面状照明装置的制造方法_2

文档序号:8803649阅读:来源:国知局
图上的I坐标值的图表。
[0035]图6是示出在本实用新型的参考例的面状照明装置中,导光板的楔率与入光色度差以及漏光率的关系的图表。
[0036]图7是示出作为本实用新型的参考例的面状照明装置以及本实用新型的一实施方式的面状照明装置的光源的LED的构成的剖视图。
[0037]附图标记的说明
[0038]10...面状照明装置;11...光源(LED) ;12...发光面;21...导光板;22...入光面;25...出射面;27...入光楔部;27a...倾斜面;28...出射部;29...台座;29a...第一面;29b...第二面;31...电路基板(FPC) ;65...蓝色光反射单元。
【具体实施方式】
[0039]以下,参照附图对本实用新型的实施方式的面状照明装置进行说明。此外,在以下所示的各图中,为了便于理解本实用新型而适当夸张地示出各构成要素的形状、尺寸等。另夕卜,在各附图中,在图示出两个构成要素隔着空间而邻接的情况下,上述空间是为了便于理解本实用新型而被插入或者被夸张地示出,本实用新型的结构不受邻接的构成要素之间有无空间的影响,或者存在空间时不受其尺寸的影响。
[0040]首先,为了理解本实用新型的面状照明装置,对本发明人对完成实用新型前的研宄过程进行说明。以下参照图5A?图7,对本实用新型的课题即导光板上局部产生的颜色不均的产生机理进行详细说明。这里,如图5A?图5C示出了使用本实用新型的参考例的面状照明装置100并使用色彩辉度计测定出的导光板121上的多个测定点的出射光的颜色的结果。如图5A所示,在面状照明装置100所具备的导光板121上的供LEDll配置的入光面122与具有出射面125的出射部128之间设置了具有倾斜面127a的入光楔部127。另夕卜,LEDll安装于FPC(图示省略)上,FPC的LED的前方部分(覆盖倾斜面127a以及出射面125的靠近倾斜面127a的区域的范围)被涂黑。另外,在出射面125上定义有效出射区域E,在该有效出射区域E的范围内实施出射光的测定。
[0041]这里,在图5B所示的图表中,纵轴是CIE色度体系的xy色度图上的X坐标值(以下,也称为色度X),横轴是导光板121的有效出射区域E的以最靠近入光面122侧的位置为原点的沿导光方向(从入光面122朝向对置端面123的方向)的距离X〔mm〕。另外,在图5C所示的图表中,纵轴是CIE色度体系的xy色度图上的y坐标值(以下,也称为色度y),横轴是导光板121的有效出射区域E的以最靠近入光面122侧的位置为原点的沿导光方向的距离X〔mm〕。在图5B、图5C中,横轴所示的范围相当于导光板121的有效出射区域E的大致全长。另外,各测定点在导光板121的宽度方向位于大致中央的位置。
[0042]由图5B、图5C可知,对于色度X以及色度y中的任一色度而言,都是随着从X为30mm的附近接近原点而急剧增大,色度X以及色度,双方像这样增大是指出射光的黄度增大。由此,在面状照明装置100中,在来自导光板121的有效出射区域E的出射光中可视出入光面122侧为黄色这样的颜色不均(以下,将这样的颜色不均称为入光颜色不均)。
[0043]并且,通过本发明人的调查、研宄可知入光颜色不均与导光板121的形状的关系如下。如图6是示出导光板121的楔率、与入光色度差以及漏光率的关系的图表。这里,导光板121的楔率是入光楔部127的最小厚度(相当于出射部128的厚度)T2与入光楔部127的最大厚度(相当于入光面122的厚度)T1的比(T2/T1)。根据该定义,在入光楔部127的导光方向的长度恒定的情况下,楔率越小,则入光楔部127的倾斜面127a的倾斜角度越大。
[0044]另外,为了评价入光颜色不均,入光色度差是以如下方式定义的指标。即,将入光色度差定义为最靠近入光面122侧的测定点的色度与其它测定点的色度在xy色度图上的距离的最大值。具体而言,在将最靠近入光面122侧的测定点(以下,称为PO)的色度在xy色度图上的坐标设为(xO,y0),将PO以外的测定点的色度在xy色度图上的坐标设为(xi,yi)时,对于PO以外的每个测定点通过
[0045]Axyi= V ((x0_xi) 2+(y0_yi)2)算出的xy色度图上的距离Axyi中的最大值。可以认为,这样定义的入光色度差越大,则入光颜色不均越大。
[0046]漏光率是从入光楔部127泄漏的光量L与向导光板121入射的光量I的比(L/I)。
[0047]在图6中,在各种楔率下测定出的入光色度差由涂黑的四边形构成,用实线描绘了楔率与漏光率的关系。另外,使用楔率分别不同但入光楔部127在导光方向的长度一定的导光板21实施测定。
[0048]由图6可知,导光板121的楔率与入光色度差相关密切,特别是当楔率小于85%时,楔率越小则入光色度差越大。换言之,若入光楔部127的倾斜面127a的倾斜角度超过与楔率85%相当的的规定值而变大,则倾斜面127a的倾斜角度越大入光颜色不均表现得越显著。另外,由图6可知,楔率与入光色度差的关系类似于楔率与漏光率的关系。另外,在图5B、图5C中示出结果的测定使用楔率73%的导光板121进行,其入光色度差为0.015。
[0049]本发明人通过专心研宄,对于入光颜色不均的产生机理获得如下见解。一般在来自导光板121的有效出射区域E的出射光中,来自其入光面122侧的区域的出射光在从LEDll射出并从入光面122入射到导光板121之后,在入光楔部127内以及出射部128的靠近入光楔部127的区域内被导光期间,在其出射面125侧与背面124侧之间反射一次以上而被导光,结果是在出射面125的有效出射区域E的入光面122侧,以比临界角小的入射角向出射面125入射,由此从该位置射出。
[0050]然而,如图7所示,在面状照明装置100中作为光源使用的LEDll具备利用分散有黄色荧光体的透明树脂42密封蓝色发光二极管41的结构,利用蓝色发光二极管41所发出的蓝色光、与吸收该蓝色光的黄色荧光体所发出的黄色光的混色,实现表现为白色的发光光谱(模拟白色)。
[0051]此时,从LEDll向与其光轴所成的角度较大的方向射出的光LI与向与光轴所成的角度较小的方向射出的光L2、L3相比较,光LI在透明树脂42内通过的距离长,所以成为比光L2、L3黄度强的白色光。而且,在与光轴所成的角度大的方向射出的黄度强的光LI相对于入光楔部127的倾斜面127a直接或者被背面124反射一次后以小入射角入射,所以之后不向出射部128内直接导光,而是沿上述的光路前行,从出射面125的有效出射区域E的入光面122侧射出。另一方面,在与光轴所成的角度小的方向射出的光L2、L3(蓝度比光LI强的光)在出射面125的有效出射区域E的入光面122侧,以比临界角大的入射角向出射面125入射,结果是光L2、L3在出射部128内被朝向对置端面123进一步导光后,从出射面125射出。认为这是产生入光颜色不均的一个机理。
[0052]例如,若导光板121的楔率变小而使入光楔部127的倾斜面127a的倾斜角度变大,则在倾斜面127a反射时的角度变化增大,所以能够预想基于上述机理所产生的入光颜色不均也变大,这也能够在图6所示的楔率与入光色度差的关系中体现。
[0053]具备图7所示结构的LEDll被广泛使用于工业用以及一般照明用,所以抑制伴随着使用这样的LEDll而产生的入光颜色不均成为重要课题。其中,认为入光颜色不均在具备其它结构的光源中也会产生。例如,认为在密封蓝色发光二极管的透明树脂中分散波长比蓝色光长且与黄色不同颜色(例如,红色以及绿色)的荧光体而得的LED中,由于与LEDll相同的机理而产生入光颜色不均。
[0054]并且,认为入光颜色不均由于构成导光板121的光学用的树脂材料的折射率的波长分散性而被促进。即,树脂材料的折射率具有光的波长越长则越小的波长分散性,伴随于此,波长越长则临界角越大。因此,可以认为在出射面125的有效出射区域E的入光面122侧,以特定的入射角入射的光中,波长比该蓝色光成分长的光成分与蓝色光成分相比更容易从该位置射出。即,在上述特定的入射角是大于蓝色光的临界角、而小于波长比蓝色光长的光的临界角的角度的情况下,蓝色光成分发生全反射并在导光板121内朝
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