專利名稱：Led光源燈箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將LED(Light Emitting Diode，在下面也稱為“發(fā)光二極管”)作為光源的內(nèi)照式的燈箱，更具體地說，本發(fā)明涉及下述的燈箱，盡管更加明亮，更薄，光源點(diǎn)亮?xí)r的表面光度仍沒有不均勻，適合于燈飾廣告牌、內(nèi)照式標(biāo)識(shí)、液晶顯示裝置、照明器具等的背照燈。
背景技術(shù)：
在過去，在內(nèi)照式的燈箱中采用熒光燈、冷陰極管等的直管狀的光源。但是，由于熒光燈的使用壽命較短，比如，在40W的普通的直管狀熒光燈的場(chǎng)合，其壽命為12000小時(shí)，在設(shè)置于高位的便利商店、車站的廣告牌等的場(chǎng)合，每當(dāng)切斷燈絕對(duì)無法作業(yè)，因此，每年1次地一起進(jìn)行更換，但是，具有進(jìn)行作為高位的作業(yè)的作業(yè)必須在夜間實(shí)施等的問題。
另一方面，由于在液晶顯示裝置的背照燈的場(chǎng)合，無法進(jìn)行燈的更換等，故采用壽命為50000小時(shí)的較長(zhǎng)的冷陰極管。但是，冷陰極管將光源亮度為1/2的時(shí)間作為其壽命，如果經(jīng)過50000小時(shí)，則亮度為1/2。另外，由于冷陰極管按照外加1000V的高電壓的方式使用，故具有容易產(chǎn)生伴隨漏電事故的問題。
因此，最近，廣泛地采用將LED作為光源的內(nèi)照式的燈箱(比如，專利文獻(xiàn)1)。在將LED作為光源進(jìn)行使用的場(chǎng)合，即使在經(jīng)過50000小時(shí)的場(chǎng)合，其亮度降低量仍小于采用冷陰極管的場(chǎng)合。而且可降低使用電壓，耗電量、發(fā)熱也減少。
比如，像專利文獻(xiàn)1所示的那樣，人們知道有下述的燈飾裝置，其中，在光反射面上設(shè)置LED，并對(duì)其布線，在LED和光反射面的上方覆蓋具有光透射性的塑料板。但是，由于LED的光的指向性強(qiáng)，故如果LED的發(fā)光面朝向具有光透射性的塑料板的方向，則具有表面亮度產(chǎn)生不均勻的問題。
因此，像比如，專利文獻(xiàn)2和3所示的那樣，人們知道有下述的面狀發(fā)光體，其具有光源、接納光源的外殼，通過透光性的光擴(kuò)散板形成外殼前面，外殼背面通過內(nèi)側(cè)由反射面形成的反射板構(gòu)成，上述光源設(shè)置于至少1個(gè)外殼的內(nèi)壁面上。通過將光源設(shè)置于外殼內(nèi)壁面上，從光源射出的光的一部分直接對(duì)光擴(kuò)散板進(jìn)行照射，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散透射，另外，光的一部分與反射板接觸，進(jìn)行反射，對(duì)光擴(kuò)散板進(jìn)行照射，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散透射，由此，雖然稍稍解決表面光度不均勻的問題，但是該問題的解決尚不充分。
專利文獻(xiàn)1JP特開平10-83148號(hào)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)2JP實(shí)開平6-15006號(hào)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)3JP特開平7-72815號(hào)文獻(xiàn)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種燈箱，其中，即使在采用像LED那樣，指向性強(qiáng)的光源的情況下，光源點(diǎn)亮?xí)r的表面光度仍沒有不均勻，該燈箱適合于燈飾廣告牌、內(nèi)照式標(biāo)識(shí)、液晶顯示裝置、照明器具等的背照燈。
為了解決上述的課題，本發(fā)明人著重進(jìn)行了深入的分析，其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)，在采用具有特定的形狀，擴(kuò)散反射率較高的光反射板的場(chǎng)合，獲得表面光度沒有不均勻，高效率的燈箱。即，本發(fā)明為
(1)提供一種燈箱，該燈箱包括前面敞開的箱體；按照與該箱體的側(cè)壁部平行，相互面對(duì)的方式設(shè)置的至少2塊布線板；設(shè)置于該布線板上的多個(gè)發(fā)光元件；設(shè)置于該箱體的底部上的光反射板；設(shè)置于該箱體的前面開口部的透光性的光擴(kuò)散表面板，其特征在于在上述光反射板上形成朝向上述箱體前面開口部而突出的山型凸部；在上述箱體的底部和上述發(fā)光元件的發(fā)光部的最底部之間的距離由h表示，上述箱體的底部和上述光擴(kuò)散表面板之間的距離由d表示，上述箱體的底部和上述山型凸部的頂點(diǎn)之間的距離由L表示時(shí)，則滿足h＜L≤(h+d)/2。
(2)提供(1)所述的燈箱，其特征在于上述光反射板為在內(nèi)部具有平均氣泡直徑在光波長(zhǎng)以上、50μm或以下的細(xì)微的氣泡或有氣孔的熱塑性樹脂的薄膜或片，上述光反射板的可見光的擴(kuò)散反射率在90％或以上。
(3)提供(2)所述的燈箱，其特征在于上述熱塑性樹脂的薄膜或片由厚度在200μm～2000μm，以及比重在0.1～0.7的熱塑性聚酯泡沫體形成。
(4)提供(1)～(3)中的任何一項(xiàng)所述的燈箱，其特征在于在上述光擴(kuò)散表面板中，全光線透射率在20％～50％，并且全光線反射率在50％～80％。
本發(fā)明的燈箱采用特定形狀的光反射板，即使在采用像LED那樣的光的指向性強(qiáng)的光源的情況下，表面光度仍沒有不均勻，可減小厚度，提高亮度，節(jié)省能量。


圖1為表示本發(fā)明的燈箱的一個(gè)實(shí)例的立體圖；
圖2為表示本發(fā)明的燈箱的各部件的位置的剖視圖；圖3為表面光度的測(cè)定部位簡(jiǎn)化圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的燈箱包括前面敞開的箱體；按照與該箱體的側(cè)壁部平行，相互面對(duì)的方式設(shè)置的至少2塊布線板；設(shè)置于該布線板上的多個(gè)發(fā)光元件；設(shè)置于該箱體的底部上的光反射板；設(shè)置于該箱體的前面開口部的透光性的光擴(kuò)散表面板。
在本發(fā)明中，在與箱體的側(cè)壁部平行，相互面對(duì)的位置，設(shè)置至少2個(gè)布線板。比如，在箱體的底部基本呈長(zhǎng)方形的場(chǎng)合，2塊布線板既可按照與短邊側(cè)的內(nèi)壁面平行的方式設(shè)置，也可按照與長(zhǎng)邊側(cè)的內(nèi)壁面平行的方式設(shè)置。另外，還可按照與全部的側(cè)壁部平行的方式設(shè)置4塊布線板。
在布線板上設(shè)置多個(gè)發(fā)光元件。最好，按照1排或1排以上對(duì)齊的方式沿布線板上的長(zhǎng)度方向設(shè)置多個(gè)發(fā)光元件。
用作光源的發(fā)光元件不是特別限定的，可適當(dāng)?shù)夭捎门趶椥汀⒈砻姘惭b型等。發(fā)光色可為紅、綠、藍(lán)、黃、白中的任意顏色。視角也不是特別限定的，最好在15～30°的范圍內(nèi)。由于發(fā)光元件的亮度與耗電量有關(guān)，故根據(jù)情況而適當(dāng)?shù)剡x擇。
在本發(fā)明中，光反射板設(shè)置于箱體的底部，具有朝向箱體前面開口部突出的山型凸部。本發(fā)明的光反射板的形狀將在后面進(jìn)行具體描述。
最好，本發(fā)明所采用的光反射板為在內(nèi)部，具有平均氣泡直徑在光波長(zhǎng)以上，50μm或以下的細(xì)微的氣泡或氣孔的熱塑性樹脂的薄膜或片。
對(duì)于熱塑性樹脂的薄膜或片的材料，比如，列舉有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、多氯聯(lián)苯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇等的通用樹脂，聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚萘乙酯、聚酰胺、聚乙縮醛、聚亞苯基醚(polyphenylene ether)、超高分子量聚乙烯、聚砜、聚醚砜(polyether sulfone)、聚苯亞硫酸酯、多芳基化合物、聚酰胺—酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、液晶聚合物、氟樹脂等的工程塑料，或它們的共聚物或混合物等。在這些成分中，從耐熱性、耐沖擊性等良好的方面來說，最好為聚酯、聚苯亞硫酸酯、聚丙烯、環(huán)聚烯烴。另外，在用于上述反射板的樹脂中，可適當(dāng)?shù)靥砑臃姥趸瘎?、紫外線防止劑、潤(rùn)滑劑、顏料、增強(qiáng)劑等。此外，也可涂敷而形成包含這些添加劑的涂布層。
更具體地說，作為光反射板的優(yōu)選實(shí)例，列舉有在內(nèi)部具有平均氣泡直徑在光波長(zhǎng)以上，50μm或以下的細(xì)微的氣泡或有氣孔的熱塑性樹脂的薄膜或片、具有填料的熱塑性樹脂的薄膜或片的，以填料為核心的，形成許多空隙的薄膜或片。在此場(chǎng)合，最好，在后者的薄膜或片中，具有填料的熱塑性樹脂的薄膜或片為多孔延伸薄膜或片，其中，對(duì)具有填料的未延伸薄膜或片進(jìn)行成形，對(duì)該未延伸薄膜或片進(jìn)行拉伸，由此，以填料為核心形成許多空隙。
最好，光反射板的厚度在200～2000μm的范圍內(nèi)。如果光反射板的厚度在200～2000μm的范圍內(nèi)則具有剛性，光反射板的背面的光泄漏也少。
最好，光反射板的比重在0.1～0.7的范圍內(nèi)。如果光反射板的比重超過0.7，則即使在滿足其它的必要條件的情況下，由于伴隨光反射板的透明比，光反射板背面的光的泄漏增加，故光損失加大。
最好，光反射板的擴(kuò)散反射率在90％或以上。光反射板的擴(kuò)散反射率越高越好，但是，其上限為120％。更加優(yōu)選的范圍在90～110％的范圍內(nèi)。另外，擴(kuò)散反射率為根據(jù)采用自記分光光度計(jì)(UV-3101PC島津制作所生產(chǎn))，測(cè)定550nm的波長(zhǎng)的反射率，固定有硫酸鋇的細(xì)微粉末的白板的擴(kuò)散反射率為100％時(shí)的相對(duì)值而求出的值。
在本發(fā)明中，透光性的光擴(kuò)散表面板設(shè)置于箱體的前面開口部。
光擴(kuò)散表面板最好采用全光線透射率在20％～50％的板，最好采用全光線反射率在50％～80％的板。如果全光線透射率小于20％，則獲得光擴(kuò)散表面板的亮度所必需的光源的量過多。如果全光線透射率超過50％，則過于使發(fā)光元件的指向性強(qiáng)的光實(shí)現(xiàn)透射。全光線透射率和全光線反射率為按照J(rèn)IS K 7105-1981而求出的值。
如果從光源照射的指向性強(qiáng)的光到達(dá)光擴(kuò)散表面板，則與全光線透射率相關(guān)，一部分實(shí)現(xiàn)透射，剩余的部分反射而返回到內(nèi)部。通過該光擴(kuò)散表面板反射而返回到內(nèi)部的通過光反射板擴(kuò)散反射，再次返回到光擴(kuò)散表面板側(cè)。在反復(fù)進(jìn)行上述動(dòng)作的期間，發(fā)光元件的指向性強(qiáng)的光到達(dá)光擴(kuò)散表面板的整體范圍，形成光不均勻性小的燈箱。
在本發(fā)明中，光反射板的形狀如下所述。
即，在箱體的底部和發(fā)光元件的發(fā)光部的最底部之間的距離由h表示，箱體的底部和光擴(kuò)散表面板之間的距離由d表示，箱體的底部和光反射板的山型凸部的頂點(diǎn)之間的距離由L表示時(shí)，則滿足h＜L≤(h+d)/2。如果滿足上述公式，由于光源的光均勻地照射到表面整體的范圍，故獲得沒有顯示不均勻的燈箱。
在L≤h的場(chǎng)合，無法獲得光反射板的良好的光擴(kuò)散反射效果，表面光度降低。在L＞(h+d)/2的場(chǎng)合，在光擴(kuò)散表面板的中間部，與布線板平行地產(chǎn)生較亮的部分，表面光度不均勻。對(duì)于該較亮的部分，具有伴隨箱體的底部和光反射板的山型凸部的頂點(diǎn)之間的距離L的增加，其寬度變窄、亮度增加的傾向。
(實(shí)施例1)下面給出本發(fā)明的燈箱的優(yōu)選的一個(gè)實(shí)例。
在前面敞開的基本呈長(zhǎng)方形的箱體11的短邊側(cè)的內(nèi)壁面12上設(shè)置2塊布線板21。在箱體的內(nèi)部尺寸中，縱向尺寸為323mm，橫向尺寸為903mm，深度為90mm。另外，在布線板21的尺寸中，縱向尺寸為30mm，橫向尺寸為270mm，距箱體的短邊側(cè)的內(nèi)壁面1210mm，與短邊側(cè)的內(nèi)壁面12平行地設(shè)置。
在布線板21上，按照10mm的間距，縱向3個(gè)，橫向27等間距地設(shè)置多個(gè)發(fā)光元件31。該發(fā)光元件31采用白色的，視角為20°，亮度為9200mcd的類型。相應(yīng)的發(fā)光元件的電流值在DC15V時(shí)，為21mA。
在箱體11的前面開口部，設(shè)置透光性的光擴(kuò)散表面板41。另外，在圖1中，為了對(duì)內(nèi)部進(jìn)行說明，光擴(kuò)散表面板41在拆下的狀態(tài)示出。
光擴(kuò)散表面板41采用縱向尺寸為323mm，橫向尺寸為903mm，厚度為2mm的乳半丙烯酸樹脂板(三菱レイヨン株式會(huì)社生產(chǎn)，商品名稱為アクリライト，色號(hào)#為430)。該光擴(kuò)散表面板41的全光線透射率為40％，反射率為60％。
在箱體11的底部設(shè)置光反射板51。該光反射板51呈山型的形狀，其中，相對(duì)基本呈長(zhǎng)方形的箱體11的底部的兩短邊，光反射板的中間部朝向箱體前面開口部而突出。具體來說，箱體的底部與發(fā)光元件31的發(fā)光部的最低部之間的距離為25mm，箱體的底部和光擴(kuò)散表面板41之間的距離為90mm，箱體的底部與山型凸部的頂點(diǎn)之間的距離為55mm。
另外，光反射板51采用平均氣泡直徑為10μm，厚度為1mm，比重為0.325，擴(kuò)散反射率為97％的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯泡沫體(古河電氣工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)，商品名稱為MCPET)。
直接使光度計(jì)(橫河M&C株式會(huì)社一般型AA級(jí)光度計(jì)型號(hào)為51002)與光擴(kuò)散表面板41直接接觸測(cè)定表面光度。該測(cè)定像圖4所示的那樣，在距光擴(kuò)散表面板的端部30mm的4個(gè)角部、長(zhǎng)邊的中間、光擴(kuò)散表面板中間的7個(gè)部位進(jìn)行。其結(jié)果在表1中給出。
在本發(fā)明的燈箱中，確認(rèn)表面光度沒有不均勻。
(比較例1)箱體的底部與發(fā)光元件31之間的距離為25mm，箱體的底部和光擴(kuò)散表面板41之間的距離為90mm，箱體的底部與山型凸部的頂點(diǎn)之間的距離為80mm，除此以外的方面與實(shí)施例1相同。
測(cè)定表面光度的結(jié)果在表1中給出。在光擴(kuò)散表面板的中間部，與箱體的短邊側(cè)的內(nèi)壁面平行地產(chǎn)生較亮的部分(相當(dāng)于圖3中的B、D、F的部分)，表面光度呈現(xiàn)不均勻。
表1

單位；勒克斯(lux)
權(quán)利要求
1.一種燈箱，該燈箱包括前面敞開的箱體；按照與該箱體的側(cè)壁部平行，相互面對(duì)的方式設(shè)置的至少2塊布線板；設(shè)置于該布線板上的多個(gè)發(fā)光元件；設(shè)置于該箱體的底部上的光反射板；設(shè)置于該箱體的前面開口部的透光性的光擴(kuò)散表面板，其特征在于在上述光反射板上，形成朝向上述箱體前面開口部而突出的山型凸部；在上述箱體的底部和上述發(fā)光元件的發(fā)光部的最底部之間的距離由h表示，上述箱體的底部和上述光擴(kuò)散表面板之間的距離由d表示，上述箱體的底部和上述山型凸部的頂點(diǎn)之間的距離由L表示時(shí)，則滿足h＜L≤(h+d)/2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈箱，其特征在于上述光反射板為在內(nèi)部具有平均氣泡直徑在光波長(zhǎng)以上，50μm或以下的細(xì)微的氣泡或有氣孔的熱塑性樹脂的薄膜或片，上述光反射板的可見光的擴(kuò)散反射率在90％或以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈箱，其特征在于上述熱塑性樹脂的薄膜或片由厚度在200μm～2000μm，以及，比重在0.1～0.7的熱塑性聚酯泡沫體形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任何一項(xiàng)所述的燈箱，其特征在于在上述光擴(kuò)散表面板中，全光線透射率在20％～50％，并且全光線反射率在50％～80％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燈箱，在采用像LED那樣指向性強(qiáng)的光源的情況下，光源點(diǎn)亮?xí)r的表面光度仍沒有不均勻。該燈箱包括前面敞開的箱體；按照與該箱體的側(cè)壁部平行，相互面對(duì)的方式設(shè)置的至少2塊布線板；設(shè)置于該布線板上的多個(gè)發(fā)光元件；設(shè)置于該箱體的底部上的光反射板；設(shè)置于該箱體的前面開口部的透光性的光擴(kuò)散表面板，其特征在于上述光反射板具有朝向上述箱體前面開口部而突出的山型凸部；在上述箱體的底部和上述發(fā)光元件的發(fā)光部的最底部之間的距離由h表示，上述箱體的底部和上述光擴(kuò)散表面板之間的距離由d表示，上述箱體的底部和上述山型凸部的頂點(diǎn)之間的距離由L表示時(shí)，則滿足h＜L≤(h+d)/2。
文檔編號(hào)G02F1/13GK101038073SQ20061005743
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者大出謙, 澤本剛成 申請(qǐng)人:古河電氣工業(yè)株式會(huì)社