面状发光模块和照明装置的制作方法

文档序号:15753527发布日期:2018-10-26 18:14阅读:155来源:国知局
面状发光模块和照明装置的制作方法

本发明涉及面状发光模块和照明装置。



背景技术:

专利文献1公开一种侧光(日文:エッジライト)方式的照明装置。从该文献引用该照明装置的分解立体图,并表示在本申请附图的图25中。在该照明装置1中,光从在导光板2的侧面2a、2b侧配置的发光单元3a、3b所具有的led(发光二极管)8向导光板2内入射。在照明装置1中,光从导光板2的主表面2d射出。在图中描绘出反射片4、扩散片5以及设于主表面2d的凸条7。

在图25所示的导光板2的底面2c,以预定间距形成有多条沿x轴方向延伸的凹条6。通过凹条6的作用,使得光在底面2c处改变朝向并朝向主表面2d前进。通过使凹条6的剖面形状为预定形状,能够缓和从斜侧一边改变视角一边看照明装置的主表面2d时的主表面2d上的亮度变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2014/200096号

专利文献2:日本特开2009-087916号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

在上述照明装置中,当使用如成列的led那样隔开间隔地配置的光源时,容易产生眩光。眩光是在以预定的视角观察主表面时作为较强地发光的部分和较弱地发光的部分之间的差异而识别出的。本发明的目的在于抑制在具备侧面受光方式的导光体的面状发光模块产生的眩光。

用于解决问题的方案

(1)一种面状发光模块,其中,该面状发光模块具备导光体和光源,所述导光体呈板形形状,并包括:侧面,其具有受光面;下底面,其具有偏转面;以及上底面,其具有发光面,所述受光面与多个所述光源相对,所述光源沿与所述偏转面平行的方向以预定间隔排列,所述偏转面具有相互并行的多个槽,所述槽沿自所述受光面的附近朝向所述受光面的远处去的方向依次配置,且在俯视观察所述板形形状时平滑地蛇行,在所述多个槽之间,所述蛇行的相位彼此不规则地错开,在与所述受光面的法线和所述板形形状扩展的基准平面的法线平行的剖面中,所述槽的轮廓线的切线相对于所述基准平面所成的倾斜角随着所述槽中的深度变大而单调地变小,并与所述深度相应地平滑变化。

(2)根据(1)所述的面状发光模块,其中,所述倾斜角至少在25度~65度的范围内单调且平滑地变化。

(3)根据(1)或(2)所述的面状发光模块,其中,在与所述受光面平行的面上的配光曲线中,半值角为45°以上。

(4)根据(3)所述的面状发光模块,其中,所述半值角为60°以上。

(5)根据(1)至(4)中任一项所述的面状发光模块,其中,所述蛇行的蛇行幅度相对于所述蛇行的间距的比为0.06以上。

(6)根据(1)至(5)中任一项所述的面状发光模块,其中,在所述蛇行中,所述槽和所述受光面所成的角度的最大值为20.7°以上。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的面状发光模块,其中,所述发光面具有相互并行的凸条,所述凸条相对于所述受光面成直角。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的面状发光模块,其中,所述轮廓线为v字形状,所述v字形状的中心线相对于所述基准平面成直角。

(9)一种照明装置,其中,该照明装置具备(1)至(8)中任一项所述的面状发光模块,且不具备与所述发光面相对的扩散件。

(10)一种照明装置,其中,该照明装置具备(1)至(8)中任一项所述的面状发光模块,且不具备具有与所述偏转面相对的非镜面的反射件。

发明的效果

本发明能够抑制在具备侧面受光方式的导光体的面状发光模块产生的眩光。

附图说明

图1是面状发光模块的立体图。

图2是剖视时的槽的轮廓线的示意图。

图3是槽的轮廓线的切线的示意图。

图4是照明装置的立体图。

图5是面状发光模块的俯视图和主视图。

图6是俯视时的槽的示意图。

图7是比较例1的发光面的观察图。

图8是比较例1的配光分布的图表。

图9是比较例2的发光面的观察图。

图10是比较例2的配光分布的图表。

图11是比较例3的配光分布的图表。

图12是比较例4的发光面的观察图。

图13是比较例4的配光分布的图表。

图14是比较例5的发光面的观察图。

图15是比较例6的发光面的观察图。

图16是比较例6的配光分布的图表。

图17是实施例1的发光面的观察图。

图18是实施例1的配光分布的图表。

图19是实施例2的发光面的观察图。

图20是实施例2的配光分布的图表。

图21是实施例1、实施例5以及实施例6的发光面的20°斜视下的观察图。

图22是实施例1、实施例5以及实施例6的发光面的30°斜视下的观察图。

图23是面状发光模块的主要部分的另一个例子的剖视图。

图24是照明装置的另一个例子的立体图。

图25是背景技术中的照明装置的分解立体图。

具体实施方式

在本实施方式中,提及了各种构成要件相互所成的角度。两个要件相互成预定角度或为直角这样的表达和与这些类似的表达并不限定所述两个要件相接触或交叉。

图1表示面状发光模块。面状发光模块包括导光体20和光源30a~光源30d。面状发光模块包括多个光源,但光源的数量不受限定。在图中,例示了4个光源。

图1所示的导光体20呈板形形状。该板形形状具有侧面21a、下底面22以及上底面23。为了说明,导光体20被剖面24剖切。导光体20所成的板形形状沿着基准平面27扩展。

图1所示的侧面21a具有受光面。在图中,整个侧面21a成为受光面。受光面也可以是侧面21a的一部分。侧面21a所成的受光面与光源30a~光源30d相对。侧面21a可以是曲面。

图1所示的下底面22具有偏转面。整个下底面22成为偏转面。偏转面也可以是下底面22的一部分。上底面23和侧面21a、侧面21b可以相互构成直角。上底面23和侧面21a、侧面21b可以相互交叉,也可以不交叉。

图1所示的光源30a~光源30d沿与下底面22所成的偏转面平行的方向排列。光源30a~光源30d优选以预定间隔排列。间隔可以是等间隔。

图1所示的下底面22具有作为大致v字型的凹条的槽25a~槽25d。下底面22通过槽而发挥偏转面的功能。下底面22具有多个槽,但槽的数量不受限定。在图中,例示了4个槽。槽25a~槽25d相互并行。槽25a~槽25d未相互交叉。

图1所示的槽25a~槽25d沿自侧面21a所成的受光面的附近朝向该受光面的远处去的方向依次配置。在俯视观察导光体20所呈的板形形状时,槽25a~槽25d平滑地蛇行。在槽25a~槽25d之间,蛇行的相位彼此不规则地错开。优选的是,在排除了蛇行的影响的情况下,槽25a~槽25d相互平行。

图1所示的上底面23具有发光面。在图中,整个上底面23成为发光面。发光面也可以是上底面23的一部分。上底面23和侧面21a、21b可以相互成直角。上底面23和侧面21a、21b可以相互交叉,也可以不交叉。

图1所示的剖面24与侧面21a所成的受光面的法线平行。剖面24与基准平面27的法线平行。在图中,剖面24相对于侧面21a和基准平面27成直角。

图2示意性地示出利用图1所示的剖面24来剖视观察图1所示的槽25a的情形。在与zy平面平行的剖面中,槽具有轮廓线29。轮廓线29平滑地弯曲。因此,槽由呈平滑的凹面的曲面构成。

轮廓线29可以由二次函数表示。轮廓线29具有将由点33a、点33b所代表的点平滑地连结起来而成的形状。轮廓线29为大致v字形状。大致v字形状的最里部不必具有角度。最里部可以是平缓的曲线,也可以为平坦。

优选的是,在槽自其两侧接收光源的光的情况下,如图2所示,该v字形状的中心线28相对于基准平面27成直角。换言之,优选的是,中心线28与z轴平行。另外,优选的是,槽配置为在剖面中呈左右对称。通过该形态,能够抑制射出光束的偏向。

图2所示的深度d(mm)是图中的自下朝上去的方向上的深度。槽的深度的最大值能够为0.002mm~0.1mm,但并不限定于此。图中的槽的深度的最大值为0.007mm。点33a的深度d大于点33b的深度d。深度d的方向可以与z轴平行。此外,轮廓线19是比较例的槽的轮廓线。

图3示意性地示出轮廓线29。切线34在点33a处与轮廓线29相切。切线34相对于基准平面27成预定角度、即倾斜角i。倾斜角i为锐角。倾斜角i是能够在图2所示的点33b、其他点以及切线上的其他地点确定的角度。

图3所示的倾斜角i是深度d的函数。随着欲确定该倾斜角i的地点在槽中的深度d变大,倾斜角i单调地变小。倾斜角i与深度d相应地平滑变化。倾斜角i至少在角度的预定范围内单调且平滑地变化。角度的预定范围作为一个例子为25度~65度的范围。优选为40度~55度的范围。

返回到图2。槽的宽度h能够为0.003mm~0.2mm,但并不限定于此。在图中,槽的宽度h是0.012mm。

也可以是,如图4所示那样在面状发光模块附加其他构件而构成照明装置40。图4是照明装置的一个例子,本实施方式的照明装置并不限定于此。例如,还能够将图1所示的面状发光模块直接用作照明装置。设置照明装置的朝向不受限定。例如,也可以是,以使上底面23所成的发光面朝向铅垂方向的下方向的方式将照明装置40设置于天花板。

在图4所示的照明装置40中,例如,使上底面23所成的发光面为具有凸条41的面。凸条41的高度能够为10μm~500μm,优选为10μm~50μm。凸条41的高度可以不为恒定。

图4所示的凸条41的剖面可以是椭圆弧、圆弧、抛物线以及多边形中的任一种形状。图中的凸条41是柱状透镜(日文:レンチキュラーレンズ)。圆弧可以是半圆。在凸条41为柱状透镜的情况下,凸条41的纵横比能够如下那样限定。在将沿着柱状透镜的垂直剖面描绘下去而得到的圆的半径设为r且将自形成柱状透镜的圆弧的顶点起到弦为止的距离设为r时,(纵横比)=r/2r×100(%)。此时,纵横比能够大于10%且为40%以下。凸条41相对于发光面或基准平面(图1,基准平面27)的倾斜角能够为0°~85°。

图4所示的凸条41相互并行。凸条41彼此间的间隔能够为50μm~300μm。凸条41优选相对于侧面21a、侧面21b所成的受光面成直角。凸条41能够为与受光面的法线平行的直线状。

另外,可以以覆盖下底面22所成的偏转面的方式设置反射件42,也可以不设置反射件42。也可以是,反射件42的反射面与偏转面相对并具有扩散性。具有扩散性的反射面例如为非镜面。反射件42也可以为反射片。另一方面,通过不使反射件42所具有的非镜面与偏转面相对,能够抑制偏转面侧的光的能量的损失。另外,也可以是,反射件42的反射面为镜面并与偏转面相对。利用该形态,也能够获得与上述相同的效果。

通过不将图4所示的反射件42设于照明装置,从而照明装置还能够自偏转面发光。还能够是,在以自天花板悬挂的方式设置该照明装置的情况下,利用发光面照射天花板下的空间,并利用偏转面照射天花板。

另外,可以以覆盖图4所示的上底面23所成的发光面的方式设置扩散件43,也可以不设置扩散件43。扩散件43也可以覆盖导光体20的侧端。扩散件43既可以是扩散板,也可以是扩散片。扩散件43的厚度能够为0.1mm~3mm。扩散件43的表面可以是镜面。该表面也可以具有褶皱。

通过不像图4所示那样设置与上底面23所成的发光面相对的扩散件43,能够抑制自发光面发出的光的能量的损失。另外,也可以替代扩散件43而使用透明件。透明件能够抑制光能的损失且保护发光面。

在照明装置附加扩散件43的情况下,扩散件43的全光线透过率(t.t)优选为70%以上。扩散件43的雾度值优选为80%以上。

如图4所示,照明装置40包括具有光源30a~光源30d的棒状的光源单元45a。导光体20还具有侧面21b。侧面21b与侧面21a相对。侧面21a与光源单元45b相对。光源单元45b隔着导光体20与光源单元45a相对。光源单元45b具有与光源单元45a相同的结构。因此,能够利用光源单元45a、光源单元45b使上底面23所成的发光面均匀地发光。

实施例

(导光体和光源)

图5的上部是面状发光模块的俯视图。图5的下部是面状发光模块的主视图。在俯视图和主视图中,利用波浪线省略了导光体20的中央部。俯视时的导光体20具有正方形或长方形的形状。

上述正方形的一边的长度可以为600mm~1200mm。上述长方形的纵向长度和横向长度可以分别为180mm~1200mm。例如,能够使俯视时的导光体20的形状为横180mm(y轴方向)、纵1200mm(x轴方向)的长方形。在以下的实施例和比较例中,俯视时的导光体20具有纵横600mm的正方形的形状。

图5所示的导光体20的厚度能够为1mm~4mm。在以下的实施例和比较例中,导光体的厚度为3mm。

将图5所示的侧面21b与侧面21a之间的长度设为长度l。如上所述,长度l为600mm。在图中,导光体20的宽度以长度l来表示。导光体20在该宽度之中具有以槽25a~槽25d为代表的多个槽。在俯视图中,槽25a~槽25d用表示槽的中心的基线来表示。在俯视图中,省略了槽的外形的一部分。

以图5所示的光源30a~光源30d为代表的光源分别由led构成且构成了光源组31a。光源组31b隔着导光体20位于光源组31a的相反侧。光源组31b与侧面21b相对。在图中,侧面21b所成的受光面和侧面21a所成的受光面均相对于上底面23所成的发光面成直角。如上所述,线状的光源组31a、光源组31b配置于导光体20的侧边。

存在在图5所示的上底面23所成的发光面上设置凸条(图4,凸条41)的情况。

在以下的实施例和比较例中,在上底面23所成的发光面上设有纵横比为20%的柱状透镜。柱状透镜的高度为12.5μm,宽度为50μm,间距为50μm。

(槽的形状)

如图5所示,蛇行的槽25a~槽25d平滑地蛇行。在这些槽之间,蛇行的相位彼此不规则地错开。另外,如上所述,槽25a由呈平滑的凹面的曲面构成(图2)。槽的轮廓线的切线相对于基准平面所成的倾斜角i随着槽中的深度d变大而单调地变小,且与深度d相应地平滑变化(图3)。

在图5所示的导光体20设置的槽的形状对面状发光模块的眩光降低有影响。图6示意性地示出俯视时的槽25a的基线和轮廓线29。在俯视观察槽25a时,连续地示出槽25a的与基线交叉的轮廓线29。槽25a蛇行的形状为所谓的正弦曲线。蛇行的形状也可以是抛物线。

图6所示的间距p是槽25a蛇行的间距。蛇行的间距p是所谓蛇行的波长。蛇行幅度m是槽25a蛇行的蛇行幅度。蛇行幅度是所谓蛇行的振幅。

图5所示的槽优选相互不接触,因此,槽彼此间的间隔优选大于蛇行幅度m(图6)的两倍。槽的中心之间的间隔优选大于(蛇行幅度m)×2+(槽的宽度)。槽的中心之间的间隔优选小于2mm。蛇行幅度m可以为200μm以下。间距p能够为0.5mm~5mm。

(其他构成要件)

对于实施例和比较例的面状发光模块,根据需要附加了图4所示那样的其他要件。

(观测条件)

参照图5说明与实施例的面状发光模块的观察有关的物理变量。此外,为了便于说明比较例的构成要件和物理变量,对于比较例,也参照图5进行说明。

在本实施例的说明中,对图5所示的上底面23所成的发光面进行拍摄观察。视线37a、视线37b表示观察面状发光模块的观测者的假想的视线。视线37a、视线37b分别在侧面21a、侧面21b的附近与上底面23所成的发光面交叉。将视线37a、视线37b和上底面23的法线所成的角度分别设为视角sa、视角sb。面状发光模块朝向与视线37a、视线37b的箭头相反的方向发光。

在图5所示的视角sa、视角sb分别大于0°且小于90°时,视线37a、视线37b分别表示相对于面状发光模块的斜视。在视角sa、视角sb为分别0°时,视线37a、视线37b分别表示相对于面状发光模块的俯视。

在本实施例的说明中,进一步利用变角光度计(日文:ゴニオフォトメーター)来观测图5所示的面状发光模块。图5所示的变角方向u、变角方向v、变角方向w表示在测量位置g处的变角光度计的变角方向。将测量位置g与侧面21a所成的受光面之间的距离设为f。在侧面21b侧,也同样地设定测量位置和该测量位置与受光面之间的距离f。

在图5所示的上底面23所成的发光面上,变角方向u相对于侧面21a所成的受光面或侧面21b所成的受光面平行。因此,变角方向u所属的平面相对于管轴平行。在此,管轴指的是光源组31a、光源组31b的长轴,其与受光面平行。并且,变角光度计使观测光度的角度、所谓的受光角在相对于受光面平行的面上变化。将发光面的法线方向z轴设为0°,在受光角为0度~90度的范围内在两侧均进行了观测。此外,x轴的正方向成为受光角的正侧。

在图5所示的上底面23所成的发光面上,变角方向v相对于侧面21a所成的受光面或侧面21b所成的受光面成直角。因此,变角方向v所属的平面相对于管轴垂直。并且,变角光度计使观测光度的角度、所谓的受光角在相对于受光面成直角的面上变化。将发光面的法线方向z轴设为0°,在受光角为0度~90度的范围内在两侧均进行了观测。此外,y轴的正方向成为受光角的负侧。

在图5所示的上底面23所成的发光面上,变角方向w相对于侧面21a所成的受光面或侧面21b所成的受光面成45°。因此,变角方向w所属的平面相对于管轴成45°。并且,变角光度计使观测光度的角度、所谓的受光角在相对于受光面成45°的面上变化。将发光面的法线方向z轴设为0°,在受光角为0度~90度的范围内在两侧均进行了观测。

将比较例1~比较例8和实施例1~实施例6的面状发光模块的形状的特征和测得的光学性能值表示在表1中。在后面叙述测得的光学性能值的详细内容。

(表1)

(比较例1)

比较例1的面状发光模块包括具有偏转面的导光体,该偏转面由具有图2所示的轮廓线19的槽构成。轮廓线19具有两段型的线性的v字形状。图7示出在俯视观察比较例1的导光体的发光面时的亮度分布(导光体20中的靠侧面21b侧的一半)。图7的等级(scale)是0~8000nit。在此的亮度的等级(scale)是以基于从最小亮度0起将最大亮度设为8000cd/m2时的灰度等级的灰阶来表示的。白侧表示亮度较高,黑侧表示亮度较低。

与图5所示的槽25a~槽25d不同,比较例1中的槽是与受光面平行的直线形状,并未蛇行。在比较例1的面状发光模块中,其他结构与图5所示的面状发光模块相同。

此外,led的发光区域在导光板的厚度方向(z方向)上为2.5mm,在x方向上为5.6mm,led的未发光长度为6.6mm。在此。led的未发光长度表示led与其相邻的led之间的未发光的距离。只要未特别明示,在以下的比较例和实施例中,led的发光区域和led的未发光长度是相同的。

如图7所示,在侧面21b(图5)所成的受光面附近,形成有亮度较高的部分、hot-spot。hot-spot呈以格子状排列的缩放仪形状。相连续的hot-spot作为亮线被识别。另外,hot-spot的周围作为暗线被识别。

图8是表示比较例1的配光分布的图表。图表表示变角方向u、变角方向v、变角方向w(图5)上的光度变化。光度的单位为cd,光度变化的曲线表示每1000lm的光度(cd)。只要未特别示出,在表示其他配光分布的图表中,也是同样。配光分布的测量位置是距侧面21a距离f(图5)的地点。距离f为540mm。在比较例2、3中,也是同样。

如图8所示,在变角方向v、变角方向w(图5)上,在表示配光分布的曲线中看到了凹凸。该凹凸表示射出光度因变角方向v、变角方向w上的受光角而波动。该波动作为图7所示的hot-spot、亮线以及暗线而被识别。在变角方向u(图5)上,未看到明显的凹凸。

(比较例2)

图9表示隔着扩散板观察面状发光模块的情况。在与比较例1相同的面状发光模块的发光面上,安装有作为与图4所示的扩散件43相同的扩散件的扩散板。扩散板的校正为0.691。图9的等级(scale)为0~6000nit。

如图9所示,即使在侧面21a(图5)所成的受光面附近,也未看到hot-spot的形成。另外,也未看到亮线和暗线。另外,如图10所示,消除了变角方向v、变角方向w(图5)上的表示配光分布的曲线的凹凸。然而,不管在哪一变角方向上,均因扩散板而使亮度整体降低。

(比较例3)

在比较例3的面状发光模块中,槽成为一段型的线性的v字形状,除此以外,比较例3的面状发光模块与比较例1的面状发光模块相同。呈一段型的v字形状的斜面与下底面22所成的角i为40°。如图11所示,不仅在变角方向u(图5)上表示配光分布的曲线中看到了凹凸,在变角方向v(图5)上表示配光分布的曲线中也看到了凹凸。

通过在变角方向v(图5)、即与受光面的法线平行的方向上如比较例1那样设置两段型的v字槽,能够减少图11的v方向上的配光曲线的凹凸、即射出光度的波动。即,两段型的v字槽缓和了斜视下的面亮度变化。

然而,如图8所示,仅靠两段型的v字槽,无法在变角方向v、变角方向w(图5)上、即与受光面的法线平行的方向等上充分地减少射出光度的波动。该波动作为眩光而被人眼识别。在以下所述的实施例中,目标之一在于即使不依赖于扩散件也会有效地抑制该眩光。

(比较例4)

比较例4的面状发光模块包括具有与比较例1的面状发光模块相同的两段型的v字形状的剖面的槽。槽的深度为7.0μm,槽的宽度为11.7μm。槽呈直线状。

在比较例4中,面状发光模块具有与图4所示的凸条41相同的凸条。但是,与凸条41不同,在比较例4中使凸条蛇行。凸条蛇行的蛇行幅度为10μm。凸条蛇行的间距为3mm。凸条为柱状透镜。纵横比为20%。另外,凸条蛇行的相位均相同。

图12是对比较例4的面状发光模块的发光面进行观察而得到的图。图12的等级(scale)为0~8000nit。此外,在图中,亮度较高的部分变浓,亮度较低的部分变薄。以下是同样的。

图12的上段表示侧面21b(图5)的附近的发光面。在上段中,视角sb(图5)为0°。即,俯视观察发光面。另外,图12的下段表示侧面21a(图5)的附近的发光面。在下段中,视角sa(图5)为10°。即,斜视观察发光面。

与图7所示的比较例1的发光面同样地,在图12所示的发光面中,在侧面21a、侧面21b(图5)所成的受光面附近看到了hot-spot、亮线、暗线以及眩光。

图13示出的是表示比较例4的面状发光模块的配光分布的图表。在比较例4中,与上述比较例1的配光分布(图8)同样地,使图5所示的距离f为540mm。在变角方向v(图5)上,在表示配光分布的曲线中看到了凹凸。图13所示的结果与在比较例1中示出的结果相同。

(比较例5)

在比较例5中,为了确认是否仅靠槽的不规则的蛇行就具有眩光降低效果,使用了以下的面状发光模块。

下面,叙述在比较例5的面状发光模块中与比较例1的面状发光模块一致的地方和不同之处。与比较例1的导光体同样地,比较例5的导光体包括具有图2所示那样的线性的轮廓线19的槽。轮廓线19具有两段型的v字形状。与比较例1的槽不同,该槽与图5所示的槽25a~槽25d同样地蛇行。槽蛇行的蛇行幅度m(图6)为80μm,槽蛇行的间距p(图6)为1mm。在各槽之间,蛇行的相位彼此不规则地错开。

图14是对比较例5的面状发光模块的发光面进行观察而得到的图。图14的等级(scale)为0~8000nit。上段和下段的视角与比较例4相同。在图14所示的发光面中,在侧面21a、侧面21b(图5)的附近看到了hot-spot、亮线、暗线以及眩光。上述结果示出了,仅靠槽的不规则的蛇行,无法消除hot-spot。

(比较例6)

在比较例6中,为了确认是否仅靠槽的在深度方向上平滑地弯曲的斜面就具有眩光降低效果,使用了以下的面状发光模块。

除了下述方面以外,比较例6的面状发光模块与比较例1的面状发光模块相同。比较例6的导光体包括具有图2所示那样的弯曲的轮廓线29的槽。另外,该槽未蛇行,呈与受光面平行的直线形状。

图15是对比较例6的面状发光模块的发光面进行观察而得到的图。图15的等级(scale)为0~8000nit。上段的视线的视角sb(图5)为0°。下段的视角sb为20°。在图15所示的发光面中,在侧面21b(图5)所成的受光面附近看到了少量的hot-spot、亮线、暗线以及眩光。

图16示出的是表示比较例6的面状发光模块的配光分布的图表。在比较例6中,使图5所示的距离f为540mm。光度的单位为cd,是每1000lm的光度值。在变角方向u、变角方向v、变角方向w(图5)上,在表示配光分布的曲线中残留少量的凹凸。

上述结果示出了,仅靠槽在深度方向上平滑地弯曲,hot-spot消除的效果有限。由该结果认为,仅靠槽在深度方向上平滑地弯曲,眩光降低效果并不充分。

(实施例1)

在实施例1的面状发光模块中,与比较例6的面状发光模块所包括的槽同样地,槽具有图2所示那样的弯曲的轮廓线29。在本实施例中,使该槽以比较例5的面状发光模块所具有的蛇行条件蛇行。槽蛇行的蛇行幅度m(图6)为80μm,槽蛇行的间距p(图6)为1mm。在各槽之间,蛇行的相位彼此不规则地错开。

图17是对实施例1的面状发光模块的发光面进行观察而得到的图。图17的等级(scale)为0~8000nit。图17的上段和下段中的视角与比较例4(图12)相同。与比较例1、比较例3、比较例4不同,在图17中,在侧面21a、侧面21b(图5)所成的受光面附近,减少了hot-spot、亮线、暗线以及眩光。

图18示出的是表示实施例1的面状发光模块的配光分布的图表。与上述比较例4的配光分布(图13)同样地,在实施例1中,使图5所示的距离f为540mm。光度的单位为cd,是每1000lm的光度值。

如图18所示,在变角方向v(图5)上,与比较例1、比较例3、比较例4、比较例6相比,在表示配光分布的曲线中,凹凸消失。与比较例2同样地,在实施例1中,凹凸的减少与hot-spot、亮线、暗线以及眩光的减少相呼应。在实施例1中,与比较例2不同,即使不依赖于扩散件也能够有效地抑制眩光。

(槽的形状起到的效果)

实施例1起到的效果是通过槽的不规则的蛇行和槽在深度方向上平滑地弯曲这两者所带来的,对此使用比较例5、6的结果进行说明。

比较例5的结果是,如所述那样,仅靠槽的不规则的蛇行,无法消除hot-spot。该结果示出了,仅靠槽的不规则的蛇行,眩光降低效果并不充分。

另一方面,比较例6的结果是,仅靠槽在深度方向上平滑地弯曲,hot-spot消除的效果有限。该结果示出了,仅靠槽在深度方向上平滑地弯曲,眩光降低效果并不充分。

将比较例5、比较例6与实施例1相比较可知,通过槽的不规则的蛇行和槽在深度方向上平滑地弯曲相组合,能够有效地消除hot-spot。另外,可知,该组合在实施例1中带来了眩光降低效果。

(与背景技术的对比)

在上述结果基础上,发明人等还研究了专利文献2。专利文献2公开了一种背光组件。在该背光组件中,在下表面设有棱镜图案,入射到导光体内的光被下表面全反射,一部分的光通过棱镜图案而改变反射角度并自上表面射出。

在专利文献2的图9中,下表面的棱镜图案由不规则的曲线形成。这是为了避免液晶面板的像素与该图案因几何学的干涉而产生摩尔纹。因而,该摩尔纹的产生避免方法与以上叙述的眩光的消除原理不同。因此,能够认为,在本申请的比较例中,仅靠不规则的曲线,不足以抑制眩光。

(实施例2)

实施例2的面状发光模块包括与实施例1的面状发光模块相同的槽。使槽蛇行的间距p(图6)为1mm。但是,在下述方面,实施例2的面状发光模块与实施例1的面状发光模块不同。在实施例2中,使槽蛇行的蛇行幅度m(图6)为140μm。

图19是俯视观察实施例2的面状发光模块的发光面的图。图19的等级(scale)为0~5000nit。视线的视角sb(图5)为0°。等级为0~5000cd/m2。与图18所示的实施例1同样地,在图19中,在侧面21b(图5)所成的受光面附近未观察到hot-spot、亮线、暗线以及眩光。

图20示出的是表示实施例2的面状发光模块的配光分布的图表。在实施例2中,使图5所示的距离f为540mm。在变角方向v(图5)上,在表示配光分布的曲线中没有凹凸。随着凹凸消失,hot-spot、亮线、暗线以及眩光也消失。在实施例2中,即使不依赖于扩散件也能够有效地抑制眩光。

与实施例1相比,在实施例2中,不管在变角方向u和变角方向v(图5)中的哪一个方向上,射出光束均成为广角。因此示出了,通过使蛇行的蛇行幅度m相对于蛇行的间距p的大小的比(m/p)变大,从而射出光束成为广角。

(半值角和蛇行的蛇行幅度)

在实施例2的结果的基础上,研究了槽的蛇行幅度。除了使槽蛇行的蛇行幅度m(图6)、即振幅的大小如表1所示那样以外,使实施例3和实施例4的面状发光模块与实施例2的面状发光模块相同。

另外,按照表1所示,将实施例1~实施例4与比较例7、比较例8进行了比较。除了使槽与比较例1的槽相同这点以外,使比较例7的面状发光模块与实施例2的面状发光模块相同。除了将比较例2所使用的扩散片安装于发光面这点以外,使比较例8的面状发光模块与比较例7的面状发光模块相同。

表1中的射出光束(单位:lm)表示的是利用积分球对自面状发光模块的发光面射出的光束进行测量而得到的值。

表1中的半值角(单位:°)表示的是,在将面状发光模块的发光面的法线方向设为0°且利用配光分布测量仪一边改变受光角一边观测发光面而得到了光度分布时,成为0°处的光度的一半的值的受光角。半值角是针对变角方向u、变角方向v(图5)分别计算出来的。

表1中的hot-spot等级表示以下那样的值。首先,将在面状发光模块的发光面上的与led光源位置相对的位置处测得的亮度同在面状发光模块的发光面上的与相邻的各led光源的中间地点相对的位置处测得的亮度之间的亮度差的绝对值设为δl。其次,将在面状发光模块的发光面上的与led光源位置相对的位置处测得的亮度和在面状发光模块的发光面上的与相邻的各led光源的中间地点相对的位置处测得的亮度的平均值设为lave。此时,δl/lave(%)表示hot-spot等级。如从上述式理解那样,hot-spot等级越小,明暗不均越小。这表明,hot-spot等级越小,越接近均匀的明亮度。

表1中的正下方照度(单位:lx)表示的是,在将面状发光模块的发光面的法线方向设为0°时的、沿该法线方向离开发光面2m的地点的照度。

在变角方向u(图5)上得到的配光曲线是与受光面平行的面上的配光曲线。在该配光曲线中,半值角优选为45°以上。当半值角为45°以上且小于60°时,能够将正下方照度保持得较高。当半值角为60°以上时,能够照射大范围。

在图21、图22中,观察了实施例5、实施例1、实施例6的发光面。图21表示视角sb(图5)为20°的斜视的情况。在图21的上段、中段以及下段的各观察图像中,图中的上方是接近光源的一侧。等级为6500cd/m2。图22表示视角sb(图5)为30°的斜视的情况。等级为4000cd/m2。在图22的上段、中段以及下段的各观察图像中,图中的下方是接近光源的一侧。

使图21、图22的上段所示的实施例5的面状发光模块的槽蛇行的蛇行幅度m(图6)的大小为60μm。在实施例5中,槽和受光面所成的角度的最大值为20.7°。

使图21、图22的中段所示的实施例1的面状发光模块的槽蛇行的蛇行幅度m(图6)的大小为80μm。在实施例1中,槽和受光面所成的角度的最大值为26.7°。

使图21、图22的下段所示的实施例6的面状发光模块的槽蛇行的蛇行幅度m(图6)的大小为150μm。在实施例6中,槽和受光面所成的角度的最大值为43.3°。

由图21、图22所示的实施例5、实施例1、实施例6可知,蛇行的蛇行幅度越大、即蛇行越剧烈,hot-spot消除的效果越高。

在图5所示的蛇行中,槽和受光面所成的角度在偏转面上由槽和与受光面平行的线所成的角度来表示。该角度的最大值优选为20.7°以上。该最大值更优选为25°和40°中的任意一个值以上。

如实施例1~实施例6所表示那样,蛇行的蛇行幅度m相对于蛇行的间距p的比(m/p)优选为0.06以上。该比优选为0.08、0.10、0.14、0.15以及0.20中的任意一个值以上。通过该形态,能够有效地抑制眩光。

此外,本发明并不限于上述实施方式,而能够在不脱离主旨的范围内进行适当变更。例如,图1所示的导光体20也可以为圆盘型。受光面也可以不位于导光体20的外缘,而位于导光体20的中心。

(变更例)

作为上述实施方式的变更例,可列举出例如图24所示的照明装置。图24所示的照明装置包括图23所示的面状发光模块。

(具有槽的偏转图案)

如图23所示,下底面22具有偏转图案46。偏转图案46包括与侧面21a大致平行的多个槽。所述多个槽自侧面21a的附近朝向远处去依次排列。

图23所示的上述各槽优选设为相对于侧面21a实质上平行。槽优选为大致v字型的凹条。

另外,上述各槽既可以为直线状,也可以蛇行。

(槽的配置)

对于多个槽相互的间隔,各槽与侧面21a之间的距离越大,多个槽相互的间隔基本上越窄。由此,即使在因距侧面21a较远而到达的光变少的场所,也能够使更多的光偏转而朝向上底面23。

另外,对于图23所示的各槽的深度,也可以是,各槽与侧面21a之间的距离越大,各槽的深度越大。通过调整槽的间隔或深度或者槽的间隔和深度这两者,即使在因距侧面21a较远而到达的光变少的场所,也能够使更多的光偏转而朝向上底面23。

具体而言,在图23所示的下底面22中,也可以是,随着远离侧面21a,槽相互的间隔分阶段地变小。例如,能够使间隔在2.0mm~10μm的范围内变化。槽的个数能够与底面的大小、槽的深度以及槽相互的间隔相应地决定。

各槽的深度能够任意地决定。作为一个例子,随着远离侧面21a,能够使各槽的深度在2μm~100μm的范围内分阶段地变大。

(射出面)

如图24所示,上底面23具有微细图案。在该形态中,上底面23具有相互平行地延伸的多个凸条41。如图23和图24所示,当俯视观察导光体20时,凸条41以与侧面21a垂直的方式配置,且与配置于下底面22的各槽正交。

对于图24所示的凸条41彼此间的间隔,作为一个例子能够为0.05mm~2.0mm。间隔优选为50mm~300μm。

凸条41的剖面形状可以为实质上的半圆、圆弧、椭圆的弧、抛物线的一部分、梯形。

通过适当选择设于上底面23的凸条41的剖面形状,能够将射出光的射出方向控制为期望的方向和范围。

如图23所示,在本发明的照明装置中,在配置于导光体20的端部附近的光源单元45a和设有偏转图案46的区域(以后有时称作偏转图案区域47)之间具有未设有偏转图案46的区域。

如图23所示,在导光体20内传播的光35在没有偏转图案46的区域中在射出面和底面处进行全反射,因此,在该区域中,不存在射出光36,因此成为非发光部22b。当存在偏转图案46时,使光35偏转而作为射出光36自上底面23射出,因此,与偏转图案区域47相对的上底面23成为发光部22a。

图2表示的槽的剖面与yz平面平行。因此,如图6所示,剖面上的轮廓线29未必一定与槽的基线正交。在变形例中,该轮廓线也可以与槽的基线正交。即,也可以始终沿着槽的基线的切线方向限定轮廓线。

本申请要求以2016年3月7日提出申请的日本申请特愿2016-043149为基础的优先权,并在此引入其公开的全部内容。

附图标记说明

1、照明装置;2、导光板;2a、2b、侧面;2c、底面;2d、主表面;3a、发光单元;4、反射片;5、扩散片;6、凹条;7、凸条;19、轮廓线;20、导光体;21a、21b、侧面;22、下底面;23、上底面;24、剖面;25a~25d、槽;27、基准平面;28、中心线;29、轮廓线;30a~30d、光源;31a、31b、光源组;33a、33b、点;34、切线;37a、37b、视线;40、照明装置;41、凸条;42、反射件;43、扩散件;45a、45b、光源单元。

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