JPH11224521A - 面光源装置 - Google Patents

面光源装置

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JPH11224521A
JPH11224521A JP10027598A JP2759898A JPH11224521A JP H11224521 A JPH11224521 A JP H11224521A JP 10027598 A JP10027598 A JP 10027598A JP 2759898 A JP2759898 A JP 2759898A JP H11224521 A JPH11224521 A JP H11224521A
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JP
Japan
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light
pattern
light guide
guide plate
light source
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Pending
Application number
JP10027598A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiji Isamoto
圭史 諫本
Masayuki Shinohara
正幸 篠原
Shigeru Aoyama
茂 青山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 面光源装置において、一様な、又は単純なパ
ターンの拡散面を持つ導光板にパターン状の透明な樹脂
を付けて拡散効果を消すことで、導光板からの出射光の
制御を行うようにしたことにより、大きいサイズの導光
板でも容易かつ安価に作製することができ、また、パタ
ーン状の透明な樹脂も印刷等で容易に作製することがで
き、照明装置に好適なものとなる。 【解決手段】 導光板2の拡散面側と透明樹脂板8との
境界面を、透明樹脂パターン5によって部分的に固定す
ることで、拡散パターンのある場所とない場所を作り、
導光板2からの出射光の制御を行う。導光板2自体は大
きいサイズでも容易に作製することができ、また、パタ
ーン5付の透明樹脂板8も印刷等で容易に作製すること
ができ、大きいサイズの導光板を容易かつ安価に作製す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、点又は線状光源か
らの光を面状に拡げて出射させる面光源装置に係り、特
に、屋内等の照明に適用可能な技術に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の面光源装置の光源とし
て、半導体を用いた固体発光素子であるLEDが広く用
いられており、LEDは小型、高輝度で、電気−光変換
効率が高く長寿命であるといった特長を有し、電光掲示
板や各種機器の液晶(LCD)のバックライト等に用い
られている。もともと点光源であるLEDを光源とする
面光源装置は、導光板を用いることにより面光源に変換
している。
【0003】従来の、LCDのバックライト等に用いら
れる面光源装置を図9の斜視図及び図10の断面図によ
り示す。面光源装置100は、光を閉じ込めるための導
光板2と、発光部3と、反射板4とから構成されてい
る。導光板2は、ポリカーボネイト樹脂やメタクリル樹
脂等の透明で屈折率の大きな樹脂により成形されてお
り、導光板2の下面には凹凸加工や拡散反射インクのド
ット印刷等によって拡散パターンPが形成されている。
発光部3は、回路基板3a上に複数の発光ダイオード
(LED)等のいわゆる点光源3bを実装したものであ
って、導光板2の側面(光入射面7)に対向している。
反射板4は、反射率の高い、例えば白色樹脂シートによ
って形成されており、両面テープ12によって両側部を
導光板2の下面に貼り付けられている。
【0004】しかして、図10に示すように、発光部3
から出射されて光入射面7から導光板2の内部に導かれ
た光fは、導光板2内部で全反射することによって導光
板2内部に閉じ込められる。導光板2内部の光fは、拡
散パターンPに入射すると、拡散反射され、光出射面6
へ向けて全反射の臨界角よりも小さな角度で反射された
光fが、光出射面6から外部へ取り出される。また、導
光板2下面の拡散パターンPの存在しない箇所を透過し
た光fは、反射板4によって反射されて、再び導光板2
内部へ戻るので、導光板2下面からの光量損失を防止さ
れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、現在、省エ
ネルギー効率が高い上に、丈夫で長持ちする新しいタイ
プの室内照明装置(将来のあかり)の開発が望まれてお
り、そのために、LEDを室内照明器具として活用する
ことで、消費電力を白熱灯のほぼ1/8、蛍光灯のほぼ
1/2に抑えると共に、耐用年数も高めるとの構想があ
る。
【0006】そこで、このような構想を実現するため
に、上述したようなLEDを用いた面光源装置を、室内
等の照明分野で利用することを検討した。しかしなが
ら、LCDのバックライト等に用いられる面光源装置
は、そのサイズが高々6インチ(15.2cm)程度の
ものである。それに比べて、一般の室内照明器具では、
広範囲を均一に照明できる面光源である必要があり、数
メートル(m)サイズの大きさが要求される。すなわ
ち、室内照明の場合には、導光板のサイズが、従来のバ
ックライトの場合に比べて10倍以上の大きさとなる。
【0007】上述した従来の拡散パターン付き導光板
は、エッチング等によってパターンを作製した原盤をも
とに、金型を起こし、射出成型によって作製するか、導
光板に拡散反射インクドットをプリントすることによっ
て作製されており、金型による作製が可能であるため、
出射パターンは導光板と一体になっている。それに対し
て、数mサイズの大きな面積を有する導光板となると、
大きい金型が必要となり、そのような金型を作製するこ
とや、大きい導光板自体に精度良くパターンをプリント
することは困難となる。
【0008】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、比較的簡単に作れるパターンか
らなる拡散面を持つ導光板にパターン状に透明な樹脂を
付けて拡散効果を消すことで、導光板からの出射光の制
御を行うようにしたことにより、大きいサイズの導光板
でも比較的に容易かつ安価に作製することができ、ま
た、パターン状の透明な樹脂も印刷等で容易に作製する
ことができ、照明装置に好適な面光源装置を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、点又は線状光源からの光を面状に拡げて出
射させる面光源装置において、少なくとも一方の面が拡
散面である導光板と、前記導光板の端面から光が入射す
るように設置された光源と、前記導光板の拡散面側に配
置される薄い平板状の透明媒体とを備え、前記導光板と
前記透明媒体との境界面は、パターン状に設けた透明な
粘着剤によって部分的に固定されているものである。
【0010】この構成においては、拡散面の設けられた
導光板にパターン状の透明な粘着剤を付けて拡散効果を
消すことで、拡散パターンのある場所とない場所を作
り、導光板からの出射光の制御を行うことができる。一
様な拡散面を持つ導光板は大きいサイズでも比較的に容
易に作製することができ、また、パターン状の透明な樹
脂も透明媒体に印刷等で容易に作製することができ、大
きいサイズの拡散パターン付き導光板を容易かつ安価に
作製することができる。
【0011】また、本発明は、点又は線状光源からの光
を面状に拡げて出射させる面光源装置において、少なく
とも一方の面が拡散面である導光板と、前記導光板の端
面から光が入射するように設置された光源と、前記導光
板の拡散面側に配置される平板状の全反射板とを備え、
前記導光板と全反射板との境界面は、パターン状に設け
た透明な粘着剤によって部分的に固定されているもので
ある。この構成においては、上記と同等の作用が得られ
る。また、全反射板が用いられるので、片側面からの出
射となる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の面光源
装置の一実施形態による導光型照明装置の概略外観図、
図2は図1のA部の拡大図である。導光型照明装置1
は、一方の面が一様な拡散面2aである透明アクリル樹
脂等でなる導光板2と、この導光板2の端面(光入射
面)から光が入射するように設置された点又は線状の光
源モジュール3と、導光板2の拡散面側に配置される薄
い平板状又はシート状の透明樹脂板(透明媒体)8とか
ら構成される。
【0013】導光板2と透明樹脂板8との境界面は、光
拡散効果を持つエポキシ樹脂等で成るドット状の粘着剤
から成る透明樹脂パターン5が部分的に固定(接着)さ
れている。透明樹脂パターン5は、透明樹脂板8の全面
に分布させていて、光出射面から均一に光を出射する機
能を持たせている。光源モジュール3には、白色又は
R,G,Bの3色を混合するLEDモジュールを用いれ
ばよい。導光板2のサイズは、例えば1m×1mのもの
を用いる。
【0014】図3は導光型照明装置1の端面図である。
導光板2は片面が一様な拡散面2aであって、この導光
板2の拡散面2a側に透明樹脂パターン5が付くこと
で、拡散効果が消される(図のC部分)ので、拡散パタ
ーンのある場所とない場所を作り出し、導光板2からの
出射光の制御を行うことができる。すなわち、透明樹脂
パターン5がない導光板2の拡散面2aから光が出射さ
れる。一様な拡散面2aとなった導光板2は大きいサイ
ズでも比較的に容易に作製することができ、また、透明
樹脂パターン5も透明樹脂板8にドット状に印刷等で容
易に作製することができ、大面積パターン作製が容易と
なる。透明樹脂パターン5の樹脂内に入り込んだ光は、
導光板2内に戻してやる必要があり、透明樹脂板8(又
は反射板でもよい)はそのためにも設けられている。こ
の実施形態では、導光板2の両面に光を出射するが、透
明樹脂板8に代えて反射板を用いると、図の上面が出射
面となる。透明樹脂パターン5には、光を均一に出射で
きるように、後述するように粗密の分布が設けられてい
る。透明樹脂板8は、複数に分割されたものを組み合わ
せてもよい。
【0015】導光型照明装置1の光出射面から光を取り
出す機構は、基本的には上述の従来技術で説明したのと
同等であり、光入射面から導光板2内に導入された光は
導光板2内で全反射し、拡散用のパターン5に入射する
と拡散反射され、透明樹脂板8又は反射板にて光出射面
に向けて全反射の臨界角よりも小さな角度で反射された
光が外部へ出射される。導光板2の屈折率n1と、透明
樹脂パターン5の樹脂(粘着剤)の屈折率n2との関係
は、n1≦n2であることが出射効率の向上には望まし
い。
【0016】図4は導光型照明装置1の他の実施形態に
よる端面図である。この実施形態では、導光板2の拡散
面2aとは反対の面に反射板4が設けられている。この
例では、図のの下面が光出射面となる。
【0017】図5は、導光型照明装置における他の実施
形態を示す平面図である。透明樹脂板8は、導光板2に
透明樹脂パターン5の粘着剤により貼り付けられるが、
その外周部分9は透明樹脂(粘着剤)で固めて、内部に
埃が入らないようにガードするが、透明樹脂板8を貼り
付ける時に、発生する気泡を逃がすために、通気用開口
10を開けておく。
【0018】図6は導光型照明装置におけるさらに他の
実施形態を示す平面図である。この例では、埃が入らな
いようにガードする点は上記と同様であるが、透明樹脂
板8に、透明樹脂パターン5(斜線部)の樹脂なしエリ
ア5a(光が拡散する部分)に空気抜き用の穴5bを形
成している。これにより、空気抜き用の穴5bによる出
射パターンの乱れを防止することができる。
【0019】図7は、光源モジュール3が線状である場
合の透明樹脂板8の透明樹脂パターン5(拡散パター
ン)の実施形態による模式図である。この光源モジュー
ル3にはLEDモジュールを用い、透明樹脂パターン5
は、線状に印刷により形成され、出射光の均一性を向上
するために、LEDモジュールに近い程、粗で、遠い
程、密としている。パターン幅、及び最短パターンピッ
チはいずれも300μm程度とする。
【0020】図8は、光源モジュール3が点光源の場合
(ほぼ点光源と見なせるような場合を含む)の透明樹脂
板8の透明樹脂パターン5(拡散パターン)の実施形態
による模式図である。透明樹脂パターン5は、出射光の
均一性を向上するために、光源モジュール3を中心とし
て同心円状とし、光源モジュール3に近い程、粗であ
り、遠い程、密とされている。最小パターンサイズ、及
び最小パターン間距離はいずれも300μm程度とす
る。このように透明樹脂板8にパターン5を設ける構成
を採用することで、シート上にパターンを作製すればよ
いので、大面積パターンの作製が容易になる。
【0021】なお、本発明は上記実施形態の構成に限ら
れず種々の変形が可能であり、要は、拡散パターンが透
明樹脂板8側に作製され、それを一様な、又は簡単に作
れる単純な拡散パターンのある導光板2に貼り付けて照
明装置を作製することにより、上述した効果が得られ
る。また、上記では図示していないが、透明樹脂板8は
複数に分割されたものであってもよい。また、この面光
源装置を用いて、静的な画像を表示する表示板を構成す
ることも可能である。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、拡散面を
持つ導光板と透明媒体又は全反射板との境界面をパター
ン状に設けた透明な粘着剤によって部分的に固定したの
で、導光板に拡散パターンのある場所とない場所を作
り、導光板からの出射光の制御を行うことができる。そ
して、一様な、又は単純なパターンの拡散面を持つ導光
板は大きいサイズでも比較的に容易に作製することがで
き、また、パターン状の透明な樹脂も薄い平板状の透明
媒体又は全反射板に印刷等で容易に作製することがで
き、大きいサイズの拡散パターン付き導光板を容易かつ
安価に作製することができ、照明装置に好適な面光源装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の面光源装置の一実施形態による導光型
照明装置の概略外観図である。
【図2】図1のA部の拡大図である。
【図3】導光型照明装置の端面図である。
【図4】導光型照明装置の他の実施形態による端面図で
ある。
【図5】導光型照明装置における他の実施形態を示す平
面図である。
【図6】導光型照明装置におけるさらに他の実施形態を
示す平面図である。
【図7】光源モジュールが線状である場合の透明樹脂板
の透明樹脂パターンの実施形態による模式図である。
【図8】光源モジュールが点光源の場合の透明樹脂板の
透明樹脂パターンの実施形態による模式図である。
【図9】従来の面光源装置の斜視図である。
【図10】従来の面光源装置の断面図である。
【符号の説明】
1 導光型照明装置 2 導光板 2a 拡散面 3 光源モジュール 5 透明樹脂パターン 8 透明樹脂板(透明媒体)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 点又は線状光源からの光を面状に拡げて
    出射させる面光源装置において、 少なくとも一方の面が拡散面である導光板と、 前記導光板の端面から光が入射するように設置された光
    源と、 前記導光板の拡散面側に配置される薄い平板状の透明媒
    体とを備え、 前記導光板と前記透明媒体との境界面は、パターン状に
    設けた透明な粘着剤によって部分的に固定されているこ
    とを特徴とする面光源装置。
  2. 【請求項2】 点又は線状光源からの光を面状に拡げて
    出射させる面光源装置において、 少なくとも一方の面が拡散面である導光板と、 前記導光板の端面から光が入射するように設置された光
    源と、 前記導光板の拡散面側に配置される平板状の全反射板と
    を備え、 前記導光板と全反射板との境界面は、パターン状に設け
    た透明な粘着剤によって部分的に固定されていることを
    特徴とする面光源装置。
JP10027598A 1998-02-09 1998-02-09 面光源装置 Pending JPH11224521A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1316297C (zh) * 2004-04-30 2007-05-16 友达光电股份有限公司 导光板及其制造方法
WO2009139380A1 (ja) * 2008-05-13 2009-11-19 株式会社浅葱クリエイト 導光板の製法
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JP2012124162A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Young Lighting Technology Inc 導光モジュール、バックライトモジュール及び導光モジュールの製造方法

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