JP2001028203A - 面発光装置 - Google Patents
面発光装置Info
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- 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
- G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
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- G02B6/002—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
Abstract
(57)【要約】
【課題】 均一性に優れ、高輝度発光可能な面状発光装
置を提供する。 【解決手段】 互いに対向する上面と下面を有する導光
板と、導光板の下面に設けられた反射体と、少なくとも
１つのＬＥＤ素子を有しそのＬＥＤ素子からの光を導光
板の一端面から入射するように設けられたＬＥＤ光源と
を備え、導光板の上面から光を出射する面発光装置にお
いて、導光板は一端面に、ＬＥＤ光源から入射された光
を導光板内に分散させるように窪んだ光拡散部を有し、
かつ光拡散部を光拡散部の上端が一端面において上面か
ら離れるように形成した。
置を提供する。 【解決手段】 互いに対向する上面と下面を有する導光
板と、導光板の下面に設けられた反射体と、少なくとも
１つのＬＥＤ素子を有しそのＬＥＤ素子からの光を導光
板の一端面から入射するように設けられたＬＥＤ光源と
を備え、導光板の上面から光を出射する面発光装置にお
いて、導光板は一端面に、ＬＥＤ光源から入射された光
を導光板内に分散させるように窪んだ光拡散部を有し、
かつ光拡散部を光拡散部の上端が一端面において上面か
ら離れるように形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、点光源であるＬＥ
Ｄチップから入射される光を導光板の発光面で均一に発
光させることが可能で、液晶バックライト、パネルメー
ター、表示灯や面発光スイッチなどに用いられる面発光
装置に関する。
Ｄチップから入射される光を導光板の発光面で均一に発
光させることが可能で、液晶バックライト、パネルメー
ター、表示灯や面発光スイッチなどに用いられる面発光
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶バックライトなどの光源とし
て、点光源であるＬＥＤチップからの光を面状に発光さ
せる面発光装置が用いられている。この面発光装置は、
対向する主面を有する導光板の一端面から１又は２以上
の発光ダイオードからの光を入射してその導光板の一方
の主面全体から光を出射させるように構成される。この
面発光装置においては、その出射面から均一に光を出力
することが重要であり、この均一性を実現するために種
々の構造が提案されている。その提案された従来例の面
発光装置の一例を、図１９に模式的に示す。図１９の面
発光装置は、第１の主面と第２の主面とを有し光を透過
させることができる透過性樹脂からなる導光板９０１
と、その導光板９０１の端面に対向配置されＬＥＤ素子
が内部にモールドされてなるＬＥＤモールド部９０２
と、導光板の第２の主面側に設けられ第１の主面側から
光を放出させるように光を反射させる反射体９０４とを
有している。
て、点光源であるＬＥＤチップからの光を面状に発光さ
せる面発光装置が用いられている。この面発光装置は、
対向する主面を有する導光板の一端面から１又は２以上
の発光ダイオードからの光を入射してその導光板の一方
の主面全体から光を出射させるように構成される。この
面発光装置においては、その出射面から均一に光を出力
することが重要であり、この均一性を実現するために種
々の構造が提案されている。その提案された従来例の面
発光装置の一例を、図１９に模式的に示す。図１９の面
発光装置は、第１の主面と第２の主面とを有し光を透過
させることができる透過性樹脂からなる導光板９０１
と、その導光板９０１の端面に対向配置されＬＥＤ素子
が内部にモールドされてなるＬＥＤモールド部９０２
と、導光板の第２の主面側に設けられ第１の主面側から
光を放出させるように光を反射させる反射体９０４とを
有している。
【０００３】この図１９の面発光装置では、導光板９０
１の入射端面に半円柱形状の切り欠き９１１を形成する
ことにより、導光板９０１の主面に平行な面方向に均一
に光が分散して入力されるように構成し、これによりＬ
ＥＤ素子から入力された光が第１の主面から出力される
面状発光の均一化を図っている。
１の入射端面に半円柱形状の切り欠き９１１を形成する
ことにより、導光板９０１の主面に平行な面方向に均一
に光が分散して入力されるように構成し、これによりＬ
ＥＤ素子から入力された光が第１の主面から出力される
面状発光の均一化を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１９
の従来例の面発光装置では、導光板の第１の主面におい
て切り欠き部９１１の近傍にが極端に明るくなってしま
うという問題点があった。また、図１９の従来例の面発
光装置は、切り欠き部９１１によって一定の面内均一化
は図られているものの、まだ十分ではなかった。
の従来例の面発光装置では、導光板の第１の主面におい
て切り欠き部９１１の近傍にが極端に明るくなってしま
うという問題点があった。また、図１９の従来例の面発
光装置は、切り欠き部９１１によって一定の面内均一化
は図られているものの、まだ十分ではなかった。
【０００５】そこで、本発明は上記の問題を解決して、
より均一性に優れ、高輝度発光可能な面状発光装置を提
供することを目的とする。
より均一性に優れ、高輝度発光可能な面状発光装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は種々の実験検
討の結果、導光板端面に所定の形状の光拡散部を形成す
ることにより、導光板端部から入射する光を導光板内に
より均一に拡散させることができることを見いだし、本
発明を成すに至った。
討の結果、導光板端面に所定の形状の光拡散部を形成す
ることにより、導光板端部から入射する光を導光板内に
より均一に拡散させることができることを見いだし、本
発明を成すに至った。
【０００７】すなわち本発明の面発光装置は、互いに対
向する上面と下面を有する導光板と、該導光板の下面に
設けられた反射体と、少なくとも１つのＬＥＤ素子を有
しそのＬＥＤ素子からの光を上記導光板の一端面から入
射するように設けられたＬＥＤ光源とを備え、上記導光
板の上面から光を出射する面発光装置において、上記導
光板は上記一端面に、上記ＬＥＤ光源から入射された光
を上記導光板内に分散させるように窪んだ光拡散部を有
し、かつ上記光拡散部は、該光拡散部の上端が上記一端
面において上記上面から離れて形成されていることを特
徴とする。このように構成された面発光装置において、
上記光拡散部は、該上端が上記導光板の一端面におい
て、導光板の上面に開口部が形成されないように導光板
の上面から離れて形成されているので、上記導光板の上
面から直接光が漏れるのを防止することができ、異常発
光のない均一な面発光をさせることができる。ここで、
導光板の上面とは、発光させる面のことをいい、下面と
は発光面の反対側の面をいう。
向する上面と下面を有する導光板と、該導光板の下面に
設けられた反射体と、少なくとも１つのＬＥＤ素子を有
しそのＬＥＤ素子からの光を上記導光板の一端面から入
射するように設けられたＬＥＤ光源とを備え、上記導光
板の上面から光を出射する面発光装置において、上記導
光板は上記一端面に、上記ＬＥＤ光源から入射された光
を上記導光板内に分散させるように窪んだ光拡散部を有
し、かつ上記光拡散部は、該光拡散部の上端が上記一端
面において上記上面から離れて形成されていることを特
徴とする。このように構成された面発光装置において、
上記光拡散部は、該上端が上記導光板の一端面におい
て、導光板の上面に開口部が形成されないように導光板
の上面から離れて形成されているので、上記導光板の上
面から直接光が漏れるのを防止することができ、異常発
光のない均一な面発光をさせることができる。ここで、
導光板の上面とは、発光させる面のことをいい、下面と
は発光面の反対側の面をいう。
【０００８】また、本発明の面発光装置において、上記
光拡散部は、入射された光を効率良く導光板の上面にお
いて発光させるために、上記一端面において上記上面か
ら離れた一点を頂点として上記下面に向かって半角錐又
は半円錐状に切り欠かれてなる切り欠きであることが好
ましい。
光拡散部は、入射された光を効率良く導光板の上面にお
いて発光させるために、上記一端面において上記上面か
ら離れた一点を頂点として上記下面に向かって半角錐又
は半円錐状に切り欠かれてなる切り欠きであることが好
ましい。
【０００９】また、本発明の面発光装置において、上記
切り欠きは、三角錐形状であることが好ましい。
切り欠きは、三角錐形状であることが好ましい。
【００１０】また、本発明の面発光装置において、ＬＥ
Ｄ光源から入射される光を導光板の上面において効率良
く発光させるために、上記切り欠きがＬＥＤ素子一個に
対して複数形成されていることが好ましい。
Ｄ光源から入射される光を導光板の上面において効率良
く発光させるために、上記切り欠きがＬＥＤ素子一個に
対して複数形成されていることが好ましい。
【００１１】また、本発明の面発光装置において、上記
ＬＥＤ素子一個に対応して形成された複数の切り欠きの
うちの隣接する切り欠きが、上記導光板の下面において
互いに離れて形成されるようにしてもよい。このように
すると、切り欠き間に比較的面積の大きい平坦部を形成
することができ、これにより入射する光のうち切り欠き
に入射する光は拡散され、平坦面に入射する光は前方に
伝搬されるので、比較的長い形状の面発光装置において
均一な面状発光をさせることができる。
ＬＥＤ素子一個に対応して形成された複数の切り欠きの
うちの隣接する切り欠きが、上記導光板の下面において
互いに離れて形成されるようにしてもよい。このように
すると、切り欠き間に比較的面積の大きい平坦部を形成
することができ、これにより入射する光のうち切り欠き
に入射する光は拡散され、平坦面に入射する光は前方に
伝搬されるので、比較的長い形状の面発光装置において
均一な面状発光をさせることができる。
【００１２】さらに、本発明の面発光装置において、Ｌ
ＥＤ光源からの光がより拡散されて導光板に入射される
ように、上記切り欠きはそれぞれ２つの傾斜面を有する
三角錐形状であって、上記切り欠きのうちの少なくとも
２つの切り欠きを構成する傾斜面はそれぞれ上記一端面
に対して異なる角度に形成されていることが好ましい。
ＥＤ光源からの光がより拡散されて導光板に入射される
ように、上記切り欠きはそれぞれ２つの傾斜面を有する
三角錐形状であって、上記切り欠きのうちの少なくとも
２つの切り欠きを構成する傾斜面はそれぞれ上記一端面
に対して異なる角度に形成されていることが好ましい。
【００１３】また、本発明の面発光装置において、ＬＥ
Ｄ光源からの光がよりいっそう拡散されて導光板に入射
されるように、上記複数の切り欠きを構成する各傾斜面
はそれぞれ上記一端面に対して互いに異なる角度に形成
されていることが好ましい。
Ｄ光源からの光がよりいっそう拡散されて導光板に入射
されるように、上記複数の切り欠きを構成する各傾斜面
はそれぞれ上記一端面に対して互いに異なる角度に形成
されていることが好ましい。
【００１４】また、本発明の面発光装置において、ＬＥ
Ｄ光源からの光が導光板の上面および下面から漏れるの
を防止するために、上記光拡散部は、該光拡散部の上端
及び下端がそれぞれ上記一端面において上記上面及び上
記下面から離れて形成されるようにしてもよい。
Ｄ光源からの光が導光板の上面および下面から漏れるの
を防止するために、上記光拡散部は、該光拡散部の上端
及び下端がそれぞれ上記一端面において上記上面及び上
記下面から離れて形成されるようにしてもよい。
【００１５】また、本発明の面発光装置において、上記
光拡散部の内面は曲面であってもよい。
光拡散部の内面は曲面であってもよい。
【００１６】さらに、本発明の面発光装置において、上
記光拡散部の内面は球面であってもよい。
記光拡散部の内面は球面であってもよい。
【００１７】また、本発明の面発光装置において、上記
光拡散部は半円柱形状であつてもよい。
光拡散部は半円柱形状であつてもよい。
【００１８】さらに、本発明の面発光装置において、上
記ＬＥＤ素子は、透光性樹脂で覆うこともできる。
記ＬＥＤ素子は、透光性樹脂で覆うこともできる。
【００１９】また、本発明の面発光装置は、上記導光板
の上記一端面に対向配置される面と該面に形成された凹
部であって上記ＬＥＤ素子が設けられて透光性樹脂が充
填されてなる発光部とを有してなるＬＥＤバー光源を備
えていてもよく、この場合、上記光拡散部は上記発光部
の出射面と対向するように設けられる。
の上記一端面に対向配置される面と該面に形成された凹
部であって上記ＬＥＤ素子が設けられて透光性樹脂が充
填されてなる発光部とを有してなるＬＥＤバー光源を備
えていてもよく、この場合、上記光拡散部は上記発光部
の出射面と対向するように設けられる。
【００２０】また、本発明の面発光装置において、上記
ＬＥＤバー光源は、複数の発光部を備えていてもよい。
これによって、広い面積の面発光でも輝度が十分な面発
光装置とすることができる
ＬＥＤバー光源は、複数の発光部を備えていてもよい。
これによって、広い面積の面発光でも輝度が十分な面発
光装置とすることができる
【００２１】さらに、本発明の面発光装置において、上
記透光性樹脂は、上記ＬＥＤ素子が発生する光を吸収し
てその吸収した光の波長とは異なる波長の光を発生する
蛍光体を含んでいてもよい。
記透光性樹脂は、上記ＬＥＤ素子が発生する光を吸収し
てその吸収した光の波長とは異なる波長の光を発生する
蛍光体を含んでいてもよい。
【００２２】また、本発明の面発光装置において、上記
ＬＥＤ素子を可視光が発光可能な発光素子とし、上記蛍
光体を上記発光素子からの可視光を吸収し、その吸収し
た光よりも長波長の可視光が発光可能な蛍光物質とする
ことができる。本構成において、ＬＥＤ素子と蛍光体と
の種々の組み合わせによって、任意の色調の発光色を視
認させることができる。
ＬＥＤ素子を可視光が発光可能な発光素子とし、上記蛍
光体を上記発光素子からの可視光を吸収し、その吸収し
た光よりも長波長の可視光が発光可能な蛍光物質とする
ことができる。本構成において、ＬＥＤ素子と蛍光体と
の種々の組み合わせによって、任意の色調の発光色を視
認させることができる。
【００２３】また、本発明の面発光装置において、上記
発光部は、上記ＬＥＤ素子が発生する光と上記蛍光体が
発生する光との混色による白色光を上記出射面から出力
するように構成することができる。
発光部は、上記ＬＥＤ素子が発生する光と上記蛍光体が
発生する光との混色による白色光を上記出射面から出力
するように構成することができる。
【００２４】上記面発光装置において、上記ＬＥＤ素子
を窒化物半導体を有してなるＬＥＤとし、上記蛍光体を
セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガ
ーネット蛍光体とすることにより、白色光を上記出射面
から出力するように構成することができる
を窒化物半導体を有してなるＬＥＤとし、上記蛍光体を
セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガ
ーネット蛍光体とすることにより、白色光を上記出射面
から出力するように構成することができる
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の面発光装置は、ＬＥＤ光
源から放出された光を導光板に導入して面状に発光させ
るものである。本面発光装置は、その用途や目的に応じ
て使用する導光板の形状を選択することができ、例え
ば、パソコン等の液晶のバックライトに用いる場合は略
矩形の平板状の導光板が用いられ、また、自動車のパネ
ルメーターのバックライト等に用いる場合はそのデザイ
ンに応じた形状の導光板が用いられる。以下、図面を参
照しながら、本発明に係る実施の形態の面発光装置につ
いて説明する。
源から放出された光を導光板に導入して面状に発光させ
るものである。本面発光装置は、その用途や目的に応じ
て使用する導光板の形状を選択することができ、例え
ば、パソコン等の液晶のバックライトに用いる場合は略
矩形の平板状の導光板が用いられ、また、自動車のパネ
ルメーターのバックライト等に用いる場合はそのデザイ
ンに応じた形状の導光板が用いられる。以下、図面を参
照しながら、本発明に係る実施の形態の面発光装置につ
いて説明する。
【００２６】実施の形態１．本発明に係る実施の形態１
の面発光装置は、図１、図２に示すように、対向する主
面の一方の面である下面に反射層４を備え他方の面を発
光面１２とする導光板１と、導光板１の一端面である入
射端面にその出射面が対向するように配置されたＬＥＤ
光源２と、例えば樹脂成形体からなり、導光板１とＬＥ
Ｄ光源２とを所定の位置関係で保持する支持体３とを備
えている。ここで、特に本実施の形態１の面発光装置
は、導光板１の入射端面におけるＬＥＤ光源２の出射面
２６と対向する部分に、複数の三角錐形状の切り欠き１
１ａを有する光拡散部１１を形成したことを特徴とし、
これにより、導光板１の発光面１２における光拡散部１
１の近傍の異常発光を抑制できかつ発光面１２における
発光強度の面内分布の均一性を向上させることができ
る。
の面発光装置は、図１、図２に示すように、対向する主
面の一方の面である下面に反射層４を備え他方の面を発
光面１２とする導光板１と、導光板１の一端面である入
射端面にその出射面が対向するように配置されたＬＥＤ
光源２と、例えば樹脂成形体からなり、導光板１とＬＥ
Ｄ光源２とを所定の位置関係で保持する支持体３とを備
えている。ここで、特に本実施の形態１の面発光装置
は、導光板１の入射端面におけるＬＥＤ光源２の出射面
２６と対向する部分に、複数の三角錐形状の切り欠き１
１ａを有する光拡散部１１を形成したことを特徴とし、
これにより、導光板１の発光面１２における光拡散部１
１の近傍の異常発光を抑制できかつ発光面１２における
発光強度の面内分布の均一性を向上させることができ
る。
【００２７】詳細に説明すると、本実施の形態１の面発
光装置において、ＬＥＤ光源２は、図１、図３に示すよ
うにリードフレーム２２の先端部に形成されたカップ２
２ａ内にＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）２１が設けられ、
そのカップ内に蛍光体を含む透光性樹脂２４が充填さ
れ、その全体が透光性樹脂２５を用いてモールドされて
なる。ここで、透光性樹脂２５は、図３に示すようにそ
の出射面２６が平坦になるようにモールドされる。ま
た、ＬＥＤチップ２１の正負の電極のうちの一方の電極
はリードフレーム２２に接続され、他方の電極はリード
フレーム２２に近接して設けられたリードフレーム２３
に接続される。
光装置において、ＬＥＤ光源２は、図１、図３に示すよ
うにリードフレーム２２の先端部に形成されたカップ２
２ａ内にＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）２１が設けられ、
そのカップ内に蛍光体を含む透光性樹脂２４が充填さ
れ、その全体が透光性樹脂２５を用いてモールドされて
なる。ここで、透光性樹脂２５は、図３に示すようにそ
の出射面２６が平坦になるようにモールドされる。ま
た、ＬＥＤチップ２１の正負の電極のうちの一方の電極
はリードフレーム２２に接続され、他方の電極はリード
フレーム２２に近接して設けられたリードフレーム２３
に接続される。
【００２８】本実施の形態１において、導光板１は透光
性樹脂が例えば射出成形により成形されてなり、図２に
示すように、その一端面１０に複数の三角錐形状の切り
欠き１１ａが形成されて、その複数の切り欠き１１ａに
より光拡散部１１が構成されている。この切り欠き１１
ａは、導光板１の端面１０において発光面１２から離れ
た一点を頂点として反射層４が形成された下面に向かっ
て広がるように三角錐状に形成されている。尚、図２に
おいて２６ａの符号を付して２点鎖線で示す部分は、端
面１０においてＬＥＤ光源２の出射面２６と対向させる
部分である。
性樹脂が例えば射出成形により成形されてなり、図２に
示すように、その一端面１０に複数の三角錐形状の切り
欠き１１ａが形成されて、その複数の切り欠き１１ａに
より光拡散部１１が構成されている。この切り欠き１１
ａは、導光板１の端面１０において発光面１２から離れ
た一点を頂点として反射層４が形成された下面に向かっ
て広がるように三角錐状に形成されている。尚、図２に
おいて２６ａの符号を付して２点鎖線で示す部分は、端
面１０においてＬＥＤ光源２の出射面２６と対向させる
部分である。
【００２９】また、実施の形態１において、支持体３
は、図１に示すようにＬＥＤ光源２の出射面２６と導光
板１の光拡散部１１とを近接して対向させるようにＬＥ
Ｄ光源２と導光板１とを位置決めして固定する。尚、支
持体３においてＬＥＤ光源２を配置する素子配置部３１
は、その開口部分がＬＥＤ光源２の出射面２６と実質的
に同一形状になるように形成され、これにより、ＬＥＤ
光源２の出射面２６以外の部分から漏れた光が、光拡散
部１１以外の部分から導光板１に入力されるのを防止し
ている。すなわち、この素子配置部３１は、ＬＥＤ光源
２を所定の位置に配置するとともに、ＬＥＤ光源２から
の光が光拡散部１１のみから導光板１に入射されるよう
に光路を制限している。
は、図１に示すようにＬＥＤ光源２の出射面２６と導光
板１の光拡散部１１とを近接して対向させるようにＬＥ
Ｄ光源２と導光板１とを位置決めして固定する。尚、支
持体３においてＬＥＤ光源２を配置する素子配置部３１
は、その開口部分がＬＥＤ光源２の出射面２６と実質的
に同一形状になるように形成され、これにより、ＬＥＤ
光源２の出射面２６以外の部分から漏れた光が、光拡散
部１１以外の部分から導光板１に入力されるのを防止し
ている。すなわち、この素子配置部３１は、ＬＥＤ光源
２を所定の位置に配置するとともに、ＬＥＤ光源２から
の光が光拡散部１１のみから導光板１に入射されるよう
に光路を制限している。
【００３０】以上のように構成された実施の形態１の面
発光装置においては、導光板１の光拡散部１１が複数の
三角錐形状の切り欠き１１ａを備えて構成されているの
で、以下のような作用効果を有する。すなわち、三角錐
形状の切り欠き１１ａは、端面１０に対して傾斜した二
つの面（以下、第１傾斜面と第２傾斜面という。）を有
しているので、第１傾斜面及び第２傾斜面に一定の角度
（全反射角）より小さい入射角（光の進行方向と面の法
線との成す角度）で入射した光は、その入射角に応じた
屈折角で導光板１の中に入射される。この時、第１傾斜
面と第２傾斜面はそれぞれ端面１０に対して内側に傾斜
しているので傾斜している分だけ、第１傾斜面と第２傾
斜面から入射された光は導光板１の側面方向に広がって
導光板１内に入射される。また、全反射角より大きい入
射角で一方の第１傾斜面又は第２傾斜面に入射した光
は、第１傾斜面又は第２傾斜面で全反射されて全反射さ
れた光はそれぞれ、他方の第２傾斜面又は第１傾斜面か
ら導光板１内に入射される。このようにして、光拡散部
１１に入射された光は、図８（ａ）に模式的に示すよう
に、拡散されて導光板１内に入射され、その結果、導光
板１の発光面１２における発光輝度の均一性を向上させ
ることができる。
発光装置においては、導光板１の光拡散部１１が複数の
三角錐形状の切り欠き１１ａを備えて構成されているの
で、以下のような作用効果を有する。すなわち、三角錐
形状の切り欠き１１ａは、端面１０に対して傾斜した二
つの面（以下、第１傾斜面と第２傾斜面という。）を有
しているので、第１傾斜面及び第２傾斜面に一定の角度
（全反射角）より小さい入射角（光の進行方向と面の法
線との成す角度）で入射した光は、その入射角に応じた
屈折角で導光板１の中に入射される。この時、第１傾斜
面と第２傾斜面はそれぞれ端面１０に対して内側に傾斜
しているので傾斜している分だけ、第１傾斜面と第２傾
斜面から入射された光は導光板１の側面方向に広がって
導光板１内に入射される。また、全反射角より大きい入
射角で一方の第１傾斜面又は第２傾斜面に入射した光
は、第１傾斜面又は第２傾斜面で全反射されて全反射さ
れた光はそれぞれ、他方の第２傾斜面又は第１傾斜面か
ら導光板１内に入射される。このようにして、光拡散部
１１に入射された光は、図８（ａ）に模式的に示すよう
に、拡散されて導光板１内に入射され、その結果、導光
板１の発光面１２における発光輝度の均一性を向上させ
ることができる。
【００３１】また、本実施の形態１の面発光装置におい
て、切り欠き１１ａは、導光板１の端面１０において発
光面１２から離れた一点を頂点として反射層４が形成さ
れた下面に向かって三角錐状に形成されている。すなわ
ち、切り欠き１１ａは、発光面１２において開口部を有
していないので、図８（ｂ）に示すように、発光素子２
から出射された光が直接、発光面から出射されるのを防
止することができる。これにより、従来例のように、導
光板とＬＥＤの間にできた隙間（開口部）から光が漏れ
て直接視認されることにより生じる、その部分だけが極
端に明るくなるという異常発光を防止することができ
る。
て、切り欠き１１ａは、導光板１の端面１０において発
光面１２から離れた一点を頂点として反射層４が形成さ
れた下面に向かって三角錐状に形成されている。すなわ
ち、切り欠き１１ａは、発光面１２において開口部を有
していないので、図８（ｂ）に示すように、発光素子２
から出射された光が直接、発光面から出射されるのを防
止することができる。これにより、従来例のように、導
光板とＬＥＤの間にできた隙間（開口部）から光が漏れ
て直接視認されることにより生じる、その部分だけが極
端に明るくなるという異常発光を防止することができ
る。
【００３２】また、切り欠き１１ａは、下面に向かって
広がるように三角錐状に形成されているので、第１第２
傾斜面が下方に向いて形成され、導光板１の端面に対し
て垂直に入射した光を下面方向に屈折させることができ
る。これにより、導光板１の端面１０に対して垂直に入
射した光を導光板の下面に設けられた反射層４により上
方に反射させて発光面１２から出力することができるの
で、発光面からより効果的に出力することができる。す
なわち、導光板１の端面１０に対して垂直に入射した光
は、比較的強度が高い光であるが、従来例のような構造
であると端面に対して垂直に入射された光が導光板内を
発光面に対して平行に進行し、他方の端面から出力され
発光面から出力される光として有効に利用されない率が
高くなる。これに対して、本実施の形態１のように、第
１第２傾斜面が下方に向いて形成されていると、導光板
１の端面１０に対して垂直に入射した光を導光板の下面
に設けられた反射層４に向けて屈折させて入射すること
ができ、反射層４で反射した光を発光面から出力するこ
とができる。
広がるように三角錐状に形成されているので、第１第２
傾斜面が下方に向いて形成され、導光板１の端面に対し
て垂直に入射した光を下面方向に屈折させることができ
る。これにより、導光板１の端面１０に対して垂直に入
射した光を導光板の下面に設けられた反射層４により上
方に反射させて発光面１２から出力することができるの
で、発光面からより効果的に出力することができる。す
なわち、導光板１の端面１０に対して垂直に入射した光
は、比較的強度が高い光であるが、従来例のような構造
であると端面に対して垂直に入射された光が導光板内を
発光面に対して平行に進行し、他方の端面から出力され
発光面から出力される光として有効に利用されない率が
高くなる。これに対して、本実施の形態１のように、第
１第２傾斜面が下方に向いて形成されていると、導光板
１の端面１０に対して垂直に入射した光を導光板の下面
に設けられた反射層４に向けて屈折させて入射すること
ができ、反射層４で反射した光を発光面から出力するこ
とができる。
【００３３】以上のように本実施の形態１の面発光装置
は、図１７に示すように、発光面１２の一部が極端に明
るくなるというような異常発光がなく、かつ発光面内に
おいて均一な発光を観測することができる。また、ＬＥ
Ｄ光源からの光を外部に漏らすことなく導光板１内に入
射することができるので、効率よく光を利用でき面全体
の発光輝度を高くすることができる。尚、図１８は、従
来例の導光板を用いた場合の発光面における発光の様子
を示す図である。この図１８では、導光板の光拡散部近
傍において顕著な異常発光が観測されている。
は、図１７に示すように、発光面１２の一部が極端に明
るくなるというような異常発光がなく、かつ発光面内に
おいて均一な発光を観測することができる。また、ＬＥ
Ｄ光源からの光を外部に漏らすことなく導光板１内に入
射することができるので、効率よく光を利用でき面全体
の発光輝度を高くすることができる。尚、図１８は、従
来例の導光板を用いた場合の発光面における発光の様子
を示す図である。この図１８では、導光板の光拡散部近
傍において顕著な異常発光が観測されている。
【００３４】実施の形態２．次に、本発明に係る実施の
形態２の面発光装置について説明する。本実施の形態２
の面発光装置は、図４に示すように、ＬＥＤバー光源１
００と導光板１０１とを備えている。実施の形態２にお
いて、ＬＥＤバー光源１００は、図４、図５に示すよう
に、複数の発光部１０２を有し、その発光部１０２は、
例えば、樹脂成形体からなるバー本体部１２５の側面に
形成された凹部１３１にＬＥＤチップ２１が設けられて
透光性樹脂１２４が充填されてなる。ここで、透光性樹
脂１２４は、ＬＥＤチップ２１が発生する光を吸収して
その吸収した光の波長とは異なる波長の光を発生する蛍
光体を含み、ＬＥＤチップ２１が発生する光と蛍光体か
らの光との混色により所望の色の光を出射面１２６から
出力する。
形態２の面発光装置について説明する。本実施の形態２
の面発光装置は、図４に示すように、ＬＥＤバー光源１
００と導光板１０１とを備えている。実施の形態２にお
いて、ＬＥＤバー光源１００は、図４、図５に示すよう
に、複数の発光部１０２を有し、その発光部１０２は、
例えば、樹脂成形体からなるバー本体部１２５の側面に
形成された凹部１３１にＬＥＤチップ２１が設けられて
透光性樹脂１２４が充填されてなる。ここで、透光性樹
脂１２４は、ＬＥＤチップ２１が発生する光を吸収して
その吸収した光の波長とは異なる波長の光を発生する蛍
光体を含み、ＬＥＤチップ２１が発生する光と蛍光体か
らの光との混色により所望の色の光を出射面１２６から
出力する。
【００３５】また、実施の形態２の面発光装置におい
て、導光板１０１は透光性樹脂が例えば射出成形により
成形されてなり、その一端面がＬＥＤバー光源１００の
複数の発光部１０２が形成された側面に対向配置され
る。そして、その導光板１０１の一端面には、図６に示
すように発光部１０２と対向する部分に複数の三角錐形
状の切り欠き１１１ａが形成されて、それぞれ複数の切
り欠き１１１ａからなる２つの光拡散部１１１が形成さ
れる。尚、図６において１２６ａの符号を付して２点鎖
線で示す部分は、発光部１０２の出射面１２６と対向さ
せる部分である。ここで、本実施の形態２における切り
欠き１１１ａは、実施の形態１と同様に、導光板１０１
の一端面において発光面である上面から離れた一点を頂
点として反射層が設けられる下面に向かって三角錐状に
形成される。
て、導光板１０１は透光性樹脂が例えば射出成形により
成形されてなり、その一端面がＬＥＤバー光源１００の
複数の発光部１０２が形成された側面に対向配置され
る。そして、その導光板１０１の一端面には、図６に示
すように発光部１０２と対向する部分に複数の三角錐形
状の切り欠き１１１ａが形成されて、それぞれ複数の切
り欠き１１１ａからなる２つの光拡散部１１１が形成さ
れる。尚、図６において１２６ａの符号を付して２点鎖
線で示す部分は、発光部１０２の出射面１２６と対向さ
せる部分である。ここで、本実施の形態２における切り
欠き１１１ａは、実施の形態１と同様に、導光板１０１
の一端面において発光面である上面から離れた一点を頂
点として反射層が設けられる下面に向かって三角錐状に
形成される。
【００３６】以上のように構成された実施の形態２の面
発光装置は、実施の形態１と同様の作用効果を有し、か
つ複数の発光部１０２を備えているので、より発光面積
の大きい面発光装置を構成することができる。尚、図４
等において２つの発光部１０２を示しているが、本発明
はこれに限られるものではなく、ＬＥＤバー光源が２以
上の発光部を有していてもよい。
発光装置は、実施の形態１と同様の作用効果を有し、か
つ複数の発光部１０２を備えているので、より発光面積
の大きい面発光装置を構成することができる。尚、図４
等において２つの発光部１０２を示しているが、本発明
はこれに限られるものではなく、ＬＥＤバー光源が２以
上の発光部を有していてもよい。
【００３７】＜変形例＞以下、本発明に係る変形例につ
いて説明する。 変形例１．本発明に係る変形例１の面発光装置は、図７
に示すように、実施の形態２の面発光装置の導光板１０
１において、複数の切り欠き１１１ａに代えて１つの三
角錐形状の切り欠き１０５により光拡散部を構成した以
外は、実施の形態２の面発光装置と同様に構成される。
尚、この変形例１の面発光装置における三角錐形状の切
り欠き１０５は、実施の形態１及び実施の形態２の切り
欠き１１ａ，１１１ａに比較して大きく形成される。ま
た、本変形例１の面発光装置において、切り欠き１０５
は、導光板１０１の端面において発光面から離れた一点
を頂点として反射層４が形成された下面に向かって三角
錐状に形成される。
いて説明する。 変形例１．本発明に係る変形例１の面発光装置は、図７
に示すように、実施の形態２の面発光装置の導光板１０
１において、複数の切り欠き１１１ａに代えて１つの三
角錐形状の切り欠き１０５により光拡散部を構成した以
外は、実施の形態２の面発光装置と同様に構成される。
尚、この変形例１の面発光装置における三角錐形状の切
り欠き１０５は、実施の形態１及び実施の形態２の切り
欠き１１ａ，１１１ａに比較して大きく形成される。ま
た、本変形例１の面発光装置において、切り欠き１０５
は、導光板１０１の端面において発光面から離れた一点
を頂点として反射層４が形成された下面に向かって三角
錐状に形成される。
【００３８】以上のように構成された変形例１の面発光
装置は、切り欠き１０５が端面１０に対して傾斜した二
つの面を有しているので、実施の形態１で説明したよう
に、２つの傾斜面から入射された光は導光板１０１の側
面方向に拡散されるように導光板１内に入射される（図
８（ａ））。したがって、１つの切り欠き１０５を備え
た導光板１０１を用いても、導光板１０１の発光面にお
ける発光輝度の均一性を向上させることができる。
装置は、切り欠き１０５が端面１０に対して傾斜した二
つの面を有しているので、実施の形態１で説明したよう
に、２つの傾斜面から入射された光は導光板１０１の側
面方向に拡散されるように導光板１内に入射される（図
８（ａ））。したがって、１つの切り欠き１０５を備え
た導光板１０１を用いても、導光板１０１の発光面にお
ける発光輝度の均一性を向上させることができる。
【００３９】また、切り欠き１０５は、発光面１２にお
いて開口部を有していないので、図８（ｂ）に示すよう
に、発光部１０２から出射された光が直接、発光面１２
から出射されるのを防止することができる。これによ
り、従来例のように、導光板とＬＥＤの間にできた隙間
（開口部）から光が漏れて直接視認されることにより生
じる、その部分だけが極端に明るくなるという異常発光
を防止することができる。
いて開口部を有していないので、図８（ｂ）に示すよう
に、発光部１０２から出射された光が直接、発光面１２
から出射されるのを防止することができる。これによ
り、従来例のように、導光板とＬＥＤの間にできた隙間
（開口部）から光が漏れて直接視認されることにより生
じる、その部分だけが極端に明るくなるという異常発光
を防止することができる。
【００４０】また、切り欠き１０５は、下面に向かって
広がるように三角錐状に形成されているので、その２つ
の傾斜面が下方に向いて形成され、導光板１０１の端面
１０４に対して垂直に入射した光を下面に向かって屈折
させることができる。これにより、導光板１０１の端面
１０４に対して垂直に入射した光を導光板の下面に設け
られた反射層１０３により上方に反射させて発光面から
出力することができるので、発光面からより効果的に出
力することができる。
広がるように三角錐状に形成されているので、その２つ
の傾斜面が下方に向いて形成され、導光板１０１の端面
１０４に対して垂直に入射した光を下面に向かって屈折
させることができる。これにより、導光板１０１の端面
１０４に対して垂直に入射した光を導光板の下面に設け
られた反射層１０３により上方に反射させて発光面から
出力することができるので、発光面からより効果的に出
力することができる。
【００４１】以上説明したように、本発明に係る変形例
１の面発光装置は、実施の形態１及び２と同様の作用効
果を有するが、以下の点においてその作用効果が異な
る。 （１）変形例１の面発光装置において、導光板１０１の
切り欠き１０５が１つであることから、導光板１０１を
作製するための金型の構造を簡単にでき、金型を安価に
できる。これにより、導光板１０１を安価にできる。 （２）変形例１の面発光装置において、導光板１０１の
切り欠き１０５が１つであることから、切り欠き１０５
を実施の形態１及び２の切り欠き１１ａ，１１１ａに比
較して必然的に大きく形成する必要がある。これによ
り、切り欠き１０５による空間を介して導光板１０１の
下方に漏れる光の量が大きくなる。したがって、光源か
らの光を効果的に発光面から発光させるという観点で
は、実施の形態１及び２の複数の切り欠きから光拡散部
を構成する構造が優れている。
１の面発光装置は、実施の形態１及び２と同様の作用効
果を有するが、以下の点においてその作用効果が異な
る。 （１）変形例１の面発光装置において、導光板１０１の
切り欠き１０５が１つであることから、導光板１０１を
作製するための金型の構造を簡単にでき、金型を安価に
できる。これにより、導光板１０１を安価にできる。 （２）変形例１の面発光装置において、導光板１０１の
切り欠き１０５が１つであることから、切り欠き１０５
を実施の形態１及び２の切り欠き１１ａ，１１１ａに比
較して必然的に大きく形成する必要がある。これによ
り、切り欠き１０５による空間を介して導光板１０１の
下方に漏れる光の量が大きくなる。したがって、光源か
らの光を効果的に発光面から発光させるという観点で
は、実施の形態１及び２の複数の切り欠きから光拡散部
を構成する構造が優れている。
【００４２】（３）また、三角錐形状の切り欠きは、プ
リズムとして機能して光源から入力される光を例えば青
と黄色に分光させる場合がある。この場合、複数の切り
欠きにより入射部が構成された実施の形態１及び２で
は、ある切り欠きにより分光されて入力された光が他の
切り欠きから分光されて入力された光と混合されること
により、この分光現象を実質的になくすことができる。
したがって、この分光現象が問題となる用途には、切り
欠きを複数形成することにより光拡散部を構成した実施
の形態１及び２の構造が優れている。また、拡散効果は
切り欠きの形状によって決定されるが、切り欠きをＬＥ
Ｄ一個について複数形成すると、拡散効果を高めるため
に数を変更することができ光の拡散効果がより高くなる
ように数を設定することができる。
リズムとして機能して光源から入力される光を例えば青
と黄色に分光させる場合がある。この場合、複数の切り
欠きにより入射部が構成された実施の形態１及び２で
は、ある切り欠きにより分光されて入力された光が他の
切り欠きから分光されて入力された光と混合されること
により、この分光現象を実質的になくすことができる。
したがって、この分光現象が問題となる用途には、切り
欠きを複数形成することにより光拡散部を構成した実施
の形態１及び２の構造が優れている。また、拡散効果は
切り欠きの形状によって決定されるが、切り欠きをＬＥ
Ｄ一個について複数形成すると、拡散効果を高めるため
に数を変更することができ光の拡散効果がより高くなる
ように数を設定することができる。
【００４３】変形例２．実施の形態１及び２では、隣り
合う切り欠き１１ａ，１１１ａが、導光板１，１０１の
下面で接するように形成したが、本発明はこれに限られ
るものではなく、図９に示すように、隣接する切り欠き
が下面において互いに離れて形成されていてもよい。こ
のように、隣接する切り欠き間に位置する平坦面の面積
及び形状を含め光拡散部全体で最も効率よく光を拡散さ
せて導光板内に入力するようにデザインすることもでき
る。例えば、図９に示すように、切り欠き部２１１ａ間
に実施の形態１及び２に比較して幅の広い平担面を設け
ると、切り欠き２１１ａに入射される光は拡散されて光
入射端面側の隅部に光を伝搬させることができるととも
に、平担面に入射する光は光入射端面と反対側の端面に
向けて伝搬させることができるので、ＬＥＤから離れた
部分の輝度の低下を抑制できる。したがって、本変形例
２の構成は、導光板の形状が、光入射端面が短辺で、光
入射端面の側面が長辺となるような長細い形状である場
合等では特に有効であり、ＬＥＤ光源から遠い側の輝度
が低下するのを少なくすることができる。
合う切り欠き１１ａ，１１１ａが、導光板１，１０１の
下面で接するように形成したが、本発明はこれに限られ
るものではなく、図９に示すように、隣接する切り欠き
が下面において互いに離れて形成されていてもよい。こ
のように、隣接する切り欠き間に位置する平坦面の面積
及び形状を含め光拡散部全体で最も効率よく光を拡散さ
せて導光板内に入力するようにデザインすることもでき
る。例えば、図９に示すように、切り欠き部２１１ａ間
に実施の形態１及び２に比較して幅の広い平担面を設け
ると、切り欠き２１１ａに入射される光は拡散されて光
入射端面側の隅部に光を伝搬させることができるととも
に、平担面に入射する光は光入射端面と反対側の端面に
向けて伝搬させることができるので、ＬＥＤから離れた
部分の輝度の低下を抑制できる。したがって、本変形例
２の構成は、導光板の形状が、光入射端面が短辺で、光
入射端面の側面が長辺となるような長細い形状である場
合等では特に有効であり、ＬＥＤ光源から遠い側の輝度
が低下するのを少なくすることができる。
【００４４】変形例３．複数の切り欠きにより光入射面
を構成する場合、切り欠きの形状は互いに異なっていて
もよい。例えば、二つの平面からなる三角錐形状の切り
欠き部を複数設ける場合、図１０に示すように、光源の
ＬＥＤ素子（チップ）から遠ざかるに従って切り欠きの
側壁の角度を変化させてもよい。図１０に示す例では、
ＬＥＤ素子の正面に対向する、光拡散部の中央部に位置
する切り欠き部３１１ａは、、導光板端面に対してほぼ
同じ角度で形成され、中央部から遠ざかるに従って、切
り欠き３１１ａの外側側壁と導光板端面との成す角度は
直角に近づき、逆に内側側壁と導光板端面との成す角度
は小さくなるように変化している。このようにすると、
光をより広く拡散させることができるので、入射端面の
隅部にまで光を伝搬させることができる。したがって、
比較的幅の広い導光板を用いる場合に有効である。以上
の変形例３では、光拡散部３１１において、中央に位置
する切り欠き３１１ａから離れるに従って順次、側壁の
角度が変化するようにした例を示したが、本発明はこれ
に限られるものではなく、ランダムに角度を変化させて
も良い。また、図１０では、光拡散部３１１を構成する
複数の切り欠き３１１ａの全ての傾斜面の端面に対する
角度が互いに異なるように形成した（任意に選んだ２つ
の切り欠き３１１ａの傾斜面の角度が互いに異なるよう
に形成）が、本変形例３はこれに限られるものではな
い。すなわち、本発明では、複数の切り欠き３１１ａの
うちの少なくとも２つの切り欠きの傾斜面の端面に対す
る角度が異なるように構成すれば、本変形例３と同様の
効果が得られる。
を構成する場合、切り欠きの形状は互いに異なっていて
もよい。例えば、二つの平面からなる三角錐形状の切り
欠き部を複数設ける場合、図１０に示すように、光源の
ＬＥＤ素子（チップ）から遠ざかるに従って切り欠きの
側壁の角度を変化させてもよい。図１０に示す例では、
ＬＥＤ素子の正面に対向する、光拡散部の中央部に位置
する切り欠き部３１１ａは、、導光板端面に対してほぼ
同じ角度で形成され、中央部から遠ざかるに従って、切
り欠き３１１ａの外側側壁と導光板端面との成す角度は
直角に近づき、逆に内側側壁と導光板端面との成す角度
は小さくなるように変化している。このようにすると、
光をより広く拡散させることができるので、入射端面の
隅部にまで光を伝搬させることができる。したがって、
比較的幅の広い導光板を用いる場合に有効である。以上
の変形例３では、光拡散部３１１において、中央に位置
する切り欠き３１１ａから離れるに従って順次、側壁の
角度が変化するようにした例を示したが、本発明はこれ
に限られるものではなく、ランダムに角度を変化させて
も良い。また、図１０では、光拡散部３１１を構成する
複数の切り欠き３１１ａの全ての傾斜面の端面に対する
角度が互いに異なるように形成した（任意に選んだ２つ
の切り欠き３１１ａの傾斜面の角度が互いに異なるよう
に形成）が、本変形例３はこれに限られるものではな
い。すなわち、本発明では、複数の切り欠き３１１ａの
うちの少なくとも２つの切り欠きの傾斜面の端面に対す
る角度が異なるように構成すれば、本変形例３と同様の
効果が得られる。
【００４５】変形例４．実施の形態１及び２の面発光装
置では、三角錐形状の切り欠きを形成するようにした
が、本発明は三角錐形状に限られるものではなく、図１
１に示すように、半円錐形状の切り欠き４１１ａを用い
て光拡散部４１１を形成するようにしてもよい。以上の
ようにしても、実施の形態１及び２と同様の作用効果を
有する。しかしながら、半円錐形状の切り欠き４１１ａ
は、三角錐状の切り欠きに比較して導光板の下面におけ
る切り欠きによる開口面積が若干大きくなるので、その
部分からの光の漏れが若干大きくなる。
置では、三角錐形状の切り欠きを形成するようにした
が、本発明は三角錐形状に限られるものではなく、図１
１に示すように、半円錐形状の切り欠き４１１ａを用い
て光拡散部４１１を形成するようにしてもよい。以上の
ようにしても、実施の形態１及び２と同様の作用効果を
有する。しかしながら、半円錐形状の切り欠き４１１ａ
は、三角錐状の切り欠きに比較して導光板の下面におけ
る切り欠きによる開口面積が若干大きくなるので、その
部分からの光の漏れが若干大きくなる。
【００４６】変形例５．また、本発明の面発光装置で
は、図１２に示すように、半円錐台形状の切り欠き５１
１ａを用いて光拡散部５１１を形成するようにしてもよ
い。以上のようにしても、実施の形態１及び２と同様の
作用効果を有する。また、変形例５において、半円錐台
形状の切り欠き５１１ａは、その上面が導光板の上面
（発光面）から離れて形成されているとともに、その下
面も導光板の下面から離れて形成されている。この様に
形成された切り欠き５１１ａは、導光板の上面（発光
面）及び下面において開口部分を有していないので、導
光板の発光面における異常発光を防止できるとともに、
導光板の下面からの光の漏れを防止することができる。
は、図１２に示すように、半円錐台形状の切り欠き５１
１ａを用いて光拡散部５１１を形成するようにしてもよ
い。以上のようにしても、実施の形態１及び２と同様の
作用効果を有する。また、変形例５において、半円錐台
形状の切り欠き５１１ａは、その上面が導光板の上面
（発光面）から離れて形成されているとともに、その下
面も導光板の下面から離れて形成されている。この様に
形成された切り欠き５１１ａは、導光板の上面（発光
面）及び下面において開口部分を有していないので、導
光板の発光面における異常発光を防止できるとともに、
導光板の下面からの光の漏れを防止することができる。
【００４７】変形例６．また、本発明の面発光装置で
は、図１３に示すように、半円柱形状の切り欠き６１１
ａを用いて光拡散部６１１を形成するようにしてもよ
い。ここで、切り欠き６１１ａは、導光板の発光面と略
平行な上端面を有し、導光板の下面のみで開口してい
る。尚、本変形例６では、切り欠き６１１ａを互いに接
するように形成したが、本発明はこれに限らず、図１４
に示すように、互いに間隔を空けて形成することにより
光拡散部６１２を形成するようにしてもよい。以上のよ
うにしても、実施の形態１及び２と同様の作用効果を有
する。
は、図１３に示すように、半円柱形状の切り欠き６１１
ａを用いて光拡散部６１１を形成するようにしてもよ
い。ここで、切り欠き６１１ａは、導光板の発光面と略
平行な上端面を有し、導光板の下面のみで開口してい
る。尚、本変形例６では、切り欠き６１１ａを互いに接
するように形成したが、本発明はこれに限らず、図１４
に示すように、互いに間隔を空けて形成することにより
光拡散部６１２を形成するようにしてもよい。以上のよ
うにしても、実施の形態１及び２と同様の作用効果を有
する。
【００４８】変形例７．以上の実施の形態１及び２で
は、切り欠き１１ａ，１１１ａを形成するようにした
が、本発明はこれに限らず、図１５に示すように、導光
板５０１の端面５０４に半球状の窪み５０５を形成する
ようにしてもよい。尚、本変形例７では、窪み５０５は
その上端及び下端のいずれもが端面５０４の上端辺５０
６及び下端辺５０７かられぞれ離れて形成されるように
形成している。このようにすると、ＬＥＤ光源からの光
は、導光板の発光面（上面）から直接漏れることがない
ので、発光面における異常発光を防止できる。また、本
変形例７では、導光板の下面からも光が直接漏れること
がないので、入射光は導光板内で効率よく発光面から放
出される。また、本変形例７では、図１６に示すよう
に、半球形状の窪み５０５ａを複数形成するようにして
もよい。
は、切り欠き１１ａ，１１１ａを形成するようにした
が、本発明はこれに限らず、図１５に示すように、導光
板５０１の端面５０４に半球状の窪み５０５を形成する
ようにしてもよい。尚、本変形例７では、窪み５０５は
その上端及び下端のいずれもが端面５０４の上端辺５０
６及び下端辺５０７かられぞれ離れて形成されるように
形成している。このようにすると、ＬＥＤ光源からの光
は、導光板の発光面（上面）から直接漏れることがない
ので、発光面における異常発光を防止できる。また、本
変形例７では、導光板の下面からも光が直接漏れること
がないので、入射光は導光板内で効率よく発光面から放
出される。また、本変形例７では、図１６に示すよう
に、半球形状の窪み５０５ａを複数形成するようにして
もよい。
【００４９】以上実施の形態１，２及び変形例１〜７に
より詳細に説明したように、本発明の面発光装置は、導
光板端面に１又は２以上の切り欠き部又は窪みを形成
し、かつ少なくともその切り欠き又は窪みの上端が発光
面から離れるように形成していることを最小限の要件と
し、これにより入射される光を導光板内に拡散させて入
力するとともに発光面における異常発光を防止してい
る。尚、本明細書において、切り欠き及び窪みを総称し
て光拡散部という。すなわち、本発明において切り欠き
又は窪みは上述の最小限の要件を備えている限り、錐体
状、柱体状、又は錐体の頂点部を平面又は曲面で切り取
った形状等種々の形状とすることができる。ここで、錐
体状とは、円錐・角錐のように、底面と、底面の外周と
一定点（頂点）とを結ぶことによってつくられる曲面又
は平面からなる形状のことであり、その頂点は導光板の
端面上にあってもよいし、導光板端面の内側又は外側に
あってもよい。又、柱体状とは円柱や角柱のように、底
面から立てられた平行な母線によって囲まれた形状のこ
とである。
より詳細に説明したように、本発明の面発光装置は、導
光板端面に１又は２以上の切り欠き部又は窪みを形成
し、かつ少なくともその切り欠き又は窪みの上端が発光
面から離れるように形成していることを最小限の要件と
し、これにより入射される光を導光板内に拡散させて入
力するとともに発光面における異常発光を防止してい
る。尚、本明細書において、切り欠き及び窪みを総称し
て光拡散部という。すなわち、本発明において切り欠き
又は窪みは上述の最小限の要件を備えている限り、錐体
状、柱体状、又は錐体の頂点部を平面又は曲面で切り取
った形状等種々の形状とすることができる。ここで、錐
体状とは、円錐・角錐のように、底面と、底面の外周と
一定点（頂点）とを結ぶことによってつくられる曲面又
は平面からなる形状のことであり、その頂点は導光板の
端面上にあってもよいし、導光板端面の内側又は外側に
あってもよい。又、柱体状とは円柱や角柱のように、底
面から立てられた平行な母線によって囲まれた形状のこ
とである。
【００５０】本発明に係る面発光装置は上述のように、
種々の形状の光拡散部の中から、導光板の形状に応じて
最も適切な形状を選択して、より効果的に入射光を拡散
させるように構成できる。この場合、光拡散部の数を増
やし面の数を増加させると、光をより複雑に反射させる
ことができ、輝度の均一性を向上させることができる
が、金型構造が複雑となり、その結果その金型により作
製される導光板の端面の形状が一定しなくなる等の問題
も生じることもある。そのため、使用目的による要求仕
様に加え、製造条件も考慮して用いる形状を選択するこ
とが好ましい。
種々の形状の光拡散部の中から、導光板の形状に応じて
最も適切な形状を選択して、より効果的に入射光を拡散
させるように構成できる。この場合、光拡散部の数を増
やし面の数を増加させると、光をより複雑に反射させる
ことができ、輝度の均一性を向上させることができる
が、金型構造が複雑となり、その結果その金型により作
製される導光板の端面の形状が一定しなくなる等の問題
も生じることもある。そのため、使用目的による要求仕
様に加え、製造条件も考慮して用いる形状を選択するこ
とが好ましい。
【００５１】すなわち、本発明では種々の形状を選択す
ることができるので、光拡散部として切り欠き及び窪み
のいずれを選択するかは、目標とする性能、金型の製作
上の制約（製作精度及び製作コスト等）及び成形精度等
を総合的に検討して決定することができる。
ることができるので、光拡散部として切り欠き及び窪み
のいずれを選択するかは、目標とする性能、金型の製作
上の制約（製作精度及び製作コスト等）及び成形精度等
を総合的に検討して決定することができる。
【００５２】以下、本発明に係る面発光装置における各
要素に関する好ましい材料等について説明する。 （導光板）本発明において導光板に用いられる材料とし
ては、光透過性、成形性に優れたものを用いることが好
ましく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性
ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられ
る。これらの導光板用の材料はそれぞれ屈折率が異なる
が、導光板端面に形成する切り欠きや窪みの形状、更に
はその数等を選定することによって、光の拡散を制御す
ることができるので、いかなる屈折率の材料にも対応で
きる。
要素に関する好ましい材料等について説明する。 （導光板）本発明において導光板に用いられる材料とし
ては、光透過性、成形性に優れたものを用いることが好
ましく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性
ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられ
る。これらの導光板用の材料はそれぞれ屈折率が異なる
が、導光板端面に形成する切り欠きや窪みの形状、更に
はその数等を選定することによって、光の拡散を制御す
ることができるので、いかなる屈折率の材料にも対応で
きる。
【００５３】（ＬＥＤ光源）本発明のＬＥＤ光源におい
て、１又は２以上のＬＥＤチップを用いることができ
る。また、ＬＥＤチップからの光を直接導光板に入射す
るようにしても良いし、例えば可視光の発光が可能なＬ
ＥＤチップと、ＬＥＤチップからの可視光を吸収してそ
れよりも長波長の可視光が発光可能な蛍光物質とを組み
合わせて、ＬＥＤチップから出力される光とは波長の異
なる光を導光板内に入射するようにしてもよい。すなわ
ち、本発明において、ＬＥＤチップを蛍光体と組み合わ
せて用いることにより、発光素子と蛍光物質の組み合わ
せによって、様々な色調の混合色を発光させることが可
能である。以下、液晶のバックライト等に最もよく用い
られ、需要が高い白色発光ＬＥＤついて、窒化物半導体
を有してなり青色の発光が可能なＬＥＤチップと、セリ
ウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネ
ット蛍光体を用いた例について説明する。
て、１又は２以上のＬＥＤチップを用いることができ
る。また、ＬＥＤチップからの光を直接導光板に入射す
るようにしても良いし、例えば可視光の発光が可能なＬ
ＥＤチップと、ＬＥＤチップからの可視光を吸収してそ
れよりも長波長の可視光が発光可能な蛍光物質とを組み
合わせて、ＬＥＤチップから出力される光とは波長の異
なる光を導光板内に入射するようにしてもよい。すなわ
ち、本発明において、ＬＥＤチップを蛍光体と組み合わ
せて用いることにより、発光素子と蛍光物質の組み合わ
せによって、様々な色調の混合色を発光させることが可
能である。以下、液晶のバックライト等に最もよく用い
られ、需要が高い白色発光ＬＥＤついて、窒化物半導体
を有してなり青色の発光が可能なＬＥＤチップと、セリ
ウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネ
ット蛍光体を用いた例について説明する。
【００５４】（ＬＥＤチップ）ここで用いることができ
る、窒化物系化合物半導体（一般式ＩｎiＧａjＡｌ
kＮ、但し、０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋ、ｉ＋ｊ＋ｋ＝
１）としては、ＩｎＧａＮや各種不純物がドープされた
ＧａＮをはじめ、種々のものがある。このＬＥＤチップ
は、ＭＯＣＶＤ法等により基板上にＩｎＧａＮやＧａＮ
等の半導体を発光層として成長させることにより形成す
る。半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩ接合やＰ
Ｎ接合などを有すホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブル
ヘテロ構造のものが挙げられる。この窒化物半導体層
は、その材料やその混晶度によって発光波長を種々選択
することができる。また、半導体活性層を量子効果が生
ずる薄膜で形成した単一量子井戸構造や多量子井戸構造
とすることもできる。本発明において、ＬＥＤチップと
しては、青色発光可能な半導体発光層を有し、後述する
セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガ
ーネット系蛍光体を効率よく励起できるＬＥＤチップを
用いることが好ましい。
る、窒化物系化合物半導体（一般式ＩｎiＧａjＡｌ
kＮ、但し、０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋ、ｉ＋ｊ＋ｋ＝
１）としては、ＩｎＧａＮや各種不純物がドープされた
ＧａＮをはじめ、種々のものがある。このＬＥＤチップ
は、ＭＯＣＶＤ法等により基板上にＩｎＧａＮやＧａＮ
等の半導体を発光層として成長させることにより形成す
る。半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩ接合やＰ
Ｎ接合などを有すホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブル
ヘテロ構造のものが挙げられる。この窒化物半導体層
は、その材料やその混晶度によって発光波長を種々選択
することができる。また、半導体活性層を量子効果が生
ずる薄膜で形成した単一量子井戸構造や多量子井戸構造
とすることもできる。本発明において、ＬＥＤチップと
しては、青色発光可能な半導体発光層を有し、後述する
セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガ
ーネット系蛍光体を効率よく励起できるＬＥＤチップを
用いることが好ましい。
【００５５】（蛍光体）本発明の面発光装置に用いる蛍
光物質の例としては、可視光や紫外線で励起されて発光
するフォトルミネッセンス蛍光体がある。具体的なフォ
トルミネッセンス蛍光体例としては、青色系が発光可能
な窒化物半導体ＬＥＤチップからの光との補色により白
色系が発光可能な蛍光物質としてセリウムで付活された
イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体が挙
げられるが、Ｍｇ5Ｌｉ6Ｓｂ6Ｏ1 3：Ｍｎや、Ｍｇ2Ｔｉ
Ｏ4：Ｍｎ等の蛍光体やこれら蛍光物質を複数混合した
蛍光物質をも利用することができる。ここで、より好適
な蛍光物質としてセリウムで付活されたイットリウム・
アルミニウム・ガーネット系蛍光体について以下に示
す。
光物質の例としては、可視光や紫外線で励起されて発光
するフォトルミネッセンス蛍光体がある。具体的なフォ
トルミネッセンス蛍光体例としては、青色系が発光可能
な窒化物半導体ＬＥＤチップからの光との補色により白
色系が発光可能な蛍光物質としてセリウムで付活された
イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体が挙
げられるが、Ｍｇ5Ｌｉ6Ｓｂ6Ｏ1 3：Ｍｎや、Ｍｇ2Ｔｉ
Ｏ4：Ｍｎ等の蛍光体やこれら蛍光物質を複数混合した
蛍光物質をも利用することができる。ここで、より好適
な蛍光物質としてセリウムで付活されたイットリウム・
アルミニウム・ガーネット系蛍光体について以下に示
す。
【００５６】本発明において、セリウムで付活されたイ
ットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は特に
広義に解釈するものとしイットリウムの一部あるいは全
体をＬｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ及びＳｍからなる群から選
ばれる少なくとも１つの元素に置換し、あるいは、アル
ミニウムの一部あるいは全体を、ＧａとＩｎの何れか又
は両方で置換する蛍光作用を発する蛍光体を含む意味に
使用する。
ットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は特に
広義に解釈するものとしイットリウムの一部あるいは全
体をＬｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ及びＳｍからなる群から選
ばれる少なくとも１つの元素に置換し、あるいは、アル
ミニウムの一部あるいは全体を、ＧａとＩｎの何れか又
は両方で置換する蛍光作用を発する蛍光体を含む意味に
使用する。
【００５７】更に詳しくは、一般式（ＹzＧｄ1-z）3Ａ
ｌ5Ｏ12：Ｃｅ（但し、０＜ｚ≦１）で示されるフォト
ルミネッセンス蛍光体や一般式（Ｒｅ1-aＳｍa）3Ｒ
ｅ’5Ｏ12：Ｃｅ（但し、０≦ａ＜１、Ｒｅは、Ｙ、Ｇ
ｄ、Ｌａ、Ｓｃから選択される少なくとも一種、Ｒｅ’
は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少なくとも一種で
ある。）で示されるフォトルミネッセンス蛍光体であ
る。
ｌ5Ｏ12：Ｃｅ（但し、０＜ｚ≦１）で示されるフォト
ルミネッセンス蛍光体や一般式（Ｒｅ1-aＳｍa）3Ｒ
ｅ’5Ｏ12：Ｃｅ（但し、０≦ａ＜１、Ｒｅは、Ｙ、Ｇ
ｄ、Ｌａ、Ｓｃから選択される少なくとも一種、Ｒｅ’
は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少なくとも一種で
ある。）で示されるフォトルミネッセンス蛍光体であ
る。
【００５８】
【実施例】（実施例１）本発明の実施例１の面状発光装
置は、実施の形態２で用いた図６に示す導光板を用いた
例である。この導光板の材料としてポリカーボネートを
用い、導光板形成用の金型は、導光板端面の第２の主面
（下面）側に２つの平面からなる錐体状の切り欠き部１
１１ａが８個並んだものが２カ所形成されるようにして
ある。また、その金型は、導光板の第２の主面に発光さ
れる光の均一性を向上させるための凹凸（シボ）加工が
施されるように作製される。導光板の成形は、まず、成
形温度を２８０℃に設定してポリカーボネートを溶融さ
せながら、射出圧力１０００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度
は１００℃で射出成型する。そして、４５秒間冷却した
後、金型から取り出す。このようにして導光板を形成し
た。こうして得られた導光板には、導光板から面状に光
を取り出す第１の主面（発光面）及び導光板に光を導入
する端面を除いて反射シートを設置する。又、反射シー
トの設けられていない導光板の端面には、白色発光が可
能な窒化物半導体からなるＬＥＤチップ２個を有したＬ
ＥＤ光源を配置する。こうして得られた面発光装置のＬ
ＥＤチップに電流を流すと、光が導光板の端面から入射
され、導光板の第１の主面から面状に発光させることが
できる。形成された面状発光装置は、一部が極端に明る
い異常発光は認められず、発光輝度も向上させることが
できる。
置は、実施の形態２で用いた図６に示す導光板を用いた
例である。この導光板の材料としてポリカーボネートを
用い、導光板形成用の金型は、導光板端面の第２の主面
（下面）側に２つの平面からなる錐体状の切り欠き部１
１１ａが８個並んだものが２カ所形成されるようにして
ある。また、その金型は、導光板の第２の主面に発光さ
れる光の均一性を向上させるための凹凸（シボ）加工が
施されるように作製される。導光板の成形は、まず、成
形温度を２８０℃に設定してポリカーボネートを溶融さ
せながら、射出圧力１０００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度
は１００℃で射出成型する。そして、４５秒間冷却した
後、金型から取り出す。このようにして導光板を形成し
た。こうして得られた導光板には、導光板から面状に光
を取り出す第１の主面（発光面）及び導光板に光を導入
する端面を除いて反射シートを設置する。又、反射シー
トの設けられていない導光板の端面には、白色発光が可
能な窒化物半導体からなるＬＥＤチップ２個を有したＬ
ＥＤ光源を配置する。こうして得られた面発光装置のＬ
ＥＤチップに電流を流すと、光が導光板の端面から入射
され、導光板の第１の主面から面状に発光させることが
できる。形成された面状発光装置は、一部が極端に明る
い異常発光は認められず、発光輝度も向上させることが
できる。
【００５９】（実施例２）導光板の材料としてアクリル
樹脂を使用し、導光板端面に図１６に示すような球状の
３つの窪みが実施例１のように２カ所に形成されるよう
な金型を用い、成型温度を２５０℃、射出圧力１１００
ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度８０℃、冷却時間を約３０秒
として成型した。上述した以外は実施例１と同様にし
て、本発明の実施例２の面状発光装置を形成する。この
ようにして得られた面状発光装置において、ＬＥＤチッ
プに電流を流して面状発光させると、一部が極端に明る
い異常発光は認められず、発光輝度も向上させることが
できる。また、実施例２の面発光装置は、色ムラも少な
く均一性に優れたものとできる。
樹脂を使用し、導光板端面に図１６に示すような球状の
３つの窪みが実施例１のように２カ所に形成されるよう
な金型を用い、成型温度を２５０℃、射出圧力１１００
ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度８０℃、冷却時間を約３０秒
として成型した。上述した以外は実施例１と同様にし
て、本発明の実施例２の面状発光装置を形成する。この
ようにして得られた面状発光装置において、ＬＥＤチッ
プに電流を流して面状発光させると、一部が極端に明る
い異常発光は認められず、発光輝度も向上させることが
できる。また、実施例２の面発光装置は、色ムラも少な
く均一性に優れたものとできる。
【００６０】（実施例３）導光板の材料としてアクリル
樹脂を使用し、導光板端面に図９に示すような、隣接す
る切り欠きの間が導光板の下面においても離れた導光板
が形成されるような金型を用い、成形温度２５０℃、射
出圧力１１００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度８０℃、冷却
時間を約３０秒として成型する。上述以外は実施例１と
同様にして、本発明の実施例３の面状発光装置を形成す
る。この実施例３の面発光装置において、ＬＥＤチップ
に電流を流して面状発光させると、一部が極端に明るい
異常発光は認められず、また、平坦面を設けたことで光
入射端面から離れた部分の輝度も向上させることができ
る。
樹脂を使用し、導光板端面に図９に示すような、隣接す
る切り欠きの間が導光板の下面においても離れた導光板
が形成されるような金型を用い、成形温度２５０℃、射
出圧力１１００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度８０℃、冷却
時間を約３０秒として成型する。上述以外は実施例１と
同様にして、本発明の実施例３の面状発光装置を形成す
る。この実施例３の面発光装置において、ＬＥＤチップ
に電流を流して面状発光させると、一部が極端に明るい
異常発光は認められず、また、平坦面を設けたことで光
入射端面から離れた部分の輝度も向上させることができ
る。
【００６１】（実施例４）導光板の材料としてアクリル
樹脂を使用し、導光板端面に図１０に示すようなＬＥＤ
から遠ざかるに従って切り欠きの面の角度を変化させた
錐体状の切り欠き部が９個並んだものが、実施例１のよ
うに二カ所に形成されるような金型を用い、成形温度を
２５０℃、射出圧力１１００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度
８０℃、冷却時間を約３０秒として成型する。上述以外
は実施例１と同様にして、実施例４の面状発光装置を形
成する。この実施例３の面発光装置において、ＬＥＤチ
ップに電流を流して面状発光させると、一部が極端に明
るい異常発光は認められず、輝度も向上させることがで
きる。光入射端面側の隅部は、実施例１よりも明るく、
より均一な面状発光を得ることができる。
樹脂を使用し、導光板端面に図１０に示すようなＬＥＤ
から遠ざかるに従って切り欠きの面の角度を変化させた
錐体状の切り欠き部が９個並んだものが、実施例１のよ
うに二カ所に形成されるような金型を用い、成形温度を
２５０℃、射出圧力１１００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度
８０℃、冷却時間を約３０秒として成型する。上述以外
は実施例１と同様にして、実施例４の面状発光装置を形
成する。この実施例３の面発光装置において、ＬＥＤチ
ップに電流を流して面状発光させると、一部が極端に明
るい異常発光は認められず、輝度も向上させることがで
きる。光入射端面側の隅部は、実施例１よりも明るく、
より均一な面状発光を得ることができる。
【００６２】（実施例５）導光板の材料としてアクリル
樹脂を使用し、導光板端面に図１３に示すような円柱状
の切り欠きが６個並んだものが、実施例１のように２カ
所に形成されるような金型を用い、成型温度を３００
℃、射出圧力１５００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度１２０
℃、冷却時間を約１分として成型する。上述以外は実施
例１と同様にして、本発明の実施例５の面状発光装置を
形成する。この実施例５の面発光装置において、ＬＥＤ
チップに電流を流して面状発光させると、若干の輝度ム
ラが認められるものの、切り欠き部の側面が曲面である
ため混色性がよく、色の均一性を向上させることができ
る。
樹脂を使用し、導光板端面に図１３に示すような円柱状
の切り欠きが６個並んだものが、実施例１のように２カ
所に形成されるような金型を用い、成型温度を３００
℃、射出圧力１５００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度１２０
℃、冷却時間を約１分として成型する。上述以外は実施
例１と同様にして、本発明の実施例５の面状発光装置を
形成する。この実施例５の面発光装置において、ＬＥＤ
チップに電流を流して面状発光させると、若干の輝度ム
ラが認められるものの、切り欠き部の側面が曲面である
ため混色性がよく、色の均一性を向上させることができ
る。
【００６３】（実施例６）導光板の材料としてアクリル
樹脂を使用し、蛍光体端面に図１４のような円柱状の切
り欠き部が平坦部を間に挟みながら導光板の長手方向に
沿って４個並んだものが、実施例１のように２カ所に形
成されるような金型を用い、成形温度を３００℃、射出
圧力１５００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度１２０℃、冷却
時間を約１分として成型する。上述以外は実施例１と同
様にして、本発明の実施例６の面状発光装置を形成す
る。この実施例６の面発光装置において、ＬＥＤチップ
に電流を流して面状発光させると、若干の輝度ムラが認
められるものの、切り欠き部の側面が曲面であるため混
色性がよく、色の均一性を向上させることができる。ま
た、平坦部を設けることで、入射端面から離れた部分の
輝度も向上させることができる。
樹脂を使用し、蛍光体端面に図１４のような円柱状の切
り欠き部が平坦部を間に挟みながら導光板の長手方向に
沿って４個並んだものが、実施例１のように２カ所に形
成されるような金型を用い、成形温度を３００℃、射出
圧力１５００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度１２０℃、冷却
時間を約１分として成型する。上述以外は実施例１と同
様にして、本発明の実施例６の面状発光装置を形成す
る。この実施例６の面発光装置において、ＬＥＤチップ
に電流を流して面状発光させると、若干の輝度ムラが認
められるものの、切り欠き部の側面が曲面であるため混
色性がよく、色の均一性を向上させることができる。ま
た、平坦部を設けることで、入射端面から離れた部分の
輝度も向上させることができる。
【００６４】（実施例７）導光板の材料としてアクリル
樹脂を使用し、導光板端面に図１１のような円錐体状の
切り欠き部が６個並んだものが、実施例１のように２カ
所に形成されるような金型を用い、成型温度を２２０
℃、射出圧力６００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度５０℃、
冷却時間を約３０秒として成型する。上述以外は実施例
１と同様に行い、本発明の実施例７の面状発光装置を形
成する。この実施例７の面発光装置において、ＬＥＤチ
ップに電流を流して面状発光させると、切り欠き部の側
面が曲面であるため混色性がよく、色の均一性を向上さ
せることができ、また、輝度ムラは柱体状の切り欠き部
のものより優れている。
樹脂を使用し、導光板端面に図１１のような円錐体状の
切り欠き部が６個並んだものが、実施例１のように２カ
所に形成されるような金型を用い、成型温度を２２０
℃、射出圧力６００ｋｇｆ／ｃｍ２、金型温度５０℃、
冷却時間を約３０秒として成型する。上述以外は実施例
１と同様に行い、本発明の実施例７の面状発光装置を形
成する。この実施例７の面発光装置において、ＬＥＤチ
ップに電流を流して面状発光させると、切り欠き部の側
面が曲面であるため混色性がよく、色の均一性を向上さ
せることができ、また、輝度ムラは柱体状の切り欠き部
のものより優れている。
【００６５】（実施例８）導光板の材料としてアクリル
樹脂を使用し、導光板端面に図１２に示すような円錐の
頂点部分を切り取ったような形状の窪みが６個並んだも
のが、実施例１のように２カ所に形成されるような金型
を用い、成型温度を２５０℃、射出圧力１２００ｋｇｆ
／ｃｍ２、金型温度８０℃、冷却時間を約３０秒として
成型する。上述以外は実施例１と同様にして、本発明の
実施例８の面状発光装置を形成する。この実施例３の面
発光装置において、ＬＥＤチップに電流を流して面状発
光させると、輝度ムラは注体状のものより優れ、また、
切り欠き部の側面が曲面であるため混色性に優れ、色の
均一性を向上させることができる。
樹脂を使用し、導光板端面に図１２に示すような円錐の
頂点部分を切り取ったような形状の窪みが６個並んだも
のが、実施例１のように２カ所に形成されるような金型
を用い、成型温度を２５０℃、射出圧力１２００ｋｇｆ
／ｃｍ２、金型温度８０℃、冷却時間を約３０秒として
成型する。上述以外は実施例１と同様にして、本発明の
実施例８の面状発光装置を形成する。この実施例３の面
発光装置において、ＬＥＤチップに電流を流して面状発
光させると、輝度ムラは注体状のものより優れ、また、
切り欠き部の側面が曲面であるため混色性に優れ、色の
均一性を向上させることができる。
【００６６】（比較例）同様に、比較例として導光板端
面に図１９のように、導光板端面と第１の主面と第２の
主面の３つの面と接するような円柱形状の切り欠き部が
形成された導光板とした以外は実施例と同様にして面状
発光装置を作製する。この比較例１の面発光装置におい
て、ＬＥＤチップにＬＥＤに電流を流して面状に発光さ
せたところ、ＬＥＤと導光板端面の第１の主面に形成さ
れた切り欠き部の間にできた隙間から光が漏れだし、そ
の部分だけが極端に明るくなる異常発光が認められ、均
一な面発光が得られなかった。又、その他の部分の発光
輝度も充分ではなかった。
面に図１９のように、導光板端面と第１の主面と第２の
主面の３つの面と接するような円柱形状の切り欠き部が
形成された導光板とした以外は実施例と同様にして面状
発光装置を作製する。この比較例１の面発光装置におい
て、ＬＥＤチップにＬＥＤに電流を流して面状に発光さ
せたところ、ＬＥＤと導光板端面の第１の主面に形成さ
れた切り欠き部の間にできた隙間から光が漏れだし、そ
の部分だけが極端に明るくなる異常発光が認められ、均
一な面発光が得られなかった。又、その他の部分の発光
輝度も充分ではなかった。
【００６７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の面
発光装置は、ＬＥＤ素子から放出されて導光板に入射す
る光を均一、かつ高輝度に導光板から放出させることが
でき、しかも導光板の発光面における異常発光を防止で
きる。
発光装置は、ＬＥＤ素子から放出されて導光板に入射す
る光を均一、かつ高輝度に導光板から放出させることが
でき、しかも導光板の発光面における異常発光を防止で
きる。
【図１】 本発明に係る実施の形態１の面発光装置の平
面図である。
面図である。
【図２】 実施の形態１の導光板の斜視図である。
【図３】 実施の形態１のＬＥＤ光源の正面図である。
【図４】 本発明に係る実施の形態２の面発光装置の平
面図である。
面図である。
【図５】 実施の形態２のＬＥＤバー光源の正面図であ
る。
る。
【図６】 実施の形態２の導光板の斜視図である。
【図７】 本発明に係る変形例１の面発光装置の分解斜
視図である。
視図である。
【図８】 （ａ）は本発明の面発光装置における拡散部
における屈折を説明するための模式横断面図であり、
（ｂ）は本発明の面発光装置における拡散部における屈
折を説明するための模式縦断面図である。
における屈折を説明するための模式横断面図であり、
（ｂ）は本発明の面発光装置における拡散部における屈
折を説明するための模式縦断面図である。
【図９】 本発明に係る変形例２の面発光装置の導光板
の斜視図である。
の斜視図である。
【図１０】 本発明に係る変形例３の面発光装置の導光
板の断面図である。
板の断面図である。
【図１１】 本発明に係る変形例４の面発光装置の導光
板の斜視図である。
板の斜視図である。
【図１２】 本発明に係る変形例５の面発光装置の導光
板の斜視図である。
板の斜視図である。
【図１３】 本発明に係る変形例６の面発光装置の導光
板の斜視図である。
板の斜視図である。
【図１４】 本発明に係る変形例６の面発光装置の図１
３とは異なる構造の導光板の斜視図である。
３とは異なる構造の導光板の斜視図である。
【図１５】 本発明に係る変形例７の面発光装置の導光
板の斜視図である。
板の斜視図である。
【図１６】 本発明に係る変形例７の面発光装置の図１
５とは異なる構造の導光板の斜視図である。
５とは異なる構造の導光板の斜視図である。
【図１７】 本実施の形態１に係る面発光装置の導光板
１の発光面における発光状態を示す図である。
１の発光面における発光状態を示す図である。
【図１８】 図１９に示す面発光装置（従来例）の導光
板の発光面における発光状態を示す図である。
板の発光面における発光状態を示す図である。
【図１９】 従来例の面発光装置の平面図である。
【図２０】 （ａ）は従来例の面発光装置における拡散
部における屈折を説明するための模式横断面図であり、
（ｂ）は従来例の面発光装置における拡散部における屈
折を説明するための模式縦断面図である。
部における屈折を説明するための模式横断面図であり、
（ｂ）は従来例の面発光装置における拡散部における屈
折を説明するための模式縦断面図である。
１，１０１，５０１…導光板、 ２…ＬＥＤ光源、 ３…支持体、 ４，１０３…反射層、 １０，１０４，５０４…導光板の端面、 １１，１１１，２１１，３１１，４１１，５１１，６１
１，６１２…光拡散部、 １１ａ，１０５，１１１ａ，２１１ａ，３１１ａ，４１
１ａ，５１１ａ，６１１ａ…切り欠き、 １２…発光面、 ２１…ＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）、 ２２，２３ａ…リードフレーム、 ２２ａ…カップ、 ２４，２５，１２４…透光性樹脂、 ２６，１２６…出射面、 １００…ＬＥＤバー光源、 １０２…発光部、 １２５…バー本体部、 １３１…凹部、 ５０５，５０５ａ…窪み。
１，６１２…光拡散部、 １１ａ，１０５，１１１ａ，２１１ａ，３１１ａ，４１
１ａ，５１１ａ，６１１ａ…切り欠き、 １２…発光面、 ２１…ＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）、 ２２，２３ａ…リードフレーム、 ２２ａ…カップ、 ２４，２５，１２４…透光性樹脂、 ２６，１２６…出射面、 １００…ＬＥＤバー光源、 １０２…発光部、 １２５…バー本体部、 １３１…凹部、 ５０５，５０５ａ…窪み。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ // Ｆ２１Ｙ 101:02 (72)発明者 中西 栄二 徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化 学工業株式会社内 (72)発明者 国方 孝一 徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化 学工業株式会社内
Claims (18)
- 【請求項１】 互いに対向する上面と下面を有する導光
板と、該導光板の下面に設けられた反射体と、少なくと
も１つのＬＥＤ素子を有しそのＬＥＤ素子からの光を上
記導光板の一端面から入射するように設けられたＬＥＤ
光源とを備え、上記導光板の上面から光を出射する面発
光装置において、 上記導光板は上記一端面に、上記ＬＥＤ光源から入射さ
れた光を上記導光板内に分散させるように窪んだ光拡散
部を有し、かつ上記光拡散部は、該光拡散部の上端が上
記一端面において上記上面から離れて形成されているこ
とを特徴とする面発光装置。 - 【請求項２】 上記光拡散部は、上記一端面において上
記上面から離れた一点を頂点として上記下面に向かって
半角錐又は半円錐状に切り欠かれてなる切り欠きである
請求項１記載の面発光装置。 - 【請求項３】 上記切り欠きは、三角錐形状を有する請
求項２記載の面発光装置。 - 【請求項４】 上記切り欠きがＬＥＤ素子一個に対して
複数形成されている請求項２又は３に記載の面発光装
置。 - 【請求項５】 上記ＬＥＤ素子一個に対応して形成され
た複数の切り欠きのうちの隣接する切り欠きが、上記導
光板の下面において互いに離れて形成された請求項４記
載の面発光装置。 - 【請求項６】 上記切り欠きはそれぞれ２つの傾斜面を
有する三角錐形状であって、上記切り欠きのうちの少な
くとも２つの切り欠きを構成する傾斜面はそれぞれ上記
一端面に対して異なる角度に形成されている請求項４又
は５記載の面発光装置。 - 【請求項７】 上記複数の切り欠きを構成する各傾斜面
はそれぞれ上記一端面に対して互いに異なる角度に形成
されている請求項６記載の面発光装置。 - 【請求項８】 上記光拡散部は、該光拡散部の上端及び
下端がそれぞれ上記一端面において上記上面及び上記下
面から離れて形成されている請求項１記載の面発光装
置。 - 【請求項９】 上記光拡散部の内面は曲面である請求項
８記載の面発光装置。 - 【請求項１０】 上記光拡散部の内面は球面である請求
項９記載の面発光装置。 - 【請求項１１】 上記光拡散部は半円柱形状である請求
項９記載の面発光装置。 - 【請求項１２】 上記ＬＥＤ素子は、透光性樹脂で覆わ
れている請求項１〜１１のうちのいずれか１つに記載の
面発光装置。 - 【請求項１３】 上記面発光装置は、上記導光板の上記
一端面に対向配置される面と該面に形成された凹部であ
って上記ＬＥＤ素子が設けられて透光性樹脂が充填され
てなる発光部とを有してなるＬＥＤバー光源を備え、 上記光拡散部は上記発光部の出射面と対向するように設
けられたことを特徴とする請求項１〜１１のうちのいず
れか１つに記載の面発光装置。 - 【請求項１４】 上記ＬＥＤバー光源は、複数の発光部
を有する請求項１３に記載の面発光装置。 - 【請求項１５】 上記透光性樹脂は、上記ＬＥＤ素子が
発生する光を吸収してその吸収した光の波長とは異なる
波長の光を発生する蛍光体を含む請求項１２〜１４のう
ちのいずれか１つに記載の面発光装置。 - 【請求項１６】 上記ＬＥＤ素子は、可視光が発光可能
な発光素子であり、上記蛍光体は上記発光素子からの可
視光を吸収し、その吸収した光よりも長波長の可視光が
発光可能な蛍光物質である請求項１５記載の面発光装
置。 - 【請求項１７】 上記発光部は、上記ＬＥＤ素子が発生
する光と上記蛍光体が発生する光との混色による白色光
を上記出射面から出力する請求項１５又は１６記載の面
発光装置。 - 【請求項１８】 上記ＬＥＤ素子は窒化物半導体を有し
てなり、上記蛍光体はセリウムで付活されたイットリウ
ム・アルミニウム・ガーネット蛍光体である請求項１５
〜１７記載の面発光装置。
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| JP2000135713A JP3458823B2 (ja) | 1999-05-11 | 2000-05-09 | 面発光装置 |
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| TW089127905A TW583775B (en) | 1999-05-11 | 2000-12-26 | Surface lighting device |
| KR1020000082078A KR100545998B1 (ko) | 2000-05-09 | 2000-12-26 | 면 발광장치 |
| CN01208987U CN2488178Y (zh) | 2000-05-09 | 2001-04-02 | 面发光装置 |
| CNB011124547A CN1176501C (zh) | 2000-05-09 | 2001-04-02 | 面发光装置 |
| HK02101757.9A HK1040459B (zh) | 2000-05-09 | 2002-03-07 | 面發光裝置 |
| KR1020030012676A KR100570174B1 (ko) | 2000-05-09 | 2003-02-28 | 면 발광장치 |
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| JP13037699 | 1999-05-11 | ||
| JP2000135713A JP3458823B2 (ja) | 1999-05-11 | 2000-05-09 | 面発光装置 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2000135713A Expired - Fee Related JP3458823B2 (ja) | 1999-05-11 | 2000-05-09 | 面発光装置 |
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