沸点（揮発能）を有する溶媒が適宜選択され、例えば、トルエン、酢酸エチル、塩化炭素などがあげられる。また、印刷インキ中には印刷厚みを均一にさせるレベリング剤（高沸点溶媒）を少量添加するなど、他の添加剤が含有されても良い。スクリーン印刷は、室温付近で導光板に前記インクを塗布した後、室温〜８０℃程度で乾燥することにより行われる。

導光板１の反射面１ｂに模様を形成する場合、（１）ドットに対応する部分に凹凸加工したり、インク等を付着させる方法と、（２）ドット以外の地の部分に対して凹凸加工したり、インク等を付着させる方法とがある。前者を「ポジパターン」、後者を「ネガパターン」という。
図４と図５は、ポジパターンで作られた略円状のドット模様を示す図である。黒い丸がドットであるが、実際にこのような黒い色とは限らない。ドット模様を凹凸加工で作った場合や白いインキを使った場合、ドットの色は白色となる。有色のインキを使えば、ドットの色はそのインキの色になる。

ポジパターンでドット模様を作る場合、光乱反射部９は、ＬＥＤ光源２が配置されている側端面１ｃから離れるにしたがって、そのドット密度が高くなるように形成する。ドット密度が高くなるように形成する方法としては、（１）図４に示すように隣接するドット間のピッチ（中心間距離）を一定とし、ＬＥＤ光源２が配置されている側端面１ｃ側から離れるにしたがって、１つのドット面積を大きくしていく方法や、（２）図５に示すように１つのドットの面積を一定とし、ＬＥＤ光源２が配置されている側端面１ｃ側から離れるにしたがって、隣接するドット間のピッチを短くしていって、そのドット密度を高めていく方法等が挙げられる。

図６と図７は、ネガパターンで作られた略円状ドット模様を示す図である。白いドット模様が地の部分であるが、通常導光板１は透明であるので、このような白い色をしているわけではない。黒い部分は、凹凸加工やインキの塗布でネガパターンが形成された部分であるが、実際にこのような黒い色とは限らない。凹凸加工で作った場合や、白いインキを使った場合、ネガパターンの色は白色となる。有色のインキを使えば、ネガパターンの色はそのインキの色になる。

ネガパターンでドット模様を作る場合、光乱反射部９は、ＬＥＤ光源２が配置されている側端面１ｃ側から離れるにしたがって、そのドット密度が低くなるように形成するのが好ましい。ドット密度が低くなるように形成する方法としては、（３）図６に示すように隣接するドット間のピッチ（中心間距離）を一定とし、ＬＥＤ光源２が配置されている側端面１ｃから離れるにしたがって、１つのドット面積を小さくしていく方法や、（４）図７に示すように、１つのドットの面積を一定とし、ＬＥＤ光源２が配置されている側端面１ｃ側から離れるにしたがって、隣接するドット間のピッチを長くしていって、そのドット密度を低めていく方法等が挙げられる。

本発明では、前述したパターンのうち、光源から遠ざかるに従って光乱反射部９の密度を増加させるようなネガパターンで形成されることを特徴とするものである。
ポジ型のドットパターンでは中央部の占有面積率が上がりすぎてドット・ドット間距離が０になる、すなわち直線状に連結されて線状の部分（輝線）が発生し、輝度ムラが発生することがあったが、ネガパターンを採用することにより、前記輝線が発生することなく、占有面積率を向上させることができる。

また、かかるドットの配列は、導光板１の形状が四角形であるため、縦横格子状に配列されていてもよい。また、任意の１つのドットの中心から該ドットと隣接するドットの中心を結ぶことにより、正三角形が描かれるように配列されていてもよい。
また、ドット状の光乱反射部９を形成する場合、１つのドット面積は、通常０．０１〜３．０ｍｍ²、好ましくは０．０１〜２．５ｍｍ²である。隣接するドット間のピッチは、通常０．５〜３．０ｍｍ、好ましくは１．０〜２．０ｍｍである。

単位面積当たりに占めるインク塗布面積割合は、前述したパターンを形成するように適宜設定しうるが、導光板入射端近傍では、１０〜７０％程度が好ましく、光源より最も遠くなる領域では、８０％以上になるのが好ましい。
以上の構成により、ＬＥＤ光源２より出射した光は、導光板１の側端面１ｃから導光板１内に入射する。そしてこの入射光は、導光板１内で導光板と空気との界面の光学的密度差に伴い全反射を繰返しながら進行する。この進行の途中で光乱反射部に入射すると、光乱反射層で乱反射し、導光板と空気との界面において臨界角以下になって導光板の前面から外部に放射される。また光乱反射部を透過した光も、その導光板の反射面を覆うように配置された反射シートによって反射され、導光板内に戻った後、導光板の出光面から出光する。そして、この構成を採用することにより、照明装置としては薄型でありながら、十分な照度が得られる照明装置を提供することができる。

＜エッジライト型照明装置＞
図８の断面図に示すようなエッジライト型照明装置１０′を作製した。このエッジライト型照明装置の断面図が図２と異なるところは、図２では導光板１の出光面１ａ側には、略四角状の光拡散用シェード４が配置されていたが、図８の例では、拡散フィルム７を使用し、クリア保護板８が、この拡散フィルム７を覆っていることである。すなわち、拡散フィルム７とクリア保護板８とで、光拡散用シェード４の機能を実現していることである。ＬＥＤ光源２は導光板１の対抗する２辺に配置されている。他の、導光板１、光乱反射部９など本発明の特徴的な部材の構成は、図２も図８も同様である。

図８において、クリア保護板８として住友化学株式会社製メタクリル樹脂組成物「スミペックス（登録商標）E000」（厚さ1.5mm）を用いた。拡散フィルム７として（株）きもと製「GM7」（厚さ180μｍ）を用いた。導光板１として住友化学株式会社製メタクリル樹脂組成物「スミペックス（登録商標）E005」（1200mm×300mm、厚さ4mm）を用いた。導光板１の反射面１ｂには、実施例１〜３、比較例に記載したように光乱反射部９を、スクリーン印刷により形成した。スクリーン印刷に使用したインクの配合は、揮発硬化型樹脂インク＝７６．８重量％、アクリルビーズ＝１６．４重量％、シリカ微粒子＝３．２重量％、蛍光体＝３．６重量％である。反射シート３として東レ株式会社製「E60」を用いた。筐体６は厚さ1mmのアルミニウム板で製作した。ＬＥＤ光源２として日亜化学工業株式会社製の白色ＬＥＤを用いた。ＬＥＤアレイ基板２ａは、筐体６の内面に放熱テープを用いて固定した。拡散フィルム７として、東レ株式会社製の「Ｅ６０」（厚さ１８０μｍ）を配置した。

導光板１のサイズは長辺1200mm、短辺300mmの矩形状である。その向かい合う長辺に４８個/300mmの密度でＬＥＤを配置した。したがって、各長辺には、１９１個のＬＥＤを設置したことになる。両長辺にＬＥＤを配置したので、ＬＥＤの数は合計３８２個になる。ＬＥＤ光源２は、直流駆動（２４Ｖ）することとした。全体の消費電力は６４Ｗである。
＜光乱反射部のドットパターン＞
導光板１の仮想的な中心線Ａ（短辺に垂直な線）とすると、その中心線Ａに関して左右対称の、略円状のドットパターンを施した。

実施例１（ネガパターン）：ドットのピッチ（中心間距離）を一定とし、光源が配置されている側端面側より中心線に近づくにしたがって、そのドット面積が小さくなるように形成した（図６参照）。インクは導光板１の地の部分に塗布している。ドットのピッチは１．７ｍｍ、最小直径は０．１９ｍｍ、最大直径は１．２２ｍｍである。
実施例２（ネガパターン）：ドットのピッチ（中心間距離）を一定とし、光源が配置されている側端面側より中心線に近づくにしたがって、そのドット面積が小さくなるように形成した（図６参照）。インクは地の部分に塗布している。ドットのピッチは１．７ｍｍ、最小直径は０．１７ｍｍ、最大直径は１．６４ｍｍである。

実施例３（ネガパターン）：ドットのピッチ（中心間距離）を一定とし、光源が配置されている側端面側より中心線に近づくにしたがって、そのドット面積が小さくなるように形成した（図６参照）。インクは地の部分に塗布している。ドットのピッチは１．７ｍｍ、最小直径は０．５５ｍｍ、最大直径は１．６２ｍｍである。
比較例：（ポジパターン）：ドットのピッチ（中心間距離）を一定とし、光源が配置されている側端面側より中心線に近づくにしたがって、そのドット面積が大きくなるように形成した（図４参照）。インクはドットの部分に塗布している。比較例では、ドットのピッチは１．７ｍｍ、最小直径は１．０６ｍｍ、最大直径は１．５３ｍｍである。

図９は、単位面積当たりに占めるインク塗布面積割合（％）を縦軸とし、導光板１の側端面（ＬＥＤ光源側）からの距離を横軸としたグラフである。
＜評価項目＞
（１）輝度ムラ評価：エッジライト型照明装置１０′を点灯させた状態で輝度ムラを目視で確認し、著しい輝度ムラが確認された場合「×」、輝度ムラがある場合「△」、軽微な輝度ムラの場合「○」、輝度ムラがない場合「◎」として評価した。

（２）照度測定：エッジライト型照明装置１０′を幅３ｍ、奥行３ｍ、高さ２ｍの箱状の白室の天井部中央に配置した。床、天井、壁の光反射率はそれぞれ７５％，７９％，７９％，である。エッジライト型照明装置１０′から法線方向に２ｍ離れた床の位置に照度計（東京光電株式会社製）を設置し、照度を測定した。
＜評価結果＞
実施例１〜３、比較例について行った、輝度ムラ評価の結果、照度測定の結果を表１に示す。

１ 導光板
１ａ 出光面
１ｂ 反射面
１ｃ 側端面
２ ＬＥＤ光源
２ａ ＬＥＤアレイ基板
３ 反射シート
４ 光拡散用シェード
５ リフレクター
６ 筐体
７ 拡散フィルム
８ クリア保護板
９ 光乱反射部
１０，１０′ エッジライト式照明装置

Claims (9)

1. 略多角形状をなす導光板と、
   前記導光板の少なくとも１つの側端面から該導光板の内部に出射方向を向け、前記側端面の周囲に配列されたＬＥＤ光源と、
   前記ＬＥＤ光源から前記導光板に導入された光が出射する該導光板の出光面と反対側の反射面に該導光板を覆うように配置された反射シートと、
   前記ＬＥＤ光源、前記導光板及び前記反射シートを支持し、それらの位置関係を保持するために設けられた筐体とを備え、
   前記導光板の反射面のうち、光を乱反射させるため、複数のドットを除いた前記反射面の地の部分に光乱反射部が形成され、かつ、前記光乱反射部は、前記側端面側から離れるにしたがって前記ドットの密度が低くなるようなパターンで形成されていることを特徴とするエッジライト方式照明装置。
2. 前記導光板は平面視して四角形状である請求項１記載の照明装置。
3. 前記導光板の厚みは１〜１０ｍｍであり、一辺の長さは１００〜１２００ｍｍ、他辺の長さは１０〜６００ｍｍである請求項２記載の照明装置。
4. 前記ＬＥＤ光源は、前記導光板の対向する２辺に配列されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記ＬＥＤ光源が前記導光板の側端面に、一定間隔で配列されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記光乱反射部は、光を散乱させる粒子を、前記導光板の反射面の表面に塗布することにより形成されている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 前記導光板が、メタクリル樹脂材料から形成される請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の照明装置。
8. 前記導光板の出光面の周囲部とＬＥＤ光源との間に、リフレクターが設けられている請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 前記導光板の前記出光面側に配置された光拡散用シェードをさらに有する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の照明装置。