JP2005038822A - フラットパネルディスプレイ用照明装置、および、発光ランプ - Google Patents
フラットパネルディスプレイ用照明装置、および、発光ランプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005038822A JP2005038822A JP2004108202A JP2004108202A JP2005038822A JP 2005038822 A JP2005038822 A JP 2005038822A JP 2004108202 A JP2004108202 A JP 2004108202A JP 2004108202 A JP2004108202 A JP 2004108202A JP 2005038822 A JP2005038822 A JP 2005038822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- emitting lamp
- lamp
- light emitting
- emitting element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 115
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 48
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 19
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 18
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 5
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133605—Direct backlight including specially adapted reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
- G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
- G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
- G02B6/0083—Details of electrical connections of light sources to drivers, circuit boards, or the like
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【課題】本発明の課題は、出光される光の出光方向を制御することによって、光の利用効率を高めるとともに、たとえばフラットパネルディスプレイの照明装置として用いられた際に装置全体の小型化を図ることのできるフラットパネルディスプレイ用照明装置、および、発光ランプを提供することを課題とする。
【解決手段】本発明に係るフラットパネルディプレイ用照明装置としての特徴は、発光ランプからの光を導光するための導光体を備え、発光ランプが、ランプ本体1の内部に発光素子10を内蔵し、ランプ本体1が、発光素子10からの光を反射する反射面5と、該反射面5と対向し且つ導光体に向けて反射面5からの反射光を照射する放射面2とを有し、放射面2が、導光体の被照射面に沿った形状に形成されており、反射面5が、発光素子10からの光を反射する際に一方向から見て反射光が略平行となるべく湾曲して形成されている点にある。
【選択図】図1
【解決手段】本発明に係るフラットパネルディプレイ用照明装置としての特徴は、発光ランプからの光を導光するための導光体を備え、発光ランプが、ランプ本体1の内部に発光素子10を内蔵し、ランプ本体1が、発光素子10からの光を反射する反射面5と、該反射面5と対向し且つ導光体に向けて反射面5からの反射光を照射する放射面2とを有し、放射面2が、導光体の被照射面に沿った形状に形成されており、反射面5が、発光素子10からの光を反射する際に一方向から見て反射光が略平行となるべく湾曲して形成されている点にある。
【選択図】図1
Description
本発明は、発光素子を使用した発光ランプ及びそれを用いた照明装置に関するもので、特に液晶表示装置の照明装置に適したものである。
半導体発光素子である発光ダイオード(LED)は、各種の照明装置や表示装置の光源として使用されており、一般電子機器に用いられることが多い放射面の形状が砲弾型のランプタイプLEDと、液晶表示装置の照明装置に用いられることが多いチップタイプLEDとに大別される。
このチップタイプのLEDは、発光効率が高く、消費電力が小さく、しかも耐久性が高いため、透過型液晶表示装置の照明装置であるバックライト及び反射型液晶表示装置の照明装置であるフロントライトの光源として用いられている。
前述のバックライトにおいては、導光板の端面(被照射面)に配置されたLED光源から放射された光は、導光板内を伝播し、導光板の形状の作用で導光板上面の出射面から出射される。点光源であるLED光源を用いて面光源として導光板から出射させる必要があるために、導光板の表面若しくは裏面に拡散パターンを形成したり、拡散シートを導光板の出射面側(上面側)に設置することで、光を散乱させて導光板の出射面の輝度ムラをなくすという手法が用いられることが多い。
また、拡散パターンが形成された導光板若しくは導光板を介して拡散シートから出射された光は、前方全方位に広がって出射されているため、集光プリズムフィルムとして例えば株式会社3M社製商品名BEFなどを設置することがなされている。この集光プリズムフィルムは屈折と反射の2つの原理を組み合わせてバックライトの効率を向上させるものである。バックライトから出射された光は、70°までの視野角に集光するとともに、視野角外の光は再反射によってバックライトシステム内でリサイクルし、最適な角度でディスプレイ使用者の方向に集光するように設けられている。
また、反射型偏向フィルムとして株式会社3M社製商品名D−BEFなどを設置することにより、出射光を液晶パネルの下側偏光板に吸収させることなく、選択的に反射し、液晶パネルの全視野角にわたり再利用することで、正面方向の輝度向上を図ることもなされている。
しかるに、前記集光プリズムフィルムや反射型偏光フィルム、拡散シートを導光板の出射面側に設置することで、バックライトユニットとしての厚みが増し、コストが増加するといった問題が生じる。さらに、特許文献1所載の技術や、非特許文献2所載の技術のように、最近提案されている出射光の偏光が揃えられているタイプのバックライトにおいて、前記集光プリズムフィルムや拡散シートはその複屈折性や反射、屈折の作用により出射光の偏光が崩れてしまう為、導光板から出射する光の偏光を揃えるという本来の目的が十分に発揮できないという問題が生じる。
特開平9−5739号
SID02 DIGEST P1236〜P1239
また、上記LED光源は、図22に示すように、表示領域21と一定の隙間をもって配置されることがある。これは、図22のようにLED光源31とLED光源31との間に暗部32が生じてしまうためであり、このように、LED光源31の放射面と表示領域21との間に数ミリのデッドエリア33を設けることによって、液晶パネルへの照射エリアに暗部が生じないように考慮されている。しかるに、かかるデットエリア33を設ける必要があるため、そのエリア分だけバックライトのサイズが大きくなってしまう。
さらに、従来のチップタイプLEDでは、樹脂からなるランプ本体内を導光して放射面に到達するうちに、放射面に対して角度を持って入射される光が存在する。しかるに、放射面に到達した光はスネルの法則に基づいて屈折、反射されるため、放射面に到達した光の一部は、放射面において反射されて、再度ランプ本体内を伝播することになり、上述の反射を繰り返すうちに減光されて放射されない光も存在する。このため、上述の従来のチップタイプのLEDでは、LED光源としての光の取り出し効率が低いという問題があった。
一方、フロントライトにおいて、照明装置は、反射型液晶パネルとディスプレイ使用者の間に配置されるので、導光板にバックライトのような拡散パターンを形成したり、拡散シートを配置することができない。このため、光源の輝度ムラを無くすことは困難である。したがって、導光板に入射される光は導光板の端面から予め均一な分布をもつ必要があり、このため、導光板の端面に線状導光体を設置し、線状導光体の端面にLED光源を配置することもなされている。
この線状導光体35とは、図23に示したように、点光源であるLED光源34を線光源として導光板20に均一な光を入射させるためのものであり、線状導光体35の裏面は導光板20に効率よくLED光源34の光を入射するためプリズム構造となっている。また、その外周にはリフレクター(図示省略)が導光板20に光を効率よく結合するよう配置されている。このような線状導光体35を設けることにより、LED光源34から線状導光体35へと入射された光は線状導光体35内を伝播し、導光板20側へほぼ均一化された光を出射する為、前記拡散シートを用いることなく導光板20からほぼ均一な分布をもった光を液晶パネル36側へ出射することができる。
しかるに、LED光源34から放射された光は、前記線状導光体35を介して導光板20へと入射されるため、線状導光体35の内部を伝播するうちに減光され、線状導光体35から導光板20へ入射される光は、LED光源34から放射された光のおよそ半分程度になってしまう。
なお、一般的電子機器に多く用いられる前述の砲弾型のランプタイプLEDを液晶表示装置の照明装置に用いるならば、放射面が凸型であるため、LED光源からの放射光が効率良く導光板に入射されない。また、導光板の被照射面とLED光源の放射面の形状が一致せず、導光板への入射効率が悪くなるという問題を有する。
また、この種のLEDのうち、放射面から放射される光が略平行となるように考慮したものとしては、以下の特許文献2、特許文献3、及び、特許文献4に所載のものが公知である。
特開平10−335706号公報
特開2002−134793号公報
特開平7−211940号公報
上記公報所載(特許文献2,3)のLEDは、発光素子の発光面から放射された光が反射面によって略平行光化されて放射されるような反射面形状が半球面形状をしている。このため、上記公報所載のLEDは、放射面が正面視(被照射面から見て)円形の形状であり、これを液晶表示装置の照明装置に用いるならば、導光板端面とLED光源の放射面の形状が一致せず、導光体への入射効率が悪くなるという問題を有する。
また、特許文献4所載の平面発光型LEDを液晶表示装置の照明装置に用いた場合、LEDが実装される電極部やLEDと外部電極とを接続する電極部からは、光が出射しないため、照明装置の発光ランプとして用いた場合、暗線が線状や帯状に観察され、表示装置の表示品位を著しく低下させるという問題を有している。
また、外部との電気的な接続を行うために形成された電極領域からは、光が出射せず、光量が低下するという問題を有している。
また、外部との電気的な接続を行うために形成された電極領域からは、光が出射せず、光量が低下するという問題を有している。
本願発明は、出光される光の出光方向を制御することによって、光の利用効率を高めるとともに、たとえばフラットパネルディスプレイの照明装置として用いられた際に装置全体の小型化を図ることのできるフラットパネルディスプレイ用照明装置、および、発光ランプを提供することを目的とする。
本願発明は上記課題を解決するため為されたものであり、本願発明に係るフラットパネルディプレイ用照明装置としての特徴は、発光ランプからの光を導光するための導光体を備えたフラットパネルディプレイ用照明装置であって、前記発光ランプは、ランプ本体の内部に発光素子を内蔵してなり、前記ランプ本体は、発光素子からの光を反射する反射面と、該反射面と対向し且つ前記導光体に向けて反射面からの反射光を照射する放射面とを有しており、前記放射面は、前記導光体の被照射面に沿った形状に形成されており、前記反射面は、発光素子からの光を反射する際に一方向から見て反射光が略平行となるべく湾曲して形成されていることを特徴とする。
上記構成からなる本願発明に係るフラットパネルディスプレイ用照明装置にあっては、発光素子により発光された光は、湾曲して形成された反射面において一方向から見て略平行となるように反射され、この略平行となった光が放射面から放射され、導光体の被照射面に入射されることになる。このように、導光体に入射される光が一方向から見て略平行であるため、従来のバックライトで用いられていた集光プリズムフィルムや反射型偏光フィルム、拡散シートを必ずしも必要とせず、このため、照明装置の薄型化に寄与することができる。
また、本願発明に係る発光ランプとしての特徴は、導光体等の被照射物に対して光を照射する発光ランプであって、ランプ本体は、内部に発光素子を内蔵してなり、該ランプ本体は、発光素子からの光を反射する反射面と、該反射面と対向し且つ前記被照射物に向けて反射面からの反射光を照射する放射面とを有しており、前記放射面は、前記被照射物の被照射面に沿った形状に形成されており、前記反射面は、発光素子からの光を反射する際に一方向から見て略平行となるべく湾曲して形成されていることを特徴とする。
上記構成からなる本願発明に係る発光ランプにあっては、発光素子により発光された光は、湾曲して形成された反射面において一方向から見て略平行となるように反射され、この略平行となった光を放射面から放射することができる。このため、かかる発光ランプを導光体を有するフラットパネルディスプレイの照明装置に適用した場合には、導光体に入射される光が一方向から見て略平行となり、このため、従来のバックライトで用いられていた集光プリズムフィルムや反射型偏光フィルム、拡散シートを必ずしも必要とせず、照明装置の薄型化に寄与することができる。しかも、ランプ本体の放射面が導光体の被照射面に沿った形状に形成されているため、発光ランプの厚みと被照射物の厚みが一致し、両者の形状の一致を図ることができる。
さらに、本願発明にあっては、放射面が、被照射面側から見て略方形状に形成されている構成を採用することが好ましく、これにより、導光体との形状がより一致するという利点を有する。
また、本発明にあっては、放射面が、反射面から反射された光が透過して被照射物に向けて照射する投光部、前記発光素子が設けられている第1電極部、及び、前記発光素子と外部電源とを電気的に接続するための第2電極部に区分けされ、前記第2電極部が、導光体の被照射面と重なる領域の発光ランプの厚み方向の長さが、0.2mm以下となるように設けられていることが好ましい。
これにより、放射部に形成された投光部から透過する光量を低下させることなく十分な光が透過でき、明るい照明装置及び、発光ランプを提供できる。
また、一般に、従来の発光ランプでは、第2電極にはガラスエポキシ樹脂などの不透光性基板を用い、第2電極上に金属電極が形成される。このような不透光性基板を用いた発光ランプでは、不透光領域から光が出射せず、透過光量が低下すると共に、特に、照明装置の発光ランプに用いた場合、不透光領域と導光体の被照射面とが重なる領域からは、光が出射せず、帯状の暗線が観察され、表示品位の低下を招くと言う問題を有していた。しかるに、上述のように、第2電極部と導光体の被照射面との重なる領域を発光ランプの厚み方向の長さが、0.2mm以下とすることで、帯状の暗線の発生を防止できる。
また、一般に、従来の発光ランプでは、第2電極にはガラスエポキシ樹脂などの不透光性基板を用い、第2電極上に金属電極が形成される。このような不透光性基板を用いた発光ランプでは、不透光領域から光が出射せず、透過光量が低下すると共に、特に、照明装置の発光ランプに用いた場合、不透光領域と導光体の被照射面とが重なる領域からは、光が出射せず、帯状の暗線が観察され、表示品位の低下を招くと言う問題を有していた。しかるに、上述のように、第2電極部と導光体の被照射面との重なる領域を発光ランプの厚み方向の長さが、0.2mm以下とすることで、帯状の暗線の発生を防止できる。
また、放射面が、前記反射面から反射された光が透過して導光体に向けて照射する投光部、前記発光素子が設けられている第1電極部、及び、前記発光素子と外部電源とを電気的に接続するための第2電極部に区分けされ、前記第1電極部は、放射面の投光領域における発光ランプの厚み方向の占有率が70%以下となるように設けられている構成を採用することが好ましい。
これにより、放射面より光が出射されない暗部領域を軽減でき、特に、照明装置として使用した場合、暗部が線状に観察される暗線を軽減した照明装置及び、発光ランプを提供できる。
さらに、発光素子を、反射面の厚み方向の中心から、上下いずれかの方向に偏って配置することにより、暗線の軽減と、光量の低下を防止した照明装置及び、発光ランプを提供できる。
また、放射面に、ガラス基板、透明樹脂基板(たとえばPMMA、PC)などを配置する、あるいは、発光素子と外部電源とを電気的に接続するための電極として、透明性材料(ITOなど)用いる事で、放射面から出射する光量の低下を、さらに改善できると共に、帯状の暗線を防止した照明装置及び、発光ランプを提供できる。
また、本願発明にあっては、反射面が、発光素子の発光面又はその近傍を焦点とする湾曲面に形成されている構成を採用することが好ましい。これにより、発光素子の発光面から反射面によって反射された光が、一方向から見て平行により近くなるという利点を有する。
また、本願発明にあっては、ランプ本体が、略平面に形成された上面および/または下面を有することが好ましい。これにより、上面または下面に到達した光のうち一定角度内のものは略平面の上面および下面によってランプ本体内に反射させて、出光面からの出光に利用することができ、このため、光の利用効率をより向上できるという利点を有する。さらに、このランプ本体の上面および/または下面が、導光体等の被照射物の上面および下面に連続するように設けられていることが好ましい。これにより、導光体等の被照射物の上面および下面に連続してランプ本体の上面および下面が位置することになり、装置全体の小型化に寄与するとともに、被照射面との形状の一致により光の利用効率がより高くなるという利点を有する。
さらに、上記のようにランプ本体が上面または下面を有する構成を採用した場合にあっては、ランプ本体の上面または下面の少なくとも一面に反射層が設けられている構成を採用することが好ましい。これにより、発光素子の発光面から出射した光のうち、上面または下面から出光されてしまう光を反射層によってランプ本体内に反射させて、出光面からの出光に利用することができ、このため、光の利用効率をより向上できるという利点を有する。
また、本願発明にあっては、発光素子が、LEDであることが好ましく、これにより、消費電力が少なく、長寿命であるといった環境にやさしい安全な固体素子照明光源として用いることができる。
さらに、本願発明にあっては、放射面に拡散手段が設けてあることが好ましく、これにより、放射面が平坦面の場合では全反射条件を満たしていた光でも、放射面に拡散手段を設けることで、全反射条件を崩し、放射面における反射率を低下させることができるため、光の利用効率を向上させることができる。つまり、反射面からの反射光は、一方向から見て略平行になっているものの、この方向の垂直方向においては略平行とはなっておらず、このため、この垂直方向から見た角度が全反射条件を満たすような角度であっても、放射面に拡散手段が設けられていることにより、放射面から出光することができる。
また、上記のような拡散手段としては、放射面に形成された蛍光材から構成することが可能であり、これにより放射面に形成された蛍光材によって全反射条件を崩すことができる。
さらに、上記のような拡散手段として、少なくとも1つの凹凸面によって形成されていることも可能であり、これにより、凹凸面の界面における光の入射角が変わる為、同様に全反射条件を崩すことができる。
また、この凹凸面は、一次元的に配列されていることが好ましく、これにより、一方向から見た平行度をある程度維持することが可能となる。特に、この凹凸面は、反射光が平行に見える方向と垂直方向に沿って形成された複数の凸条体から構成されていることが好ましく、これにより、拡散手段を有するものの放射される光の一方向から見た平行度を高めることが可能となる。
また、この凹凸面は、一次元的に配列されていることが好ましく、これにより、一方向から見た平行度をある程度維持することが可能となる。特に、この凹凸面は、反射光が平行に見える方向と垂直方向に沿って形成された複数の凸条体から構成されていることが好ましく、これにより、拡散手段を有するものの放射される光の一方向から見た平行度を高めることが可能となる。
また、本願発明に係るフラットディスプレイ用照明装置にあっては、ランプ本体が複数個設置されていることが好ましく、これにより、導光体の全体に均一に光を供給することが可能となり、このため、従来のデットエリア(図22参照)をなくすことができ、このため、表示面積に対する装置の面積を小さくすることができる。
さらに、かかる構成を採用する場合には、複数のランプ本体が一体的に形成されていることが好ましく、これにより、全体として線光源のように光を照射することができる。なお、本願発明に係る発光ランプにあっても、ランプ本体が複数個、一体的に形成されていることが好ましい。
さらに、かかる構成を採用する場合には、複数のランプ本体が一体的に形成されていることが好ましく、これにより、全体として線光源のように光を照射することができる。なお、本願発明に係る発光ランプにあっても、ランプ本体が複数個、一体的に形成されていることが好ましい。
以上のように、本発明によれば、反射面が湾曲して形成され、発光素子からの光が反射面において一方向から見て略平行となるように放射面に向けて反射され、この略平行となった光が放射面から放射されることになり、このため、従来のバックライトで用いられていた集光プリズムフィルムや反射型偏光フィルム、拡散シートを必ずしも必要とせず、しかも、従来必要であったデッドエリアも不要であるので、装置全体の小型化に寄与することができ、さらに、放射面が被照射面に沿った形状に形成されているため、発光素子の光が放射面から効率良く被照射面に照射することができ、光の利用効率が高いという利点を有する。
以下、本願発明の実施形態について説明する。
まず、本願発明の第一実施形態のフラットパネルの照明装置に用いられる発光ランプについて、図1乃至図4を参酌しつつ説明する。なお、図1は、第一実施形態の発光ランプの概略的斜視図である。また、図2は、同実施形態の発光ランプの概略的平面図である。また、図3は、同実施形態の発光ランプの概略的正面図である。また、図4は、同実施形態の発光ランプがフラットパネルディスプレイに装着された際の導光体との関係を説明するための概略的斜視図である。なお、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
第一実施形態の発光ランプは、樹脂からなるランプ本体1が、内部に発光素子10を内蔵した構成からなる。前記発光素子10は、発光ランプが半田付け等によって電気的に接続される基板(図示省略)からの電力により発光する発光ダイオード(LED)から構成されており、該発光素子10は、背面側(後述の反射面5側)に向けて発光するように設けられている。
また、前記発光素子10は、ランプ本体1をモールド樹脂によって成型する際に成型型内に内在されることにより、ランプ本体1に内蔵されることになる。また、この発光ダイオード10の発光面には、蛍光材が塗布されており、これによって発光素子10の発光面から出射された光が白色化されることになる。
該ランプ本体1は、正面視(被照射面側からみて)方形状に設けられており、この正面側が導光体20に向けて光を放射する放射面2となる。つまり、該放射面2は、前記被照射物である導光体20の被照射面(導光板の端面)に沿った形状に形成されている。なお、本実施形態においては、該放射面2は平面に形成されている。
また、ランプ本体1は、基板に載置され接続される下面3およびこれに対向する上面4が何れも平面であるとともに、互いに平行に設けられている。また、このランプ本体1の上面4および下面3は、いずれも導光体20の上面および下面に連続するように設けられている。なお、この上面4および下面3には、反射層(図示省略)が設けられることが好ましい。ここで、反射層としては、ランプ本体1に付設された反射鏡や、ランプ本体1に塗布された白色塗料等によって構成することが可能である。
また、ランプ本体1は、背面(前記放射面2と対向する面)が湾曲した反射面5として設けられており、この反射面5において前記発光素子10からの光が放射面2に向けて反射されることになる。
ここで、該反射面5は、平面視において、前記発光素子10の発光面又はその近傍を焦点とする湾曲面となるように形成されている。これにより、発光素子10の光は、反射面5により反射されることにより、平面視略平行になる。なお、この反射面5の湾曲面としては、たとえば放物曲線を採用することが可能である。
また、ランプ本体1は、前記放射面2と略垂直で、且つ、前記反射面5に連続するような平面からなる側面6が設けられている。
また、上記した発光ランプは、フラットパネルディスプレイの照明装置(たとえばバックライト)に組み込まれる際には、図4に示すように、一つの導光体20に対して複数個設置されている。ここで、この複数個の発光ランプは、互いの放射面2が近接するように設置されており、より具体的には、ランプ本体1の側面6が隣接するランプ本体1の側面6と当接するように設置されている。
また、発光ランプは、放射面2が前記導光体20の被照射面に略当接するように設置されている。
上記構成からなる発光ランプおよびそれを組み込んだフラットパネルディスプレイ用照明装置にあっては、発光素子10から発光した光は、ランプ本体1の反射面5によって反射され、ランプ本体1の放射面2から導光体20に向けて放射されて、導光体20内に導光されることになる。
ここで、前記反射面5は上述のような平面視湾曲面として形成されているので、反射光が平面視略平行光化されて、この略平行化された光が導光体20に導光される。このため、従来のバックライトで用いられていた集光プリズムフィルムや反射型偏光フィルム、拡散シートを必ずしも必要とせず、このため、照明装置の薄型化に寄与することができる。
また、前記反射面5における反射光は、側面視略平行光化されていないものの、ランプ本体1の上面4および下面3が平面であるため、この上面4および下面3に到達した光のうち一定角度内の光は、この上面4および下面3によって的確に放射面2に向けて反射されることになる。特に、この上面4および下面3に反射層を設けることによって、上記反射がより的確になされることになる。このため、発光素子10の光を効率よく放射面2に導くことができる。
また、複数の発光ランプが一つの導光体20に対して設置されており、特に、互いの放射面2が近接するように設置されているので、導光体20の全体に均一に光を供給することが可能となり、導光体20の被照射面とランプ本体1の放射面2とを略当接して設置でき、従来のデットエリア(図22参照)をなくすことができ、このため、表示面積に対する装置の面積を小さくすることができ、さらには、光の指向特性の設計自由度を失わないデバイスを得ることができる。特に、上記実施形態においては導光体20の上面および下面とランプ本体1の上面4および下面3とが連続するような形状に形成されていることにより、設計の自由度が高いという利点を有する。
また、発光素子10としてLEDを用いているので、消費電力が少なく、長寿命である利点を有する。
次に、本願発明の第二実施形態の発光ランプについて、図5を参酌しつつ説明する。なお、図5は、第二実施形態の発光ランプの概略的斜視図である。なお、第一実施形態と同様の構成および同様の機能を有する部材については同一符号を用いその詳細説明を省略する。
第二実施形態の発光ランプは、ランプ本体1の放射面2に、光の全反射を抑制する拡散手段7が設けられており、本実施形態の該拡散手段7は、放射面2に塗布された蛍光塗料から構成されている。
かかる第二実施形態の発光ランプによれば、発光素子10の光は、ランプ本体1の反射面5によって反射され、平面視略平行光化されて、拡散手段7を有する放射面2に到達する。この放射面2に到達した光のうち、拡散手段7が設けられていない場合では全反射条件を満たすような光でも、拡散手段7が設けられている放射面2の場合では全反射条件が崩れる為、放射面2から被照射面に放射することができ、放射面2における反射率を低下させることができる。また、放射面2に拡散手段7を設けることにより、放射面2からムラのない均一な光を放射させることができる。なお、上記放射面2への拡散手段7の形成方法としては上記蛍光塗料を塗布する方法のほか、放射面2をあらし処理することにより、あらし面からなる拡散手段7を採用することも可能である。
次に、本願発明の第三実施形態の発光ランプについて、図6および図7を参酌しつつ説明する。なお、図6は、第三実施形態の発光ランプの概略的斜視図である。また、図7は、同実施形態の発光ランプの機能を説明するための説明図であり、(イ)は第一実施形態の発光ランプの放射面付近の概略的側面図で、(ロ)は第三実施形態の発光ランプの放射面付近の概略的側面図である。なお、第一または第二実施形態と同様の構成および同様の機能を有する部材については同一符号を用いその詳細説明を省略する。
第三実施形態の発光ランプは、ランプ本体1の放射面2に設けられた拡散手段7が、凹凸面によって形成されている。この凹凸面は、互いに平行な複数の凸条体7aから構成されており、これにより凹凸面が、一次元的に配列されている。より詳述すると、この複数の凸状体7aは、何れも水平方向(放射面2の上辺および下辺)に平行に形成されており、つまり、複数の凸状体7aは、反射光が略平行に見える方向(上下方向)と垂直方向(水平方向)に沿うように形成されている。
上記のように凹凸面(凸条体7a)からなる拡散手段7を有する放射面2に到達した光は、第一実施形態のように拡散手段7が設けられていない場合では全反射条件を満たすような光でも、上記凹凸面(凸条体7a)が設けられている放射面2の場合では入射角が異なるため、放射面2における反射率を低下させることができる。
次に、本願発明の第四実施形態の発光ランプについて、図8を参酌しつつ説明する。なお、図8は、第四実施形態の発光ランプの説明図であり、(イ)は概略的斜視図で、(ハ)は概略的平面図である。なお、第一乃至第三実施形態と同様の構成および同様の機能を有する部材については同一符号を用いその詳細説明を省略する。
第四実施形態の発光ランプは、第三実施形態と同様の拡散手段7を放射面2に有するものであり、ランプ本体1は、反射面5を有する反射部位1aと、放射面2を有する放射部位1bとが異なる部材からなり、両者1a,1bが一体的に取り付けられて構成されている。ここで、前記反射部位1aと放射部位1bとは何れも樹脂から形成されており、それぞれに設けられた係合手段(図示省略)によって一体的に取り付けられている。また、放射部位1bには、発光素子10が収容される凹部(図示省略)が形成されており、この凹部に発光素子10が収容されている。なお、この凹部は、反射部位1aに設けることも可能であり、また、放射部位1bおよび反射部位1aの双方に設けて、両者1a,1bの凹部により形成される空間部に発光素子10が収容されるように設けることも可能である。
次に、本願発明の第五実施形態の発光ランプについて、図9を参酌しつつ説明する。なお、図9は、第五実施形態の発光ランプの説明図であり、(イ)は概略的平面図で、(ロ)はフラットパネルディスプレイに装着された際の導光体との関係を説明するための概略的斜視図である。なお、第一乃至第四実施形態と同様の構成および同様の機能を有する部材については同一符号を用いその詳細説明を省略する。
第五実施形態の発光ランプは、発光素子10を内蔵するランプ本体1が複数個、一体的に形成されて構成されている。具体的には、発光素子10をそれぞれ内蔵する複数のランプ本体1が、モールド樹脂によって一体成型されて構成されている。なお、この成型に際しては、各ランプ本体1の型内には発光素子10が内在され、各ランプ本体1に発光素子10が内蔵されることになる。
上記のような発光ランプを導光体20の端面(被照射面)に設置することにより、複数のランプ本体1によって線光源のように導光体20に光を照射することができ、導光体20の全体に均一に光を供給することが可能となり、このため、従来のデットエリア(図22参照)をなくすことができ、このため、表示面積に対する装置の面積を小さくすることができる。また、複数のランプ本体1が一体的に形成されて発光ランプが構成されていることにより、発光ランプの組み込み作業等を簡便に行うことができ、作業性が向上するという利点を有する。
次に、本願発明の第六実施形態の発光ランプについて、図10乃至図14を参酌しつつ説明する。なお、図10は、第六実施形態の発光ランプの概略的説明図であり、(a)は概略的斜視図、(b)は概略的正面図である。また、図11、13は、同実施形態の発光ランプがフラットパネルディスプレイに装着された際の照明装置に用いられる導光体との配置関係を説明するための概略的説明図である。なお、既述の実施形態と同様の構成および同様の機能を有する部材については同一符号を用いその詳細説明を省略する。また、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
第六実施形態の発光ランプは、図10に示すように、透明樹脂からなるランプ本体1が、内部に発光素子10を内蔵した構成からなり、前記発光素子10は、発光ランプの外部に設けられた外部電源(図示せず)が半田付け等によって電気的に接続される外部電極12からの電力により発光する発光ダイオード(LED)から構成されており、該発光素子10は、反射面5側に向けて発光するように設けられている。
また、前記発光素子10は、ランプ本体1をモールド樹脂によって成型する際に成型型内に内在されることにより、ランプ本体10に内蔵されることになる。また、この発光ダイオード10の発光面には、蛍光材が塗布されており、これによって発光素子10の発光面から出射された光が白色化されることになる。
該ランプ本体10は、正面視(被照射面側からみて)が方形状に設けられ、この正面側が後述する導光体に向けて光を放射する放射面2となる。つまり、該放射面2は、導光体の被照射面(導光板の端面)に沿った形状に形成されている。なお、本実施形態においては、該放射面2は平面状に形成されている。
また、本実施形態では、該放射面2は、反射面5から反射された光を透過する投光部1c、発光素子7が設けられている第1電極部1d、及び、該発光素子7と外部電源とを電気的に接続する第2電極部1eに区分けされている。前記第1電極部1d及び第2電極部1cとは、ランプ本体10に一体的に設けられた基板18の一面から構成されている。また、放射面2において、前記投光部1cおよび前記第一電極部1dが、導光体と対面して導光体に光を照射する投光領域に位置することになる。また、放射面2において、前記第二電極部1cが不投光領域を形成することになる。
また、本実施形態では、基板18は、LEDを実装する際の耐熱温度を考慮し、ガラスエポキシ製の不透光性基板を用いて形成されている。また、発光ランプ1の厚みL1は1.0mmであり、基板18の厚みL2が0.12mmであり、被照射面である導光体の被照射面の厚さ1.0mmとなるように形成されている。すなわち、不透光性基板18と導光体の被照射面とが重なる領域は発光ランプの厚み方向に0.12mmとなっている。
なお、図11に示すように、発光ランプの放射面2に形成される不透光領域22は、その厚みが0.2mmより大きな範囲で導光体の被照射面23と重なると、すなわち、図11におけるl5の領域が0.2mmより大きい場合、導光体24の入射端面23へ光が入射されない領域が発生し、導光体内で光が全反射されず、液晶パネルを通して帯状の暗線25が規則的に観察される。この帯状の暗線は、表示装置の表示品位を著しく低下する原因となる。
図12に不透光領域22と導光体の入射端面23との重なりである領域l5を変化した時の帯状の暗線25の発生状態を示しており、各条件において、図中の○で記した場合は帯状の暗線が観察されない状態を、△で記した場合では帯状の暗線が薄く発生するが、液晶パネルを通しては観察されない状態を、×で記した場合では帯状の暗線が観察され表示品位が低下する状態を示す。
図12より、発光ランプを導光体の端面に配置する場合、その不透光領域22と導光体の入射端面23とが重なる領域l5の高さ方向の長さは、0.2mm以下が好ましく、より好ましくは、0.12mm以下である。
なお、不透光領域22と導光体の入射端面23との重なりl5を0.2mm以下とするには、本実施形態の如く、発光ランプに形成される不透光領域を出来る限り小さく形成しても良いし、発光ランプを導光体の入射端面へ配置する際に、その重なりl5が0.2mmより小さくなるように配置しても良い。なお、発光ランプから放射される光量を多くするには、前者の如く、発光ランプに形成される不透光領域を低減する方法が好ましい。
次に、図13を用いて、発光ランプに形成される発光素子と導光体の入射端面との関係について説明する。
本実施形態では、発光素子47として0.3mm角のLED素子を用いた。また、発光ランプに形成される放射面41は、その投光部48の厚さ方向の長さl3を0.88mmにて形成し、LEDを投光領域48の厚み方向の略中心に位置するように配置した。
また、発光素子47が実装される電極46は、その厚み方向の長さl4を0.61mmにて形成し、放射面の投光領域48に対する電極46の占有率{(l4/l3)×100}を69%にて形成した。
なお、電極46の幅は0.4mmにて形成し、発光ランプの幅方向の長さwは11mmにて形成しており、LED素子47が形成される電極46の幅は無視できるほど小さく形成している。
また、本実施形態では、電極46は、前述の基板42と同様にガラスエポキシ基板上に配線電極を形成したものを用いた。
図13に示すように、発光ランプの放射面41に形成される電極(不透光領域)46は、放射面の投光領域に対して、その占有率が70%を超えると、被照明物である導光体の入射端面43と合わせた場合、光が入射されない領域が、導光体44の厚み方向に発生し、導光体44上で線状の暗線49となって観察され、液晶パネル等の表示装置を通して画像を観察した場合、表示品位が著しく低下する。
図14に放射面の投光領域に占める電極部46の占有率と、線状の暗線との関係を記載する。図中の○は、線状の暗線が観察されない状態を、△は線状の暗線は薄く観察されるが、表示には支障の無い状態を、×は線状の暗線が観察され表示品位が低下する状態をそれぞれ意味する。図14より、占有率{(l4/l3)×100}は、70%以下が好ましく、より好ましくは、30%以下である。
次に、本実施形態で用いた発光ランプの製造方法に関し、図15及び図16を用いて説明する。図15は発光素子や電極が形成される基板の概略的平面図であり、図16(a)は概略的平面図、同図(b)は概略的縦断面図、同図(c)は概略的横断面図である。
本実施形態では、基板61にガラスエポキシ基板を用い、ルーター加工処理する事で実装基板61を形成した。具体的には、基板の無い部分64と、外部電極又は隣接する発光素子とを電気的に接続する電極62が形成される基板部分と、発光素子が実装される基板部分63とを有する基板61を形成した。
また、本実施形態では、発光素子としてのLEDが、各電極63に対応した位置に3個配置し、放物面の1個当たりの長さw1,w2,w3をそれぞれ11mmとなるように形成している。なお、この形状は、2型の液晶表示装置に用いる照明装置の長さ(33mm)に対応するように形成したためであり、LEDの個数、放物面の長さは、必要光量や表示装置のサイズに応じて適時選択できる。
次に、図15(b)に示すように基板61に形成された電極63上に発光素子65としてLEDをボンディング形成した。
そして、図16に示すように、基板61と金型66とを嵌め合わせて、金型66にて基板61を押さえつけると共に、型内に樹脂を注入し固化せしめた。なお、この金型66に基板を嵌め合わせるに際しては、各発光素子65が放物面67の焦点位置に配置されるように位置調整を行い、型66の法物面67により、発光素子65の放射面67が形成されるように配置している。なお、前記樹脂として透明樹脂であるエポキシ樹脂を用い、これを射出成型している。
次に、電極基板61と投光部64とに対応する位置にてダイシングカットを行い、透明樹脂67の各面に銀蒸着を行う事で発光ランプを形成した。
図17に、本実施形態で形成した発光ランプ69の全体概略図を示す。
なお、分断ラインは、本実施形態に限定される訳ではなく、電極が形成される基板61が0.2mm以下となるように分断されればよい。
なお、分断ラインは、本実施形態に限定される訳ではなく、電極が形成される基板61が0.2mm以下となるように分断されればよい。
以上説明の本実施形態の発光ランプによると、発光ランプの放射面に形成される不透光領域と導光体の入射端面との重なりを0.2mm以下で形成することで、導光体の入射端面へ光が入射されない領域を減少し、帯状の暗線を防止できる。
また、発光ランプの放射面内に形成される発光素子の形成領域が占める割合を、70%以下で形成する事で、光が入射されない領域を低減でき、線状の暗線の発生を防止できる。
また、本発明の発光ランプの製造方法によれば、簡便な方法で、発光ランプの放射面内の不透光領域及び、発光素子の形成領域を小さくでき、透過光量が高く、帯状の暗線、線状の暗線を防止した発光ランプを提供できる。
また、反射面を形成する際に発生する基板の反りを低減でき、焦点距離の位置ズレを低減できる。
なお、本実施形態では、ランプ本体1がボンディングされる基板にガラスエポキシ樹脂を用いたが、リードフレーム等の金属性の基板を用いても良い。本構成では、配線電極と、実装基板を兼ねることができ、不透光領域を更に低減できるため、帯状の暗線の発生を低減できると共に、投光部からの透過光量を増加できる。
また、基板にガラスや透明樹脂などの透光性基板を用い、配線電極にITOなどの透明電極を用いた場合、不透光領域を更に低減でき、帯状の暗線、線状の暗線の発生を、更に防止できると共に、投光部からの透過光量を、更に増加できる。
また、本実施形態では、反射層には銀蒸着を用いたが、ランプ本体に付設される反射鏡や、ランプ本体に塗布された白色塗料等によって構成することが可能である。
次に、本発明の第七実施形態の発光ランプについて、図18を参酌しつつ説明する。なお、図18は、第七実施形態の発光ランプの概略的説明図であり、(a)は概略的斜視図、(b)は概略的正面図である。基本的な構成は本実施例1の発光ランプと同じであるが、外部電極又は、隣接する発光素子と電気的に接続する為の電極の形成方法、不透光性基板の構造及び、発光素子の配置位置が異なる。
第七実施形態の発光ランプは、ランプ本体70の放射面71には、投光部74と発光素子77が配置される電極部73が形成され、外部電極72又は、隣接する発光素子77間を電気的に接続するための配線電極76には、直径0.025mmの金線ワイヤーを用いて接続を行った。
また、発光素子77、及び、発光素子77が形成される電極73は、放射面71の厚み方向の上側にオフセット形成した。具体的には、発光素子には0.3mm角のLEDを用い、LEDが実装される電極部73を0.4mm角で形成した。
このように発光ランプ70を形成する事で、不透光性基板をなくすことができ、放射面71から出射する光量はほとんど低下しない。
また、不透光性領域がほとんど存在しないため、照明装置に適用した場合、帯状の暗線は発生しない。
また、放射面の投光領域における電極73の占有率は40%と低減でき、線状の暗線は発生しない。次に、本実施形態で用いた発光ランプの製造方法を図19及び図20を用いて説明する。
図19(a)は発光素子が実装される基板の形状の概略平面図である。本実施形態では、基板81はリードフレーム基板をエッチング処理する事で形成した。
発光素子の個数、放物面の1個当たりの長さw等は、第六実施形態と同様である。
発光素子の個数、放物面の1個当たりの長さw等は、第六実施形態と同様である。
次に、図19(b)に示すように基板81に形成された電極83上に発光素子85をボンディングし、発光素子85と電極82との接続には、0.025mmの金線ワイヤーを使用して接続を行った。
次に、図20に示すように、基板81と金型88を嵌め合わせて、金型88にて基板81を押さえつけると共に、型内に樹脂を注入し、固化せしめた。なお、嵌め合わせた際に、各発光素子85が放物面87の焦点位置に配置されるように、型88の放物面は形成されており、上記嵌め合わせに際しては、発光素子85が上記焦点位置に位置するように位置調節している。なお、図20(a)は概略的正面図、同図(b)は概略的縦断面図、同図(c)は概略的横断面図である。
次に、基板81の不透光性領域が放射面内に残らないよう、ダイシングカットを行う事で発光ランプ89を形成した。図21に本実施形態の発光ランプの全体概略図を示す。
以上説明のように、本実施形態の発光ランプでは、放射面に不透光性領域である、基板、外部電極または、隣接する発光素子間を接続する配線電極がほとんど存在しないため、放射面から出射する光は光量がほとんど低下しない。
また、照明装置に用いた場合、帯状の暗線の発生を防止できる。
また、発光素子が形成される電極部を、発光素子をオフセット配置する事で小さくでき、放射面の投光領域における電極の占有率を小さくでき、線状の暗線を防止できる。
以上のように各実施形態の発光ランプは上述の構成からなり上述の利点を有するものであったが、本願発明は上記構成に限定されるものではなく、本願発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。
つまり、本願発明においては、拡散手段7は必須の要件ではない。さらに、拡散手段7を放射面2に設ける場合にあっても上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、たとえば、上記第三または第四実施形態の拡散手段7としての凹凸面(凸条体7a)に第二実施形態のような蛍光塗料の塗布やあらし面の形成を行うことも適宜設計変更可能な範囲である。
また、上記各実施形態においては、ランプ本体1の上面4および下面3が平面から構成されているものについて説明したが、本願発明はこれに限定されず、たとえば若干湾曲した湾曲面を採用することも可能である。さらに、ランプ本体1の上面3および/または下面2を略平面から構成した場合にあっても、上記実施形態のように上面3および下面2が平行であるものに限られず、たとえば、上面3および下面2の少なくとも何れか一方の面が、放射面2(正面)から反射面5(背面)にかけて他方の面側に傾斜したものであっても、本願発明の意図する範囲内である。
1 ランプ本体
1a 反射部位
1b 放射部位
2 放射面
3 下面
4 上面
5 反射面
6 側面
7 拡散手段
7a 凸状体
10 発光素子
20 導光体
1a 反射部位
1b 放射部位
2 放射面
3 下面
4 上面
5 反射面
6 側面
7 拡散手段
7a 凸状体
10 発光素子
20 導光体
Claims (38)
- 発光ランプからの光を導光するための導光体を備えたフラットパネルディプレイ用照明装置であって、
前記発光ランプは、ランプ本体の内部に発光素子を内蔵してなり、
前記ランプ本体は、発光素子からの光を反射する反射面と、該反射面と対向し且つ前記導光体に向けて反射面からの反射光を照射する放射面とを有しており、
前記放射面は、前記導光体の被照射面に沿った形状に形成されており、
前記反射面は、発光素子からの光を反射する際に一方向から見て反射光が略平行となるべく湾曲して形成されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1記載の照明装置であって、
前記放射面は、被照射面側から見て略方形状に形成されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1又は2記載の照明装置であって、
前記放射面は、前記反射面から反射された光が透過して被照射物に向けて照射する投光部、前記発光素子が設けられている第1電極部、及び、前記発光素子と外部電源とを電気的に接続するための第2電極部に区分けされ、
前記第2電極部が、導光体の被照射面と重なる領域の発光ランプの厚み方向の長さが、0.2mm以下となるように設けられていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の照明装置であって、
前記放射面は、前記反射面から反射された光が透過して被照射物に向けて照射する投光部、前記発光素子が設けられている第1電極部、及び、前記発光素子と外部電源とを電気的に接続するための第2電極部に区分けされ、
前記第1電極部は、放射面の投光領域における発光ランプの厚み方向の占有率が70%以下となるように設けられていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の照明装置であって、
前記発光素子は、前記反射面の厚み方向の中心から、上下いずれかの方向に偏って配置されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至5の何れかにに記載の照明装置であって、
前記放射面には、透光性基板が配置されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至6の何れかに記載の照明装置であって、
前記放射面には、発光素子と外部電源とを電気的に接続する電極が形成され、該電極は、透光性材料により形成されてなることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至7の何れかに記載の照明装置であって、
前記反射面は、前記発光素子の発光面又はその近傍を焦点とする湾曲面に形成されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至8の何れかに記載の照明装置であって、
前記ランプ本体は、導光体の上面および下面に連続するような上面および下面を有することを特徴とする照明装置。 - 請求項9記載の照明装置であって、
前記ランプ本体の上面または下面の少なくとも一面に反射層が設けられていることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項1乃至10の何れかに記載の照明装置であって、
前記発光素子は、LEDであることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至11の何れかに記載の照明装置であって、
前記放射面に拡散手段が設けてあることを特徴とする照明装置。 - 請求項12記載の照明装置であって、
前記拡散手段が、前記放射面に形成された蛍光材であることを特徴とする照明装置。 - 請求項12または13記載の照明装置であって、
前記拡散手段が、少なくとも1つの凹凸面によって形成されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項14記載の照明装置であって、
前記凹凸面が、一次元的に配列されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項15記載の照明装置であって、
前記凹凸面は、前記反射光が平行に見える方向と垂直方向に沿って形成された複数の凸条体から構成されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至16の何れかに記載の照明装置であって、
前記ランプ本体が、複数個設置されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項17記載の照明装置であって、
前記複数のランプ本体が一体的に形成されていることを特徴とする照明装置。 - 導光体等の被照射物に対して光を照射する発光ランプであって、
ランプ本体は、内部に発光素子を内蔵してなり、
該ランプ本体は、発光素子からの光を反射する反射面と、該反射面と対向し且つ前記被照射物に向けて反射面からの反射光を照射する放射面とを有しており、
前記放射面は、前記被照射物の被照射面に沿った形状に形成されており、
前記反射面は、発光素子からの光を反射する際に一方向から見て略平行となるべく湾曲して形成されていることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項19記載の発光ランプであって、
前記放射面は、被照射面側から見て略方形状に形成されていることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項19又は20に記載の発光ランプであって、
前記放射面は、前記反射面から反射された光が透過して被照射物に向けて照射する投光部、前記発光素子が設けられている第1電極部、及び、前記発光素子と外部電源とを電気的に接続するための第2電極部に区分けされ、
前記第2電極部が、被照射物の被照射面と重なる領域の発光ランプの厚み方向の長さが、0.2mm以下となるように設けられていることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項19乃至21の何れかに記載の発光ランプであって、
前記放射面は、前記反射面から反射された光が透過して被照射物に向けて照射する投光部、前記発光素子が設けられている第1電極部、及び、前記発光素子と外部電源とを電気的に接続するための第2電極部に区分けされ、
前記第1電極部は、放射面の投光領域における発光ランプの厚み方向の占有率が70%以下となるように設けられていることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項19乃至22の何れかに記載の発光ランプであって、
前記発光素子は、前記反射面の厚み方向の中心から、上下いずれかの方向に偏って配置されていることを特徴とする発光ランプ - 請求項19乃至23の何れかに記載の発光ランプであって、
前記放射面には、透光性基板が配置されていることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項19乃至24の何れかに記載の発光ランプであって、
前記放射面には、発光素子と外部電源とを電気的に接続するための電極が形成され、該電極は、透光性材料により形成されてなることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項19乃至25の何れかに記載の発光ランプであって、
前記反射面は、前記発光素子の発光面又はその近傍を焦点とする湾曲面に形成されていることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項19乃至26の何れかに記載の発光ランプであって、
前記ランプ本体は、略平面に形成された上面および下面を有することを特徴とする発光ランプ。 - 請求項27記載の発光ランプであって、
前記ランプ本体の上面または下面の少なくとも一面に反射層が設けられていることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項19乃至28の何れかに記載の発光ランプであって、
前記発光素子は、LEDであることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項19乃至29の何れかに記載の発光ランプであって、
前記放射面に拡散手段が設けてあることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項30記載の発光ランプであって、
前記拡散手段が、前記放射面に形成された蛍光材であることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項30または31記載の発光ランプであって、
前記拡散手段が、少なくとも1つの凹凸面によって形成されていることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項32記載の発光ランプであって、
前記凹凸面が、一次元的に配列されていることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項33記載の発光ランプであって、
前記凹凸面は、前記反射光が平行に見える方向と垂直方向に沿って形成された複数の凸条体から構成されていることを特徴とする発光ランプ。 - 請求項19乃至34の何れかに記載の発光ランプであって、
前記ランプ本体が複数個、一体的に形成されて構成されていることを特徴とする発光ランプ。 - 導光体等の被照射物に対して光を照射する発光ランプの製造方法であって、
放物面を有する型に、該放物面に対向する位置に発光素子が取付けられた基板を嵌め合わせた状態で、該型に樹脂を注入固化することにより、発光素子からの光を反射する反射面と、該反射面と対向し且つ前記導光体に向けて反射面からの反射光を照射する放射面とを有する発光ランプを製造することを特徴とする発光ランプの製造方法。 - 請求項36記載の発光ランプの製造方法であって、
前記型に前記基板を複数嵌め合わせ、
前記樹脂を固化せしめた後に、前記複数の基板を切断することにより発光ランプを形成することを特徴とする発光ランプの製造方法。 - 請求項36または37記載の発光ランプの製造方法であって、
前記放射面において発光素子に対して該発光素子と外部電源とを電気的に接続するための金線である電極を接続した後に、前記樹脂を注入することを特徴とする発光ランプの製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004108202A JP2005038822A (ja) | 2003-06-26 | 2004-03-31 | フラットパネルディスプレイ用照明装置、および、発光ランプ |
US10/875,522 US7384178B2 (en) | 2003-06-26 | 2004-06-25 | Illumination device for flat-panel display and light-emitting lamp |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003183629 | 2003-06-26 | ||
JP2004108202A JP2005038822A (ja) | 2003-06-26 | 2004-03-31 | フラットパネルディスプレイ用照明装置、および、発光ランプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005038822A true JP2005038822A (ja) | 2005-02-10 |
Family
ID=34117878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004108202A Pending JP2005038822A (ja) | 2003-06-26 | 2004-03-31 | フラットパネルディスプレイ用照明装置、および、発光ランプ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7384178B2 (ja) |
JP (1) | JP2005038822A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007123226A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Gunko Kagi (Shenzhen) Yugenkoshi | バックライトモジュール及びそれを用いた液晶表示装置 |
JP2007322868A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Citizen Holdings Co Ltd | 液晶表示装置 |
WO2012144514A1 (ja) * | 2011-04-22 | 2012-10-26 | シャープ株式会社 | 面光源装置およびその製造方法、表示装置、照明装置 |
WO2013081038A1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | シャープ株式会社 | 光源装置、面光源装置、表示装置および照明装置 |
WO2013089172A1 (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | シャープ株式会社 | 光源装置、面光源装置、表示装置および照明装置 |
CN105303982A (zh) * | 2014-07-15 | 2016-02-03 | 美的集团股份有限公司 | 用于家用电器的显示装置 |
CN105759499A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-07-13 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 背光模组及液晶显示器 |
JP2019125588A (ja) * | 2019-04-23 | 2019-07-25 | 日亜化学工業株式会社 | 照明装置 |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202005006915U1 (de) * | 2005-04-29 | 2005-07-07 | Röhrig, Martin | Lichtlenkungselement für LED-Leuchte |
TW200725100A (en) * | 2005-12-23 | 2007-07-01 | Innolux Display Corp | Backlight module and liquid crystal display device |
US8032017B2 (en) | 2006-09-29 | 2011-10-04 | Microscan Systems, Inc. | Methods for providing diffuse light |
US8374498B2 (en) * | 2006-09-29 | 2013-02-12 | Microscan Systems, Inc. | Systems and/or devices for camera-based inspections |
US7978970B2 (en) * | 2006-09-29 | 2011-07-12 | Microscan Systems, Inc. | Systems and/or devices for providing diffuse light |
DE102008015131B4 (de) * | 2008-03-20 | 2012-12-06 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung und Lichtleiterstruktur für eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung |
US7660047B1 (en) | 2008-09-03 | 2010-02-09 | Microsoft Corporation | Flat panel lens |
US7862220B2 (en) * | 2009-03-10 | 2011-01-04 | International Automotive Components Group North America, Inc | Integration of light emitting devices and printed electronics into vehicle trim components |
US8000594B2 (en) * | 2009-07-02 | 2011-08-16 | Microscan Systems, Inc. | Diffuse reflective illuminator |
US8768159B2 (en) | 2009-07-10 | 2014-07-01 | Microscan Systems, Inc. | Combination dark field and bright field illuminator |
US8107808B2 (en) * | 2009-07-10 | 2012-01-31 | Microscan Systems, Inc. | Combination dark field and bright field illuminator |
US8733982B2 (en) * | 2009-11-18 | 2014-05-27 | Rambus Delaware Llc | Internal collecting reflector optics for LEDs |
US9201185B2 (en) | 2011-02-04 | 2015-12-01 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Directional backlighting for display panels |
US9354748B2 (en) | 2012-02-13 | 2016-05-31 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Optical stylus interaction |
US9460029B2 (en) | 2012-03-02 | 2016-10-04 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Pressure sensitive keys |
US9870066B2 (en) | 2012-03-02 | 2018-01-16 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Method of manufacturing an input device |
US9075566B2 (en) | 2012-03-02 | 2015-07-07 | Microsoft Technoogy Licensing, LLC | Flexible hinge spine |
US20130300590A1 (en) | 2012-05-14 | 2013-11-14 | Paul Henry Dietz | Audio Feedback |
US8947353B2 (en) | 2012-06-12 | 2015-02-03 | Microsoft Corporation | Photosensor array gesture detection |
US9256089B2 (en) | 2012-06-15 | 2016-02-09 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Object-detecting backlight unit |
US8964379B2 (en) | 2012-08-20 | 2015-02-24 | Microsoft Corporation | Switchable magnetic lock |
WO2014138857A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | John Paul Morgan | Light panel, optical assembly with improved interface and light panel with improved manufacturing tolerances |
US9714756B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-07-25 | Morgan Solar Inc. | Illumination device |
US9960303B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-05-01 | Morgan Solar Inc. | Sunlight concentrating and harvesting device |
US10655790B2 (en) * | 2014-01-30 | 2020-05-19 | Signify Holding B.V. | Lighting device |
DE102015104299A1 (de) | 2015-03-23 | 2016-09-29 | International Automotive Components Group Gmbh | Innenverkleidungsteil für ein Kraftfahrzeug |
JP2017112321A (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | ソニー株式会社 | 発光ユニットおよび表示装置 |
CN105929602B (zh) * | 2016-07-12 | 2019-08-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种背光模组及其制作方法、显示面板和显示装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07211940A (ja) | 1994-01-21 | 1995-08-11 | Rohm Co Ltd | 平面発光型led発光装置及びその製造方法 |
EP0750728A1 (en) * | 1994-11-17 | 1997-01-02 | CUNNINGHAM, David W. | Lighting device incorporating a zoomable beamspreader |
JPH095739A (ja) * | 1995-06-22 | 1997-01-10 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 導光シ−ト及びその製造方法、及び前記導光シ−トを用いたバックライト及び前記バックライトを用いた液晶表示装置 |
US6712481B2 (en) * | 1995-06-27 | 2004-03-30 | Solid State Opto Limited | Light emitting panel assemblies |
JPH10260404A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Seiko Epson Corp | 照明装置、液晶表示装置及び電子機器 |
JPH10335706A (ja) | 1997-05-30 | 1998-12-18 | Toyoda Gosei Co Ltd | 発光ダイオードランプ |
JP3458823B2 (ja) * | 1999-05-11 | 2003-10-20 | 日亜化学工業株式会社 | 面発光装置 |
JP2002134793A (ja) | 2000-10-26 | 2002-05-10 | Omron Corp | 光素子用光学デバイス |
JP4538772B2 (ja) * | 2000-12-26 | 2010-09-08 | ミネベア株式会社 | 面状照明装置 |
US7114839B2 (en) * | 2003-10-06 | 2006-10-03 | Chia Shin Kuo | Light-inverse type guidelight plate |
-
2004
- 2004-03-31 JP JP2004108202A patent/JP2005038822A/ja active Pending
- 2004-06-25 US US10/875,522 patent/US7384178B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007123226A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Gunko Kagi (Shenzhen) Yugenkoshi | バックライトモジュール及びそれを用いた液晶表示装置 |
JP2007322868A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Citizen Holdings Co Ltd | 液晶表示装置 |
WO2012144514A1 (ja) * | 2011-04-22 | 2012-10-26 | シャープ株式会社 | 面光源装置およびその製造方法、表示装置、照明装置 |
WO2013081038A1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | シャープ株式会社 | 光源装置、面光源装置、表示装置および照明装置 |
WO2013089172A1 (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | シャープ株式会社 | 光源装置、面光源装置、表示装置および照明装置 |
CN105303982A (zh) * | 2014-07-15 | 2016-02-03 | 美的集团股份有限公司 | 用于家用电器的显示装置 |
CN105759499A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-07-13 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 背光模组及液晶显示器 |
JP2019125588A (ja) * | 2019-04-23 | 2019-07-25 | 日亜化学工業株式会社 | 照明装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050030960A1 (en) | 2005-02-10 |
US7384178B2 (en) | 2008-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005038822A (ja) | フラットパネルディスプレイ用照明装置、および、発光ランプ | |
JP5502289B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
US7341358B2 (en) | Illumination apparatus | |
JP4854497B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
RU2512110C2 (ru) | Светодиод с прессованной двунаправленной оптикой | |
JP5449274B2 (ja) | 照明装置、および表示装置 | |
TWI502253B (zh) | 具有光學地耦合至背面的發光二極體之薄邊緣背光 | |
EP1794630B1 (en) | Illumination system | |
JP5450778B2 (ja) | エッジライト型面光源装置および照明装置 | |
WO2006087879A1 (ja) | 面状照明装置 | |
JP2008040121A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2008015288A (ja) | 液晶表示装置 | |
TW200702591A (en) | Planar lighting apparatus | |
JP2008305923A (ja) | 発光装置、面光源装置及び画像表示装置 | |
JP5228089B2 (ja) | 発光装置および表示装置 | |
CN110703367B (zh) | 光漫射透镜和发光装置 | |
JP2007234385A (ja) | バックライト装置 | |
KR101877727B1 (ko) | 렌즈 유닛 및 발광 장치 | |
JP4230198B2 (ja) | 面状光源及び液晶表示装置 | |
JP2005302322A (ja) | 光源装置および平面照明装置 | |
JP4721159B2 (ja) | 面状照明装置 | |
CN118463057A (zh) | 照明装置 | |
JP4720978B2 (ja) | 面状照明装置 | |
JP2008027649A (ja) | 光源装置およびバックライト装置 | |
KR20150130809A (ko) | 조명 장치 |