平面发光装置以及平面发光装置的发光方法

专利名称：平面发光装置以及平面发光装置的发光方法
技术领域：
本发明涉及平面发光装置及其发光方法，尤其涉及使用了中空多层体 的平面发光装置及其发光方法。
背景技术：
液晶显示器等的后照光中使用的平面发光装置，是通过使用平板形的 导光板使冷阴极管等线状光源发出的光扩散实现平面发光照明的(例如专 利文献l)。其目的在于为了形成液晶显示器的发光源，通过使用导光板 以及扩散板及薄板以便获得具有均匀辉度的白色光的出射面。在此种平面 发光装置中虽然也可通过多层组合液晶、滤色器、以及黑矩阵等的液晶单 元制作出有色的显示器，但其整体结构复杂且成本高。此外还有在基板上等间隔配置多个较廉价的LED，用于从背面直接照 射面板的发光装置。然而，此种平面发光装置难以表现发光面内轮廓清晰 的图案。还有一种平面光源装置，其在两端配置了LED，由带导光性的透明的 多个剖面呈圆形的棒排列而成(例如专利文献2)。然而即使排列多根剖 面呈圆形的棒，也会在透明的棒与棒之间的部位产生阴暗部分，无法构成 图形边界清晰的平面发光装置。还有一种用来替代纸质瓦棱板的由合成树脂构成的中空结构板(例如 专利文献3)。然而并未发现有人打算用此种中空结构板构成显示器及建 筑物内或家具的照明中使用的平面发光装置。专利文献1:特开平11—237629号公报专利文献2:特开2004—39482号公报专利文献3:特开平8—72137号公报 发明内容因此，本发明的目的在于提供一种使用了中空多层体的平面发光装置 及其发光方法。此外，本发明的目的在于使用中空多层体和LED，提供一种薄型、省 电、轻量、且廉价的平面发光装置及其发光方法。为了解决上述课题，本申请的发明涉及的平面发光装置，其特征在于， 具有-中空多层体，其由多个中空单元构成；光源，其使光从中空多层体的单元带开口的侧面入射；偏光装置，其使从中空多层体的单元带开口的侧面入射的光从中空多 层体的表面出射。此外，在本发明涉及的平面发光装置之中，偏光装置最好是设置在中 空多层体表面上的随机的凹凸形、点形、V字形的槽或U字形的槽。此外，在本发明涉及的平面发光装置之中，偏光装置最好是添加在中 空多层体中的扩散材料。此外，在本发明涉及的平面发光装置之中，偏光装置最好是插在中空 单元内的导光体，导光体最好在其表面形成随机的凹凸形、点形、V字形 的槽或U字形的槽，或添加了扩散材料。此外，在本发明涉及的平面发光装置之中，偏光装置最好是插在中空 单元内的光扩散材料。此外，在本发明涉及的平面发光装置之中，光源最好由多个LED构 成，各LED最好配置在各个中空单元内。此外，在本发明涉及的平面发光装置之中，最好在中空多层体的中空 单元带开口的两个侧面的至少一侧，把多个LED —对一配置在多个中空 单元内。为了解决上述课题，本发明申请涉及的平面发光装置中的发光方法， 其特征在于-使多个光源配置为与由透明突肋分割出的多个中空单元分别对应，使 多个单元发出的颜色各异的光入射到与多个光源对应的多个中空单元之 中，使多个光源发出的颜色各异的光混色后的光从中空多层体表面出射。为了解决上述课题，本发明申请涉及的平面发光装置中的发光方法， 其特征在于使多个光源配置为与由不透明突肋分割出的多个中空单元分别对应， 使多个光源发出的颜色各异的光入射到与多个光源对应的多个中空单元 之中，使多个光源发出的颜色各异的光利用前述不透明突肋使各色光不混 色地从中空多层体表面出射。此外，在本发明涉及的平面发光装置的发光方法之中，多个光源最好各自含有R色发光LED元件、G色发光LED元件以及B色发光LED元件。此外，在本发明涉及的平面发光装置的发光方法之中，多个光源最好 各自是R色单体LED、 G色单体LED、 B色单体LED或W (白)色单体 LED。此外，在本发明涉及的平面发光装置的发光方法之中，最好还具有使 多个光源发出的光色随着时间的经过而改变的步骤。若采用本发明，由于可利用从中空多层体的单元带开口的侧面而来的 光进行面发光照明，因而可提供薄型、省电、轻量、且廉价的平面发光装置。此外，若采用本发明，由于光源的光是从中空多层体的单元带开口的 侧面间接出射的，因而可提供一种具有情绪价值的平面发光装置，其具有 通过作用于人使人心情舒畅的心理效果。此外，若采用本发明，由于可使入射到各个由透明突肋分割出的多个 中空单元中的颜色各异的光混色后从中空多层体的表面出射，因而可发出 前所未有的合色光。
此外，若采用本发明，由于可使入射到各个由不透明突肋分割出的多 个中空单元中的颜色各异的光，不混色地从中空多层体的表面出射到各中 空单元之中，因而可发出前所未有的合色光。


图1是从本发明涉及的壁挂式平面发光装置的发光面一侧观察到的正 面图。
图2是图1所示的壁挂式平面发光装置的剖面图。
图3是壁挂式平面发光装置中使用的光源的简要构成图。图4是中空多层体的立体图。
图5是表示设置在中空多层体上的沟槽方向的图。
图6是另一种壁挂式平面发光装置的剖面图。
图7是导光体的简要构成图。
图8是又一种壁挂式平面发光装置的剖面图。
图9是LED发出的光色和中空多层体显示的光色的例示图。
图IO是另一种中空多层体的立体图。
图11是LED发出的光色和中空多层体显示的光色的又一例示图。
图12是从本发明涉及的地置式平面发光装置的发光面一侧观察到的 正面图。图13是图12中所示的地置式平面发光装置的局部剖面图。
图14是本发明涉及的双面发光式平面发光装置的立体图。
图15是图14中所示的双面发光式平面发光装置的剖面图。
图16是图14中所示的双面发光式平面发光装置中使用的中空多层体 的立体图。
具体实施例方式
下面参照

本发明涉及的平面发光装置。
不过请理解本发明并不局限于附图及下述实施方式。
图1是把本发明涉及的平面发光装置作为壁挂板构成的壁挂式平面发 光装置1从发光面一侧观察到的正面图。此外，图2是图1中的AA'剖面图。
正如图1及图2所示，壁挂式平面发光装置1由中空多层体10、带开 口部21的框体20、 LED电路基板30、 LED31等构成。此外，在中空多 层体10的发光面一侧(框体20的开口部21 —侧)依次层叠配置了第1 扩散层40、透镜层41以及第2扩散层42。此外，在中空多层体10的背 面一侧配置了反射层43。
图3表示由LED31构成的光源以及LED电路基板30的简要构成。 而安装的电路图省略。
在LED电路基板30上等间隔配置了多个LED31。各LED31是把R 色发光LED元件32、 G色发光LED元件33以及B色发光LED元件34 封装为一个的三色合一形的LED，可利用输入信号，通过各元件发出的光 的混色，发出多种颜色的光。各LED31按照控制部50的控制时间以及指 定色，以电源51提供的电流指定的颜色发光。关于传感器52的利用后文 另述，但并非必不可少。而各LED31也可以是R色单色LED、 G色单色 LED、 B色单色LED以及W (白)色单色LED。当使用单色LED的情况下，最好配置为多个LED与一个中空单元对应，以便产生多彩的成色。 此外，作为LED，除上述片式之外，还可使用椭圆形及炮弹形的各种LED。
图4是中空多层体10的立体图。
中空多层体10具有沿其长度方向一体化形成多个中空单元11的结 构。具体而言，由顶板12、底板13以及多个突肋14构成。而图4所示的 中空多层体10中的多层是指作为表层的顶板12和作为底层的底板13的 至少两层。此外，单元是由顶板、底板以及突肋间隔出的腔室，两端带有 开口。
本实施方式的情况下，中空单元11被设定为纵向a750mm、横向 b6mm、幅(高)C6mm，顶板12、底板13以及突肋14全部由厚度为0.33mm 的透明聚碳酸酯树脂(下文称之为PC树脂)构成。而上述中空单元的尺 寸仅是其一例，也可采用其它数值。此外，中空多层体也可采用PMMA 树脂、MS树脂、PET等聚酯树脂，PSt树脂、COP树脂、COC树脂、PP 树脂及PE树脂等烯树脂，PVC树脂、离子键树脂、玻璃等构成。
此外，正如图4所示，各LED31具有可插入各中空单元11中的形状， 正如图2所示，当作为壁挂式平面发光体1组装时，通过把各LED31从 各中空单元ll的开口插入内部加以配置。从这个意义上说，中空单元ll 的横向bx幅高c的大小最好是作为光源使用的LED31可进入的大小。
各LED31最好配置为各LED31的光放射中心与各中空单元11的长 度方向平行，如能把各LED31的光放射中心与各中空单元11空间的长度 方向的中心线一致的形态配置各LED31则更好，若以LED从中空单元的 开口向内部插入的形态配置，则具有下述优点可防止多层体和LED发 生偏离，可通过防止LED发出的光扩散提高光的出射效率，可通过使LED 和中空单元一体化使组装作业高效率化。
在上述例中，采用的是各中空单元中均对应一个LED的构成，但也 未必在所有单元中均设置LED。例如也可每次隔一个间隔配置LED。此 外还可形成交替配置中空单元的横向(b)或幅高(c)不同的大小中空单 元的中空多层体，仅在大的中空单元中设置LED，小单元中则不设置LED。在此种中空多层体之中，即使仅在大的中空单元中配置了 LED的情况下， 从大单元扩散到小单元的光也会在小单元的表面成色，具有平面发光装置 的功能。
下面说明用来使从中空多层体10的单元带开口的侧面入射到中空单 元11内的光从中空多层体10的发光面一侧出射的偏光装置。
正如图2所示，大部分从LED31放射出的光100沿中空单元11的长 度方向边在中空单元11内反射边向配置在相反一侧的LED31前进(例如 光101)。所以在此情况下大部分光无法从中空多层体10的发光面一侧出 射。为此，在本发明涉及的平面发光装置之中，在整个中空多层体10的 发光一侧的表面(顶板12上)沿垂直于中空单元的长度方向的X方向上 配置了多个V字形的槽(深3^im、宽20pm)。此外，并设置为靠近LED31 一侧为5mm中空单元11的中心部分为50pm，中间连续改变间距。从 LED31射出，进入中空单元11内的光100 —入射顶板12并进而入射此种 V字形槽102之中，入射光即可向中空多层体10的发光面一侧出射。这 样一来，利用设置在中空多层体10的整个表面上的V字形槽，LED31射 出的光即可向中空多层体10的发光面一侧出射。这时，观察者即可看到 成色的面。各LED31发出的光主要从各LED31插入的一个中空单元的发 光面一侧向长度方向延伸的整个面上出射，但在中空多层体10的突肋14 透明的情况下，由于也可向相邻的中空单元的发光面扩散一些，因而在突 肋近旁产生光的相加性混色，形成自然成色的同时，形成条纹形图案(参 照图9)。此外，当突肋14不透明情况下，由于光不会向相邻的中空单元 扩散，因而可形成清晰的条纹图案(参照图ll)。
在图2的例中，在中空单元的两侧设置了LED31,但也可仅在其一方 设置LED31。在此情况下，最好在未设置LED31的端面上配置反射层。
在中空多层体10的发光面一侧设置了用来从发光面一侧获得均匀出 射光的第1及第2扩散层40、 42，以及用来使从中空多层体10而来的散 射光在发光面上向垂直方向偏光的透镜层41。而在图2的例中设置了一层 透镜层，但也可设置在XY方向上使用的两层透镜层。此外，由于在V字形槽上出射的光未必仅朝向中空多层体的发光面一侧，因而采用以下构
成通过在中空多层体10的背侧设置反射层43实现光的有效利用，提高 从中空多层体10的发光面一侧出射的光量。而在不使用反射层的情况下， 可向下调整发光面的亮度及章度，使发暗的成色更加容易。此外，在此情 况下还可利用在中空单元中生成微妙的阴影，进行具有晶体般的透明感和 深度感的成色。
第1及第2扩散层40、 42最好用PC树脂以及PET树脂等透明树脂 构成。此外，作为透镜层41，最好使用BEF层以及DBEF层(均为3M 公司生产)。还有，作为反射层43，出于可提高出射光量的考虑，最好使 用可视光的反射率为50%以上(如能达到80%以上则更理想)，的PET 膜中添加了氧化钛的层、在PET膜上蒸镀了铝及银等的层、或PC树脂、 PET树脂等的低发泡体等。
而第1及第2扩散层40、 42、透镜层41、以及反射层43未必全部设 置，可根据用途在需要时使用。
此外，在上述例中，作为偏光装置的一例，是在中空多层体10的发 光面一侧的整个表面的中空单元的长度方向和垂直方向X上设置了多个 V字形槽的。然而设置V字形槽的方向未必局限于中空单元的长度方向和 垂直方向X，也可设置为沿与中空单元的长度方向平行的方向Y，以及与 中空单元的长度方向构成35 55度的角度，如能沿呈45度角度倾斜的方 向Z等方向设置则更理想(参照图5)。此外，V字形的槽不仅可连续形 成也可断续性形成。
此外，在上述例中，是以5mm 50pm的间距设置深度3拜宽度20pm 的V字形槽102的，但V字形槽的形状及间距并不局限于该值，也可取 其它最佳值。其中V字形槽的深度最好是3 6pm，宽度最好是20 40pm。 还有，间距也可设定为在中空单元ll的整个长度方向上间距相同。
作为偏光装置，除上述V字形槽之外，还可使用U字形槽、激光刻 印或印刷出的点形(点形的细微凹凸)、排列了倒四棱锥形的凹部的，以 及利用溶剂、等离子或电子线照射等装置蚀刻加工出的随机性凹凸形，倒v字形的凸部，以及倒u字形的凸部等。还有，v字形槽、u字形槽、点
形、排列了倒四棱锥形的凹部的、以及通过蚀刻加工获得的随机性凹凸、
倒V字形的凸部、以及倒u字形的凸部等不仅可设置在作为中空多层体 10的发光面的顶板12的表面，既可设置在顶板12的背面、配置在发光面 相反一侧的底板13的表面或背面，也可设置在这些面中的多个面上。
此外，偏光装置也可以是设置在作为中空多层体10的发光面的顶板 12的表面上的随机性凹凸形。随机性凹凸形可通过喷砂加工使中空多层体 的表面粗化形成，或用加热后的表面带凹凸形的冲压板刻印顶板12的表 面形成。此外，此种情况下的凹凸其Rz(JIS2001—B0601)最好在0.04pm。 如果小于0.04pm，则从光源而来的彩色光的散射性及出射特性不能充分 发挥，如果大于中空多层体的顶板12厚度的2/3，则无法足以保持其作为 多层体的强度。此外，随机性凹凸形状既可设置在中空多层体10的顶板 12背面、以及配置在发光面相反一侧的底板13的表面或背面，也可设置 在这些面中的多个面上。
此外，偏光装置也可以是通过用喷雾器把热硬化性或热可塑性树脂、 橡胶或凝胶状的物质喷射到中空多层体上之后，由于该溶液的溶剂的挥发 以及/或者该溶液的热硬化而固化，在作为中空多层体10的发光面的顶板 12的表面上形成的(具有透光性的)凸部。
此外，偏光装置也可以是用激光及热源在中空多层体上加工出的气泡。
此外，偏光装置也可以是中空多层体10中添加的扩散材料。作为添 加的扩散材料，可使用玻璃、硅石、云母、人造云母、石灰石、硫酸钡、 滑石、微晶高岭土、高岭土、澎润土、水辉石等无机粒子，氧化钛、氧化 锌、氧化锡、氧化铝等金属氧化物粒子，以及丙烯珠粒、苯乙烯珠粒、苯 胍胺、硅等聚合物粒子。例如，当用PC树脂形成中空多层体10的情况下， 在IOO份PC树脂中作为扩散材料添加了 0.05份平均粒径为2pm的硅时的 理论级当量高度为67.3%，添加了 0.1份硅时的理论级当量高度为83%， 添加了 0.5份该硅时的理论级当量高度的93%。添加了扩散材料时理论级当量高度最好在10%以上，99%以下。这是因为如果低于10%，则光的散 射效果不充分，如果在99%以上，则光的出射特性下降。
此外，作为偏光装置，也可使用配置在中空多层体10的中空单元11 内的导光体200。
图6示出使用了导光体200的板式平面发光装置2的实例。
板式平面发光装置2除导光体200被插在中空多层体10的各中空单 元ll内，以及在中空多层体10的发光面一侧的顶板12上未形成V字形 的槽这两点之外，由于其构成均与前述壁挂式平面发光装置l相同，因而 省略关于其构成的说明。
在图6所示的板式平面发光装置2之中，大部分从各LED31发出的 光110边在导光体200内反射边向配置在相反一侧的LED31行进(例如 光lll)。然而，由于在导光体200的发光面一侧(图6中为框体20的开 口部一侧)的整个面上垂直于导光体的长度方向的方向X上配置了多个V 字形的槽(深3,，宽20pm)，并且设定为V字形的槽在靠近LED31 一侧为5mm间距，在中空单元11的中心部位为50pm的间距，中间连续 变更间距，因而LED31发出的光IIO—入射到该V字形的槽112之中， 即可向导光体200的发光面一侧出射，这样即可利用设置在各导光体200 的发光面一侧的V字形的槽使LED31发出的光向中空多层体10的整个发 光面一侧出射，虽然各LED发出的光主要是从各LED31插入的一个中空 单元11内的导光体200的发光面一侧在长度方向上延伸的整个面上出射 的，但在中空多层体10的突肋14透明情况下，由于对相邻的中空单元的 发光面也有少许扩散，因而在突肋14近旁产生了光的相加性混色，可形 成自然成色的同时，还可形成大致呈条纹形的图案。此外，突肋14不透 明情况下，由于光不向相邻的中空单元扩散，因而可形成清晰的条纹图案。
而在中空多层体10的发光面一侧，设有用于从发光面一侧获得均匀 出射光的第l及第2扩散层40、 42，以及用于使从中空多层体10而来的 散射光修正到发光面的垂直方向的透镜层41。此外，由于经V字形槽反 射的光未必仅朝向中空多层体的发光面一侧，因而采用下述构成通过在中空多层体10的背面一侧设置反射层43，实现光的有效利用，可提高从 中空多层体10的发光面一侧出射的光量。当不使用反射层的情况下，可 向下调整亮度及章度，使发暗的成色更加容易。此外，在此情况下还可利 用可在中空单元中生成微妙的阴影，进行具有晶体般的透明感和深度感的 成色。
图7示出图6所示的板式平面发光装置2中使用的导光体200的实例。
正如图7所示，导光体200以能够插入中空单元11内的形状，由纵 向a740mm、横向b5mm、幅(高)c5mm的MMA (聚甲基丙烯酸甲酯) 树脂构成，而导光体200也与中空多层体10相同，可用PMMA树脂、 MS树脂、PC树脂、PET等聚酯树脂，PSt树脂、COP树脂、COC树脂、 PP树脂及PE树脂等烯树脂，以及PVC树脂、离子键树脂、玻璃等构成。
在上述例中，示出的是在中空多层体10的发光面一侧配置的导光体 200的表面与长度方向垂直的方向X上设置了 V字形槽的实例，但设置V 字形槽的方向未必局限于与导光体200的长度方向垂直的方向X，也可沿 与导光体200的长度方向平行的方向Y，以及与导光体200的长度方向构 成35 55度的角度设置，如能沿呈45度角倾斜的方向z设置则更理想。 此外，V字形的槽不仅可连续形成，也可断续性形成。此外，在上述例中， 是以5mm 50iam的间距设置深度3pm、幅宽20pm的V字形槽112的， 但V字形槽的形状及间距并不局限于该值，也可取其它最佳值。
在上述例中，是在导光体200上构成V字形槽的，但也可不用该V 字形槽，而是使用U字形槽、激光刻印或印刷出的点形(点形的细微凹凸)、 随机性凹凸形、排列了倒四棱锥凹部的，以及利用溶剂、等离子或电子线 照射等方法蚀刻加工出的随机性凹凸、倒V字形凸部、倒U字形凸部等。 还有，V字形槽、U字形槽、点形、随机性凹凸、排列了倒四棱锥凹部的、 经蚀刻加工出的随机凹凸、倒V字形凸部、以及倒U字形凸部等也可不 设置在导光体200的发光面上，既可设在背侧的反射面上，也可设置在二 者的表面上。
15此外，也可不在导光体200上设置V字形槽、U字形槽、点形或随机 性凹凸形等，而是在导光体200中添加扩散材料。作为添加的扩散材料， 可使用玻璃、硅石、云母、人造云母、石灰石、硫酸钡、滑石、微晶高岭 土、高岭土、澎润土、水辉石等无机粒子，氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧 化铝等金属氧化物粒子，以及丙烯珠粒，苯乙烯珠粒、苯胍胺、硅等聚合 物粒子。
此外，作为偏光装置，也可使用配置在中空多层体10的中空单元11 内的光扩散材料。
图8示出使用了光扩散材料300的板式平面发光装置3的实例。
板式平面发光装置3除光扩散材料300被插入中空多层体10的各个 单元11内，以及在中空多层体10的发光面一侧未形成V字形槽这两点之 外，由于其它构成与前述壁挂式平面发光装置l相同，因而省略关于其它 构成的说明。
在图8所示的板式平面发光装置3之中，各LED31发出的光120被 配置在中空单元ll内的光扩散材料反射，随机性地从中空多层体10的发 光面一恻(出射恻)出射。
作为光扩散材料，可使用反射率高的金属、含有氧化钛的极细纤维、 PET系的无纺布、反射率高的条带、日本纸、以及在光学性透明的树脂中 添加了扩散材料的粒子。
以上针对把偏光装置设置在中空多层体中的实例(参照图2)、设置 在导光体上的实例(参照图6)、以及作为偏光装置设置了光扩散材料的 实例(参照图8)加以了说明。然而也可将以上三种方法加以适当组合后 利用。
这样即可通过使偏光装置作用于中空多层体10，实现采用LED发出 的光的平面发光装置。在本发明涉及的平面发光装置之中，由于使用了中 空多层体IO，因而可通过高效导光及扩散LED发出的光，以简易的结构 提供一种轻量的平面发光体。由于中空多层体可由多个中空单元构成，因下，可使每个中空单元以不同的 颜色及不同的时间发光。
图9示出从LED发出的光色和中空多层体的发光面的颜色状态的实例。
在图9所示的例中，中空多层体10如图4所示，其多个中空单元ll 间的突肋14是透明的。此外如图9所示，设定为从与各中空单元ll对应 的LED31中交替入射R色和B色的光。在此情况下，入射到各中空单元 中的R色以及B色，仅在突肋14近旁(区域302)内相加性混色，形成 洋红色后从中空多层体10的发光面一侧出射。此外，在中空多层体10的 发光面一侧的各中空单元的中央部位(区域301为R色，区域303为B 色)，可大致表现R色及B色的条纹图案。
如上所述，在使用了突肋14透明的中空多层体10的壁挂式平面发光 装置1 3之中，由于可使多个LED31发出的光混色，因而与单色的LED31 相比，可使之以更加丰富多彩的颜色发光。
图IO是另一种中空多层体的立体图。
图10所示的中空多层体400和图4所示的中空多层体10的差异点是 图10所示的中空多层体400的突肋414不透明。突肋414的可视光反射 率最好在50%以上，如能达到70%以上则更理想。具体而言，可通过给突 肋414局部被覆含氧化钛的涂料，或在突肋414上局部形成Ag或Al的 蒸镀膜等实现。
图11是LED发出的光色和中空多层体显示的颜色的又实例示。
在图ll所示的例中，中空多层体400设定为如图IO所示，多个中空 单元11间的突肋414不透明。此外，如图11所示，从与各中空单元11 对应的LED31交替入射R色和B色的光。在此情况下，入射到各中空单 元中的R色及B色并不在多个中空单元间混色，而是在每个中空单元中 从中空多层体400的发光面一侧出射R色及B色光。
如上所述，在使用了突肋414不透明的中空多层体400的壁挂式平面 发光装置1 3之中，可使多个LED31发出的光在各单元中不混色地发光。例如，若从连续的LED31中发出色相同但亮度各异的光，则可有层次感 地显示平面发光装置的发光面。此外，若使从多个LED31发出的光以规 定间隔随着时间的经过而变化，则可像霓虹灯那样进行颜色移动的显示。
图12是从发光面一侧观察把本发明涉及的平面发光装置作为地置式 显示板构成的地置式平板发光装置4时的正面图。此外，图13是图12中 的BB'剖面图。
在图12及图13所示的地置式平板发光装置4之中，与前述壁挂式平 面发光装置1相同的构成标注相同的标号并省略其说明。正如图12及图 13所示，地置式平面发光装置4由中空多层体10、框体22、 LED电路基 板30、 LED31等构成。此外，中空多层体10仅仅是整体形状不同，详细 结构与壁挂式平面发光装置1中说明过的相同。
正如图13所示，在地置式平板发光装置4中，中空多层体10的发光 面(图13中为上侧)上配置了用于调整发光面色相的彩色滤波器60及保 护用的PC树脂制的板62，在中空多层体10的背侧配置了反射层43。此 外，在电路基板30和框体22之间配置了加固块23。此外，在地置式平面 发光装置4的中央部位，中空多层体10背侧的一部分上配置了压力传感 器52。关于传感器，可使用众所周知的各种传感器，除压力传感器之外， 还可使用诸如探测红外线、光电、声音、温度、振动、磁性、温度的传感 器。
地置式平面发光装置4可通过埋入公共设施的通道及走廊的地面使 用。地置式平面发光装置4，既可使之具有平常给道路照明的照明装置的 功能，也可使之具有仅在紧急情况下才亮灯，指示紧急出口的引路灯的功 能，还可使之具有仅在用户踩踏地置式平面发光装置4的情况下，靠压力 传感器52的动作才亮灯的功能。
图14是将本发明涉及的平面发光装置作为双面发光板构成的双面发 光板式平面发光装置5的立体图。此外，图15是图14中的CC'剖面图。
正如图14及图15所示，双面发光板式平面发光装置5由中空多层体 500、框体520、第1电路基板530、第1LED组群531、第2LED组群532、第2电路基板533等构成。由于第1电路基板530以及第1LED组群531 的构成和第2LED组群532以及第2电路基板533的构成与图3所示的壁 挂式平面发光装置l的例示相同，因而此处省略其说明。此外，中空多层 体500的第1发光面一侧(箭头D侧)依次层叠配置了第1扩散层540、 第1透镜层541以及第2扩散层542。此外，在中空多层体500的第2发 光面一侧(箭头E侧)依次层叠配置了第3扩散层543、第2透镜544以 及第4扩散层545。
图16是中空多层体500的立体图。
中空多层体500具有多个中空单元510和511，沿其长度方向交替一 体化的结构。具体而言，由第1顶板512、第2顶板513以及多个突肋514 构成。在图16所示的中空多层体500之中，倾斜的突肋514通过改变方 向交替配置在第1顶板512和第2顶板513之间，分割多个中空单元510 和511。此外，突肋514如图10所示的突肋414所示，均采用不透明，以 防在中空单元间产生光混色的构成。关于构成不透明突肋514的方法，由 于与图10所示的突肋414相同，因而此处省略其说明。
在图16之中，中空单元510以及511设定为纵向a750mm、横向b6mm、 宽(高)c6mm，第1顶板512，第2顶板513以及突肋514全部设定为厚 度0.33mm。而上述中空单元的尺寸仅是其实例，也可采用其它值。此外， 中空多层体500是用PC树脂构成的，但也可用PMMA树脂、MS树脂、 PET等聚脂树脂，PSt树脂、COP树脂、COC树脂、PP树脂及PE树脂等 烯树脂，以及PVC树脂、离子键树脂、玻璃等构成。
此外，正如图16所示，配置为第1LED组群531分别插入多个中空 单元510以及5U的各个之中，第2LED组群532也分别插入多个中空单 元510以及511的各自之中。也就是说，在各中空单元510以及511的端 部上分别配置了第1LED组群531的一个LED和第2LED组群的一个 LED。也可不在各中空单元510以及511的两端配置LED，而是仅在其一 端配置LED，以此种形态配置第1及第2LED组群531及532。此外，在中空多层体500之中，作为偏光装置在第1发光面一侧(箭 头D侦ij)的整个表面沿与中空单元的长度方向垂直的方向上设置了 V字 形槽(深3pm、宽20pm、间距5mm 50nm) 502，在第2发光面一侧(箭 头E侧)的整个表面沿与中空单元的长度方向垂直的方向上设置了 V字 形槽(深3pm、宽20(im、间距5mm 50(im) 504。
因此，从第LED组群531发出，入射到中空单元510中的光因V字 形槽502而偏向，从第1发光面一侧(箭头D侧)出射。此夕卜，从第2LED 组群532发出，入射到中空单元511中的光，因V字形槽504而偏向，从 第2发光面一侧(箭头E侦0出射。这样一来，即可用一个中空多层体 500实现从面板的两面上发光的板式平面发光装置5。
此外，在双面板式平面发光装置5之中，可使用壁挂式平面发光装置 1中使用过的所有偏光装置。
上面用壁挂平板式，地置平板式，以及双面板式构成的装置说明了本 发明涉及的平面发光装置，但本发明涉及的平面发光装置还可充分利用其 重量轻且构成简易的优点，作为除平板式以外的众多室内外用的照明器 具、建筑材料等使用。此外，本发明涉及的平面发光装置，还可用于以墙 面为首的，柱子、顶棚、地板、墙围板等室内外的所有面及物品上。
如上所述，若使用本发明涉及的平面发光装置，由于可通过使各个中 空单元发出颜色各不相同的光，进行条纹状的平面成色，因而可通过以等 间隔排列的色彩空间的条纹，满足有秩序的，或通过简单几何学关系选择 的颜色调和的"秩序原理"。还可通过表现沿近亲性原理的平常见惯的自然 界的色彩及其变化的形态，使各中空单元以条纹状的配色发光，使之平面 成色，使作用于人的情绪的心情舒畅程度的作用更加显著。
权利要求
1.一种平面发光装置，其特征在于，具有中空多层体，其由多个中空单元构成；光源，其使光从前述中空多层体的单元带开口的侧面入射；偏光装置，其使从前述中空多层体的单元带开口的侧面入射的光从前述中空多层体的表面出射。
2. 根据权利要求1所述的平面发光装置，其特征在于前述偏光装 置是设置在前述中空多层体表面上的随机的凹凸形状。
3. 根据权利要求1所述的平面发光装置，其特征在于前述偏光装 置是设置在前述中空多层体表面上的点形、V字形或U字形的槽。
4. 根据权利要求1所述的平面发光装置，其特征在于前述偏光装 置是添加在前述中空多层体中的扩散材料。
5. 根据权利要求1所述的平面发光装置，其特征在于前述偏光装 置是插在前述中空单元内的导光体。
6. 根据权利要求5所述的平面发光装置，其特征在于在前述导光 体上形成了随机的凹凸形状。
7. 根据权利要求5所述的平面发光装置，其特征在于在前述导光 体上形成了点形、V字形或U字形的槽。
8. 根据权利要求5所述的平面发光装置，其特征在于前述导光体 中添加了扩散材料。
9. 根据权利要求1所述的平面发光装置，其特征在于前述偏光装 置是插在前述中空单元内的光扩散材料。
10. 根据权利要求1所述的平面发光装置，其特征在于前述光源由 多个LED构成。
11. 根据权利要求IO所述的平面发光装置，其特征在于前述多个 LED分别配置在前述多个中空单元内。
12. 根据权利要求10所述的平面发光装置，其特征在于在中空多层体的单元带开口的两个侧面中的至少一方的恻面上，在前述多个中空单元内以一对一配置了前述多个LED。
13. —种平面发光装置中的发光方法，该平面发光装置具有由透明突 肋分割出的多个中空单元构成的中空多层体，以及使从中空多层体侧面入 射的光从前述中空多层体表面出射的偏光装置；其特征在于使多个光源 与前述多个中空单元分别对应配置；使前述多个光源发出的颜色各异的光 入射到与前述多个光源所对应的前述多个中空单元中；使前述多个光源发 出的颜色各异的光混色后从前述中空多层体表面出射。
14. 一种平面发光装置中的发光方法，该平面发光装置具有由不透明 的突肋分割出的多个中空单元构成的中空多层体，以及使从中空多层体侧 面入射的光从前述中空多层体表面出射的偏光装置；其特征在于使多个 光源配置为与前述多个中空单元分别对应；使前述多个光源发出的颜色各 异的光入射到与前述多个光源所对应的前述多个中空单元中；使前述多个 光源发出的颜色各异的光利用前述不透明突肋使各色光不混色地从前述 中空多层体的表面出射。
15. 根据权利要求13或14所述的发光方法，其特征在于前述多个 光源各自含有R色发光LED元件、G色发光LED元件以及B色发光LED元件。
16. 根据权利要求13或14所述的发光方法，其特征在于前述多个 光源各自是R色单体LED、 G色单体LED、 B色单体LED或W色单体 LED。
17. 根据权利要求13 16任一项所述的发光方法，其特征在于还 具有使前述多个光源发出的光色随着时间的经过而改变的步骤。
全文摘要
本发明的目的在于通过使用中空多层体和LED，提供一种薄型、省电、轻量、且廉价的平面发光装置及其发光方法。该平面发光装置以及该平面发光装置的发光方法，其特征在于，具有中空多层体，其由多个中空单元构成；光源，其使光从中空多层体的单元带开口的侧面入射；光学装置，其用于使从中空多层体的单元带开口的侧面入射的光从中空多层体的表面出射。
文档编号G02F1/1335GK101297155SQ20068004027
公开日2008年10月29日 申请日期2006年10月27日 优先权日2005年10月28日
发明者大村裕, 岩崎胜, 梶谷富士雄, 片仓勤 申请人:达吉龙股份有限公司