JP2004140327A - 光源および導光体ならびに平面発光装置 - Google Patents
光源および導光体ならびに平面発光装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】表面（上面）よりも円周方向に高い輝度の出射光を得る。
【解決手段】光源２２は、リードフレーム２３や基板２３上に載置した半導体発光素子２の光の出射面側を透明樹脂等で覆うようにモールド２４が形成される。モールド２４は、全体が円柱形状を成し、半導体発光素子２に対向する位置が逆向きの円錐形状に切除した形状に形成される。このモールド２４は、半導体発光素子２を半導体発光素子２の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子２の対向する位置に設けた円錐面２５ａで全反射を行い、載置面に略平行に放射状に出射する。
【選択図】 図２
【解決手段】光源２２は、リードフレーム２３や基板２３上に載置した半導体発光素子２の光の出射面側を透明樹脂等で覆うようにモールド２４が形成される。モールド２４は、全体が円柱形状を成し、半導体発光素子２に対向する位置が逆向きの円錐形状に切除した形状に形成される。このモールド２４は、半導体発光素子２を半導体発光素子２の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子２の対向する位置に設けた円錐面２５ａで全反射を行い、載置面に略平行に放射状に出射する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体発光素子を用いて半導体発光素子のサイド方向に出射する光源と、この光源を中心に設けて放射方向に進んだ光線を平坦な表面部から出射する導光体と、これら光源と導光体を用いて高輝度な平面発光装置を得て、例えば鉄道信号灯、交通信号灯や大型のディスプレや車のテールランプ等に利用できる光源および導光体ならびに平面発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光源としては、リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子を載置し、この半導体発光素子からリードフレームや基板とは反対方向（半導体発光素子の上部表面方向）に出射される光を集光するため、透明樹脂等によって半導体発光素子の出射面側を砲弾形状にモールドをしたり、単に半導体発光素子を封印した構成が知られている。
【０００３】
また、従来の導光体としては、矩形形状で４辺の１辺や２辺若しくは隅の近傍に光源を備え、導光体の表面部や裏面部にプリズム等の溝を施したり、凸形状や凹形状のドット等を設け、光源から離れる程、これら溝やドット等を多く設けるものが知られている。
【０００４】
さらに、従来の平面発光装置としては、上記の光源や導光体を用いたもので、砲弾形状にモールド成形した半導体発光素子や矩形形状にモールド成形した半導体発光素子チップ等やこれらをアレー状に並べた光源を表面部や裏面部に光源から離れる程多くプリズム等の溝や凸形状、凹形状のドット等を設けた導光体の側面や隅に光源を備えたものが知られている。この平面発光装置では、光源の一方向から導光体内に光を導き、導光体の一方向から進んでくる光を表面部方向に反射させて表面部から出射させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の光源は、リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子を載置し、リードフレームや基板とは反対方向（半導体発光素子の上部表面方向）から出射される光を集光するため、透明樹脂等によって半導体発光素子の出射面側を砲弾形状にモールドをしたり、単に半導体発光素子を封印した構成となっている。これにより、半導体発光素子の光は、リードフレームや基板上に載置した載置面の上方（半導体発光素子の表面からの出射方向）に出射される。このため、特に砲弾形状の場合には、指向性の強い（狭い出射角度の）ビームになって出射してしまう課題がある。
【０００６】
また、従来の導光体は、矩形形状で４辺の１辺や２辺若しくは隅の近傍に光源を備え、導光体の表面部や裏面部にプリズム等の溝を施したり、凸形状や凹形状のドット等を設け、光源から離れる程、これら溝やドット等を多く設ける構成となっている。これにより、光源からの光を一方向または二方向から取り込み、導光体の一方向から進んでくる光を表面部方向等へ反射や屈折等によって出射している。従って、入射面部から距離が長いと、両端での輝度差が出たり、側面部での出射等によるロス等の発生に課題がある。
【０００７】
さらに、従来の平面発光装置として、上記の光源や導光体を用い、砲弾形状にモールド成形した半導体発光素子や矩形形状にモールド成形した半導体発光素子チップ等やこれらをアレー状に並べた光源を表面部や裏面部に光源から離れる程多くプリズム等の溝や凸形状、凹形状のドット等を設けた導光体の側面や隅に光源を備えた構成となっている。これにより、光源の一方向から導光体内に光を導き、導光体の一方向から進んでくる光を表面部方向に反射させて表面部から出射させている。しかし、この構成では、光源からの光線が直接的に導光体の入射面部から進入する。しかも、光源自身に指向性が強くあるため、入射面部の近傍に光源の映り込みが現れてしまう課題がある。
【０００８】
また、アレー状に並べた光源の場合には、光源自身の指向性により輝度的に波のように斑が現れてしまう課題がある。
さらに、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、従来の光源４０，４１を本発明の導光体３を用いて平面発光装置５０を構成した場合に於いても以下に説明するような課題がある。図１２（ａ），（ｂ）に於いて、導光体３の中心位置に光源４０，４１を配置するとき、導光体３の開口部２１が円形状や四角形状なので、光源４０，４１を円や四角の環状に設けなければ成らない。このため、光源４０，４１の配置方法や必要空間やリード４２等の接続配線等の課題がある。しかも、図１２（ａ）に示すように、光源４０，４１自身の指向性により、光源４０，４１個々の光線Ｌ４０，Ｌ４１が放射状になり、はっきりとした光線の斑が発生してしまう課題がある。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、リードフレームや基板上の載置面に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行うように円柱形状や四角柱形状の上部の半導体発光素子に対向する位置が逆向きの円錐形状や四角錐形状に切除し、載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する円形または四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに裏面部に前記入射部を中心として放射状に同心円上または平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から横方向の放射状に出射した光線を傾斜部で全反射や屈折して導光体の表面部から出射し、輝度が高く斑の無い発光が得られる光源および導光体ならびに平面発光装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る光源は、モールドが半導体発光素子から載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子に対向する位置に設けた面で全反射を行い、載置面に略平行に放射状に出射することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に係る光源は、モールドが半導体発光素子から載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子に対向する位置に設けた面で全反射を行い、載置面に略平行に放射状に出射するので、表面（上面）よりも円周方向に出射する輝度が高い。
【００１２】
また、請求項２に係る光源は、モールドの全体が円柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの円錐形状に切除した形状とすることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る光源は、モールドの全体が円柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの円錐形状に切除した形状とするので、円錐面で全反射をして円周方向（３６０度の範囲を出射する）に半導体発光素子からの光を大部分出射することができる。
【００１４】
さらに、請求項３に係る光源は、モールドの全体が円柱形状を成し、半導体発光素子に対向する上部位置が円柱形状よりも外側に放射状の曲面を有した漏斗形状であるとともに上部位置が逆向きの円錐形状に切除した形状であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る光源は、モールドの全体が円柱形状を成し、半導体発光素子に対向する上部位置が円柱形状よりも外側に放射状の曲面を有した漏斗形状であるとともに上部位置が逆向きの円錐形状に切除した形状であるので、円錐形状の面と放射状の曲面とで全反射を繰り返し、漏斗形状の先端部から円周方向（３６０度の範囲を出射する）に半導体発光素子からの光を大部分出射することができる。
【００１６】
また、請求項４に係る光源は、モールドの全体が半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角柱の底辺とが接続する形状とすることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る光源は、モールドの全体が半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角柱の底辺とが接続する形状とするので、四角錐面で全反射をして四方向（１８０度の範囲で四方向）に半導体発光素子からの光を大部分出射することができる。
【００１８】
さらに、請求項５に係る光源は、半導体発光素子を赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光あるいは赤色発光、緑色発光、青色発光を一体にしたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５に係る光源は、半導体発光素子を赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光あるいは赤色発光、緑色発光、青色発光を一体にしたので、単色光は白色光を得ることができる。
【００２０】
また、請求項６に係る導光体は、入射部が導光体の中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として放射状に同心円上に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項６に係る導光体は、入射部が導光体の中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として放射状に同心円上に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたので、入射部から進入した光源からの光を傾斜部で全反射や屈折等をして導光体の表面部の中心から円周方向（３６０度の範囲）に放射状に出射することができる。
【００２２】
さらに、請求項７に係る導光体は、入射部が導光体の中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に四角形状の凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたことを特徴とする。
【００２３】
請求項７に係る導光体は、入射部が導光体の中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に四角形状の凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたので、入射部から進入した光源からの光を傾斜部で全反射や屈折等をして導光体の表面部の中心から四方向（１８０度の範囲で四方向）に放射状に出射することができる。
【００２４】
また、請求項８に係る導光体は、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であることを特徴とする。
【００２５】
請求項８に係る導光体は、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であるので、導光体が入射部から遠ざかるに従って導光体の厚さが厚くなる場合には、入射部から進入した光はすぐには導光体内から出られず、入射部の反対方向に進み、ここで反射されて入射部方向に向かう時にテーパーリークにより出射する、また入射部に近づくに従って導光体の厚さが厚くなる場合には、入射部の反対方向に進む時にテーパ−リークによる出射し、これらの他に光偏向素子によって屈折や全反射を起し出射する。さらに導光体の厚さが一定である場合には、テーパ−リークにより出射する事無く光偏向素子によって屈折や全反射を起し出射する。
【００２６】
さらに、請求項９に係る導光体は、表面部および裏面部に対して球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光偏向素子を設けることを特徴とする。
【００２７】
請求項９に係る導光体は、表面部および裏面部に対して球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光偏向素子を設けるので、屈折させて外部に出射したり、一度屈折してから全反射して再度導光体に戻したり、全反射して反対側から出射したり全反射して再度導光体に戻すことができる。
【００２８】
また、請求項１０に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子が載置され、半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い、載置面に略並行に放射状に出射するように半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として放射状に同心円上に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から円周方向な放射状に出射した光線を傾斜部で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射することを特徴とする。
【００２９】
請求項１０に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子が載置され、半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い、載置面に略並行に放射状に出射するように半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として放射状に同心円上に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から円周方向な放射状（３６０度の範囲）に出射した光線を傾斜部で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、半導体発光素子からの出射光を効率良く導光体の表面部から出射でき、どの位置でも高輝度で斑の無い平面発光を得ることができる。
【００３０】
さらにまた、請求項１１に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上の載置面に矩形状の半導体発光素子が載置され、半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状に半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に四角形状の凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から開口部または裏面部の凹部に平行に出射した光線を傾斜部で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射することを特徴とする。
【００３１】
請求項１１に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上の載置面に矩形状の半導体発光素子が載置され、半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状に半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に四角形状の凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から開口部または裏面部の凹部に平行（１８０度の範囲で四方）に出射した光線を傾斜部で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、半導体発光素子からの出射光を効率良く導光体の四方の表面部から出射でき、どの位置でも高輝度の斑の無い平面発光を得ることができる。
【００３２】
またさらに、請求項１２に係る平面発光装置は、赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光を出射する各光源を３つの導光体の開口部または裏面部の凹部に各々挿入し、各導光体の表面部から赤色光、緑色光、青色光の各々を出射する３つの導光体を重ね合わせたことを特徴とする。
【００３３】
請求項１２に係る平面発光装置は、赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光を出射する各光源を３つの導光体の開口部または裏面部の凹部に各々挿入し、各導光体の表面部から赤色光、緑色光、青色光の各々を出射する３つの導光体を重ね合わせたので、光源を制御することによって出射光がフルカラを表せることができるとともに赤色光、緑色光、青色光を同時に出射することによって白色光を得ることができる。
【００３４】
また、請求項１３に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から円周方向で放射状に出射した光線を光偏向素子で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射することを特徴とする。
【００３５】
請求項１３に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から円周方向で放射状に出射した光線を光偏向素子で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、出射光の方向や視野角をコントロールすることができる。
【００３６】
さらに、請求項１４に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から開口部または裏面部の凹部に平行に出射した光線を光偏向素子で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射することを特徴とする。
【００３７】
請求項１４に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から開口部または裏面部の凹部に平行に出射した光線を光偏向素子で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、出射光の方向や視野角をコントロールすることができる。
【００３８】
また、請求項１５に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する開口部を設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する凹部を裏面部に設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、光源を前記各々の導光体の開口部および裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを反射体で覆い、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を反射体によって入射部方向に反射した光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得ることを特徴とする。
【００３９】
請求項１５に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する開口部を設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する凹部を裏面部に設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、光源を前記各々の導光体の開口部および裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを反射体で覆い、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を反射体によって入射部方向に反射した光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得るので、互いに出射方向の異なる導光体を用いることによって視野角の広い出射光を得ることかできるとともに多くの出射光を出射することができる。
【００４０】
さらに、請求項１６に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部を設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の凹部を裏面部に設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、光源を各々の導光体の開口部および裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを反射体で覆い、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を反射体によって入射部方向に反射した光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得ることを特徴とする。
【００４１】
請求項１６に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部を設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の凹部を裏面部に設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、光源を各々の導光体の開口部および裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを反射体で覆い、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を反射体によって入射部方向に反射した光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得るので、互いに出射方向の異なる導光体を用いることによって視野角の広い出射光を得ることができるとともに多くの出射光を出射することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき説明する。
なお、本発明は、セラミック基板、液晶ポリマー樹脂基板、ガラス布エポキシ樹脂基板等の基板や金属薄板からなるリードフレーム上、またはこれら基板やリードフレームの電気配線パターン上に設けた半導体発光素子を透明樹脂等で全体を円柱や四角柱にし、その上部を円錐状や四角錘状に切除した形状にモールドし、半導体発光素子からの上方に出射する出射光をモールドの円錐や四角錐の面で全反射をして横方向（放射状方向）に光線を偏向させて出射する光源と、中心位置に設けた円形状や四角形状の開口部または裏面の凹部に光源を挿入し、開口部または凹部の周壁面による入射部を中心に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とによって、導光体の入射部から進入した光源からの光を凹形状の傾斜部で全反射や屈折等をして導光体の表面部の中心から放射状に出射することができる光源および導光体ならびに平面発光装置を提供することにある。
【００４３】
図１は本発明に係る平面発光装置の概略構成を示す斜視図、図２乃至図６は本発明に係る光源の各実施の形態を示す図、図７および図８は本発明に係る導光体の実施の形態を示す図、図９は本発明に係る導光体の凹形状における光の軌跡の概略図、図１０は本発明に係る導光体の他の実施の形態を示す図、図１１は本発明に係る平面発光装置の光の軌跡の概略図、図１３は本発明に係る平面発光装置の概略構成を示す図、図１４は図１３の平面発光装置における右半部の光の軌跡の概略図、図１５は本発明に係る平面発光装置の概略構成を示す図、図１６は図１５の平面発光装置における右半部の光の軌跡の概略図である。なお、図１、図７、図８、図１０に於いて、凹形状は１本の細線で簡略的に表現している。
【００４４】
本例の平面発光装置１は、図１に示すように、円形の導光体３の中心に開口部２１が設けられ、この開口部２１に半導体発光素子からの出射方向（垂直）を略並行に放射状に出射する光源２２（２２Ａ〜２２Ｅ）が挿入されて概略構成される。図１１に示すように、開口部２１の周壁面は、光源２２からの光を導く入射部２０を形成している。また、表面部３１や裏面部３２には、開口部２１の入射部２０を中心として放射状に同心円上に入射部２０方向に向く傾斜部を有した凹形状３４が形成される。なお、開口部２１に代えて、導光体３の裏面部３２の中心に凹部２１を形成しても良い。この場合、凹部２１の周壁面が光源２２からの光線を導光体２内に導く入射部２０となる。
【００４５】
本例の平面発光装置１には、例えば図２乃至図６に示す構成の光源２２（２２Ａ〜２２Ｅ）を採用している。図２に示すように、光源２２は、有機金属気相成長法等で製作された４元素化合物等からなる半導体発光素子２がリードフレーム２３や基板２３等の基台上の載置面に載置される。そして、半導体発光素子２の光の出射面側が全体が透明樹脂等による円柱形状のモールド２４（２４Ａ〜２４Ｅ）で覆われる。モールド２４は、半導体発光素子２に対向する位置が逆向きの円錐形状２５に切除した形状に構成される。また、基台をなすリードフレーム２３や基板２３等には、半導体発光素子２に駆動電源を供給するためのリード端子２６が設けられる。
【００４６】
リードフレーム２３は、導通性および弾力性のある燐青銅等の銅合金材等で構成される。図示しないが、リードフレーム２３には、電気的接続をするための配線パターンやリード端子２６等のパターンがパターンプレスによって形成される。そして、この薄板のリードフレーム２３に対し、樹脂によりインサート成形が施され、モールド２４が形成される。
【００４７】
基板２３は、電気絶縁性に優れたセラミック、液晶ポリマー樹脂、ガラス布エポキシ樹脂等で構成される。図示しないが、基板２３の表面には、電気的接続をするための配線パターンが形成される。
【００４８】
さらに説明すると、セラミックからなる基板２３は、ＡｌＯやＳｉＯを主成分とし、さらにＺｒＯ，ＴｉＯ，ＴｉＣ，ＳｉＣおよびＳｉＮ等との化合物からなり、耐熱性や硬度、強度に優れ、白色系の表面を持ち、半導体発光素子２からの発光された光を効率良く反射する。
【００４９】
また、液晶ポリマー樹脂やガラス布エポキシ樹脂からなる基板２３は、液晶ポリマーやガラス布エポキシ樹脂などの絶縁性の有る材料に、チタン酸バリウム等の白色粉体を混入または塗布させて成形し、半導体発光素子２からの発光された光を効率良く反射する。
【００５０】
なお、基板２３としては、珪素樹脂、紙エポキシ樹脂、合成繊維布エポキシ樹脂および紙フェノール樹脂等の積層板や変成ポリイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートや芳香族ポリエステル等からなる板にパターン印刷を施して半導体発光素子２からの発光された光を効率良く反射する構成としてもよい。
【００５１】
また、図示しないパターンは、セラミック基板、液晶ポリマー樹脂基板、ガラス布エポキシ樹脂基板のいずれかの基板２３上に真空蒸着スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ（化学蒸着）、エッチング（ウエット、ドライ）等により電気的接続をするパターン形状に形成される。そして、パターンの上に金属メッキを施した後、さらに金や銀等の貴金属メッキを施し、リード端子２６に電気的に接続される。
【００５２】
半導体発光素子２は、４元素化合物やＩｎＧａＡｌＰ系、ＩｎＧａＡｌＮ系、ＩｎＧａＮ系等の化合物の半導体チップ等からなる高輝度発光素子であり、赤色発光、緑色発光、青色発光の単色光である。
【００５３】
また、赤色発光、緑色発光、青色発光を一体化して３種の色発光により白色光を可能とし、さらに波長変換材料を用いる構成としてもよい。例えば、青色発光の半導体発光素子２と、この青色発光の半導体発光素子２によって励起し、黄色発光の波長変換材料（蛍光材）による黄色の発光色と青色の発光色との混合によって白色発光させたものでも良い。
【００５４】
さらに、半導体発光素子２は、表面に取り付ける電極をＩｎ２ Ｏ３ ，ＳｎＯ２ ，ＩＴＯ等からなる導電性透明電極等をスパッタリング、真空蒸着、化学蒸着等により生成させて製作する。
【００５５】
半導体発光素子２は、図示しないが、半導体発光素子２の電極と配線パターンとを金線等の導通線からなるボンディングワイヤでワイヤーボンディングされ、電気的に接続される。
【００５６】
モールド２４（２４Ａ〜２４Ｅ）は、透明性の良い材料、例えば無色透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等で形成される。図２に示すモールド２４Ａは、全体が円柱形状をなし、半導体発光素子２の対向する位置が逆向きの円錐形状２５に切除した形状に構成される。
【００５７】
そして、モールド２４Ａの円錐形状２５の面２５ａ（リードフレーム２３や基板２３に半導体発光素子２を載置した面に対向する面２５ａ）で半導体発光素子２から出射する光を全反射して、半導体発光素子２を載置面に略並行に放射状に３６０度の範囲に出射させる。
【００５８】
図３（ａ），（ｂ）に示すモールド２４Ｂは、下部が円柱形状をなし、半導体発光素子２の対向する上部位置が円柱形状よりも外側に放射状の曲面２７ａを有した漏斗形状２７をなしており、上部位置が逆向きの円錐形状２５に切除した形状に構成される。
【００５９】
そして、図３（ａ），（ｂ）に示した光源２２Ｂのモールド２４Ｂは、半導体発光素子２からの光線を漏斗形状２７内に導くとともに、円錐形状２５の円錐面２５ａと放射状の曲面２７ａとで全反射を繰り返して漏斗形状２７の先端２７ｂから水平に円周方向に３６０度の範囲に指向性を持つ光線を出射する。
【００６０】
図４に示す光源２２Ｃは、リードフレーム２３や基板２３上に載置した矩形状の半導体発光素子２に対応させてモールド２４Ｃが形成される。さらに説明すると、このモールド２４Ｃは、全体が半導体発光素子２の側面に対応した四角柱形状をなし、半導体発光素子２に対向する位置が逆向きの四角錐形状２８に切除され、四角柱の側面と四角錐の底辺とが四角柱の上部４辺２８ｂで接続する形状に構成される。
【００６１】
そして、モールド２４Ｃの四角錐形状２８の面２８ａ（リードフレーム２３や基板２３に半導体発光素子２を載置した面に対向する面２８ａ）で半導体発光素子２から出射する光を全反射して、半導体発光素子２を載置面に略並行に１８０度の範囲で４方向に出射させる。
【００６２】
さらに、図５および図６は、光源２２に於けるモールド２４の変形例を示している。図５（ａ），（ｂ）に示すモールド２４Ｄは、全体が略円錐形状をなし、半導体発光素子２の対向する位置が逆向きの円錐形状２５に切除した形状に構成される。
【００６３】
この場合は、円錐形状２５の面２５ａで半導体発光素子２から出射する光を全反射して、半導体発光素子２を載置面に略並行に放射状に出射する。そして、モールド２４Ｄの全体が略円錐形状をしているので、出射光がモールド２４Ｄでやや下方向に傾きを有して放射状に３６０度の範囲に光線として出射する。
【００６４】
同様に、図６（ａ），（ｂ）に示すモールド２４Ｅは、全体が円柱形状をなし、半導体発光素子２の対向する位置が逆向きの内側に反った曲面２５ｂを有した円錐形状２５に切除した形状に構成される。
【００６５】
この場合は、円錐形状２５の曲面２５ｂで半導体発光素子２から出射する光を全反射する時に、やや下方向に傾きを有して放射状に３６０度の範囲に光線として出射する。
【００６６】
ところで、上述したモールド２４（２４Ａ〜２４Ｅ）は、全反射させる面（２５ａ，２５ｂ，２８ａ）に金等を蒸着したり、光の反射性の良いチタン酸バリウム等を塗布して反射面を形成し、半導体発光素子２からの光を効率良く反射させても良い。
【００６７】
なお、モールド２４（２４Ａ〜２４Ｅ）は、透明なアクリルやポリカーボネート等で成形した物を無色透明なエポキシ樹脂等の接着剤で半導体発光素子２を包囲するようにリードフレーム２３や基板２３に接着しても良い。
【００６８】
リード端子２６は、導通性および弾性力のある燐青銅等の銅合金材等からなるリードフレーム２３を直接取り出して形成される。また、基板２３にリード端子２６を設けて配線パターンと電気的に接続するように構成することもできる。
【００６９】
このように、光源２２Ａ，２２Ｄ，２２Ｅは、半導体発光素子２からの光を円錐面２５ａ，２５ｂで全反射するので、円周方向に半導体発光素子２からの光を大部分出射することができる。
【００７０】
同様に光源２２Ｂは、半導体発光素子２からの光を円錐面２５ａと放射状の曲面２７ａとで全反射を繰り返して、漏斗形状２７の先端部２７ｂから円周方向に反射するので、半導体発光素子２からの光を大部分出射することができる。
【００７１】
さらに、光源２２Ｃは、半導体発光素子２からの光を四角錐面２８ａで全反射をして四方向に反射するので、半導体発光素子２からの光を大部分出射することができる。
【００７２】
なお、平面発光装置１に利用する場合、これら光源２２（２２Ａ〜２２Ｅ）の頂部には、平面全体が均一な出射光を必要とするために微量の光の漏れがあっても良い。
【００７３】
導光体３は、屈折率が１．４〜１．７程度の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等により形成される。図７（ａ），（ｂ）に示す導光体３は、外形が円形状に形成されている。この導光体３の中心位置には、光源２２Ａや２２Ｂを挿入する円形の開口部２１または裏面部３２に円形の凹部２１が設けられる。開口部２１または凹部２１の周壁面は、光源２２Ａや２２Ｂからの光を導く円形状の入射部２０を形成している。
【００７４】
また、導光体３には、表面部３１や裏面部３２に入射部（開口部２１）を中心として放射状に同心円上に入射部２０（開口部２１）方向に向く傾斜部３３を有した凹形状３４（３４Ａ）が設けられている。
【００７５】
即ち、この傾斜部３３を有した凹形状３４Ａは、開口部２１を中心に環状の凹形状３４Ａが同心に多重に導光体３の表面部３１や裏面部３２に設けた構造である。
【００７６】
なお、図７（ａ），（ｂ）の例では、裏面部３２のみに傾斜部３３を有した凹形状３４Ａを設けている。
【００７７】
また、導光体３としては、図８（ａ），（ｂ）に示す構成を採用しても良い。図８（ａ），（ｂ）に示す導光体３は、外形が四角形状に形成される。この導光体３の中心位置には、光源２２Ｃを挿入する四角形状の開口部２１または裏面部３２に四角形状の凹部２１が設けられる。開口部２１または凹部２１の周壁面は、光源２２Ｃからの光を導く四角形状の入射部２０を形成している。
【００７８】
また、導光体３には、表面部３１や裏面部３２に入射部（開口部２１）を中心として平行に入射部２０（開口部２１）方向に向く傾斜部３３を有した凹形状３４（３４Ｂ）が設けられている。
【００７９】
即ち、この傾斜部３３を有した凹形状３４Ｂは、開口部２１からの同距離に設けた入射部２０（開口部２１）に平行な４つの凹部の端部が接続されたものであり、開口部２１を中心に四角の環状が同心に多重に導光体３の表面部３１や裏面部３２に設けた構造である。
【００８０】
なお、図８（ａ），（ｂ）の例では、裏面部３２のみに傾斜部３３を有した凹形状３４Ｂを設けている。また、凹形状３４は、傾斜部（傾斜面）３３が入射部２０方向に向く形状であれば良い。例えば図９に示すように、断面形状が二等辺三角形の傾斜部３３ａや直角三角形の傾斜部３３ｂを傾斜部３３として採用することができる。
【００８１】
上記のように構成される導光体３は、図９に示すように、開口部２１に備えた光源２２Ａ〜２２Ｅからの略平行な光線を入射部２０から導く。そして、導光体３内に導かれた光線Ｌは、導光体３の裏面部３２に設けた凹形状３４（３４Ａ，３４Ｂ）の入射部２０方向に向く傾斜部３３ａで全反射して表面部３１の上方へ光線Ｌ１を出射する。
【００８２】
同様に、導光体３は、図９に示すように、開口部２１に備えた光源２２Ａ〜２２Ｅからの光線が入射部２０から導入されると、導光体３内に導かれた光線Ｌは、導光体３の表面部３１に設けた凹形状３４（３４Ａ，３４Ｂ）の入射部２０方向に向く傾斜部３３ｂで屈折して表面部３１の上方へ光線Ｌ２を出射する。
【００８３】
このように、導光体３は、入射部２０方向に向く傾斜部３３（３３ａ，３３ｂ）によって入射部２０から進入した光源２２からの光を傾斜部３３で全反射や屈折等をして導光体３の表面部３１の中心から円周方向や四方向に放射状に表面部３１から光線Ｌ１やＬ２を出射することができる。
【００８４】
なお、凹形状３４の形状は、出射角を決定するような形状を選択すれば、表面部３１から出射する出射光の目的等に合わせることができる。また、凹形状３４は、入射部２０方向に向く傾斜部３３を有する形状ならどんな形状でも良い。
【００８５】
例えば図９に示すように、断面形状が二等辺三角形や直角三角形の他、逆三角、矩形、円弧等で、連続な溝やドット等の形状およびサイズを自由に選択することができる。
【００８６】
また、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、導光体３の中心位置に光源２２Ａや２２Ｂを挿入する円形の開口部２１または裏面部３２に円形の凹部２１を設け、入射部２０方向に向く傾斜部３３を有する凹形状３４を備えた各種の形状を採用することができる。例えば図１０（ａ）や図１０（ｂ）の様な形状の導光体３を採用した場合、開口部２１または裏面部３２に円形の凹部２１に橙色等の光源２２Ａや２２Ｂを挿入し、導光体３を回転を可能にする。これにより、道路交通のガードレール等に用いられる注意表示器をもっと明るく自発光により自動車の運転者に知らせることが可能である。
【００８７】
また、導光体３を図１０（ｃ）や図１０（ｄ）に示す形状とし、ディスプレイ単体として、光源２２Ａや２２Ｂの発光色をカラフルにすることにより利用することが可能である。
【００８８】
平面発光装置１は、図１１に示すように、光源２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｅの何れか）と、円形の導光体３Ａとを備えて概略構成される。この場合の光源２２は、前述したように、リードフレーム２３や基板２３上の載置面に載置した半導体発光素子２からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子２の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子２の対向する面２５ａ，２５ｂで全反射を行い、載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドしたものである。導光体３Ａは、光源２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｅの何れか）からの光を導く入射部２０が中心に位置し、光源２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｅの何れか）を挿入する開口部２１または裏面部３２に凹部２１を有している。また、導光体３は、入射部２０を中心として放射状に同心円上に入射部２０方向に向く傾斜部３３を有した凹形状３４Ａが表面部３１や裏面部３２に設けられている。
【００８９】
そして、上記構成による平面発光装置１では、光源２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｅの何れか）から円周方向な放射状に出射した光線Ｌを凹形状３４の傾斜部３３で全反射や屈折等をして導光体３の表面部３１から光線Ｌ１，Ｌ２を出射する。
【００９０】
よって、半導体発光素子２からの出射光Ｌ１，Ｌ２を効率良く導光体３の表面部３１から出射でき、どの位置でも高輝度で斑の無い平面発光を得ることができる。
【００９１】
また、平面発光装置１としては、別の構成も考えられる。この場合の光源２２Ｃは、前述したように、リードフレーム２３や基板２３上の載置面に載置した矩形状の半導体発光素子２からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子２の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子２に対向する位置が逆向きの四角錐形状２８に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドしたものである。導光体３Ｂは、光源２２Ｃからの光を導く入射部２０が中心に位置し、光源２２Ｃを挿入する四角形状の開口部２１または裏面部３２に四角形状の凹部２１が設けられる。また、導光体３Ｂは、入射部２０を中心として平行に入射部２０方向に向く傾斜部３３を有した凹形状３４Ｂが表面部３１や裏面部３２に設けられる。
【００９２】
そして、上記構成による平面発光装置１の場合も同様に、光源２２Ｃから開口部２１または裏面部３２の凹部２１に平行に出射した光線Ｌを凹形状３４Ｂの傾斜部３３で全反射や屈折等をして導光体３の表面部３１から光線Ｌ１，Ｌ２を出射する。
【００９３】
よって、半導体発光素子２からの出射光Ｌ１，Ｌ２を効率良く導光体３の四方の表面部３１から出射でき、どの位置でも高輝度で斑の無い平面発光を得ることができる。
【００９４】
また、平面発光装置１は、光源２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ）に載置する半導体発光素子２の出射光を赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光を各々３つの導光体３の開口部２１または裏面部３２の凹部２１に各々挿入し、各導光体３の表面部３１から赤色光、緑色光、青色光の各々を出射する３つの導光体３を重ね合わせた構成とすることができる。この他、導光体３をモザイクに並べ、光源２２を制御することにより、出射光をフルカラで表せることができる。しかも、光源２２の赤色光、緑色光、青色光を同時に出射することにより、白色光を得ることができる。例えば、交通信号や自動車のテールランプの様な単色利用やモザイク状に並べることによって大型のフルカラ画面を再現することができる。
【００９５】
なお、ここでは図示しないが、導光体３からの微小の漏れ光や、反射効率を良くするために導光体３の裏面部３２の下側近傍に反射体を別途設けても良い。
この場合の反射体は、熱可塑性樹脂に例えば酸化チタンのような白色材料を混入したシートや熱可塑性樹脂のシートにアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層した物やシート状金属で構成される。
【００９６】
先に説明したように、導光体の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので、導光体の入射部で屈折する屈折角γはγ＝０〜±４２°程度の範囲内になる。また、屈折角γ＝０〜±４２°の範囲内で導光体内に入射した光は、導光体と空気層（屈折率ｎ＝１）との境界面で臨界角αがα＝４２°程度になる。したがって、導光体の表面部や裏面部に光線を偏向する凸や凹等がない場合や臨界角αを越えなければ、導光体内の光は表面部や裏面部で全て全反射しながら入射部の反対方向の反入射部３５方向へ進むことになる。
【００９７】
図１３は本発明に係る平面発光装置の他の構成例を示している。図１３に示す平面発光装置１は、上述した構成の光源２２と、光源２２からの光を導く入射部２０ｂを中心に位置し、光源２２を挿入する挿入部としての開口部２１または裏面部３２に凹部２１を設け、入射部２０ｂから遠ざかるに従って厚さが厚くなる楔形状の導光体３と、光を反射する反射体６０からなる。なお、光源２２が挿入される開口部２１または裏面部３２の凹部２１は、使用される光源２２の外形に合わせた形状とされる。
【００９８】
ここで、入射部２０ｂから遠ざかるに従って厚さが厚くなる楔形状の導光体３での光の軌跡について図１４を参照しながら説明する。
入射部２０ｂから入射した光は、屈折角γ＝０〜±４２°の範囲内で導光体３内に入射し、光偏向素子３４が存在しなければ、楔形状であっても光がリークすることなく反入射部３５にまで達する。
しかし、反入射部３５まで達した光は、反射体６０によって反射され、光線Ｌｒとして再度入射部２０ｂ方向に進みながら表面部３１や裏面部３２で全反射を繰り返し、幾度かの表面部３１や裏面部３２に対しての入射角が導光体３のテーパ角によって臨界角αを破り表面部３１から出射角の大きな出射光ＬＬを出射する。
【００９９】
以上のように、本例では、入射部２０ｂから遠ざかるに従って厚さが厚くなる楔形状の導光体３により入射部２０ｂ（光源２２）方向にテーパーリークを利用している。これにより、一般のような入射部から遠ざかるに従って厚さが薄くなる楔形状の導光体では、入射部から離れるように広がって出射してしまうため、平面発光装置の正面からの観測では輝度の低下として認識されてしまうが、本発明の導光体３や平面発光装置１では、入射部２０ｂに向かって出射するため、平面発光装置１の正面からの観測では輝度の向上として認識される。
【０１００】
なお、ここでは図示しないが、このような出射角の大きな出射光を効率良く利用するために導光体３の上部に頂角が導光体３に向くようにプリズムシート等を用いることができる。この場合、出射光をプリズムの一側面からプリズム内に導き、さらに他のプリズムの一側面で全反射をして、略垂直に上方に出射することができる。
【０１０１】
また、導光体３の表面部３１や裏面部３２に光偏向素子３４を設ける構成としても良い。
なお、光偏向素子３４は、表面部３１および裏面部３２に対して球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四柱柱、円柱等から成る形状を垂直に設けたり、三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平に設ける。
また、これら球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等をランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で表面部３１および裏面部３２に対して垂直に設けたり、三角柱、四角柱、半円柱等を直線や曲線に任意の分布で表面部３１および裏面部３２に対して水平に設ける。
【０１０２】
光偏向素子３４を設けることで、導光体３の楔形状により反入射部３５まで達した光が反射体６０によって反射された臨界角ぎりぎりの光を屈折させて出射することができる。また、全反射をして反対側に光を偏向しで反対側から出射することができる。さらに、光偏向素子３４の分布によって出射量や出射させる位置をコントロールすることができる。
【０１０３】
図１５は本発明に係る平面発光装置の更に他の構成例を示している。図１５に示す平面発光装置１は、上述した構成の光源２２と、光源２２からの光を導く入射部２０ｂを中心に位置し、光源２２を挿入する挿入部としての開口部２１を設け、入射部２０ｂから遠ざかるに従って厚さが厚くなる楔形状の導光体３と、同様に光源２２からの光を導く入射部２０ｂを中心に位置し、光源２２を挿入する挿入部としての裏面部３２に凹部２１を設け、入射部２０から遠ざかるに従って厚さが薄くなる（入射部２０に近づく従って厚さが厚くなる）楔形状の導光体３とを互いに傾斜する面３１，３２を向かい合わせにし、光源２２を開口部２１および裏面部３２の凹部２１に挿入し、最終裏面部３２と入射部以外の側面部３５，３６（反入射部３５，３６）とを覆う反射体６０からなる。なお、光源２２が挿入される開口部２１または裏面部３２の凹部２１は、使用される光源２２の外形に合わせた形状とされる。
【０１０４】
ここで、入射部２０ｂから遠ざかるに従って厚さが厚くなる楔形状の導光体３を下方に配置し、入射部２０から遠ざかるに従って厚さが薄くなる楔形状の導光体３を上方に配置して重ね合わせた場合の光の軌跡について図１６を参照しながら説明する。
【０１０５】
下方にある入射部２０ｂから遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体３の光の軌跡については図１４で説明したのでここでは省略する。
また、入射部２０から遠ざかるに従って厚さが薄くなる楔形状の導光体３は、テーパー形状であるために、屈折角γ＝±４２°に近い光が導光体３の傾斜角度とによって臨界角を破り入射部２０から離れるように出射する。
【０１０６】
以上に様に、テーパーリークの利用のみの説明であるが、光偏向素子３４を設けることによってより効果的な出射光が得られる点ついて説明する。
下部方向にある導光体３は、反入射部３５まで達した光が反射体６０によって反射され、入射部２０ｂ方向に進む時、一部はテーパーリークによって表面部３１ｂから光線ＬＬを出射し、この光線ＬＬが上部にある導光体３の裏面部３２に設けた光偏向素子３４に達する。例えば光偏向素子３４がプリズム形状をなす場合、一度光線ＬＬはプリズムの一側面からプリズム内に進入し、プリズムの他の側面で全反射をして、略垂直に導光体３を透過して表面部３１から光線Ｌ１を出射する。
【０１０７】
また、導光体３の反入射部３５まで達して反射体６０により反射され、入射部２０ｂ方向に進んだ光線Ｌｒは、裏面部３２ｂに設けた光偏向素子３４によって全反射する。この全反射した光線Ｌ１０は、表面部３１ｂ方向に進み、表面部３１ｂから出射して、上部の導光体３の裏面部３２から導光体３内に進み、この導光体３を透過して表面部３１から光線Ｌ１を出射する。
【０１０８】
さらに、ここでは図示しないが裏面部３２ｂから出射したリーク光等は、裏面部３２ｂの下方に設けた反射体６０によって反射され再度導光体３内に光を戻す。
【０１０９】
また、上部方向にある導光体３は、入射部２０からの光の内、屈折角γ＝±４２°に近い臨界角ぎりぎりの光を光偏向素子３４で屈折し、表面部３１から光線Ｌ２を出射する。
さらに、導光板３内に閉じ込められ、反入射部３６方向に進み反射体６０によって反射され再び入射部２０方向に進む時にも光偏向素子３４で屈折して表面部３１から光線を出射することができる。
【０１１０】
なお、ここでは、光偏向素子３４をプリズムで説明したが、形状はどんなものでも良く、光に対して傾斜面を有すれば良い。
【０１１１】
このように、平面発光装置１は光源２２からの光を入射部２０と入射部２０ｂから導光体３内に光を導き、１つの導光体３によって導光体３内に進んだ光を反射体６０によって入射部２０ｂ方向に反射した光を光偏向素子３４やテーパーリークにより入射部３０ｂ方向に出射する出射光と、他の導光体３内に進んだ光を光偏向素子３４やテーパーリークにより反入射部３６方向に出射する出射光とによって嗜好性の異なる２つの出射光を出射することができる。
【０１１２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る光源は、モールドが半導体発光素子から載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子に対向する位置に設けた面で全反射を行い、載置面に略平行に放射状に出射するので、表面（上面）よりも円周方向に出射する輝度が高い。従って、半導体発光素子からの光エネルギの大部分を略平行に放射状に偏向することができる。
【０１１３】
また、請求項２に係る光源は、モールドの全体が円柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの円錐形状に切除した形状とするので、円錐面で全反射をして円周方向（３６０度の範囲を出射する）に半導体発光素子からの光を大部分出射することができる。これにより、光エネルギの大部分を偏向することができる。
【０１１４】
さらに、請求項３に係る光源は、モールドの全体が円柱形状を成し、半導体発光素子の対向する上部位置が円柱形状よりも外側に放射状の曲面を有した漏斗形状であるとともに上部位置が逆向きの円錐形状に切除した形状であるので、円錐形状の面と放射状の曲面とで全反射を繰り返し、漏斗形状の先端部から円周方向（３６０度の範囲を出射する）に半導体発光素子からの光を大部分出射することができる。これにより、光エネルギの大部分を円周方向に偏向することができる。
【０１１５】
また、請求項４に係る光源は、モールドの全体が半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角柱の底辺とが接続する形状とするので、四角錐面で全反射をして四方向（１８０度の範囲で四方向）に半導体発光素子からの光を大部分出射することができる。これにより、光エネルギの大部分を四方向に偏向することができる。
【０１１６】
さらに、請求項５に係る光源は、半導体発光素子を赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光あるいは赤色発光、緑色発光、青色発光を一体にしたので、単色光や白色光を得ることができる。その結果、自由な発光色を再現することができる。
【０１１７】
また、請求項６に係る導光体は、入射部が導光体の中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として放射状に同心円上に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたので、入射部から進入した光源からの光を傾斜部で全反射や屈折等をして導光体の表面部の中心から円周方向（３６０度の範囲）に放射状に出射することができる。これにより、高輝度で斑の無い出射光を得ることができる。
【０１１８】
さらに、請求項７に係る導光体は、入射部が導光体の中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたので、入射部から進入した光源からの光を傾斜部で全反射や屈折等をして導光体の表面部の中心から四方向（１８０度の範囲で四方向）に放射状に出射することができる。その結果、高輝度で斑の無い出射光を得ることができる。
【０１１９】
また、請求項８に係る導光体は、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であるので、導光体が入射部から遠ざかるに従って導光体の厚さが厚くなる場合には、入射部から進入した光はすぐには導光体内から出られず、入射部の反対方向に進み、ここで反射されて入射部方向に向かう時にテーパーリークにより出射する、また入射部に近づくに従って導光体の厚さが厚くなる場合には、入射部の反対方向に進む時にテーパ−リークによる出射し、これらの他に光偏向素子によって屈折や全反射を起し出射する。さらに導光体の厚さが一定である場合には、テーパ−リークにより出射する事無く光偏向素子によって屈折や全反射を起し出射する。これにより、目的とする出射方向に対応した出射光を得ることができる。
【０１２０】
さらに、請求項９に係る導光体は、表面部および裏面部に対して球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光偏向素子を設けるので、屈折させて外部に出射したり、一度屈折してから全反射して再度導光体に戻したり、全反射して反対側から出射したり全反射して再度導光体に戻すことができる。これにより、光の進ませる方向を目的通りに制御することができる。
【０１２１】
また、請求項１０に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子が載置され、半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い、載置面に略並行に放射状に出射するように半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として放射状に同心円上に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から円周方向な放射状（３６０度の範囲）に出射した光線を傾斜部で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、半導体発光素子からの出射光を効率良く導光体の表面部から出射でき、どの位置でも高輝度で斑の無い平面発光を得ることができる。このため、自由な色の出射光を高輝度で斑の無い出射光が得ることができるとともに薄く広い面積を得ることができ、交通信号や自動車等およびディスプレイ等に利用するのに最適な形状をしている。
【０１２２】
さらにまた、請求項１１に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子が載置され、半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状に半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から開口部または裏面部の凹部に平行（１８０度の範囲で四方）に出射した光線を傾斜部で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、半導体発光素子からの出射光を効率良く導光体の四方の表面部から出射でき、どの位置でも高輝度の斑の無い平面発光を得ることができる。これにより、自由な色の出射光を高輝度で斑の無い出射光が得ることができるとともに薄く広い面積を得ることができ、大型の表示画面等に利用するのに最適な形状を有している。
【０１２３】
またさらに、請求項１２に係る平面発光装置は、赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光を出射する各光源を３つの導光体の開口部または裏面部の凹部に各々挿入し、各導光体の表面部から赤色光、緑色光、青色光の各々を出射する３つの導光体を重ね合わせたので、光源を制御することによって出射光がフルカラを表せることができるとともに赤色光、緑色光、青色光を同時に出射することによって白色光を得ることができる。このため、フィルタ等が要らなく応答速度の速い平面発光装置を得ることができる。
【０１２４】
さらに、請求項１３に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から円周方向で放射状に出射した光線を光偏向素子で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、出射光の方向や視野角をコントロールすることができる。これにより、目的に合った円盤状の高輝度な出射光を得ることができる。
【０１２５】
また、請求項１４に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から開口部または裏面部の凹部に平行に出射した光線を光偏向素子で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、出射光の方向や視野角をコントロールすることができる。これにより、目的に合った四角状の高輝度な出射光を得ることができる。
【０１２６】
さらに、請求項１５に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する開口部を設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する凹部を裏面部に設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、光源を前記各々の導光体の開口部および裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを反射体で覆い、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を反射体によって入射部方向に反射した光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得るので、互いに出射方向の異なる導光体を用いることによって視野角の広い出射光を得ることかできるとともに多くの出射光を出射することができる。これにより、円形状で広範囲で高輝度の出射光を得ることができる。
【０１２７】
また、請求項１６に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部を設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の凹部を裏面部に設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、光源を各々の導光体の開口部および裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを反射体で覆い、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を反射体によって入射部方向に反射した光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得るので、互いに出射方向の異なる導光体を用いることによって視野角の広い出射光を得ることができるとともに多くの出射光を出射することができる。これにより、四角状で広範囲で高輝度の出射光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る平面発光装置の概略構成を示す斜視図
【図２】本発明に係る光源の実施の形態を示す斜視図
【図３】（ａ）本発明に係る光源の実施の形態を示す斜視図
（ｂ）（ａ）の側面図
【図４】本発明に係る光源の実施の形態を示す斜視図
【図５】（ａ）本発明に係る光源の実施の形態を示す斜視図
（ｂ）（ａ）の側面図
【図６】（ａ）本発明に係る光源の実施の形態を示す斜視図
（ｂ）（ａ）の側面図
【図７】（ａ）本発明に係る導光体の平面図
（ｂ）（ａ）の側断面図
【図８】（ａ）本発明に係る導光体の平面図
（ｂ）（ａ）の側断面図
【図９】（ａ）〜（ｄ）本発明に係る導光体の他の実施の形態を示す平面図
【図１０】本発明に係る導光体の凹形状に於ける光の軌跡の概略図
【図１１】本発明に係る平面発光装置の光の軌跡の概略図
【図１２】（ａ）従来の平面発光装置の一部拡大平面図
（ｂ）（ａ）の側断面図であって、光の軌跡の概略図
【図１３】本発明に係る平面発光装置の概略構成を示す図
【図１４】図１３の平面発光装置における右半部の光の軌跡の概略図
【図１５】本発明に係る平面発光装置の概略構成を示す図
【図１６】図１５の平面発光装置における右半部の光の軌跡の概略図
【符号の説明】
１…平面発光装置、２…半導体発光素子、３（３Ａ，３Ｂ）…導光体、２０，２０ｂ…入射部、２１…開口部、凹部、２２（２２Ａ〜２２Ｅ）…光源、２３…リードフレーム、基板、２４（２４Ａ〜２４Ｅ）…モールド、２５…円錐形状、２５ａ…面、２５ｂ…曲面、２６…リード端子、２７…漏斗形状、２７ａ…曲面、２７ｂ…先端、２８…四角錐形状、２８ａ…面、３１，３１ｂ…表面部、３２，３２ｂ…裏面部、３３（３３ａ，３３ｂ）…傾斜部、３４（３４Ａ，３４Ｂ）…凹形状、３５，３６…反入射部、６０…反射体、Ｌ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌｒ，ＬＬ…光線。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体発光素子を用いて半導体発光素子のサイド方向に出射する光源と、この光源を中心に設けて放射方向に進んだ光線を平坦な表面部から出射する導光体と、これら光源と導光体を用いて高輝度な平面発光装置を得て、例えば鉄道信号灯、交通信号灯や大型のディスプレや車のテールランプ等に利用できる光源および導光体ならびに平面発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光源としては、リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子を載置し、この半導体発光素子からリードフレームや基板とは反対方向（半導体発光素子の上部表面方向）に出射される光を集光するため、透明樹脂等によって半導体発光素子の出射面側を砲弾形状にモールドをしたり、単に半導体発光素子を封印した構成が知られている。
【０００３】
また、従来の導光体としては、矩形形状で４辺の１辺や２辺若しくは隅の近傍に光源を備え、導光体の表面部や裏面部にプリズム等の溝を施したり、凸形状や凹形状のドット等を設け、光源から離れる程、これら溝やドット等を多く設けるものが知られている。
【０００４】
さらに、従来の平面発光装置としては、上記の光源や導光体を用いたもので、砲弾形状にモールド成形した半導体発光素子や矩形形状にモールド成形した半導体発光素子チップ等やこれらをアレー状に並べた光源を表面部や裏面部に光源から離れる程多くプリズム等の溝や凸形状、凹形状のドット等を設けた導光体の側面や隅に光源を備えたものが知られている。この平面発光装置では、光源の一方向から導光体内に光を導き、導光体の一方向から進んでくる光を表面部方向に反射させて表面部から出射させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の光源は、リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子を載置し、リードフレームや基板とは反対方向（半導体発光素子の上部表面方向）から出射される光を集光するため、透明樹脂等によって半導体発光素子の出射面側を砲弾形状にモールドをしたり、単に半導体発光素子を封印した構成となっている。これにより、半導体発光素子の光は、リードフレームや基板上に載置した載置面の上方（半導体発光素子の表面からの出射方向）に出射される。このため、特に砲弾形状の場合には、指向性の強い（狭い出射角度の）ビームになって出射してしまう課題がある。
【０００６】
また、従来の導光体は、矩形形状で４辺の１辺や２辺若しくは隅の近傍に光源を備え、導光体の表面部や裏面部にプリズム等の溝を施したり、凸形状や凹形状のドット等を設け、光源から離れる程、これら溝やドット等を多く設ける構成となっている。これにより、光源からの光を一方向または二方向から取り込み、導光体の一方向から進んでくる光を表面部方向等へ反射や屈折等によって出射している。従って、入射面部から距離が長いと、両端での輝度差が出たり、側面部での出射等によるロス等の発生に課題がある。
【０００７】
さらに、従来の平面発光装置として、上記の光源や導光体を用い、砲弾形状にモールド成形した半導体発光素子や矩形形状にモールド成形した半導体発光素子チップ等やこれらをアレー状に並べた光源を表面部や裏面部に光源から離れる程多くプリズム等の溝や凸形状、凹形状のドット等を設けた導光体の側面や隅に光源を備えた構成となっている。これにより、光源の一方向から導光体内に光を導き、導光体の一方向から進んでくる光を表面部方向に反射させて表面部から出射させている。しかし、この構成では、光源からの光線が直接的に導光体の入射面部から進入する。しかも、光源自身に指向性が強くあるため、入射面部の近傍に光源の映り込みが現れてしまう課題がある。
【０００８】
また、アレー状に並べた光源の場合には、光源自身の指向性により輝度的に波のように斑が現れてしまう課題がある。
さらに、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、従来の光源４０，４１を本発明の導光体３を用いて平面発光装置５０を構成した場合に於いても以下に説明するような課題がある。図１２（ａ），（ｂ）に於いて、導光体３の中心位置に光源４０，４１を配置するとき、導光体３の開口部２１が円形状や四角形状なので、光源４０，４１を円や四角の環状に設けなければ成らない。このため、光源４０，４１の配置方法や必要空間やリード４２等の接続配線等の課題がある。しかも、図１２（ａ）に示すように、光源４０，４１自身の指向性により、光源４０，４１個々の光線Ｌ４０，Ｌ４１が放射状になり、はっきりとした光線の斑が発生してしまう課題がある。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、リードフレームや基板上の載置面に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行うように円柱形状や四角柱形状の上部の半導体発光素子に対向する位置が逆向きの円錐形状や四角錐形状に切除し、載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する円形または四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに裏面部に前記入射部を中心として放射状に同心円上または平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から横方向の放射状に出射した光線を傾斜部で全反射や屈折して導光体の表面部から出射し、輝度が高く斑の無い発光が得られる光源および導光体ならびに平面発光装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る光源は、モールドが半導体発光素子から載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子に対向する位置に設けた面で全反射を行い、載置面に略平行に放射状に出射することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に係る光源は、モールドが半導体発光素子から載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子に対向する位置に設けた面で全反射を行い、載置面に略平行に放射状に出射するので、表面（上面）よりも円周方向に出射する輝度が高い。
【００１２】
また、請求項２に係る光源は、モールドの全体が円柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの円錐形状に切除した形状とすることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る光源は、モールドの全体が円柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの円錐形状に切除した形状とするので、円錐面で全反射をして円周方向（３６０度の範囲を出射する）に半導体発光素子からの光を大部分出射することができる。
【００１４】
さらに、請求項３に係る光源は、モールドの全体が円柱形状を成し、半導体発光素子に対向する上部位置が円柱形状よりも外側に放射状の曲面を有した漏斗形状であるとともに上部位置が逆向きの円錐形状に切除した形状であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る光源は、モールドの全体が円柱形状を成し、半導体発光素子に対向する上部位置が円柱形状よりも外側に放射状の曲面を有した漏斗形状であるとともに上部位置が逆向きの円錐形状に切除した形状であるので、円錐形状の面と放射状の曲面とで全反射を繰り返し、漏斗形状の先端部から円周方向（３６０度の範囲を出射する）に半導体発光素子からの光を大部分出射することができる。
【００１６】
また、請求項４に係る光源は、モールドの全体が半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角柱の底辺とが接続する形状とすることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る光源は、モールドの全体が半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角柱の底辺とが接続する形状とするので、四角錐面で全反射をして四方向（１８０度の範囲で四方向）に半導体発光素子からの光を大部分出射することができる。
【００１８】
さらに、請求項５に係る光源は、半導体発光素子を赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光あるいは赤色発光、緑色発光、青色発光を一体にしたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５に係る光源は、半導体発光素子を赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光あるいは赤色発光、緑色発光、青色発光を一体にしたので、単色光は白色光を得ることができる。
【００２０】
また、請求項６に係る導光体は、入射部が導光体の中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として放射状に同心円上に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項６に係る導光体は、入射部が導光体の中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として放射状に同心円上に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたので、入射部から進入した光源からの光を傾斜部で全反射や屈折等をして導光体の表面部の中心から円周方向（３６０度の範囲）に放射状に出射することができる。
【００２２】
さらに、請求項７に係る導光体は、入射部が導光体の中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に四角形状の凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたことを特徴とする。
【００２３】
請求項７に係る導光体は、入射部が導光体の中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に四角形状の凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたので、入射部から進入した光源からの光を傾斜部で全反射や屈折等をして導光体の表面部の中心から四方向（１８０度の範囲で四方向）に放射状に出射することができる。
【００２４】
また、請求項８に係る導光体は、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であることを特徴とする。
【００２５】
請求項８に係る導光体は、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であるので、導光体が入射部から遠ざかるに従って導光体の厚さが厚くなる場合には、入射部から進入した光はすぐには導光体内から出られず、入射部の反対方向に進み、ここで反射されて入射部方向に向かう時にテーパーリークにより出射する、また入射部に近づくに従って導光体の厚さが厚くなる場合には、入射部の反対方向に進む時にテーパ−リークによる出射し、これらの他に光偏向素子によって屈折や全反射を起し出射する。さらに導光体の厚さが一定である場合には、テーパ−リークにより出射する事無く光偏向素子によって屈折や全反射を起し出射する。
【００２６】
さらに、請求項９に係る導光体は、表面部および裏面部に対して球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光偏向素子を設けることを特徴とする。
【００２７】
請求項９に係る導光体は、表面部および裏面部に対して球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光偏向素子を設けるので、屈折させて外部に出射したり、一度屈折してから全反射して再度導光体に戻したり、全反射して反対側から出射したり全反射して再度導光体に戻すことができる。
【００２８】
また、請求項１０に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子が載置され、半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い、載置面に略並行に放射状に出射するように半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として放射状に同心円上に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から円周方向な放射状に出射した光線を傾斜部で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射することを特徴とする。
【００２９】
請求項１０に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子が載置され、半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い、載置面に略並行に放射状に出射するように半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として放射状に同心円上に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から円周方向な放射状（３６０度の範囲）に出射した光線を傾斜部で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、半導体発光素子からの出射光を効率良く導光体の表面部から出射でき、どの位置でも高輝度で斑の無い平面発光を得ることができる。
【００３０】
さらにまた、請求項１１に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上の載置面に矩形状の半導体発光素子が載置され、半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状に半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に四角形状の凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から開口部または裏面部の凹部に平行に出射した光線を傾斜部で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射することを特徴とする。
【００３１】
請求項１１に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上の載置面に矩形状の半導体発光素子が載置され、半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状に半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に四角形状の凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から開口部または裏面部の凹部に平行（１８０度の範囲で四方）に出射した光線を傾斜部で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、半導体発光素子からの出射光を効率良く導光体の四方の表面部から出射でき、どの位置でも高輝度の斑の無い平面発光を得ることができる。
【００３２】
またさらに、請求項１２に係る平面発光装置は、赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光を出射する各光源を３つの導光体の開口部または裏面部の凹部に各々挿入し、各導光体の表面部から赤色光、緑色光、青色光の各々を出射する３つの導光体を重ね合わせたことを特徴とする。
【００３３】
請求項１２に係る平面発光装置は、赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光を出射する各光源を３つの導光体の開口部または裏面部の凹部に各々挿入し、各導光体の表面部から赤色光、緑色光、青色光の各々を出射する３つの導光体を重ね合わせたので、光源を制御することによって出射光がフルカラを表せることができるとともに赤色光、緑色光、青色光を同時に出射することによって白色光を得ることができる。
【００３４】
また、請求項１３に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から円周方向で放射状に出射した光線を光偏向素子で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射することを特徴とする。
【００３５】
請求項１３に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から円周方向で放射状に出射した光線を光偏向素子で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、出射光の方向や視野角をコントロールすることができる。
【００３６】
さらに、請求項１４に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から開口部または裏面部の凹部に平行に出射した光線を光偏向素子で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射することを特徴とする。
【００３７】
請求項１４に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から開口部または裏面部の凹部に平行に出射した光線を光偏向素子で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、出射光の方向や視野角をコントロールすることができる。
【００３８】
また、請求項１５に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する開口部を設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する凹部を裏面部に設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、光源を前記各々の導光体の開口部および裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを反射体で覆い、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を反射体によって入射部方向に反射した光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得ることを特徴とする。
【００３９】
請求項１５に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する開口部を設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する凹部を裏面部に設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、光源を前記各々の導光体の開口部および裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを反射体で覆い、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を反射体によって入射部方向に反射した光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得るので、互いに出射方向の異なる導光体を用いることによって視野角の広い出射光を得ることかできるとともに多くの出射光を出射することができる。
【００４０】
さらに、請求項１６に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部を設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の凹部を裏面部に設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、光源を各々の導光体の開口部および裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを反射体で覆い、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を反射体によって入射部方向に反射した光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得ることを特徴とする。
【００４１】
請求項１６に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部を設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の凹部を裏面部に設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、光源を各々の導光体の開口部および裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを反射体で覆い、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を反射体によって入射部方向に反射した光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得るので、互いに出射方向の異なる導光体を用いることによって視野角の広い出射光を得ることができるとともに多くの出射光を出射することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき説明する。
なお、本発明は、セラミック基板、液晶ポリマー樹脂基板、ガラス布エポキシ樹脂基板等の基板や金属薄板からなるリードフレーム上、またはこれら基板やリードフレームの電気配線パターン上に設けた半導体発光素子を透明樹脂等で全体を円柱や四角柱にし、その上部を円錐状や四角錘状に切除した形状にモールドし、半導体発光素子からの上方に出射する出射光をモールドの円錐や四角錐の面で全反射をして横方向（放射状方向）に光線を偏向させて出射する光源と、中心位置に設けた円形状や四角形状の開口部または裏面の凹部に光源を挿入し、開口部または凹部の周壁面による入射部を中心に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とによって、導光体の入射部から進入した光源からの光を凹形状の傾斜部で全反射や屈折等をして導光体の表面部の中心から放射状に出射することができる光源および導光体ならびに平面発光装置を提供することにある。
【００４３】
図１は本発明に係る平面発光装置の概略構成を示す斜視図、図２乃至図６は本発明に係る光源の各実施の形態を示す図、図７および図８は本発明に係る導光体の実施の形態を示す図、図９は本発明に係る導光体の凹形状における光の軌跡の概略図、図１０は本発明に係る導光体の他の実施の形態を示す図、図１１は本発明に係る平面発光装置の光の軌跡の概略図、図１３は本発明に係る平面発光装置の概略構成を示す図、図１４は図１３の平面発光装置における右半部の光の軌跡の概略図、図１５は本発明に係る平面発光装置の概略構成を示す図、図１６は図１５の平面発光装置における右半部の光の軌跡の概略図である。なお、図１、図７、図８、図１０に於いて、凹形状は１本の細線で簡略的に表現している。
【００４４】
本例の平面発光装置１は、図１に示すように、円形の導光体３の中心に開口部２１が設けられ、この開口部２１に半導体発光素子からの出射方向（垂直）を略並行に放射状に出射する光源２２（２２Ａ〜２２Ｅ）が挿入されて概略構成される。図１１に示すように、開口部２１の周壁面は、光源２２からの光を導く入射部２０を形成している。また、表面部３１や裏面部３２には、開口部２１の入射部２０を中心として放射状に同心円上に入射部２０方向に向く傾斜部を有した凹形状３４が形成される。なお、開口部２１に代えて、導光体３の裏面部３２の中心に凹部２１を形成しても良い。この場合、凹部２１の周壁面が光源２２からの光線を導光体２内に導く入射部２０となる。
【００４５】
本例の平面発光装置１には、例えば図２乃至図６に示す構成の光源２２（２２Ａ〜２２Ｅ）を採用している。図２に示すように、光源２２は、有機金属気相成長法等で製作された４元素化合物等からなる半導体発光素子２がリードフレーム２３や基板２３等の基台上の載置面に載置される。そして、半導体発光素子２の光の出射面側が全体が透明樹脂等による円柱形状のモールド２４（２４Ａ〜２４Ｅ）で覆われる。モールド２４は、半導体発光素子２に対向する位置が逆向きの円錐形状２５に切除した形状に構成される。また、基台をなすリードフレーム２３や基板２３等には、半導体発光素子２に駆動電源を供給するためのリード端子２６が設けられる。
【００４６】
リードフレーム２３は、導通性および弾力性のある燐青銅等の銅合金材等で構成される。図示しないが、リードフレーム２３には、電気的接続をするための配線パターンやリード端子２６等のパターンがパターンプレスによって形成される。そして、この薄板のリードフレーム２３に対し、樹脂によりインサート成形が施され、モールド２４が形成される。
【００４７】
基板２３は、電気絶縁性に優れたセラミック、液晶ポリマー樹脂、ガラス布エポキシ樹脂等で構成される。図示しないが、基板２３の表面には、電気的接続をするための配線パターンが形成される。
【００４８】
さらに説明すると、セラミックからなる基板２３は、ＡｌＯやＳｉＯを主成分とし、さらにＺｒＯ，ＴｉＯ，ＴｉＣ，ＳｉＣおよびＳｉＮ等との化合物からなり、耐熱性や硬度、強度に優れ、白色系の表面を持ち、半導体発光素子２からの発光された光を効率良く反射する。
【００４９】
また、液晶ポリマー樹脂やガラス布エポキシ樹脂からなる基板２３は、液晶ポリマーやガラス布エポキシ樹脂などの絶縁性の有る材料に、チタン酸バリウム等の白色粉体を混入または塗布させて成形し、半導体発光素子２からの発光された光を効率良く反射する。
【００５０】
なお、基板２３としては、珪素樹脂、紙エポキシ樹脂、合成繊維布エポキシ樹脂および紙フェノール樹脂等の積層板や変成ポリイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートや芳香族ポリエステル等からなる板にパターン印刷を施して半導体発光素子２からの発光された光を効率良く反射する構成としてもよい。
【００５１】
また、図示しないパターンは、セラミック基板、液晶ポリマー樹脂基板、ガラス布エポキシ樹脂基板のいずれかの基板２３上に真空蒸着スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ（化学蒸着）、エッチング（ウエット、ドライ）等により電気的接続をするパターン形状に形成される。そして、パターンの上に金属メッキを施した後、さらに金や銀等の貴金属メッキを施し、リード端子２６に電気的に接続される。
【００５２】
半導体発光素子２は、４元素化合物やＩｎＧａＡｌＰ系、ＩｎＧａＡｌＮ系、ＩｎＧａＮ系等の化合物の半導体チップ等からなる高輝度発光素子であり、赤色発光、緑色発光、青色発光の単色光である。
【００５３】
また、赤色発光、緑色発光、青色発光を一体化して３種の色発光により白色光を可能とし、さらに波長変換材料を用いる構成としてもよい。例えば、青色発光の半導体発光素子２と、この青色発光の半導体発光素子２によって励起し、黄色発光の波長変換材料（蛍光材）による黄色の発光色と青色の発光色との混合によって白色発光させたものでも良い。
【００５４】
さらに、半導体発光素子２は、表面に取り付ける電極をＩｎ２ Ｏ３ ，ＳｎＯ２ ，ＩＴＯ等からなる導電性透明電極等をスパッタリング、真空蒸着、化学蒸着等により生成させて製作する。
【００５５】
半導体発光素子２は、図示しないが、半導体発光素子２の電極と配線パターンとを金線等の導通線からなるボンディングワイヤでワイヤーボンディングされ、電気的に接続される。
【００５６】
モールド２４（２４Ａ〜２４Ｅ）は、透明性の良い材料、例えば無色透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等で形成される。図２に示すモールド２４Ａは、全体が円柱形状をなし、半導体発光素子２の対向する位置が逆向きの円錐形状２５に切除した形状に構成される。
【００５７】
そして、モールド２４Ａの円錐形状２５の面２５ａ（リードフレーム２３や基板２３に半導体発光素子２を載置した面に対向する面２５ａ）で半導体発光素子２から出射する光を全反射して、半導体発光素子２を載置面に略並行に放射状に３６０度の範囲に出射させる。
【００５８】
図３（ａ），（ｂ）に示すモールド２４Ｂは、下部が円柱形状をなし、半導体発光素子２の対向する上部位置が円柱形状よりも外側に放射状の曲面２７ａを有した漏斗形状２７をなしており、上部位置が逆向きの円錐形状２５に切除した形状に構成される。
【００５９】
そして、図３（ａ），（ｂ）に示した光源２２Ｂのモールド２４Ｂは、半導体発光素子２からの光線を漏斗形状２７内に導くとともに、円錐形状２５の円錐面２５ａと放射状の曲面２７ａとで全反射を繰り返して漏斗形状２７の先端２７ｂから水平に円周方向に３６０度の範囲に指向性を持つ光線を出射する。
【００６０】
図４に示す光源２２Ｃは、リードフレーム２３や基板２３上に載置した矩形状の半導体発光素子２に対応させてモールド２４Ｃが形成される。さらに説明すると、このモールド２４Ｃは、全体が半導体発光素子２の側面に対応した四角柱形状をなし、半導体発光素子２に対向する位置が逆向きの四角錐形状２８に切除され、四角柱の側面と四角錐の底辺とが四角柱の上部４辺２８ｂで接続する形状に構成される。
【００６１】
そして、モールド２４Ｃの四角錐形状２８の面２８ａ（リードフレーム２３や基板２３に半導体発光素子２を載置した面に対向する面２８ａ）で半導体発光素子２から出射する光を全反射して、半導体発光素子２を載置面に略並行に１８０度の範囲で４方向に出射させる。
【００６２】
さらに、図５および図６は、光源２２に於けるモールド２４の変形例を示している。図５（ａ），（ｂ）に示すモールド２４Ｄは、全体が略円錐形状をなし、半導体発光素子２の対向する位置が逆向きの円錐形状２５に切除した形状に構成される。
【００６３】
この場合は、円錐形状２５の面２５ａで半導体発光素子２から出射する光を全反射して、半導体発光素子２を載置面に略並行に放射状に出射する。そして、モールド２４Ｄの全体が略円錐形状をしているので、出射光がモールド２４Ｄでやや下方向に傾きを有して放射状に３６０度の範囲に光線として出射する。
【００６４】
同様に、図６（ａ），（ｂ）に示すモールド２４Ｅは、全体が円柱形状をなし、半導体発光素子２の対向する位置が逆向きの内側に反った曲面２５ｂを有した円錐形状２５に切除した形状に構成される。
【００６５】
この場合は、円錐形状２５の曲面２５ｂで半導体発光素子２から出射する光を全反射する時に、やや下方向に傾きを有して放射状に３６０度の範囲に光線として出射する。
【００６６】
ところで、上述したモールド２４（２４Ａ〜２４Ｅ）は、全反射させる面（２５ａ，２５ｂ，２８ａ）に金等を蒸着したり、光の反射性の良いチタン酸バリウム等を塗布して反射面を形成し、半導体発光素子２からの光を効率良く反射させても良い。
【００６７】
なお、モールド２４（２４Ａ〜２４Ｅ）は、透明なアクリルやポリカーボネート等で成形した物を無色透明なエポキシ樹脂等の接着剤で半導体発光素子２を包囲するようにリードフレーム２３や基板２３に接着しても良い。
【００６８】
リード端子２６は、導通性および弾性力のある燐青銅等の銅合金材等からなるリードフレーム２３を直接取り出して形成される。また、基板２３にリード端子２６を設けて配線パターンと電気的に接続するように構成することもできる。
【００６９】
このように、光源２２Ａ，２２Ｄ，２２Ｅは、半導体発光素子２からの光を円錐面２５ａ，２５ｂで全反射するので、円周方向に半導体発光素子２からの光を大部分出射することができる。
【００７０】
同様に光源２２Ｂは、半導体発光素子２からの光を円錐面２５ａと放射状の曲面２７ａとで全反射を繰り返して、漏斗形状２７の先端部２７ｂから円周方向に反射するので、半導体発光素子２からの光を大部分出射することができる。
【００７１】
さらに、光源２２Ｃは、半導体発光素子２からの光を四角錐面２８ａで全反射をして四方向に反射するので、半導体発光素子２からの光を大部分出射することができる。
【００７２】
なお、平面発光装置１に利用する場合、これら光源２２（２２Ａ〜２２Ｅ）の頂部には、平面全体が均一な出射光を必要とするために微量の光の漏れがあっても良い。
【００７３】
導光体３は、屈折率が１．４〜１．７程度の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等により形成される。図７（ａ），（ｂ）に示す導光体３は、外形が円形状に形成されている。この導光体３の中心位置には、光源２２Ａや２２Ｂを挿入する円形の開口部２１または裏面部３２に円形の凹部２１が設けられる。開口部２１または凹部２１の周壁面は、光源２２Ａや２２Ｂからの光を導く円形状の入射部２０を形成している。
【００７４】
また、導光体３には、表面部３１や裏面部３２に入射部（開口部２１）を中心として放射状に同心円上に入射部２０（開口部２１）方向に向く傾斜部３３を有した凹形状３４（３４Ａ）が設けられている。
【００７５】
即ち、この傾斜部３３を有した凹形状３４Ａは、開口部２１を中心に環状の凹形状３４Ａが同心に多重に導光体３の表面部３１や裏面部３２に設けた構造である。
【００７６】
なお、図７（ａ），（ｂ）の例では、裏面部３２のみに傾斜部３３を有した凹形状３４Ａを設けている。
【００７７】
また、導光体３としては、図８（ａ），（ｂ）に示す構成を採用しても良い。図８（ａ），（ｂ）に示す導光体３は、外形が四角形状に形成される。この導光体３の中心位置には、光源２２Ｃを挿入する四角形状の開口部２１または裏面部３２に四角形状の凹部２１が設けられる。開口部２１または凹部２１の周壁面は、光源２２Ｃからの光を導く四角形状の入射部２０を形成している。
【００７８】
また、導光体３には、表面部３１や裏面部３２に入射部（開口部２１）を中心として平行に入射部２０（開口部２１）方向に向く傾斜部３３を有した凹形状３４（３４Ｂ）が設けられている。
【００７９】
即ち、この傾斜部３３を有した凹形状３４Ｂは、開口部２１からの同距離に設けた入射部２０（開口部２１）に平行な４つの凹部の端部が接続されたものであり、開口部２１を中心に四角の環状が同心に多重に導光体３の表面部３１や裏面部３２に設けた構造である。
【００８０】
なお、図８（ａ），（ｂ）の例では、裏面部３２のみに傾斜部３３を有した凹形状３４Ｂを設けている。また、凹形状３４は、傾斜部（傾斜面）３３が入射部２０方向に向く形状であれば良い。例えば図９に示すように、断面形状が二等辺三角形の傾斜部３３ａや直角三角形の傾斜部３３ｂを傾斜部３３として採用することができる。
【００８１】
上記のように構成される導光体３は、図９に示すように、開口部２１に備えた光源２２Ａ〜２２Ｅからの略平行な光線を入射部２０から導く。そして、導光体３内に導かれた光線Ｌは、導光体３の裏面部３２に設けた凹形状３４（３４Ａ，３４Ｂ）の入射部２０方向に向く傾斜部３３ａで全反射して表面部３１の上方へ光線Ｌ１を出射する。
【００８２】
同様に、導光体３は、図９に示すように、開口部２１に備えた光源２２Ａ〜２２Ｅからの光線が入射部２０から導入されると、導光体３内に導かれた光線Ｌは、導光体３の表面部３１に設けた凹形状３４（３４Ａ，３４Ｂ）の入射部２０方向に向く傾斜部３３ｂで屈折して表面部３１の上方へ光線Ｌ２を出射する。
【００８３】
このように、導光体３は、入射部２０方向に向く傾斜部３３（３３ａ，３３ｂ）によって入射部２０から進入した光源２２からの光を傾斜部３３で全反射や屈折等をして導光体３の表面部３１の中心から円周方向や四方向に放射状に表面部３１から光線Ｌ１やＬ２を出射することができる。
【００８４】
なお、凹形状３４の形状は、出射角を決定するような形状を選択すれば、表面部３１から出射する出射光の目的等に合わせることができる。また、凹形状３４は、入射部２０方向に向く傾斜部３３を有する形状ならどんな形状でも良い。
【００８５】
例えば図９に示すように、断面形状が二等辺三角形や直角三角形の他、逆三角、矩形、円弧等で、連続な溝やドット等の形状およびサイズを自由に選択することができる。
【００８６】
また、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、導光体３の中心位置に光源２２Ａや２２Ｂを挿入する円形の開口部２１または裏面部３２に円形の凹部２１を設け、入射部２０方向に向く傾斜部３３を有する凹形状３４を備えた各種の形状を採用することができる。例えば図１０（ａ）や図１０（ｂ）の様な形状の導光体３を採用した場合、開口部２１または裏面部３２に円形の凹部２１に橙色等の光源２２Ａや２２Ｂを挿入し、導光体３を回転を可能にする。これにより、道路交通のガードレール等に用いられる注意表示器をもっと明るく自発光により自動車の運転者に知らせることが可能である。
【００８７】
また、導光体３を図１０（ｃ）や図１０（ｄ）に示す形状とし、ディスプレイ単体として、光源２２Ａや２２Ｂの発光色をカラフルにすることにより利用することが可能である。
【００８８】
平面発光装置１は、図１１に示すように、光源２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｅの何れか）と、円形の導光体３Ａとを備えて概略構成される。この場合の光源２２は、前述したように、リードフレーム２３や基板２３上の載置面に載置した半導体発光素子２からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子２の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子２の対向する面２５ａ，２５ｂで全反射を行い、載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドしたものである。導光体３Ａは、光源２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｅの何れか）からの光を導く入射部２０が中心に位置し、光源２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｅの何れか）を挿入する開口部２１または裏面部３２に凹部２１を有している。また、導光体３は、入射部２０を中心として放射状に同心円上に入射部２０方向に向く傾斜部３３を有した凹形状３４Ａが表面部３１や裏面部３２に設けられている。
【００８９】
そして、上記構成による平面発光装置１では、光源２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｅの何れか）から円周方向な放射状に出射した光線Ｌを凹形状３４の傾斜部３３で全反射や屈折等をして導光体３の表面部３１から光線Ｌ１，Ｌ２を出射する。
【００９０】
よって、半導体発光素子２からの出射光Ｌ１，Ｌ２を効率良く導光体３の表面部３１から出射でき、どの位置でも高輝度で斑の無い平面発光を得ることができる。
【００９１】
また、平面発光装置１としては、別の構成も考えられる。この場合の光源２２Ｃは、前述したように、リードフレーム２３や基板２３上の載置面に載置した矩形状の半導体発光素子２からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子２の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子２に対向する位置が逆向きの四角錐形状２８に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドしたものである。導光体３Ｂは、光源２２Ｃからの光を導く入射部２０が中心に位置し、光源２２Ｃを挿入する四角形状の開口部２１または裏面部３２に四角形状の凹部２１が設けられる。また、導光体３Ｂは、入射部２０を中心として平行に入射部２０方向に向く傾斜部３３を有した凹形状３４Ｂが表面部３１や裏面部３２に設けられる。
【００９２】
そして、上記構成による平面発光装置１の場合も同様に、光源２２Ｃから開口部２１または裏面部３２の凹部２１に平行に出射した光線Ｌを凹形状３４Ｂの傾斜部３３で全反射や屈折等をして導光体３の表面部３１から光線Ｌ１，Ｌ２を出射する。
【００９３】
よって、半導体発光素子２からの出射光Ｌ１，Ｌ２を効率良く導光体３の四方の表面部３１から出射でき、どの位置でも高輝度で斑の無い平面発光を得ることができる。
【００９４】
また、平面発光装置１は、光源２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ）に載置する半導体発光素子２の出射光を赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光を各々３つの導光体３の開口部２１または裏面部３２の凹部２１に各々挿入し、各導光体３の表面部３１から赤色光、緑色光、青色光の各々を出射する３つの導光体３を重ね合わせた構成とすることができる。この他、導光体３をモザイクに並べ、光源２２を制御することにより、出射光をフルカラで表せることができる。しかも、光源２２の赤色光、緑色光、青色光を同時に出射することにより、白色光を得ることができる。例えば、交通信号や自動車のテールランプの様な単色利用やモザイク状に並べることによって大型のフルカラ画面を再現することができる。
【００９５】
なお、ここでは図示しないが、導光体３からの微小の漏れ光や、反射効率を良くするために導光体３の裏面部３２の下側近傍に反射体を別途設けても良い。
この場合の反射体は、熱可塑性樹脂に例えば酸化チタンのような白色材料を混入したシートや熱可塑性樹脂のシートにアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層した物やシート状金属で構成される。
【００９６】
先に説明したように、導光体の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので、導光体の入射部で屈折する屈折角γはγ＝０〜±４２°程度の範囲内になる。また、屈折角γ＝０〜±４２°の範囲内で導光体内に入射した光は、導光体と空気層（屈折率ｎ＝１）との境界面で臨界角αがα＝４２°程度になる。したがって、導光体の表面部や裏面部に光線を偏向する凸や凹等がない場合や臨界角αを越えなければ、導光体内の光は表面部や裏面部で全て全反射しながら入射部の反対方向の反入射部３５方向へ進むことになる。
【００９７】
図１３は本発明に係る平面発光装置の他の構成例を示している。図１３に示す平面発光装置１は、上述した構成の光源２２と、光源２２からの光を導く入射部２０ｂを中心に位置し、光源２２を挿入する挿入部としての開口部２１または裏面部３２に凹部２１を設け、入射部２０ｂから遠ざかるに従って厚さが厚くなる楔形状の導光体３と、光を反射する反射体６０からなる。なお、光源２２が挿入される開口部２１または裏面部３２の凹部２１は、使用される光源２２の外形に合わせた形状とされる。
【００９８】
ここで、入射部２０ｂから遠ざかるに従って厚さが厚くなる楔形状の導光体３での光の軌跡について図１４を参照しながら説明する。
入射部２０ｂから入射した光は、屈折角γ＝０〜±４２°の範囲内で導光体３内に入射し、光偏向素子３４が存在しなければ、楔形状であっても光がリークすることなく反入射部３５にまで達する。
しかし、反入射部３５まで達した光は、反射体６０によって反射され、光線Ｌｒとして再度入射部２０ｂ方向に進みながら表面部３１や裏面部３２で全反射を繰り返し、幾度かの表面部３１や裏面部３２に対しての入射角が導光体３のテーパ角によって臨界角αを破り表面部３１から出射角の大きな出射光ＬＬを出射する。
【００９９】
以上のように、本例では、入射部２０ｂから遠ざかるに従って厚さが厚くなる楔形状の導光体３により入射部２０ｂ（光源２２）方向にテーパーリークを利用している。これにより、一般のような入射部から遠ざかるに従って厚さが薄くなる楔形状の導光体では、入射部から離れるように広がって出射してしまうため、平面発光装置の正面からの観測では輝度の低下として認識されてしまうが、本発明の導光体３や平面発光装置１では、入射部２０ｂに向かって出射するため、平面発光装置１の正面からの観測では輝度の向上として認識される。
【０１００】
なお、ここでは図示しないが、このような出射角の大きな出射光を効率良く利用するために導光体３の上部に頂角が導光体３に向くようにプリズムシート等を用いることができる。この場合、出射光をプリズムの一側面からプリズム内に導き、さらに他のプリズムの一側面で全反射をして、略垂直に上方に出射することができる。
【０１０１】
また、導光体３の表面部３１や裏面部３２に光偏向素子３４を設ける構成としても良い。
なお、光偏向素子３４は、表面部３１および裏面部３２に対して球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四柱柱、円柱等から成る形状を垂直に設けたり、三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平に設ける。
また、これら球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等をランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で表面部３１および裏面部３２に対して垂直に設けたり、三角柱、四角柱、半円柱等を直線や曲線に任意の分布で表面部３１および裏面部３２に対して水平に設ける。
【０１０２】
光偏向素子３４を設けることで、導光体３の楔形状により反入射部３５まで達した光が反射体６０によって反射された臨界角ぎりぎりの光を屈折させて出射することができる。また、全反射をして反対側に光を偏向しで反対側から出射することができる。さらに、光偏向素子３４の分布によって出射量や出射させる位置をコントロールすることができる。
【０１０３】
図１５は本発明に係る平面発光装置の更に他の構成例を示している。図１５に示す平面発光装置１は、上述した構成の光源２２と、光源２２からの光を導く入射部２０ｂを中心に位置し、光源２２を挿入する挿入部としての開口部２１を設け、入射部２０ｂから遠ざかるに従って厚さが厚くなる楔形状の導光体３と、同様に光源２２からの光を導く入射部２０ｂを中心に位置し、光源２２を挿入する挿入部としての裏面部３２に凹部２１を設け、入射部２０から遠ざかるに従って厚さが薄くなる（入射部２０に近づく従って厚さが厚くなる）楔形状の導光体３とを互いに傾斜する面３１，３２を向かい合わせにし、光源２２を開口部２１および裏面部３２の凹部２１に挿入し、最終裏面部３２と入射部以外の側面部３５，３６（反入射部３５，３６）とを覆う反射体６０からなる。なお、光源２２が挿入される開口部２１または裏面部３２の凹部２１は、使用される光源２２の外形に合わせた形状とされる。
【０１０４】
ここで、入射部２０ｂから遠ざかるに従って厚さが厚くなる楔形状の導光体３を下方に配置し、入射部２０から遠ざかるに従って厚さが薄くなる楔形状の導光体３を上方に配置して重ね合わせた場合の光の軌跡について図１６を参照しながら説明する。
【０１０５】
下方にある入射部２０ｂから遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体３の光の軌跡については図１４で説明したのでここでは省略する。
また、入射部２０から遠ざかるに従って厚さが薄くなる楔形状の導光体３は、テーパー形状であるために、屈折角γ＝±４２°に近い光が導光体３の傾斜角度とによって臨界角を破り入射部２０から離れるように出射する。
【０１０６】
以上に様に、テーパーリークの利用のみの説明であるが、光偏向素子３４を設けることによってより効果的な出射光が得られる点ついて説明する。
下部方向にある導光体３は、反入射部３５まで達した光が反射体６０によって反射され、入射部２０ｂ方向に進む時、一部はテーパーリークによって表面部３１ｂから光線ＬＬを出射し、この光線ＬＬが上部にある導光体３の裏面部３２に設けた光偏向素子３４に達する。例えば光偏向素子３４がプリズム形状をなす場合、一度光線ＬＬはプリズムの一側面からプリズム内に進入し、プリズムの他の側面で全反射をして、略垂直に導光体３を透過して表面部３１から光線Ｌ１を出射する。
【０１０７】
また、導光体３の反入射部３５まで達して反射体６０により反射され、入射部２０ｂ方向に進んだ光線Ｌｒは、裏面部３２ｂに設けた光偏向素子３４によって全反射する。この全反射した光線Ｌ１０は、表面部３１ｂ方向に進み、表面部３１ｂから出射して、上部の導光体３の裏面部３２から導光体３内に進み、この導光体３を透過して表面部３１から光線Ｌ１を出射する。
【０１０８】
さらに、ここでは図示しないが裏面部３２ｂから出射したリーク光等は、裏面部３２ｂの下方に設けた反射体６０によって反射され再度導光体３内に光を戻す。
【０１０９】
また、上部方向にある導光体３は、入射部２０からの光の内、屈折角γ＝±４２°に近い臨界角ぎりぎりの光を光偏向素子３４で屈折し、表面部３１から光線Ｌ２を出射する。
さらに、導光板３内に閉じ込められ、反入射部３６方向に進み反射体６０によって反射され再び入射部２０方向に進む時にも光偏向素子３４で屈折して表面部３１から光線を出射することができる。
【０１１０】
なお、ここでは、光偏向素子３４をプリズムで説明したが、形状はどんなものでも良く、光に対して傾斜面を有すれば良い。
【０１１１】
このように、平面発光装置１は光源２２からの光を入射部２０と入射部２０ｂから導光体３内に光を導き、１つの導光体３によって導光体３内に進んだ光を反射体６０によって入射部２０ｂ方向に反射した光を光偏向素子３４やテーパーリークにより入射部３０ｂ方向に出射する出射光と、他の導光体３内に進んだ光を光偏向素子３４やテーパーリークにより反入射部３６方向に出射する出射光とによって嗜好性の異なる２つの出射光を出射することができる。
【０１１２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る光源は、モールドが半導体発光素子から載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子に対向する位置に設けた面で全反射を行い、載置面に略平行に放射状に出射するので、表面（上面）よりも円周方向に出射する輝度が高い。従って、半導体発光素子からの光エネルギの大部分を略平行に放射状に偏向することができる。
【０１１３】
また、請求項２に係る光源は、モールドの全体が円柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの円錐形状に切除した形状とするので、円錐面で全反射をして円周方向（３６０度の範囲を出射する）に半導体発光素子からの光を大部分出射することができる。これにより、光エネルギの大部分を偏向することができる。
【０１１４】
さらに、請求項３に係る光源は、モールドの全体が円柱形状を成し、半導体発光素子の対向する上部位置が円柱形状よりも外側に放射状の曲面を有した漏斗形状であるとともに上部位置が逆向きの円錐形状に切除した形状であるので、円錐形状の面と放射状の曲面とで全反射を繰り返し、漏斗形状の先端部から円周方向（３６０度の範囲を出射する）に半導体発光素子からの光を大部分出射することができる。これにより、光エネルギの大部分を円周方向に偏向することができる。
【０１１５】
また、請求項４に係る光源は、モールドの全体が半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角柱の底辺とが接続する形状とするので、四角錐面で全反射をして四方向（１８０度の範囲で四方向）に半導体発光素子からの光を大部分出射することができる。これにより、光エネルギの大部分を四方向に偏向することができる。
【０１１６】
さらに、請求項５に係る光源は、半導体発光素子を赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光あるいは赤色発光、緑色発光、青色発光を一体にしたので、単色光や白色光を得ることができる。その結果、自由な発光色を再現することができる。
【０１１７】
また、請求項６に係る導光体は、入射部が導光体の中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として放射状に同心円上に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたので、入射部から進入した光源からの光を傾斜部で全反射や屈折等をして導光体の表面部の中心から円周方向（３６０度の範囲）に放射状に出射することができる。これにより、高輝度で斑の無い出射光を得ることができる。
【０１１８】
さらに、請求項７に係る導光体は、入射部が導光体の中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたので、入射部から進入した光源からの光を傾斜部で全反射や屈折等をして導光体の表面部の中心から四方向（１８０度の範囲で四方向）に放射状に出射することができる。その結果、高輝度で斑の無い出射光を得ることができる。
【０１１９】
また、請求項８に係る導光体は、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であるので、導光体が入射部から遠ざかるに従って導光体の厚さが厚くなる場合には、入射部から進入した光はすぐには導光体内から出られず、入射部の反対方向に進み、ここで反射されて入射部方向に向かう時にテーパーリークにより出射する、また入射部に近づくに従って導光体の厚さが厚くなる場合には、入射部の反対方向に進む時にテーパ−リークによる出射し、これらの他に光偏向素子によって屈折や全反射を起し出射する。さらに導光体の厚さが一定である場合には、テーパ−リークにより出射する事無く光偏向素子によって屈折や全反射を起し出射する。これにより、目的とする出射方向に対応した出射光を得ることができる。
【０１２０】
さらに、請求項９に係る導光体は、表面部および裏面部に対して球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光偏向素子を設けるので、屈折させて外部に出射したり、一度屈折してから全反射して再度導光体に戻したり、全反射して反対側から出射したり全反射して再度導光体に戻すことができる。これにより、光の進ませる方向を目的通りに制御することができる。
【０１２１】
また、請求項１０に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子が載置され、半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い、載置面に略並行に放射状に出射するように半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として放射状に同心円上に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から円周方向な放射状（３６０度の範囲）に出射した光線を傾斜部で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、半導体発光素子からの出射光を効率良く導光体の表面部から出射でき、どの位置でも高輝度で斑の無い平面発光を得ることができる。このため、自由な色の出射光を高輝度で斑の無い出射光が得ることができるとともに薄く広い面積を得ることができ、交通信号や自動車等およびディスプレイ等に利用するのに最適な形状をしている。
【０１２２】
さらにまた、請求項１１に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子が載置され、半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状に半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、光源からの光を導く入射部が中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに表面部または／および裏面部に入射部を中心として平行に入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から開口部または裏面部の凹部に平行（１８０度の範囲で四方）に出射した光線を傾斜部で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、半導体発光素子からの出射光を効率良く導光体の四方の表面部から出射でき、どの位置でも高輝度の斑の無い平面発光を得ることができる。これにより、自由な色の出射光を高輝度で斑の無い出射光が得ることができるとともに薄く広い面積を得ることができ、大型の表示画面等に利用するのに最適な形状を有している。
【０１２３】
またさらに、請求項１２に係る平面発光装置は、赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光を出射する各光源を３つの導光体の開口部または裏面部の凹部に各々挿入し、各導光体の表面部から赤色光、緑色光、青色光の各々を出射する３つの導光体を重ね合わせたので、光源を制御することによって出射光がフルカラを表せることができるとともに赤色光、緑色光、青色光を同時に出射することによって白色光を得ることができる。このため、フィルタ等が要らなく応答速度の速い平面発光装置を得ることができる。
【０１２４】
さらに、請求項１３に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から円周方向で放射状に出射した光線を光偏向素子で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、出射光の方向や視野角をコントロールすることができる。これにより、目的に合った円盤状の高輝度な出射光を得ることができる。
【０１２５】
また、請求項１４に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、光源を開口部または裏面部の凹部に挿入し、光源から開口部または裏面部の凹部に平行に出射した光線を光偏向素子で全反射または／および屈折して導光体の表面部から出射するので、出射光の方向や視野角をコントロールすることができる。これにより、目的に合った四角状の高輝度な出射光を得ることができる。
【０１２６】
さらに、請求項１５に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の載置面の対向方向に出射する光を半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する開口部を設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する凹部を裏面部に設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、光源を前記各々の導光体の開口部および裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを反射体で覆い、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を反射体によって入射部方向に反射した光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得るので、互いに出射方向の異なる導光体を用いることによって視野角の広い出射光を得ることかできるとともに多くの出射光を出射することができる。これにより、円形状で広範囲で高輝度の出射光を得ることができる。
【０１２７】
また、請求項１６に係る平面発光装置は、リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、四角柱の側面と四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の開口部を設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、光源からの光を導く入射部を中心に位置し、光源を挿入する四角形状の凹部を裏面部に設け、表面部または／および裏面部に光偏向素子を設けるとともに入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、光源を各々の導光体の開口部および裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを反射体で覆い、入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を反射体によって入射部方向に反射した光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、導光体と入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体内に進んだ光を光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得るので、互いに出射方向の異なる導光体を用いることによって視野角の広い出射光を得ることができるとともに多くの出射光を出射することができる。これにより、四角状で広範囲で高輝度の出射光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る平面発光装置の概略構成を示す斜視図
【図２】本発明に係る光源の実施の形態を示す斜視図
【図３】（ａ）本発明に係る光源の実施の形態を示す斜視図
（ｂ）（ａ）の側面図
【図４】本発明に係る光源の実施の形態を示す斜視図
【図５】（ａ）本発明に係る光源の実施の形態を示す斜視図
（ｂ）（ａ）の側面図
【図６】（ａ）本発明に係る光源の実施の形態を示す斜視図
（ｂ）（ａ）の側面図
【図７】（ａ）本発明に係る導光体の平面図
（ｂ）（ａ）の側断面図
【図８】（ａ）本発明に係る導光体の平面図
（ｂ）（ａ）の側断面図
【図９】（ａ）〜（ｄ）本発明に係る導光体の他の実施の形態を示す平面図
【図１０】本発明に係る導光体の凹形状に於ける光の軌跡の概略図
【図１１】本発明に係る平面発光装置の光の軌跡の概略図
【図１２】（ａ）従来の平面発光装置の一部拡大平面図
（ｂ）（ａ）の側断面図であって、光の軌跡の概略図
【図１３】本発明に係る平面発光装置の概略構成を示す図
【図１４】図１３の平面発光装置における右半部の光の軌跡の概略図
【図１５】本発明に係る平面発光装置の概略構成を示す図
【図１６】図１５の平面発光装置における右半部の光の軌跡の概略図
【符号の説明】
１…平面発光装置、２…半導体発光素子、３（３Ａ，３Ｂ）…導光体、２０，２０ｂ…入射部、２１…開口部、凹部、２２（２２Ａ〜２２Ｅ）…光源、２３…リードフレーム、基板、２４（２４Ａ〜２４Ｅ）…モールド、２５…円錐形状、２５ａ…面、２５ｂ…曲面、２６…リード端子、２７…漏斗形状、２７ａ…曲面、２７ｂ…先端、２８…四角錐形状、２８ａ…面、３１，３１ｂ…表面部、３２，３２ｂ…裏面部、３３（３３ａ，３３ｂ）…傾斜部、３４（３４Ａ，３４Ｂ）…凹形状、３５，３６…反入射部、６０…反射体、Ｌ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌｒ，ＬＬ…光線。
Claims (16)
- リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子が載置され、前記半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源において、
前記モールドは、前記半導体発光素子から前記載置面の対向方向に出射する光を前記半導体発光素子に対向する位置に設けた面で全反射を行い、前記載置面に略平行に放射状に出射することを特徴とする光源。 - 前記モールドは、全体が円柱形状を成し、前記半導体発光素子に対向する位置が逆向きの円錐形状に切除した形状とすることを特徴とする請求項１記載の光源。
- 前記モールドは、全体が円柱形状を成し、前記半導体発光素子に対向する上部位置が前記円柱形状よりも外側に放射状の曲面を有した漏斗形状であるとともに上部位置が逆向きの円錐形状に切除した形状であることを特徴とする請求項１記載の光源。
- リードフレームや基板上の載置面に矩形状の半導体発光素子が載置され、前記半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源において、
前記モールドは、全体が前記半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、前記半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、前記四角柱の側面と前記四角柱の底辺とが接続する形状とすることを特徴とする光源。 - 前記半導体発光素子は、赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光あるいは赤色発光、緑色発光、青色発光を一体にしたことを特徴とする請求項１または請求項４記載の光源。
- 光源からの光を導く入射部と、該光を出射する表面部と、当該表面部の反対側に位置する裏面部とを有する導光体において、
前記入射部は、前記導光体の中心に位置し、前記光源を挿入する開口部または前記裏面部に凹部を設けるとともに前記表面部または／および前記裏面部に前記入射部を中心として放射状に同心円上に前記入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたことを特徴とする導光体。 - 光源からの光を導く入射部と、該光を出射する表面部と、当該表面部の反対側に位置する裏面部とを有する導光体において、
前記入射部は、前記導光体の中心に位置し、前記光源を挿入する四角形状の開口部または前記裏面部に四角形状の凹部を設けるとともに前記表面部または／および前記裏面部に前記入射部を中心として平行に前記入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けたことを特徴とする導光体。 - 前記入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは前記入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であることを特徴とする請求項６又は７記載の導光体。
- 前記表面部および前記裏面部に対して球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光偏向素子を設けることを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の導光体。
- リードフレームや基板上の載置面に半導体発光素子が載置され、前記半導体発光素子の前記載置面の対向方向に出射する光を前記半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い、前記載置面に略並行に放射状に出射するように前記半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、
前記光源からの光を導く入射部が中心に位置し、前記光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに前記表面部または／および前記裏面部に前記入射部を中心として放射状に同心円上に前記入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、
前記光源を前記開口部または前記裏面部の凹部に挿入し、前記光源から円周方向な放射状に出射した光線を前記傾斜部で全反射または／および屈折して前記導光体の表面部から出射することを特徴とする平面発光装置。 - リードフレームや基板上の載置面に矩形状の半導体発光素子が載置され、前記半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、前記半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、前記四角柱の側面と前記四角錐の底辺とが接続する形状に前記半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等でモールドした光源と、
前記光源からの光を導く入射部が中心に位置し、前記光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に四角形状の凹部を設けるとともに前記表面部または／および前記裏面部に前記入射部を中心として平行に前記入射部方向に向く傾斜部を有した凹形状を設けた導光体とを備え、
前記光源を前記開口部または前記裏面部の凹部に挿入し、前記光源から前記開口部または前記裏面部の凹部に平行に出射した光線を前記傾斜部で全反射または／および屈折して前記導光体の表面部から出射することを特徴とする平面発光装置。 - 赤色発光または緑色発光または青色発光の単色光を出射する前記各光源を３つの前記導光体の前記開口部または前記裏面部の凹部に各々挿入し、各前記導光体の前記表面部から赤色光、緑色光、青色光の各々を出射する３つの前記導光体を重ね合わせたことを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の平面発光装置。
- リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で前記半導体発光素子の前記載置面の対向方向に出射する光を前記半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い前記載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、前記光源からの光を導く入射部を中心に位置し、前記光源を挿入する開口部または裏面部に凹部を設けるとともに前記入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは前記入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、前記表面部または／および前記裏面部に光偏向素子を設けた導光体と、前記入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、前記光源を前記開口部または前記裏面部の凹部に挿入し、前記光源から円周方向で放射状に出射した光線を前記光偏向素子で全反射または／および屈折して前記導光体の表面部から出射することを特徴とする平面発光装置。
- リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で前記半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、前記半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、前記四角柱の側面と前記四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、前記光源からの光を導く入射部を中心に位置し、前記光源を挿入する四角形状の開口部または裏面部に凹部を設けるとともに前記入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなるまたは前記入射部に近づくに従って厚さが厚くなるあるいは厚さが一定であり、前記表面部または／および前記裏面部に前記光偏向素子を設けた導光体と、前記入射部と出射面部以外の光を反射する反射体とを備え、前記光源を前記開口部または前記裏面部の凹部に挿入し、前記光源から前記開口部または前記裏面部の凹部に平行に出射した光線を前記光偏向素子で全反射または／および屈折して前記導光体の表面部から出射することを特徴とする平面発光装置。
- リードフレームや基板上に載置した半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で前記半導体発光素子の前記載置面の対向方向に出射する光を前記半導体発光素子の対向する位置に設けた面で全反射を行い前記載置面に略並行に放射状に出射するようにモールドした光源と、前記光源からの光を導く入射部を中心に位置し、前記光源を挿入する開口部を設け、前記表面部または／および前記裏面部に光偏向素子を設けるとともに前記入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、前記光源からの光を導く入射部を中心に位置し、前記光源を挿入する凹部を裏面部に設け、前記表面部または／および前記裏面部に光偏向素子を設けるとともに前記入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、前記入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる前記導光体と前記入射部に近づくに従って厚さが厚くなる前記導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、前記光源を前記各々の導光体の前記開口部および前記裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを前記反射体で覆い、前記入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる前記導光体内に進んだ光を前記反射体によって前記入射部方向に反射した光を前記光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、前記導光体と前記入射部に近づくに従って厚さが厚くなる前記導光体内に進んだ光を前記光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得ることを特徴とする平面発光装置。
- リードフレームや基板上に載置した矩形状の半導体発光素子からの光の出射方向に透明樹脂等で前記半導体発光素子の側面に対応した四角柱形状を成し、前記半導体発光素子に対向する位置が逆向きの四角錐形状に切除し、前記四角柱の側面と前記四角錐の底辺とが接続する形状にモールドした光源と、前記光源からの光を導く入射部を中心に位置し、前記光源を挿入する四角形状の開口部を設け、前記表面部または／および前記裏面部に光偏向素子を設けるとともに前記入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる導光体と、前記光源からの光を導く入射部を中心に位置し、前記光源を挿入する四角形状の凹部を裏面部に設け、前記表面部または／および前記裏面部に光偏向素子を設けるとともに前記入射部に近づくに従って厚さが厚くなる導光体と、光を反射する反射体とを備え、前記入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる前記導光体と前記入射部に近づくに従って厚さが厚くなる前記導光体とを互いに傾斜する面を向かい合わせにし、前記光源を前記各々の導光体の前記開口部および前記裏面部の凹部に挿入し、最終裏面部と入射部以外の側面部とを前記反射体で覆い、前記入射部から遠ざかるに従って厚さが厚くなる前記導光体内に進んだ光を前記反射体によって前記入射部方向に反射した光を前記光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光と、前記導光体と前記入射部に近づくに従って厚さが厚くなる前記導光体内に進んだ光を前記光偏向素子やテーパーリークにより出射する出射光を得ることを特徴とする平面発光装置。
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