JP6945448B2 - 発光装置、表示装置および照明装置 - Google Patents
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Description
1.第1の実施の形態
傾斜角度の異なる2種類の傾斜面を有する反射部材を備えた発光装置。
2.第1の実施の形態の第1変形例
平坦面と、その外縁に立設する傾斜面とを有する反射部材を備えた発光装置。
3.第1の実施の形態の第2変形例
光源基板を2以上の光源が共有するようにした発光装置。
4.第1の実施の形態の第3変形例
光源基板と反射部材とを一体化した発光装置。
5.第1の実施の形態の第4変形例
反射部材が曲面のみからなる反射面を有するようにした発光装置。
6.第2の実施の形態(表示装置;液晶表示装置)
7.表示装置の適用例
8.照明装置の適用例
[発光装置10の構成]
図1A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1Bは、発光装置10の要部を拡大して表す断面図である。図2は、発光装置10における反射シート3の平面構成を拡大して表す平面図である。また、図3は、図1Bに示した発光装置10の要部(破線で囲んだ符号IIIを付した部分)の構成を拡大して表す断面図である。なお、図1Aは、図2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は複数設けられ、基体100の内面100Sに、例えばマトリクス状に配列されている。複数の光源1はそれぞれ例えば内面100Sと直交する方向(Z方向)の光軸CLを有する点光源であり、具体的には白色光を発振するLED(Light Emitting Diode;発光ダイオード)により構成されている。複数の光源1は、例えば反射シート3に形成された複数の開口3Kに対応した位置に1つずつ配置されている。各光源1は、例えば駆動回路6が形成された複数の光源基板7の上に設けられている。駆動回路6は、例えば光源1の駆動を行うものである。複数の光源基板7は、それぞれ基体100の内面100Sに固定されている。
反射シート3は、入射光に対して反射、拡散、散乱など(以下、反射等という。)の光学的作用を及ぼす機能を有する。反射シート3は、基体100の内面100Sに沿って光源1を取り囲むように設けられ、光源1から離れるほど基体100からも離れるように光軸CLと実質的に直交する平面(XY平面)に対して傾斜した上面を有している。より具体的には、反射シート3は、光源1を取り囲む第1の領域R1に設けられた第1の領域部分31と、光源1と第1の領域部分31との間において光源1を取り囲む第2の領域R2に設けられた第2の領域部分32とを有している(図1B参照)。第1の領域部分31はXY平面に対して第1の角度θ1をなす第1の面31Sを含み、第2の領域部分32はXY平面に対して第1の角度θ1よりも小さい第2の角度θ2をなす第2の面32Sを含んでいる。第1の面31Sおよび第2の面32Sは、いずれも光源1から離れるほど基体100からも離れるように傾斜している。なお、第1の面31Sおよび第2の面32Sは、いずれも、例えば反射型レンズ2を経由して到達する光源1からの光に対して反射等の光学的作用を及ぼすものであり、それぞれ平面であってもよいし曲面であってもよい。
反射型レンズ2は反射面2Sを有しており、光源1からの光をその反射面2Sにおいて側方へ反射するように機能する。すなわち、反射型レンズ2は、XY平面において広範囲に光を広げることができる。さらに図1Bなどに示したように、反射型レンズ2は、例えば基体100の内面100Sから第1の高さH1の位置にある上端縁2Tを有する。第1の領域部分31の最外縁31Tは、第2の高さH2の位置にある。第2の高さH2は、第1の高さH1よりも低くなっているとよい。
拡散板4は、例えばX方向に伸びる複数のレンチキュラーレンズがY方向に並ぶように形成された第1の拡散板41と、Y方向に伸びる複数のレンチキュラーレンズがX方向に並ぶように形成された第2の拡散板42とがZ方向に積層されたものである。
光学シート群5は、例えば、拡散シート,レンズフィルム,偏光分離シートなどの複数のシート状部材が積層されたものである。但し、図1Aでは、それらを1つにまとめて図示している。
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の発光点から全方向に広がりつつ反射型レンズ2へ向かう。その光は、反射型レンズ2の反射面2Sで反射されたのち、反射シート3の第1〜第4の面31S〜34Sにおいて反射等の光学的作用を受ける。そののち、その光は拡散板4および光学シート群5へ向かう。また、一旦拡散板4へ到達した光の一部は拡散板4を透過せずに戻る戻り光となり、再度反射シート3により反射等されたのち、再度拡散板4へ向かうこととなる。最終的には拡散板4と光学シート群5とを通過し、光学シート群5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、光源1を取り囲むように設けられた反射シート3が、光源1から離れるほど基体からも離れるように第1の角度θ1をなす第1の面31Sを含むようにした。このため、光源1から発せられた光の一部は、例えば図4Aに示したように反射面2Sにおいて反射したのち第1の面31Sに到達し、第1の面21Sにおいて反射等されてその光源1の直上方向へ進行する光L1となる。一方、光源1から発せられた光の他の一部は、反射面2Sにおいて反射したのち例えば第2の面32Sに到達し、第2の面32Sにおいて反射等されて適度に広がる光L2となる。ここで、発光装置10では第2の面32Sが第2の角度θ2をなすようにしたので、隣のセル領域CRの直上へ広がる光を適度に抑えることができる。
[反射シート3Aを備えた発光装置10Aの構成および作用効果]
本実施の形態では、例えば図5に示した第1変形例としての反射シート3Aのように、第2の領域R2においてXY平面に沿って広がる第2の領域部分32Aを含むものとしてもよい。この場合であっても、第1の領域部分31の存在により、光源1の直上方向へ進行する光L1を形成することができる。よって、反射シート3Aを備えた発光装置10Aにおいても、輝度分布の緩和(輝度均質化)と部分駆動時のコントラスト比の向上との両立を図ることができる。
[共通の光源基板71を備えた発光装置10Bの構成および作用効果]
本実施の形態では、図6に示した発光装置10Bのように、光源基板7の代わりに2以上の光源1が共有する共通の光源基板71を設けるようにしてもよい。例えば帯状の光源基板71に、その長手方向に沿って所定の間隔で並ぶように複数の光源1を固定し、光源ユニットを予め複数作製しておき、それらの光源ユニットを基体100に並べるようにすれば、組立作業の効率化を図ることができる。
[光源基板と反射部材とを一体化した光学基板8を備えた発光装置10Cの構成および作用効果]
本実施の形態では、図7に示した発光装置10Cのように、光源基板7および反射シート3の代わりにそれらを一体化した光学基板8を設けるようにしてもよい。光学基板8は、境界Kの近傍に傾斜面81Aを含む凸部が形成されている。この傾斜面81Aが図1Bなどに示した第1の領域部分31における第1の面31Sと同様の作用をもたらす。よって、発光装置10Cにおいても、輝度分布の緩和(輝度均質化)と部分駆動時のコントラスト比の向上との両立を図ることができる。
[発光装置10Dの構成および作用効果]
本変形例の発光装置10Dは、図8に示したように、曲面のみからなる反射面3Sを有する反射シート3Bを備えたものである。この場合であっても、所望の輝度分布が得られるように反射面3Sの湾曲形状を適宜設定することにより、輝度分布の緩和(輝度均質化)と部分駆動時のコントラスト比の向上との両立を図ることができる。
図9は、本技術の第2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13および図14は、上記実施の形態等で説明した発光装置10、10A〜10D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、上記実施の形態等で説明した発光装置10、10A〜10Dのいずれかにより構成されている。照明部843は、基体100や反射シート3、拡散板4、および光学シート群5などを湾曲形状とすることにより、図13に示した筒状、または図14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。
(1)
表面を有する基体と、
前記基体の表面に設けられ、光軸を有する1以上の光源と、
前記基体との間に前記光源を挟むように設けられた反射型レンズと、
前記基体の表面に沿って前記光源を取り囲むように設けられ、前記光源から離れるほど前記基体からも離れるように前記光軸と実質的に直交する平面に対して第1の角度をなす第1の面を含む反射部材と、
前記基体との間に前記光源、前記反射型レンズおよび前記反射部材を挟むように設けられた光拡散部材と
を備えた発光装置。
(2)
前記反射部材は、前記光源を取り囲む第1の領域部分と、前記光源と前記第1の領域部分との間において前記光源を取り囲む第2の領域部分とを有し、
前記第1の領域部分が前記第1の面を含み、
前記第2の領域部分は、前記光源から離れるほど前記基体からも離れるように前記光軸と実質的に直交する平面に対して前記第1の角度よりも小さい第2の角度をなす第2の面を含む
上記(1)に記載の発光装置。
(3)
前記反射部材は、前記光源と前記第2の領域部分との間に、前記基体と直接的にまたは間接的に固定された第3の領域部分をさらに有する
上記(2)に記載の発光装置。
(4)
前記第1の領域部分と前記第2の領域部分との間に、前記第1の面と前記第2の面とを繋ぐ曲面からなる第4の面を含む第4の領域部分をさらに有する
上記(2)または(3)に記載の発光装置。
(5)
前記第1の領域部分は、前記反射部材のうち最も前記基体から離れた位置にある最外縁を含む
上記(1)から(4)のいずれか1つに記載の発光装置。
(6)
前記反射型レンズは、前記基体の表面から第1の高さの位置にある上端縁を有し、
前記第1の領域部分の最外縁は、前記基体の表面から前記第1の高さよりも低い第2の高さの位置にある
上記(5)記載の発光装置。
(7)
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、
表面を有する基体と、
前記基体の表面に設けられ、光軸を有する1以上の光源と、
前記基体との間に前記光源を挟むように設けられた反射型レンズと、
前記基体の表面に沿って前記光源を取り囲むように設けられ、前記光源から離れるほど前記基体からも離れるように前記光軸と実質的に直交する平面に対して第1の角度をなす第1の面を含む反射部材と、
前記基体との間に前記光源、前記反射型レンズおよび前記反射部材を挟むように設けられた光拡散部材と
を有する表示装置。
(8)
発光装置を備え、
前記発光装置は、
表面を有する基体と、
前記基体の表面に設けられ、光軸を有する1以上の光源と、
前記基体との間に前記光源を挟むように設けられた反射型レンズと、
前記基体の表面に沿って前記光源を取り囲むように設けられ、前記光源から離れるほど前記基体からも離れるように前記光軸と実質的に直交する平面に対して第1の角度をなす第1の面を含む反射部材と、
前記基体との間に前記光源、前記反射型レンズおよび前記反射部材を挟むように設けられた光拡散部材と
を有する照明装置。
Claims (7)
- 表面を有する基体と、
前記基体の表面に設けられ、光軸を有する1以上の光源と、
前記基体との間に前記光源を挟むように設けられた反射型レンズと、
前記基体の表面に沿って前記光源を取り囲むように設けられ、前記光源から離れるほど前記基体からも離れるように前記光軸と実質的に直交する平面に対して第1の角度をなす第1の面を含む反射部材と、
前記基体との間に前記光源、前記反射型レンズおよび前記反射部材を挟むように設けられた光拡散部材と
を備え、
前記反射部材は、前記光源を取り囲む第1の領域部分と、前記光源と前記第1の領域部分との間において前記光源を取り囲む第2の領域部分とを有し、
前記第1の領域部分が前記第1の面を含み、
前記第2の領域部分は、前記光源から離れるほど前記基体からも離れるように前記光軸 と実質的に直交する平面に対して前記第1の角度よりも小さい第2の角度をなす第2の面を含み、
前記反射部材は、前記光源からの光を反射し、拡散し、および散乱する機能を有する
発光装置。 - 前記反射部材は、前記光源と前記第2の領域部分との間に、前記基体と直接的にまたは間接的に固定された第3の領域部分をさらに有する
請求項1記載の発光装置。 - 前記第1の領域部分と前記第2の領域部分との間に、前記第1の面と前記第2の面とを繋ぐ曲面からなる第4の面を含む第4の領域部分をさらに有する
請求項1記載の発光装置。 - 前記第1の領域部分は、前記反射部材のうち最も前記基体から離れた位置にある最外縁を含む
請求項1記載の発光装置。 - 前記反射型レンズは、前記基体の表面から第1の高さの位置にある上端縁を有し、
前記第1の領域部分の最外縁は、前記基体の表面から前記第1の高さよりも低い第2の高さの位置にある
請求項4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、
表面を有する基体と、
前記基体の表面に設けられ、光軸を有する1以上の光源と、
前記基体との間に前記光源を挟むように設けられた反射型レンズと、
前記基体の表面に沿って前記光源を取り囲むように設けられ、前記光源から離れるほど 前記基体からも離れるように前記光軸と実質的に直交する平面に対して第1の角度をなす 第1の面を含む反射部材と、
前記基体との間に前記光源、前記反射型レンズおよび前記反射部材を挟むように設けられた光拡散部材と
を有し、
前記反射部材は、前記光源を取り囲む第1の領域部分と、前記光源と前記第1の領域部分との間において前記光源を取り囲む第2の領域部分とを有し、
前記第1の領域部分が前記第1の面を含み、
前記第2の領域部分は、前記光源から離れるほど前記基体からも離れるように前記光軸と実質的に直交する平面に対して前記第1の角度よりも小さい第2の角度をなす第2の面を含み、
前記反射部材は、前記光源からの光を反射し、拡散し、および散乱する機能を有する
表示装置。 - 発光装置を備え、
前記発光装置は、
表面を有する基体と、
前記基体の表面に設けられ、光軸を有する1以上の光源と、
前記基体との間に前記光源を挟むように設けられた反射型レンズと、
前記基体の表面に沿って前記光源を取り囲むように設けられ、前記光源から離れるほど前記基体からも離れるように前記光軸と実質的に直交する平面に対して第1の角度をなす第1の面を含む反射部材と、
前記基体との間に前記光源、前記反射型レンズおよび前記反射部材を挟むように設けられた光拡散部材と
を有し、
前記反射部材は、前記光源を取り囲む第1の領域部分と、前記光源と前記第1の領域部分との間において前記光源を取り囲む第2の領域部分とを有し、
前記第1の領域部分が前記第1の面を含み、
前記第2の領域部分は、前記光源から離れるほど前記基体からも離れるように前記光軸と実質的に直交する平面に対して前記第1の角度よりも小さい第2の角度をなす第2の面を含み、
前記反射部材は、前記光源からの光を反射し、拡散し、および散乱する機能を有する
照明装置。
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