JP2006031941A - Planar light source unit - Google Patents

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JP2006031941A JP2004204172A JP2004204172A JP2006031941A JP 2006031941 A JP2006031941 A JP 2006031941A JP 2004204172 A JP2004204172 A JP 2004204172A JP 2004204172 A JP2004204172 A JP 2004204172A JP 2006031941 A JP2006031941 A JP 2006031941A
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Tsunehiko Tanabe
常彦 田辺
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Sharp Corp
シャープ株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a planar light source unit in which uniform emission of light is realized on an emitting surface without making the size larger than the size of a liquid crystal panel as much as possible.
SOLUTION: The planar light source unit 10 comprises a light guide body 1, a cylindrical lens 7, a plurality of white LEDs 4, a reflecting mirror 8, and a light diffusion member 11. The light guide body 1 is of plate shape and has an emitting surface 29 for emitting light. The cylindrical lens 7 is arranged at one end face 27 extending in a direction crossing the emitting surface 29 in the light guide body 1 and condenses light in the direction crossing the emitting surface 29 of the light guide body 1 (for example, in thickness direction of the light guide body). The white LED 4 is arranged as as to face one end face 27 of the light guide body 1 through the cylindrical lens 7. The reflecting mirror 8 is arranged so as to face the other end face 28 located on the opposite side to the one end face 27 in the light guide body 1. The light diffusion member 11 is arranged at the rear face side located on the opposite side to the emitting surface 29 in the light guide body 1.
COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、面状光源ユニットに関し、より特定的には、バックライト機構を有する表示装置においてバックライト機構として用いられる面状光源ユニットに関する。 This invention relates to a surface light source unit, and more particularly to a surface light source unit used as a backlight mechanism in a display device having a backlight mechanism.

近年、ラップトップ型、あるいはノートブック型コンピュータや液晶テレビジョン用の表示装置として、薄型でしかも視認性の良いバックライト機構を有する液晶表示装置が用いられてきている(たとえば、特許文献1参照)。 Recently, laptop, or as a notebook computer and a display device for a liquid crystal television, a liquid crystal display device has been used also have a good backlight mechanism visibility only thin (e.g., see Patent Document 1) .

図12は、上記特許文献1に開示された従来のバックライト機構を構成する面状光源ユニットの斜視模式図である。 Figure 12 is a perspective schematic view of a surface light source units constituting the conventional backlight mechanism disclosed in Patent Document 1. 図13は、図12の線分XIII−XIIIにおける断面模式図である。 Figure 13 is a schematic cross sectional view taken along the line XIII-XIII in FIG. 12. 図12および図13を参照して、従来の面状光源ユニットを説明する。 With reference to FIGS. 12 and 13, illustrating a conventional surface light source unit.

図12および図13に示すように、従来の面状光源ユニット110は、液晶パネル106の背面に光指向性シート103を介してバックライト機構として配置されており、導光体101と、線状光源104と、光拡散反射板102と、光拡散部材111とを備える。 As shown in FIGS. 12 and 13, the conventional surface light source unit 110 is disposed as a backlight mechanism on the back of the liquid crystal panel 106 via the light directivity sheet 103, a light guide body 101, linear It includes a light source 104, a light diffuse reflection plate 102, and a light diffusing member 111.
導光体101は、光を良く通過させる物質をその構成材として用いることができる。 Light guide 101 may be a substance that good light transmissivity as its constituent material. たとえば、導光体101の材料としてメタクリル系の樹脂あるいはポリカーボネート樹脂を用いることができる。 For example, it is possible to use a methacrylic resin or a polycarbonate resin as a material of the light guide member 101. 導光体101の端面に対向するように、線状光源104が配置されている。 So as to face the end face of the light guide 101, the linear light source 104 is disposed. 線状光源104を囲むように、光反射鏡105が配置されている。 So as to surround the linear light source 104, a light reflecting mirror 105 is disposed. この光反射鏡105は、線上光源104の光を効率よく導光体101の端面に入射させるための反射鏡である。 The light reflector 105 is a reflecting mirror for light having a line light source 104 on the end face efficiently the light guide 101.

導光体101の裏面側(光の出射面と反対側の表面)には、光拡散部材111がドット状に配置されている。 On the back side of the light guide 101 (emission surface opposite the surface of the light), the light diffusing member 111 is arranged in a dot shape. 光拡散部材111は、例えば、導光体101の材質に比較して高屈折率を持ち、且つ拡散反射率が大きい顔料などを用いることができる。 Light diffusion member 111, for example, as compared to the material of the light guide 101 having a high refractive index, and the like can be used diffuse reflectance is large pigment. 具体的には、このような顔料であるチタンホワイトを含んだ塗料、または印刷インキなどを光拡散部材111として用いることができる。 Specifically, it is possible to use paints containing titanium white such a pigment, or a printing ink as light diffusing member 111. また、このような光拡散部材111は、上記の印刷インキなどをスクリーン印刷などの方法で導光体101の裏面上にドット状に印刷する。 Further, such a light diffusion member 111 prints the dots on the back surface of the light guide 101 above the printing ink or the like by a method such as screen printing. なお、光拡散部材111を形成することに代えて、導光体101の裏面を粗面化する、あるいはその裏面に小孔を開ける、もしくは裏面に小突起を付与するなどの手法を用いて、導光体101に光拡散性を付与することができる。 Instead of forming a light diffusion member 111, roughening the back surface of the light guide 101, or opening a small hole on the back surface, or using a technique such as imparting small protrusions on the rear surface, it is possible to impart light diffusing properties to the light guide 101. 図13から分かるように、光拡散部材111の下には光拡散反射板102が配置されている。 As can be seen from Figure 13, the light diffusion reflective plate 102 is disposed below the light diffusing member 111. この光拡散反射板102は、導光体101から出射した光を再び導光体101に戻し、光を効率よく使用するために用いられる。 The light diffusion reflective plate 102 is returned again to the light guide 101 the light emitted from the light guide body 101, is used to use light efficiently.

線状光源104としては、蛍光管、タングステン白熱管、オプティカルロッド、LEDなどを配列したものを用いることができる。 The linear light source 104 can be used fluorescent tubes, tungsten incandescent tube, an optical rod, a LED and those sequences. また、導光体101の光の出射面上には、光指向性シート103が配置されている。 Further, on the exit surface of the light of the light guide 101, light directivity sheet 103 is disposed. 光指向性シート103は、透光性材料からなり、導光体101より出射した光を前部の液晶パネル106に有効な平行光として入射させる。 Light directivity sheet 103 is made of a translucent material, light enters emitted from the light guide 101 as a valid parallel light to the front of the liquid crystal panel 106.

図14は、線状光源104として複数のLED104を用いた場合の面状光源ユニットを示す平面模式図である。 Figure 14 is a schematic plan view showing a surface light source unit in the case of using a plurality of LED104 as a linear light source 104. 図14を参照して、従来の面状光源ユニットの課題を説明する。 Referring to FIG. 14, illustrating a problem of a conventional surface light source unit.

図14に示した従来の面状光源ユニットでは、上述のように線状光源として基板112上に配置された複数のLED104を用いている。 In the conventional surface light source unit shown in FIG. 14 uses a plurality of LED104 arranged on the substrate 112 as a linear light source as described above. LED104は、はんだ付けなどの手法により基板112上に実装されている。 LED104 is mounted on the substrate 112 by a technique such as soldering. 図14に示したように、線状光源として複数のLED104を用いる場合、線状光源としてのムラの少ない光を放射するためには、LED104の間隔を狭くするという対応が考えられる。 As shown in FIG. 14, when using a plurality of LED 104 as a linear light source, to emit less light unevenness as the linear light source is considered the corresponding of narrowing the interval between LED 104. しかし、このような手法を採用すると、必要なLED104の個数が増えるため、面状光源ユニットの製造コストや消費電力などが増大することになる。 However, when employing such an approach, due to the increased the number of LED104 required, so that such manufacturing cost and power consumption of the planar light source unit is increased. したがって、使用するLEDの数は極力少ない方が好ましい。 Therefore, the number of LED used is preferably as small as possible. このため、指向角の相対的に大きなLED104を用いて、LED104の必要数を少なくすることが考えられる。 Therefore, using a relatively large LED 104 of the directional angle, it is conceivable to reduce the required number of LED 104.

ここで、指向角の大きなLED104から出射された光線113は、導光体101の端面から導光体101中に入射する。 Here, light rays 113 emitted from the large LED104 directional angle is incident in the light guide member 101 from the end face of the light guide 101. 光線113が導光体101に入射する際、スネルの公式に従った角度で導光体101中に広がる。 When the light beam 113 enters the light guide 101 extends into the light guide 101 at an angle in accordance to Snell's formula. たとえば、LED104からの光の出射角が40°であり、導光体101の屈折率nが1.5であるとき、導光体101中に入射した光(光線113)は出射角が約25°で広がる。 For example, an exit angle of 40 ° of light from the LED 104, when the refractive index n of the light guide 101 is 1.5, the light (light ray 113) incident into the light guide 101 exit angle is about 25 ° spread. このときの、導光体101中における水平方向での光線113の広がりを図14では示している。 At this time, it is shown in FIG. 14 the spread of the light beam 113 in the horizontal direction in the light guide 101.

しかし、このように複数のLED104(たとえば、複数の白色LED)を用いる場合、図14に示すように、隣接するLED104からの光が互いに干渉しない領域である光量不足部115が発生する。 However, such a plurality of LED104 (eg, a plurality of white LED) When using a, as shown in FIG. 14, insufficient light unit 115 is a region where light from LED104 adjacent do not interfere with each other is generated. この結果、導光体101の上部表面(出射面)から出射される拡散光に局所的な明るさの濃淡が発生する(具体的には、光量不足部115からの光の明るさは、他の部分から出射する光の明るさより暗くなる)。 As a result, the shading of the local brightness is generated in the diffused light emitted from the upper surface of the light guide 101 (emission surface) (specifically, the brightness of light from the insufficient light unit 115, other portion darker than the brightness of the light emitted from the).

また、複数のLED104として3色(赤色(R)、緑色(G)、青色(B))のLED104を用いる場合、この3色のLED104からの光が全て混色することにより白色の光が導光体101から出射される混合色出射部121が存在する。 Further, a plurality of LED 104 three colors (red (R), green (G), blue (B)) when using the LED 104 of the white light is the light guide by light all mixing from LED 104 of the three colors mixed color emission unit 121 is emitted from the body 101 is present. 一方、この混合色出射部121よりLED104側では、これらの3色のLED104からの光のうちの2色の光のみが混色している、あるいは全く混色していないため白色以外の単色の光が導光体101から出射する非白色光出射部119が存在する。 On the other hand, in from this mixed color emitting portion 121 LED 104 side, the single color light other than white for only two colors of light are mixed, or not at all mixing of the light from the LED 104 of the three colors non-white-light emitting unit 119 for emitting light from the light guide 101 is present. この結果、導光体101から出射される光について、色ムラが発生することになる。 As a result, the light emitted from the light guide body 101, so that color unevenness occurs.

このような導光体101から出射される光の濃淡や色ムラを改善するため、従来さまざまな技術が提案されている。 To improve the shading and color unevenness of light emitted from such light guide 101, prior Various techniques have been proposed. たとえば、特許文献2においては、導光体101の背面に反射シートを配置し、当該反射シートをLED104近傍において導光体101と部分的に接着することで、LED104近傍の導光体101についても均一に発光させるとしている。 For example, in Patent Document 2, to place the reflective sheet on the back of the light guide 101, the reflective sheet are partly bonded with the light guide body 101 in the vicinity LED 104, also LED 104 near the light guide 101 and a uniformly luminous. また、特許文献3では、異なる色のLEDを垂直方向(縦)に並べて、平面的に同一位置に配置することにより、異なる色のLED同士が導光体101中において同一な照明分布を示すことで、色ムラが発生しないとしている。 In Patent Document 3, side by side LED of different colors in the vertical direction (vertical), by arranging a plane identical position, to show the same illumination distribution LED between the different colors in a light guide 101 in, and the color unevenness does not occur. また、特許文献4では、導光体1010の端面に1つまたは少数のLEDを配置し、導光体101にLEDからの入射光を左右に振り分けるとともに、一部を通過させる作用を有する穴を設けることにより、光源からの光を、効率よい光路変換により一様に広げ、線状光源のように指向性のない状態にすることで、低コストで均一な光を出射可能な面状光源ユニットを提供できるとしている。 In Patent Document 4, one or a small number of LED disposed on an end face of the light guide 1010, with distributes the incoming light from the LED to the left and right light guide body 101, a hole having a function to pass a portion by providing the light from the light source, efficient uniformly spread by the optical path conversion, a linear light source by the absence of directivity as, low cost capable of emitting uniform light surface light source unit It has to be able to provide.
特開平6−342161号公報 JP-6-342161 discloses 特開平9−92886号公報 JP 9-92886 discloses 特開平11−353920号公報 JP 11-353920 discloses 特開平6−342161号公報 JP-6-342161 discloses

しかし、上述した従来の技術では、図14に示した光量不足部115と他の部分との濃淡の差はある程度軽減されるものの、やはり光量不足部115は存在しており、液晶表示装置の表示品質を高いレベルに維持するためにはこのような光量不足部115を液晶パネル106(図13参照)とは重ならない領域に配置する必要がある。 However, in the conventional technique described above, although the difference in shading between insufficient light portion 115 and other portions shown in FIG. 14 is somewhat reduced, and also insufficient light unit 115 is present, the display of the liquid crystal display device to maintain quality at a high level, it is necessary to place such insufficient light unit 115 in a region that does not overlap with the liquid crystal panel 106 (see FIG. 13). この結果、導光体101の幅が、少なくとも距離L1だけ液晶パネル106の幅より大きくなる。 As a result, the width of the light guide 101 is larger than at least by a distance L1 width of the liquid crystal panel 106.

さらに、LEDから広指向角で導光体101内部端面に入射した光は、導光体101と外部の空気との屈折率により決定される臨界角を超えた角度で導光体101の内部端面に入射することになるため、導光体101の端面を透過してしまう。 Moreover, light incident on the light guide 101 internal end face with wide directivity angle from LED, the inner end face of the light guide 101 and the outside of the light guide body 101 at an angle exceeding the critical angle determined by the refractive index of air since made incident on, thus passes through the end face of the light guide 101. このため、導光体101の出射面から出射する光の光量が低下することになっていた。 Therefore, the amount of light emitted from the emitting surface of the light guide 101 were to be lowered.

また、LED104として3色のLED104を用いる場合、上述したように光量不足部115よりさらに広い非白色出射部119が形成されるため、液晶表示装置の表示品質を考えると、この非白色出射部119についても液晶パネル106と重ならない領域に配置する必要がある。 In the case of using the LED 104 of the three colors as LED 104, for non-white emitting portion 119 wider than the insufficient light unit 115 is formed as described above, considering the display quality of the liquid crystal display device, the non-white emission unit 119 for it is necessary to arrange the region where no overlap with the liquid crystal panel 106. この結果、導光体101の幅を、距離L2だけ液晶パネル106の幅より大きくする必要がある。 As a result, the width of the light guide 101, it is necessary to distance L2 greater than the width of the liquid crystal panel 106.

ここで、一般に液晶表示装置においては、表示面の周囲(すなわち額縁と呼ばれる部分)をできるだけ狭くすることが望まれている。 Here, in general, a liquid crystal display device, it is desirable to narrow as possible around the display surface (i.e., a portion called a frame). このため、液晶パネル106の幅より導光体101の幅が大きくなることは好ましくない。 Therefore, it is not preferable to the width of the light guide 101 than the width of the liquid crystal panel 106 is increased. なお、このような液晶パネル106のサイズより広くなる導光体101の部分を折り曲げた構造とすることも考えられるが、このような構造は複雑なものであり、この折り曲げ構造部においてLEDからの光が外部に漏れて光の利用効率が低下するなどの問題がある。 It is conceivable that such a structure in which bending widens portion of the light guide body 101 than the size of the liquid crystal panel 106, such a structure is complex, from the LED in the bent structure portion light leaks to the outside light use efficiency is a problem such as lowered. したがって、このような折り曲げ構造も現実的な対策としては不十分であると考えられる。 Therefore, such a folded structure is considered to be insufficient as a practical countermeasure.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、そのサイズを極力液晶パネルのサイズより大きくすることなく、かつ、出射面における均一な光の出射を実現することができる面状光源ユニットを提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, an object of the invention is to be larger than the size of its size as much as possible the liquid crystal panel, and emission of uniform light at the exit surface to provide a planar light source unit can be achieved.

この発明に従った面状光源ユニットは、導光体と、レンズと、複数の光源と、反射鏡と、光拡散部材とを備える。 Planar light source unit according to the present invention includes a light guide, a lens, and a plurality of light sources, a reflecting mirror, and a light diffusing member. 導光体は板状であって、光を出射する出射面を有する。 Light guide is a plate-shaped, having an emission surface for emitting light. レンズは、導光体において、出射面と交差する方向に延びる一方端面に配置され、導光体の出射面に対して交差する方向において光を集光する。 Lens, the light guide member is disposed on one end surface extending in a direction intersecting the emitting surface, a light collecting light in a direction intersecting the emitting surface of the light guide. 複数の光源は、レンズを介して導光体の一方端面と対向するように配置される。 A plurality of light sources are disposed to face the one end face of the light guide through the lens. 反射鏡は、導光体において、一方端面と反対側に位置する他方端面に対向するように配置される。 Reflector, the light guide body, whereas is arranged so as to face the other end surface opposite the end surface. 光拡散部材は、導光体において、出射面と反対側に位置する他方表面側に配置される。 Light diffusing member, the light guide member is disposed on the other surface side located opposite to the emission surface.

ここで、導光体の一方端面から、ある程度の出射角を有する光をそのまま導光体に入射させた場合、導光体の出射面に対してほぼ垂直な方向(導光体の厚み方向)に対してある角度以上で入射した光は、導光体内部での反射回数が不足し、複数の光源からの光(色)の混合が不十分な状態のまま、出射面から当該光が出射される。 Here, from one end face of the light guide, if allowed to directly enter the light guide light having a certain output angle, (the thickness direction of the light guide) substantially perpendicular to the exit surface of the light guide light incident at an angle above with respect to the insufficient number of reflections lightguide section, remains mixed unsatisfactory state of the light (color) from a plurality of light sources, the light is emitted from the emission surface It is. この結果、面状光源ユニットの出射面から出射される光にいわゆる濃淡や色ムラが発生する。 As a result, so-called shading and color unevenness in the light emitted from the exit surface of the planar light source unit is generated.

しかし、本発明に従った面状光源ユニットでは、上記レンズを配置することで、導光体の出射面と平行な方向に対する光の進行方向の角度を所定の範囲の値とすることができる。 However, in the planar light source unit according to the present invention, by arranging the lens, it is possible to the traveling direction of the angle of the light with respect to the emission direction parallel to the surface of the light guide and the value of the predetermined range. このため、導光体に入射する光が、導光体内部で、光(色)の混合が十分に行なわれるのに十分な回数だけ反射されるように、光の角度を調整することができる。 Therefore, light entering the light guide body, in the lightguide section, as mixed light (color) is reflected enough times to be sufficiently performed, it is possible to adjust the angle of the light . この結果、複数の光源からの光を十分混合した、色ムラや濃淡の少ない均一な光を導光体の出射面から出射することができる。 As a result, light can be emitted from the plurality of light sources well mixed, the less uniform light color unevenness and shade from the exit surface of the light guide.

また、導光体の他方端面に反射鏡を配置することで、導光体の他方端面から出射した光を、反射鏡により反射させることによって、再度導光体に入射させることができる。 Further, by disposing the reflector on the other end face of the light guide, the light emitted from the other end face of the light guide, by reflecting by the reflecting mirror to be incident again lightguide. この結果、導光体の他方端面から出射した光を導光体内部での光の混合および出射面からの光の出射に利用できる。 As a result, the light emitted from the other end face of the light guide can be used for emission of light from the mixing and the exit surface of light in the light guide body section. したがって、出射面から出射する光の均一性および光量を向上させることができる。 Therefore, it is possible to improve the uniformity and intensity of the light emitted from the emitting surface.

また、導光体の出射面から出射する光の均一性を向上させることができるため、従来のような光量不足部がほとんど解消される。 Moreover, since it is possible to improve the uniformity of the light emitted from the emitting surface of the light guide, insufficient light portion as in the prior art are almost eliminated. そのため、本発明による面状光源ユニットを液晶表示装置に適用する場合、従来のように光量不足部を液晶パネルと重ならない位置に配置する必要が無い(つまり、面状光源ユニットのほぼ全面を液晶パネルへ光を供給するためのバックライトとして利用できる)。 Therefore, when applying the surface light source unit according to the present invention in a liquid crystal display device, must be arranged as in the conventional insufficient light unit at a position not overlapping the liquid crystal panel is not (i.e., the liquid crystal substantially the entire surface light source unit It can be used as a backlight for supplying light to the panel). したがって、液晶表示装置におけるいわゆる額縁部(液晶表示部の周囲の部分)のサイズを小さくできる。 Therefore, so-called frame portion of the liquid crystal display device the size of a (part of the periphery of the liquid crystal display unit) can be reduced.

上記面状光源ユニットにおいて、レンズから出射して導光体に入射する光の進行方向が導光体の出射面とほぼ平行な方向および導光体の内部で集束する方向のいずれか一方を含むように、レンズの特性は決定されていることが好ましい。 In the planar light source unit comprises one of a direction traveling direction of light incident to the light guide output from the lens is focused within a substantially parallel direction and the light guide member and the exit surface of the light guide as such, it is preferable that the characteristics of the lenses are determined.

この場合、導光体に入射する光が、光(色)の混合が十分に行なわれるのに必要な回数だけ導光体内部で確実に反射されるようにすることができる。 In this case, light entering the light guide body can be made to mix the light (color) is reliably reflected only lightguide section as many times as required to be sufficiently performed. なお、ここで導光体1の出射面とほぼ平行な方向とは、出射面の延びる方向に対する傾斜角が±10°以下、より好ましくは±5°以下となっている方向を言う。 Note that the exit surface of the light guide 1 and the substantially parallel direction, the inclination angle of ± 10 ° or less with respect to the direction of extension of the exit surface, and more preferably refers to the direction that is equal to or less than ± 5 °.

上記面状光源ユニットにおいて、レンズは、凸レンズおよびフレネルレンズのいずれか一方であってもよい。 In the planar light source unit, the lens may be either one of a convex lens and Fresnel lens.

この場合、一般的な凸レンズまたはフレネルレンズを用いることで、特殊なレンズを用いることなく本発明による面状光源ユニットを容易に製造できる。 In this case, by using a common lens or a Fresnel lens can be easily produced surface light source unit according to the invention without using a special lens.

また、レンズとして厚みの相対的に小さなフレネルレンズを用いれば、面状光源ユニットを用いた液晶表示装置における表示面の周囲を容易に小さくすることができる。 Further, by using a relatively small Fresnel lens thickness as a lens, it is possible to easily reduce the periphery of the display surface of the liquid crystal display device using the surface light source unit.

上記面状光源ユニットにおいて、レンズは、導光体の内部で集束するように光を出射することが好ましい。 In the planar light source unit, a lens, it is preferable to emit light to focus inside the light guide. 上記面状光源ユニットにおいて、レンズにより光が集束された焦点の位置と導光体の一方端面との間の距離は、複数の光源からの光が互いに干渉することなく導光体の出射面から放出される領域の幅より大きいことが好ましい。 In the planar light source unit, the distance between one end surface of the position and the light guide body focus the light is focused by a lens, from the exit surface of the light guide without light from a plurality of light sources from interfering with each other it is preferably larger than the width of the emitted region.

この場合、焦点の位置と導光体の一方端面との間の距離が小さすぎて(レンズの焦点距離が小さすぎて)導光体内部側面に対する光の入射角度が大きくなり、結果的に導光体内部での光の反射回数が不足するといった現象の発生確率を低減できる。 In this case, the distance between one end surface of the position and the light guide body focus too small (in focal length of the lens is too small) angle of incidence of light increases with respect to the light guide body section side, resulting in guide possible to reduce the possibility of occurrence of phenomena such as number of times of reflection of the light inside the light body is insufficient. この結果、光の反射回数が不足することにより、導光体の出射面から出射する光の均一性が低下する可能性を低減できる。 As a result, by the number of times of reflection of the light is insufficient, uniformity of the light emitted from the emitting surface of the light guide it is possible to reduce the possibility of a decrease.

上記面状光源ユニットにおいて、反射鏡は、導光体の出射面に対して交差する方向(たとえば、出射面に対して実質的に垂直な方向)における中央部が、導光体の他方端面から突出ように折り曲げられていることが好ましい。 In the planar light source unit, the reflecting mirror is a direction intersecting the emitting surface of the light guide (e.g., substantially perpendicular to the exit surface) is the central portion of, from the other end face of the light guide it is preferable that the bent projecting so. 反射鏡の折り曲げられた部分の折り曲げ角度θは、出射面に平行な方向に対する、レンズから導光体への光の入射角をθ としたときに、 90°+θ 1 <θ<120°+2×θ 1 /3 という関係式を満足するように、反射鏡は構成されていることが好ましい。 The bending angle theta of the folded portion of the reflector with respect to the direction parallel to the emission surface, when the angle of incidence of the light on the light guide was theta 1 from the lens, 90 ° + θ 1 <θ <120 ° + 2 × so as to satisfy the relational expression theta 1/3, the reflecting mirror is preferably formed.

この場合、反射鏡で反射された光を、効率的に導光体へ再入射させることができる。 In this case, the light reflected by the reflecting mirror may be incident again into efficient light guide.

上記面状光源ユニットにおいて、レンズは導光体と一体成形されていてもよい。 In the planar light source unit, the lens may be integrally molded with the light guide.

この場合、別部品としてレンズを用意する必要が無いため、面状光源ユニットの部品点数を削減できる。 In this case, since there is no need to prepare a lens as a separate component, the number of parts can be reduced in the surface light source unit. この結果、面状光源ユニットの製造コストを低減できる。 As a result, it is possible to reduce the manufacturing cost of the surface light source unit.

上記面状光源ユニットにおいて、光源は、白色のLED、または赤色、緑色、青色からなる3色のLEDの組合せのいずれかであってもよい。 In the planar light source unit, the light source, a white LED or red, green, may be any combination of the three color LED consisting of blue.

この場合、白色の光を出射面から出射させる面状光源ユニットを実現できる。 In this case, it is possible to realize a surface light source unit to emit white light from the exit surface.

また、赤色、緑色、青色からなる3色のLEDの組合せを用いれば、白色のLEDによる光では輝度が不十分であるような場合に、それぞれ高輝度の3色のLEDを用いることにより、十分な輝度の光を容易に得ることができる。 The red, green, by using a combination of three color LED consisting of blue, if the light from the white LED, such as brightness is insufficient, by using a 3-color LED of each high luminance, sufficient the light of a luminance can be easily obtained.

このように、本発明によれば、レンズや反射鏡を配置することにより、導光体に入射する光が、導光体内部で、光(色)の混合が十分に行なわれるのに必要な回数だけ、導光体に入射した光を反射させることができるので、色ムラなどの無い均一な光を出射面から出射する面状光源ユニットを実現できる。 Thus, according to the present invention, by arranging the lens or reflecting mirror, light entering the light guide body, in the lightguide section, necessary for mixing of light (color) is performed sufficiently number of times, it is possible to reflect light incident on the light guide, without uniform light, such as color unevenness can be realized a surface light source unit which emits from the emitting surface.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。 Incidentally, the description thereof will not be repeated denoted by the same reference numerals to the same or corresponding parts in the following drawings.

図1は、本発明による面状光源ユニットの平面模式図である。 Figure 1 is a schematic plan view of a planar light source unit according to the invention. 図2は、図1に示した線分II−IIにおける断面模式図である。 Figure 2 is a schematic cross sectional view taken along the line II-II shown in FIG. 図3は、図1に示した線分II−IIにおける断面の他の例を示す断面模式図である。 Figure 3 is a cross-sectional schematic view showing another example of a cross-section along the line II-II shown in FIG. 図1〜図3を参照して、本発明による面状光源ユニット10を説明する。 Referring to FIGS illustrating a surface light source unit 10 according to the present invention.

図1に示すように、本発明による面状光源ユニット10は、光源である複数の白色LED4、シリンダレンズ7、導光体1、反射鏡8および光拡散部材11を備える。 As shown in FIG. 1, the planar light source unit 10 according to the present invention includes a plurality of white LED4 are light, cylindrical lens 7, the light guide 1, a reflector 8 and the light diffusing member 11. 複数の白色LED4は、基板12上に直線状に整列した状態で配置されている。 A plurality of white LED4 are arranged in a state aligned linearly on the substrate 12. 白色LED4と対向するように、図2および図3に示すように導光体1が配置されている。 As opposed to the white LED 4, light guide 1 is arranged as shown in FIGS. 2 and 3. 導光体1は板状の外形を有しており、白色LED4は板状の導光体1の相対的に小さな表面積を有する側面(一方端面27)と対向する位置に配置されている。 The light guide 1 has a plate-like outer shape, white LED4 is arranged at a position facing the side surface (one end face 27) having a relatively small surface area of ​​the plate-like light conductor 1. つまり、複数の白色LED4は、導光体1の一方端面27に沿って配置されている。 That is, a plurality of white LED4 are arranged along one end face 27 of the light guide 1. 導光体1と白色LED4との間には、導光体1の側面に対向するようにシリンダレンズ7が配置されている。 Between the light guide 1 and the white LED 4, a cylinder lens 7 is arranged so as to face the side surface of the light guide 1.

また、導光体1においてシリンダレンズ7と対向する側面(一方端面27)と反対側に位置する側面(他方端面28)側には、図2または図3に示すような断面形状の反射鏡8が配置されている。 Further, on the side surface (the other end surface 28) side located opposite the side surface (one end surface 27) facing the cylindrical lens 7 at the light guide 1, the reflector of the cross-sectional shape as shown in FIG. 2 or FIG. 3 8 There has been placed. また、導光体1における上部表面である光の出射面29(図2参照)とは反対側に位置する表面(下部表面または裏面)には、複数の光拡散部材11が配置されている。 Also, the output surface 29 of light which is the top surface (see FIG. 2) in the light guide 1 to a surface on the opposite side (lower surface or back surface), a plurality of light diffusing member 11 is disposed. なお、隣接する光拡散部材11の間の距離は、白色LED4から離れるに従って大きくなるように設定されている。 The distance between the adjacent light diffusing member 11 is set to be larger as the distance from the white LED 4.

このような面状光源ユニット10は、図4に示すようにたとえば液晶表示装置20のバックライトとして用いられる。 Such surface light source unit 10 is used as a backlight of the example, a liquid crystal display device 20 as shown in FIG. 図4は、本発明による面状光源ユニットを適用した液晶表示装置を示す断面模式図である。 Figure 4 is a schematic sectional view showing a liquid crystal display device using the surface light source unit according to the invention. 図4に示すように、本発明による面状光源ユニット10を適用した液晶表示装置20は、面状光源ユニット10の出射面29(上部表面)上に液晶パネル6を配置した構造となっている。 As shown in FIG. 4, a liquid crystal display device 20 according to the planar light source unit 10 according to the present invention has a structure in which the liquid crystal panel 6 on the exit surface 29 of the planar light source unit 10 (the upper surface) . 液晶パネル6としては、たとえば透過型の液晶パネルを用いることができる。 As the liquid crystal panel 6 can be used, for example a transmission type liquid crystal panel.

次に、図1〜図3に示した面状光源ユニット10において出射面から光を出射する場合の動作を簡単に説明する。 Next, briefly described the operation in the case of emitting light from the emission surface in the planar light source unit 10 shown in FIGS.

図1〜図3に示すように、シリンダレンズ7は水平方向(図1において紙面に平行な方向)においてレンズの曲率を有していない。 As shown in FIGS. 1 to 3, cylindrical lens 7 does not have a horizontal curvature of the lens in (a direction parallel to the plane in FIG. 1). そのため、水平方向については、シリンダレンズ7が存在しない場合と同様に個々の白色LED4から放射状に広がるように、白色LED4から出射された光線13は進む。 Therefore, for the horizontal direction, from the individual white LED4 as if the cylinder lens 7 is not present so as to spread radially, light 13 emitted from the white LED4 proceeds. つまり、光線13は、導光体1の内部で白色LED4を中心として広がるように進んでいく。 That is, light rays 13, advances to extend around a white LED4 inside of the light guide 1. 広がった光線13は、反射鏡8に向かって直進する光と、導光体1の側部端面(たとえば出射面29や裏面と交差する方向に延びる端面であって、導光体1の一方端面27と他方端面28とをつなぐ2つの端面)に向かう光とを含む。 Spread beam 13, the light travels straight toward the reflecting mirror 8, a end surface extending in a direction intersecting the side end face of the light guide 1 (e.g. an emission surface 29 or the back surface, one end face of the light guide 1 and a light directed to the two end faces) connecting the 27 and the other end face 28. 導光体1の側部端面に向かう光は、導光体1の側部端面(の内周側)において反射し、その進行方向を変えることになる。 Light directed to the side end face of the light guide 1 is reflected at the side end face of the light guide 1 (inner peripheral side), thereby changing its direction of travel. そして、光線13のいずれの成分も、最終的に導光体1の他方端面28から出射して反射鏡8に入手する。 Then, any component of the light beam 13 also is emitted from the final the other end face 28 of the light guide 1 to obtain the reflecting mirror 8. 当該光線13は反射鏡8において反射され、その大部分が再び導光体1に入射する。 The light beam 13 is reflected at the reflecting mirror 8, the majority of which enters the light guiding body 1 again.

また、図2および図3に示すように、導光体1の垂直方向においては、シリンダレンズ7が存在することにより、白色LED4から出射した光はシリンダレンズ7の曲率によりその進行方向が変更される。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, in the vertical direction of the light guide 1, by the cylindrical lens 7 is present, light emitted from the white LED4 its traveling direction is changed by the curvature of the cylindrical lens 7 that. このため、シリンダレンズ7が存在しない場合よりも導光体1へと入射する光の光量は多くなる。 Therefore, the amount of light incident on the light guide body 1 than the case where the cylindrical lens 7 does not exist increases. そして、入射した光は、図2および図3に示すように導光体1の側面(上部表面および下部表面)に反射されながら最終的にその一部が反射鏡8にまで到達し、反射鏡8において反射され再度導光体1へと入射する。 Then, the incident light finally part while being reflected on the side surface of the light guide 1 (upper and lower surfaces) as shown in FIGS. 2 and 3 reaches the reflecting mirror 8, reflector It is incident into the light guide body 1 again reflected at 8. そして、導光体1の裏面側に設置された光拡散部材11において散乱されることにより、導光体1の出射面29(上部表面)から出射される。 Then, by being scattered in the light diffusion member 11 installed on the back side of the light guide 1, it is emitted from the emission surface 29 of the light guide 1 (top surface).

なお、図2および図3は、それぞれシリンダレンズ7の曲率が異なる場合について、光線13の軌跡を示したものである。 Note that FIG. 2 and 3, the case where the curvature of the cylindrical lens 7 are different, there is shown the trajectory of the beam 13. すなわち、図2は、シリンダレンズ7からの出射光がほぼ水平な方向(導光体1の出射面である上部表面にほぼ平行な方向)に光線13が進む場合の、光線13の軌跡を示している。 That is, FIG. 2 shows a substantially horizontal direction the light emitted from the cylindrical lens 7 (a direction substantially parallel to the upper surface, which is the exit surface of the light guide 1) when the light beam 13 travels, the directions of the optical beams 13 ing. 一方、図3は、シリンダレンズ7の曲率が図2に示したシリンダレンズ7の曲率より大きい場合であって、シリンダレンズ7から出射した光線13が所定の距離で集束する場合の、光線13の軌跡を示している。 On the other hand, FIG. 3 is the case the curvature of the cylindrical lens 7 is larger than the curvature of the cylindrical lens 7 shown in FIG. 2, when the light beam 13 emitted from the cylindrical lens 7 is focused at a predetermined distance, the beam 13 It shows the trajectory.

ここで、白色LED4としては、フリップチップ構造の高輝度LEDに代表されるような、微細な面光源を用いる。 Here, as the white LED 4, as represented by the high-brightness LED flip chip structure, using a fine surface light source. そのため、完全な平行光とする、あるいは1つの点(焦点)に集束するということが困難である。 Therefore, a complete parallel light, or it is difficult that focuses on a single point (focus). そこで、本発明においては、光束の広がりを最小限にした光線13を得ることを1つの目的としている。 Therefore, in the present invention, to obtain a light beam 13 with minimal extent of the luminous flux is set to one object. したがって、図2および図3に示したいずれの態様であってもよく、また、図2および図3に示した光線13の軌跡の両方を混合したような態様となるように、面状光源ユニット10を構成してもよい。 Thus, it may be any of the embodiments shown in FIGS. 2 and 3, and as a manner as to mix both directions of the optical beams 13 shown in FIGS. 2 and 3, the planar light source unit 10 may be configured.

なお、図2に示したように、光線13が小さな広がりのある光(導光体1の出射面29にほぼ平行な平行光)である場合では、光の広がりによりシリンダレンズ7の半値角における光線13が導光体1の側面(上部表面または下部表面)に入射−反射する位置30から、導光体1の端部までの距離D1が、図5に示した距離L1より大きくなるように構成された(所定の半値角を有する)シリンダレンズ7を用いることが好ましい。 Incidentally, as shown in FIG. 2, when light 13 is light with a small spread (approximately parallel collimated light to the emission surface 29 of the light guide 1) is in the half-value angle of the cylinder lens 7 by the spread of light incident light 13 on the side surface of the light guide 1 (top surface or bottom surface) - from a position 30 which reflects, as the distance D1 to the end of the light guide 1 is larger than the distance L1 shown in FIG. 5 configured (having a predetermined half-value angle) is preferably used cylindrical lens 7. ここで、図5は、シリンダレンズの特性を説明するための液晶表示装置の平面模式図であって、液晶表示装置の面状光源ユニットを構成する導光体1に、シリンダレンズを介することなく白色LED4からの光が直接入射している場合を示している。 Here, FIG. 5 is a schematic plan view of a liquid crystal display device for explaining the characteristics of the cylindrical lens, the light guide body 1 constituting the surface light source unit of a liquid crystal display device, without through the cylinder lens It shows a case where light from the white LED4 is incident directly. 図5では、複数の白色LED4を所定の間隔だけ離れた状態で配置している。 In Figure 5, it is arranged a plurality of white LED4 in a state separated by a predetermined distance.

このとき、図5に示すように、それぞれの白色LED4から出射した光は、白色LED4を中心として広がりながら導光体1の内部に入射する。 At this time, as shown in FIG. 5, the light emitted from each of the white LED4 is incident inside the light guiding body 1 while spreading around the white LED4. そして、図5の白色LED4の間に位置する領域には、導光体1において出射面から出射する光の光量が相対的に少ない光量不足部15が形成される。 And, in the region located between the white LED4 5, insufficient light unit 15 the amount of light is relatively small emitted from the emitting surface in the light guide 1 is formed. つまり、この光量不足部15は、シリンダレンズ7(図1参照)や反射鏡8が存在しない場合に白色LED4からの光が十分届かない領域であって、導光体1の出射面における当該部分から出射される光の光量は、導光体1における他の出射面の部分から出射される光の光量よりも少なくなっている。 That is, the insufficient light unit 15 is a region where light does not reach enough from white LED4 when cylinder lens 7 (see FIG. 1) and the reflecting mirror 8 is not present, the portion in the exit plane of the light guide 1 amount of light emitted from is made smaller than the amount of light emitted from the portion of the other of the emission surface of the light guide 1. そして、上述した距離L1は、この光量不足部15の存在する部分の幅に対応する。 The distance L1 described above, corresponds to the width of the portion present in the insufficient light unit 15.

また、図3に示すように、シリンダレンズ7の曲率が比較的大きく、シリンダレンズ7から出射した(半値角における)光がある焦点距離でほぼ集束するような集束光である場合には、シリンダレンズ7から出射した光が集束する位置(焦点)の位置31から導光体1の端部までの距離D2が、やはり上述した距離L1よりも大きくなるようにシリンダレンズ7の曲率などの特性を決定する。 Further, as shown in FIG. 3, when the curvature of the cylindrical lens 7 is relatively large, focused light such as converge substantially at a focal length that the light (in half-value angle) emitted from the cylindrical lens 7, a cylinder a position where the light emitted from the lens 7 is focused distance D2 from the position 31 of (focal point) to the end of the light guide 1, also the characteristics such as the curvature of the cylindrical lens 7 to be larger than the distance L1 described above decide. このようにすれば、導光体1の出射面からその全面に渡ってほぼ均一な光を出射することができる。 In this way, it is possible to emit a substantially uniform light across from the exit surface of the light guide 1 in its entire surface.

また、本発明における面状光源ユニット10においては、図1〜図3に示すように、白色LED4が配置された側とは反対側の導光体1の端面(他方端面28)に対向するように、反射鏡8が設置されている。 Further, in the surface light source unit 10 in the present invention, as shown in FIGS. 1 to 3, as the white LED4 is arranged facing the end face of the opposite side of the light guide body 1 (the other end surface 28) the reflecting mirror 8 is installed. 発明者は、この反射鏡8の折曲げ角θ(図6参照)について適切な数値範囲があることを見出した。 The inventors have found that there is a proper numerical range for the bending angle of the reflecting mirror 8 theta (see Figure 6). 以下、図6を参照しながら具体的に説明する。 It will be specifically described with reference to FIG. 図6は、本発明による面状光源ユニットを構成する反射鏡の折曲げ角に関する説明を行なうための断面模式図である。 Figure 6 is a schematic sectional view for an explanation about the bending angle of the reflecting mirror included in the surface light source unit according to the invention.

図6に示すように、白色LED4(図2参照)から出射した光線13は、シリンダレンズ7を介して導光体1の端面に入射する。 As shown in FIG. 6, white LED4 beam 13 emitted (see FIG. 2) is incident on the end face of the light guide 1 via the cylindrical lens 7. このとき、入射した光線13はスネルの法則に従って屈折する。 At this time, light rays 13 incident is refracted according to Snell's law. 導光体1に入射した光線13は導光体1の内部で広がる。 Rays 13 incident on the light guide 1 extends inside of the light guide 1. 広がった光線13のうち、一部は反射鏡8側の他方端面28へ直進し、またその一部は導光体1の側面(上部表面または下部表面)に入射する。 Of expanded beam 13, some straight to the reflecting mirror 8 side of the other end surface 28, also part enters the side surface of the light guide 1 (top surface or bottom surface). 下部表面に入射した光線13の一部は、上述したように光拡散部材11に入射して散乱反射され、拡散光となって導光体1の出射面29(上部表面)から出射する。 Some of the light rays 13 incident on the bottom surface is scattered and reflected incident on the light diffusing member 11 as described above, emitted from the emission surface 29 of the diffused light and is light guide body 1 (top surface). また、光拡散部材11が配置されていない部分では、相互反射を繰返し、上述した他方端面28へ直進する光線13の成分とともに、最終的に反射鏡8に入射する。 Further, in a portion where the light diffusing member 11 is not disposed, repeating inter-reflections, with components of the light beam 13 to be straight to the other end surface 28 described above, it enters the final reflection mirror 8. そして、この反射鏡8で光線13は反射され再び導光体1に入射する。 Then, light beams 13 by the reflecting mirror 8 is incident on the light guide body 1 again reflected.

反射鏡8における光線13の挙動は、以下のようなものである。 Behavior of the light rays 13 in the reflecting mirror 8 is as follows. すなわち、図6に示すように、反射鏡8側の導光体1の端面から出射した光線13a〜13cは、スネルの法則に従ってシリンダレンズ7の出射角θ 1と同じ角度θ 1で導光体1の端面から出射される。 That is, as shown in FIG. 6, light 13a~13c emitted from the end surface of the reflecting mirror 8 side of the light guide 1, the light guide at the same angle theta 1 and the emission angle theta 1 of the cylinder lens 7 according to Snell's law emitted from the end face of one. そして、この出射した光線13a〜13cは、それぞれ反射鏡8において反射される。 Then, light 13a~13c that this emission is reflected at the reflecting mirror 8 respectively. なお、反射鏡8は中心線25を中心に対称な形状となっている。 The reflecting mirror 8 has a symmetrical shape about a center line 25. 中心線25は、導光体1の厚み方向の中心を通り、出射面29と平行な方向に延びる。 Center line 25, passes through the center of the thickness direction of the light guide 1, extends in a direction parallel to the exit surface 29. また、図6に示した光線13a〜13cは代表的な光であって、シリンダレンズ7の下側から導光体1に入射する光線(シリンダレンズの出射角が−θ 1である場合の光線)も、反射鏡8の中心線25を対称に線対称な挙動を示す。 Also, light rays 13a~13c shown in FIG. 6 is a typical light rays when exit angle of the light beam (cylinder lens that enters the light guide 1 from the lower side of the cylinder lens 7 is - [theta] 1 ) also shows a line-symmetrical behavior of the center line 25 of the reflecting mirror 8 symmetrically. そして、反射鏡8で反射される光線13a〜13cをより効率的に導光体1へ再び入射させるためには、以下のような条件を反射鏡8が有していることが好ましい。 Then, in order to again enter the light 13a~13c reflected by the reflecting mirror 8 to a more efficient light guide 1, it is preferable that the following conditions are reflector 8 has.

以下、説明のために反射鏡8の反射面と導光体1の端面とのなす角度を反射鏡角θ 2と規定する。 Hereinafter, the angle between the reflection surface and the end face of the light guide 1 of the reflecting mirror 8 defines a reflection mirror angle theta 2 for explanation. そして、上述のように光線13a〜13cがより効率的に導光体1へと再び入射するためには、まず第1に反射鏡8の反射面における当該光線13a〜13cの反射回数を少なくすることにより、反射損失を最小限にすることが必要である。 Then, in order to light 13a~13c as described above again enters the more efficient the light guide body 1, first to reduce the number of reflections of the light 13a~13c the reflective surface of the reflecting mirror 8 to the first it makes it necessary to minimize the reflection losses. すなわち、光線13bのように反射鏡8において複数回反射した場合には、反射鏡8において1回だけ反射された光線13aに比べて反射鏡8における反射の際の反射損失が多くなってしまうという問題がある。 That is, that in the reflecting mirror 8 as beam 13b when reflected a plurality of times, the reflection loss at the time of reflection at the reflecting mirror 8, as compared to only reflected rays 13a 1 once the reflective mirror 8 becomes much There's a problem. そこで、反射鏡8での光の反射回数を少なくする(光線13bのように反射鏡8において2回反射されることを防止する)ことを考える。 Therefore, given that the number of reflections of light on the reflecting mirror 8 to reduce (prevented from being reflected twice in the reflecting mirror 8 as beam 13b). 具体的には、反射鏡8で1回反射した光が反射鏡8の反射面と平行な方向あるいは導光体1側に向かう方向へと反射されればよい。 Specifically, light reflected once by the reflecting mirror 8 need be reflected in the direction toward the reflective surface parallel direction or the light guide 1 side of the reflecting mirror 8.

より具体的には、図6に示した角度θ 3が角度θ 2よりも大きくなることが必要である。 More specifically, it is necessary that the angle theta 3 shown in FIG. 6 is larger than the angle theta 2. そして、この角度θ 3は90°−(2×θ 2 +θ 1 )という式で表わすことができる。 Then, the angle theta 3 is 90 ° - can be represented by the expression (2 × θ 2 + θ 1 ). つまり、入射光(導光体1に入射する光線13)の角度θ 1 (指向角)と角度θ 2との間に、90°−(2×θ 2 +θ 1 )>θ 2という関係が成立すればよい。 That is, between the angle theta 1 (the directivity angle) and the angle theta 2 of the incident light (ray 13 incident on the light guide 1), 90 ° - (2 × θ 2 + θ 1)> θ relationship 2 satisfied do it. この式を整理すると、θ 2 <30°−θ 1 /3となる。 Rearranging this equation, it becomes θ 2 <30 ° -θ 1/ 3.

また、導光体1の出射面からより効率的に光を出射させるためには、第2の条件として、導光体1に入射した光が導光体1の上部表面および下部表面で反射する回数をより多くする(相互反射回数を多くする)ことが必要である。 In order to more efficiently emit light from the emission surface of the light guide 1, as a second condition, light introduced into the light guide 1 is reflected by the upper and lower surfaces of the light guide 1 (increasing the mutual reflection times) more to the number of times that is required. このように導光体1の内部において、反射鏡8で反射されて再度導光体1に入射した光が、導光体1の上部表面および下部表面で反射を繰返すためには、上述した角度θ 3が0°より大きくなることが必要である。 Thus, in the interior of the light guide 1, the angle the light incident on the back light conductor 1 is reflected by the reflecting mirror 8, in order to repeat the reflections at the upper and lower surfaces of the light guide 1, as described above theta 3 is required be greater than 0 °. 具体的には、90°−(2×θ 2 +θ 1 )>0という式を満たすことが必要である。 Specifically, 90 ° - (2 × θ 2 + θ 1)> it is necessary to satisfy the expression 0. この式を整理すると、θ 2 <45°−θ 1 /2という式になる。 Rearranging this equation, the equation of θ 2 <45 ° -θ 1/ 2.

そして、上述したそれぞれの関係式において、指向角である角度θ 1を近似的に0°とした場合には、反射鏡角θ 2は30°<θ 2 <45°となる。 Then, in each of the relational expression described above, in the case of the approximately 0 ° angle theta 1 is a directivity angle, the reflection mirror angle theta 2 becomes 30 ° <θ 2 <45 ° . この結果、上述したような条件を満足する反射鏡8の折曲げ角θの範囲としては、90°<θ<120°となる。 As a result, the range of bending angle theta of the reflecting mirror 8 which satisfies such conditions as described above, the 90 ° <θ <120 °.

このような折曲げ角θを有する反射鏡8を配置することで、反射鏡8からの反射光をより効果的に導光体1へと再び入射させることができる。 Such bending angle by arranging the reflecting mirror 8 having a theta, can be incident again and reflected light from the reflecting mirror 8 to more effectively the light guide 1. そして、導光体1の裏面側においては、上述したように光拡散部材11が配置されている。 Then, in the back surface side of the light guide 1, the light diffusing member 11 is arranged as described above. 光拡散部材11は点状光源である白色LED4側に向かうにつれて密には配置され、反射鏡8側に行くほど疎になるような配置(グラデーションされた配置)となっている。 Light diffusing member 11 is disposed closely toward the white LED4 side a point light source, has a loosely composed arrangement toward the reflector 8 side (gradation has been placed). このような配置の光拡散部材11に光線13(図2参照)が入射して散乱反射されることにより、導光体1の出射面全体が均一に明るくなるように光線13が拡散する。 By such an arrangement of the light diffusing member 11 to the beam 13 (see FIG. 2) is scattered and reflected incident light ray 13 so that the entire exit surface of the light guide 1 is uniformly bright diffuse. つまり、あたかも反射鏡8側に光源が存在するかのように見え、結果的に導光体1の出射面において均一な輝度を得ることができる。 That is, it is possible though appear as if the light source is present in the reflective mirror 8 side, obtain uniform brightness in the result, the exit surface of the light guide 1.

ここで、導光体1の裏面側に拡散反射率の高い光拡散物質を部分的に塗布することにより光拡散部材11を構成してもよいが、光線13を拡散させる手法としては他の手法を用いてもよい。 Here, it may constitute the light diffusing member 11 by applying a high light diffusing material having diffuse reflectance on the back side of the light guide body 1 partially, other techniques as a technique for diffusing light rays 13 it may be used. たとえば、導光体1の側面(裏面)を粗面化する、あるいは裏面に小さな穴を形成する、あるいは側面に小突起を形成するといったような手法を用いることにより、光線13を散乱反射させてもよい。 For example, to roughen the side surfaces of the light guide 1 (back side), or to form a small hole in the back side, or by using a technique such as to form small projections on the sides, by scattering reflected light rays 13 it may be. また、特に図示していないが、光拡散部材11が配置された導光体1の裏面の下部には、導光体1において散乱反射して裏面側に透過した光などを反射して、再び導光体1に入射させるための光拡散反射板を設けておくことが好ましい。 Although not specifically shown, the lower portion of the back surface of the light diffusing member 11 is arranged lightguide 1 reflects light and transmitted to the back side scattered reflected in the light guide 1, again it is preferable to provide a light diffusing reflector for incident on the light guide 1.

図7は、本発明による面状光源ユニットの第1の変形例を示す平面模式図である。 Figure 7 is a schematic plan view showing a first modification of surface light source unit according to the invention. 図7を参照して、本発明による面状光源ユニットの第1の変形例を説明する。 Referring to FIG. 7, the first modification of the surface light source unit according to the invention.

図7に示した面状光源ユニット10は、基本的には図1〜図3に示した面状光源ユニット10と同様の構造を備えるが、光源の種類が異なる。 Planar light source unit 10 shown in FIG. 7 is basically provided with the same structure as the planar light source unit 10 shown in FIGS. 1 to 3, the type of light source are different. すなわち、図7に示した面状光源ユニット10は、3色のLED17a、17b、16、18を備える。 That is, the planar light source unit 10 shown in FIG. 7 comprises three colors LED17a, 17b, the 16, 18. LED16は赤色の光を出射するLED(赤色LED)である。 LED16 is LED (red LED) for emitting red light. LED17a、17bは緑色の光を出射するLED(緑色LED)である。 LED17a, 17b are LED (green LED) which emits green light. LED18は、青色の光を出射するLED(青色LED)である。 LED18 is LED (blue LED) which emits blue light. このような3色のLEDを配置して、それぞれのLED16、17a、17b、18から出射した光を混合することにより白色の光を得ることができる。 Such three-color LED to be arranged, it is possible to obtain white light by mixing the respective LED16,17a, the light emitted from 17b, 18.

また、図1〜図3に示した面状光源ユニットにおいては、シリンダレンズ7の特性に関して、図2、図3に示した距離D1、D2に関する基準値である距離L1として、光量不足部15(図5参照)の幅L1(図5参照)を用いたが、図7に示すような3色のLED16、17a、17b、18を用いる場合には、この基準値としての距離L1は図8に示すように3色のLED16〜18からのそれぞれの光が完全に混合される領域が導光体1の全面となる位置までの距離を採用することが好ましい。 Further, in the surface light source unit shown in Figures 1-3, with respect to the characteristics of the cylindrical lens 7, FIG. 2, the distance L1 is a reference value for the distance D1, D2 shown in FIG. 3, insufficient light section 15 ( It was used width L1 (see FIG. 5) of the see FIG. 5), when using LED16,17a of three colors as shown in FIG. 7, a 17b, 18, the distance L1 as the reference value in FIG. 8 it is preferable that a region where each of the light is completely mixed from three colors LED16~18 as shown to adopt distance position where the entire surface of the light guide 1. なお、図8は、図7に示した面状光源ユニットを構成するシリンダレンズ7の特性を説明するための模式図である。 Incidentally, FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the characteristics of the cylindrical lens 7 for forming the planar light source unit shown in FIG. また、図9は、図8に示した面状光源ユニットの断面模式図である。 9 is a cross-sectional schematic view of a planar light source unit shown in FIG.

図8に示すように、3色のLED16〜18から出射した光は、このLED16〜18からある程度離れた部分でそれぞれの光が完全に混合した状態となる。 As shown in FIG. 8, the light emitted from LED16~18 of three colors, each light some distance portion from the LED16~18 is completely mixed state. このような領域(混合色出射部21)では、白色の光(混合色光23(図9参照))が導光体1の出射面から出射される。 In such areas (mixed color emitting section 21), white light (mixed color light 23 (see FIG. 9)) is emitted from the exit surface of the light guide 1. また、LED16〜18により近い部分では、十分に光の混合が行われないため、LED16〜18からのそれぞれの光または十分混色されていない光(単色光22(図9参照))が導光体1の出射面から出射する。 Further, in a portion closer to the LED16~18, sufficiently for mixing of light is not performed, the light which is not the respective optical or fully mixing from LED16~18 (monochromatic light 22 (see FIG. 9)) is the light guide emitted from the first emission surface. このような単色光22が出射する部分を非白色光出射部19と呼ぶ。 The portion of such monochromatic light 22 is emitted is referred to as non-white-light emitting unit 19. そして、このような3色のLED16〜18を用いた場合における基準値としての距離L1は、非白色光出射部19の幅(図8における距離L1)を採用することになる。 The distance L1 as the reference value in the case of using the LED16~18 of such three colors will be employed width of the non-white-light emitting unit 19 (distance in FIG. 8 L1). 図9に示すように、非白色光出射部19からは単色光22が出射され、混合色出射部21(図8参照)からは混合色光23(すなわち白色の光線)が出射される。 As shown in FIG. 9, from non-white-light emitting unit 19 monochromatic light 22 is emitted, from mixed color emission unit 21 (see FIG. 8) mixed color light 23 (i.e. white light) is emitted. このような構成においても、図1〜図3に示した面状光源ユニットと同様に導光体1から光を効率よくかつ均一に出射することができる。 Also in such a configuration, light can be emitted from the light guide 1 in the same manner as the planar light source unit shown in FIGS. 1 to 3 efficiently and uniformly.

図10は、図1〜図3に示した本発明による面状光源ユニットの第2の変形例を示す断面模式図である。 Figure 10 is a schematic sectional view showing a second modification of surface light source unit according to the present invention shown in FIGS. 図10を参照して、本発明による面状光源ユニットの第2の変形例を説明する。 Referring to FIG. 10, illustrating a second modification of surface light source unit according to the invention.

図10に示した面状光源ユニット10は、基本的には図1〜図3に示した面状光源ユニット10と同様の構造を備えるが、独立したシリンダレンズ7を配置するのではなく、導光体1を部分的に加工することにより凸レンズ部9を形成している点が異なる。 Planar light source unit 10 shown in FIG. 10 is basically provided with the same structure as the planar light source unit 10 shown in FIGS. 1 to 3, instead of placing the cylindrical lens 7 independent, electrically that forms the convex lens portion 9 by processing the optical member 1 partly differs. このような凸レンズ部9を導光体1の端部に形成し、白色LED4と対向するように配置しても、図1〜図3に示した面状光源ユニット10と同様の効果を得ることができる。 Such convex lens portion 9 is formed at the end of the light guide 1, be arranged so as to face the white LED 4, to obtain the same effect as the surface light source unit 10 shown in FIGS. 1 to 3 can. また、図1〜図3に示した別部品であるシリンダレンズ7を用いる場合より、レンズ部分の占める体積を小さくできるので、面状光源ユニット10の小型化を図ることができる。 Also, compared with the case of using the cylindrical lens 7 is another component shown in FIGS. 1 to 3, since the volume occupied by the lens portion can be reduced, it is possible to reduce the size of the surface light source unit 10. さらに、導光体1とレンズとが一体になっているので、面状光源ユニット10の部品点数を図1〜図3に示した面状光源ユニット10の部品点数より削減することができるので、面状光源ユニットの製造コストを削減できる。 Further, since the light guide 1 and the lens are integrated, it is possible to reduce from the parts of the surface light source unit 10 showing the parts of the surface light source unit 10 in FIGS. 1 to 3, It can reduce the cost of manufacturing the surface light source unit.

図11は、図1〜図3に示した本発明による面状光源ユニットの第3の変形例を示す断面模式図である。 Figure 11 is a schematic sectional view showing a third modification of the surface light source unit according to the present invention shown in FIGS. 図11を参照して、本発明による面状光源ユニットの第3の変形例を説明する。 Referring to FIG. 11, illustrating a third modification of the surface light source unit according to the invention.

図11に示した面状光源ユニット10は、基本的には図10に示した面状光源ユニット10と同様の構造を備えるが、導光体1の端部に凸レンズ部9ではなくフレネルレンズ部14が形成されている点が異なる。 The surface light source unit shown in FIG. 11 10 basically has the same structure as the planar light source unit 10 shown in FIG. 10, a Fresnel lens unit instead of the convex lens portion 9 on the end portion of the light guide 1 14 that are formed differently. このように、階段状に屈折角が異なるフレネルレンズ部14を導光体1の端部に形成しても、図10に示した面状光源ユニットと同様の効果を得ることができる。 Thus, even when forming a Fresnel lens part 14 whose refractive angle different stepwise in the end portion of the light guide 1, it is possible to obtain the same effect as the planar light source unit shown in FIG. 10. さらに、フレネルレンズ部14は図10に示した凸レンズ部9よりその厚みが薄いため、面状光源ユニット10の更なる小型化を図ることができる。 Furthermore, the Fresnel lens 14 for a thin its thickness from the convex lens portion 9 shown in FIG. 10, it is possible to achieve further miniaturization of the planar light source unit 10. なお、図10に示した凸レンズ部9および図11に示したフレネルレンズ部14は、それぞれ加工性から適宜選択することができる。 Incidentally, the Fresnel lens portion 14 shown in the convex lens portion 9 and 11 shown in FIG. 10 can be appropriately selected from each processability.

上述した本発明に従った面状光源ユニット10の特徴的な構成を要約すれば、面状光源ユニット10は、導光体1と、レンズとしてのシリンダレンズ7(または凸レンズ部9、あるいはフレネルレンズ部14)と、複数の光源としての白色LED4または3色のLED16、17a、17b、18と、反射鏡8と、光拡散部材11とを備える。 In summary the characteristic configuration of the planar light source unit 10 according to the present invention described above, the planar light source unit 10 includes a light guide body 1, cylindrical lens 7 (or lens unit 9 or a Fresnel lens, as a lens comprises a section 14), white LED4 or three color LED16,17a as a plurality of light sources, and 17b, 18, a reflecting mirror 8, and a light diffusing member 11. 導光体1は板状であって、光を出射する出射面(上部表面)を有する。 Light guide 1 has a plate-like, output surface for emitting light (the top surface). シリンダレンズ7は、導光体1において、出射面と交差する方向に延びる一方端面27に配置され、導光体1の出射面29に対して交差する方向(たとえば導光体1の厚み方向)において光を集光する。 Cylindrical lens 7, in the light guide 1 is arranged on one end face 27 extending in a direction intersecting the emitting surface, (the thickness direction of the example light guide 1) direction intersecting the emitting surface 29 of the light guide 1 condensing light in. 白色LED4または3色のLED16、17a、17b、18は、シリンダレンズ7を介して導光体1の一方端面27と対向するように配置される。 White LED4 or three color LED16,17a, 17b, 18 are disposed so as to face the one end face 27 of the light guide 1 via the cylindrical lens 7. 反射鏡8は、導光体1において、一方端面27と反対側に位置する他方端面28に対向するように配置される。 Reflecting mirror 8, in the light guide 1, whereas is arranged to face the other end surface 28 located opposite the end face 27. 光拡散部材11は、導光体1において、出射面29と反対側に位置する他方表面側(裏面側)に配置される。 Light diffusing member 11, in the light guide 1 is arranged on the other surface side which is located opposite to the emission surface 29 (back side).

ここで、導光体1の一方端面27(シリンダレンズ7などが配置された側の端面)から、ある程度の出射角を有する光線13をそのまま導光体1に入射させた場合、導光体1の出射面29(上部表面)に対してほぼ垂直な方向(導光体1の厚み方向)に対してある角度以上で入射した光線13は、導光体1内部での反射回数が不足し、複数の点状光源としての白色LED4または3色のLED16、17a、17b、18からの光(色)の混合が不十分な状態となる。 Here, when the one end face 27 of the light guide 1 (end surface such as a cylinder lens 7 are arranged side), is incident as it is the light guide 1 a light beam 13 having a certain output angle, the light guide 1 beam 13 incident at a direction substantially perpendicular (thickness direction of the light guide 1) an angle or more with respect to with respect to the output surface 29 (upper surface) of the insufficient number of reflections inside the light guide 1, white LED4 or three color LED16,17a as a plurality of point light sources, 17b, 18 mixing of the light (color) from becomes insufficient state. そして、このように色の混合が不十分であるとき、面状光源ユニット10の出射面から出射される光線13にいわゆる濃淡や色ムラが発生する。 And thus when mixing color is insufficient, so-called shading and color unevenness in light 13 emitted from the emission surface of the surface light source unit 10 is generated.

しかし、本発明に従った面状光源ユニット10では、上記シリンダレンズ7などを配置することで、導光体1の出射面29と平行な方向に対する光線13の進行方向の角度を所定の範囲の値とすることができる。 However, the surface light source unit 10 according to the present invention, by disposing the like the cylindrical lens 7, in the traveling direction of the light beam 13 with respect to a direction parallel to the exit surface 29 of the light guide 1 angle in a predetermined range it can be set to a value. このため、導光体1に入射する光線13が、導光体1内部で、光(色)の混合が十分に行なわれるのに必要な回数だけ反射されるように、光線13の角度(光線13の導光体1に対する入射角)を調整することができる。 Thus, light rays 13 incident on the light guide 1, the light guide 1 inside, as mixed light (color) is reflected many times as necessary to be sufficiently performed, the angle of the light beam 13 (beam it is possible to adjust the angle of incidence) with respect to the light guide member 1 13. この結果、複数のLED4または3色のLED16、17a、17b、18からの光を十分混合した、色ムラや濃淡の少ない均一な光を導光体1の出射面から出射することができる。 As a result, it is possible to emit a plurality of LED4 or three colors LED16,17a, was thoroughly mixed light from 17b, 18, the less uniform light color unevenness and shade from the exit surface of the light guide 1.

また、導光体1の他方端面28側に反射鏡8を配置することで、導光体1の他方端面28から出射した光線13を、反射鏡8により反射させることによって、再度導光体1に入射させることができる。 Further, by arranging the reflecting mirror 8 on the other end surface 28 side of the light guide 1, the light beam 13 emitted from the other end face 28 of the light guide 1, by reflecting by the reflecting mirror 8, again the light guide 1 it can be incident on the. この結果、導光体1の他方端面28から出射した後再び導光体1に入射した光を導光体1内部での光の混合および出射面29からの光の出射に利用できる。 As a result, available on the emission of light from the mixing and the exit surface 29 of light the light incident again light guide 1 after exiting from the other end face 28 of the light guide 1 light guide 1 inside. したがって、出射面29から出射する光の均一性および光量を向上させることができる。 Therefore, it is possible to improve the uniformity and intensity of the light emitted from the emitting surface 29.

また、導光体1の出射面29から出射する光の均一性を向上させることができるため、従来のような光量不足部115(図14参照)がほとんど解消される。 Moreover, since it is possible to improve the uniformity of the light emitted from the emitting surface 29 of the light guide 1, insufficient light unit 115 as in the prior art (see FIG. 14) is almost eliminated. そのため、本発明による面状光源ユニット10を図4に示すように液晶表示装置20に適用する場合、従来のように光量不足部115を液晶パネル6と重ならない位置に配置する必要が無い(つまり、面状光源ユニット10の導光体1のほぼ全面を、液晶パネル6へ光を供給するためのバックライトとして利用できる)。 Therefore, when applying the surface light source unit 10 according to the present invention in a liquid crystal display device 20 as shown in FIG. 4, there is no need to arrange the insufficient light unit 115 as in the prior art so as not to overlap with the liquid crystal panel 6 (i.e. , substantially the entire light guide 1 of the planar light source unit 10 can be used as a backlight for supplying light to the liquid crystal panel 6). したがって、液晶表示装置20におけるいわゆる額縁部(液晶表示部の周囲の部分)のサイズを小さくできる。 Therefore, so-called frame portion of the liquid crystal display device 20 the size of the (part of the periphery of the liquid crystal display unit) can be reduced.

上記面状光源ユニット10において、シリンダレンズ7から出射して導光体1に入射する光の進行方向は、図2に示すように導光体1の出射面29とほぼ平行な方向および図3に示すように導光体1の内部で集束する方向のいずれか一方を含むように、シリンダレンズ7の特性が決定されていることが好ましい。 In the planar light source unit 10, the traveling direction of the light entering the light guide 1 is emitted from the cylinder lens 7, FIG direction and substantially parallel to the exit surface 29 of the light guide 1 as shown in FIG. 2 3 to include one of the direction of focusing inside the light guiding body 1 as shown in, it is preferable that the characteristics of the cylindrical lens 7 is determined.

この場合、導光体1に入射する光が、光(色)の混合が十分に行なわれるのに必要な回数だけ導光体1内部で確実に反射されるようにすることができる。 In this case, it is possible to light incident on the light guide 1, so that mixing of light (color) is reliably reflected by the internal number of times the light guide body 1 necessary for being sufficiently performed. なお、ここで導光体1の出射面29とほぼ平行な方向とは、出射面29の延びる方向に対する傾斜角が±10°以下、より好ましくは±5°以下となっている方向を言う。 Here, the terms a direction substantially parallel to the emission surface 29 of the light guide 1, the inclination angle of ± 10 ° or less with respect to the direction of extension of the emitting surface 29, and more preferably refers to the direction that is equal to or less than ± 5 °.

上記面状光源ユニット10において、レンズは、図10に示した凸レンズ部9のような凸レンズおよび図11に示したフレネルレンズ部14のようなフレネルレンズのいずれか一方であってもよい。 In the planar light source unit 10, the lens may be either one of the Fresnel lens such as a Fresnel lens portion 14 shown in a convex lens and 11, such as a convex lens portion 9 shown in FIG. 10. この場合、一般的な凸レンズまたはフレネルレンズを用いることで、特殊なレンズを用いることなく本発明による面状光源ユニット10を容易に製造できる。 In this case, by using a common lens or a Fresnel lens can be easily produced surface light source unit 10 according to the present invention without using a special lens.

また、レンズとして厚みの相対的に小さなフレネルレンズ部14を用いれば、面状光源ユニット10を用いた液晶表示装置における表示面の周囲(額縁部)を容易に小さくすることができる。 Further, by using a relatively small Fresnel lens portion 14 having a thickness of the lens, the periphery of the display surface of the liquid crystal display device using the surface light source unit 10 (the frame portion) can be easily reduced.

上記面状光源ユニット10において、レンズの例としてのシリンダレンズ7は、図3に示すように導光体1の内部で集束するように光線13を出射することが好ましい。 In the planar light source unit 10, a cylindrical lens 7 as an example of the lens, it is preferable to emit a light beam 13 to focus inside the light guiding body 1 as shown in FIG. 図3に示すように、上記面状光源ユニット10において、シリンダレンズ7により光線13が集束された焦点の位置31と導光体1の一方端面27との間の距離D2は、複数の光源としての白色LED4からの光が互いに干渉することなく導光体1の出射面29から放出される領域(つまり図5に示した光量不足部15)の幅L1より大きいことが好ましい。 As shown in FIG. 3, in the planar light source unit 10, the distance D2 between the one end face 27 of the position 31 of the focus light beam 13 is focused and the light guide 1 by the cylinder lens 7, a plurality of light sources it is preferred for larger than the width L1 of the region where light is emitted from the emission surface 29 of the light guide body 1 without interfering with each other (i.e. insufficient light unit 15 shown in FIG. 5) from the white LED 4.

この場合、焦点の位置31と導光体1の一方端面27との間の距離D2が小さすぎて(シリンダレンズ7の焦点距離が小さすぎて)導光体1内部の側面に対する光線13の入射角度が大きくなり、結果的に導光体1内部での光線13の反射回数が不足するといった事態の発生確率を低減できる。 In this case, the distance D2 is too small between the one end face 27 of the position 31 of the focus and the light guide 1 (with a focal length of the cylindrical lens 7 is too small) incident beam 13 with respect to the light guide 1 inside the side angle is increased, it results in reduced probability of situation the number of reflections is insufficient light 13 inside the light guide 1. この結果、導光体1内部での光線13の反射回数が不足することにより、導光体1の出射面29から出射する光の均一性が低下する可能性を低減できる。 As a result, by a lack of the number of reflections of the light beam 13 inside the light guiding body 1, the uniformity of light emitted from the emitting surface 29 of the light guide 1 it is possible to reduce the possibility of a decrease.

上記面状光源ユニット10において、反射鏡8は、導光体1の出射面29に対して交差する方向(たとえば、出射面29に対して実質的に垂直な方向)における中央部が、導光体1の他方端面28から突出ように(反射鏡8の中央部が他方端面28から遠ざかる凸形状となるように)折り曲げられていることが好ましい。 In the planar light source unit 10, the reflecting mirror 8, a direction intersecting the emitting surface 29 of the light guide 1 (e.g., substantially perpendicular to the exit surface 29) central portion of the light guide it is preferable that the other end surface 28 from the projection so the body 1 is (central portion of the reflecting mirror 8 is such that a convex shape away from the other end surface 28) folded. 反射鏡8の折り曲げられた部分の折り曲げ角度θ(図6参照)は、出射面29に平行な方向に対する、シリンダレンズ7から導光体1への光の入射角をθ としたときに、 90°+θ 1 <θ<120°+2×θ 1 /3 という関係式を満足するように、反射鏡8は構成されていることが好ましい。 Bending angle of the bent portion of the reflecting mirror 8 theta (see FIG. 6) is, relative to the direction parallel to the exit surface 29, the incident angle of light from the cylindrical lens 7 to the light guide member 1 when the theta 1, 90 ° + θ 1 <θ <so as to satisfy the relationship of 120 ° + 2 × θ 1/ 3 expression, it is preferable that the reflecting mirror 8 is constructed. また、上記入射角θ を実質的に0°と近似できる場合、90°<θ<120° という関係式を満足するように、反射鏡8は構成されていてもよい。 Moreover, if it can approximate substantially 0 ° to the incident angle theta 1, so as to satisfy 90 ° <θ <relational expression 120 °, the reflector 8 may be configured. この場合、反射鏡8で反射された光を、効率的に導光体1へ再入射させることができる。 In this case, the light reflected by the reflecting mirror 8, it is possible to efficiently re-enters the light guide 1.

上記面状光源ユニット10において、図10または図11に示すようにレンズとしての凸レンズ部9またはフレネルレンズ部14は導光体1と一体成形されていてもよい。 In the planar light source unit 10, the convex lens portion 9 or the Fresnel lens portion 14 of the lens as shown in FIG. 10 or 11 may be integrally molded with the light guide 1. この場合、別部品としてレンズを用意する必要が無いため、面状光源ユニット10の部品点数を削減できる。 In this case, since there is no need to prepare a lens as a separate component, the number of parts can be reduced in the surface light source unit 10. この結果、面状光源ユニット10の製造コストを低減できる。 As a result, it is possible to reduce the manufacturing cost of the surface light source unit 10.

上記面状光源ユニットにおいて、光源は、図1などに示した白色LED4、または図7に示すような赤色、緑色、青色からなる3色のLED16、17a、17b、18の組合せのいずれかであってもよい。 In the planar light source unit, the light source is either one of the combination of FIG. 1 white LED4 shown in such or red as shown in FIG. 7, a green, a blue three colors LED16,17a, 17b, 18 it may be. この場合、白色の光を出射面29から出射させる面状光源ユニット10を実現できる。 In this case, it is possible to realize a planar light source unit 10 to emit white light from the exit surface 29. また、赤色、緑色、青色からなる3色のLED16、17a、17b、18の組合せを用いれば、白色LED4による光では輝度が不十分であるような場合に、それぞれ高輝度の3色のLED16、17a、17b、18を用いることにより、十分な輝度の光を容易に得ることができる。 The red, green, three colors LED16,17a consisting blue, using the combination of 17b, 18, when the light from the white LED4 such brightness is insufficient, the three colors of each high-intensity LED 16, 17a, by using a 17b, 18, it is possible to obtain light of sufficient brightness easily.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。 The embodiments disclosed herein are to be considered as not restrictive but illustrative in all respects. 本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The scope of the invention is defined by the appended claims rather than by the embodiments described above, and is intended to include all modifications within the meaning and range of equivalency of the claims.

本発明による面状光源ユニットの平面模式図である。 It is a schematic plan view of a planar light source unit according to the invention. 図1に示した線分II−IIにおける断面模式図である。 It is a schematic cross sectional view taken along the line II-II shown in FIG. 図1に示した線分II−IIにおける断面の他の例を示す断面模式図である。 It is a cross-sectional schematic view showing another example of a cross-section along the line II-II shown in FIG. 本発明による面状光源ユニットを適用した液晶表示装置を示す断面模式図である。 It is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device using the surface light source unit according to the invention. シリンダレンズの特性を説明するための液晶表示装置の平面模式図である。 It is a schematic plan view of a liquid crystal display device for explaining the characteristics of the cylindrical lens. 本発明による面状光源ユニットを構成する反射鏡の折曲げ角に関する説明を行なうための断面模式図である。 The description of the bending angle of the reflecting mirror included in the surface light source unit according to the present invention is a cross-sectional schematic diagram for performing. 本発明による面状光源ユニットの第1の変形例を示す平面模式図である。 It is a schematic plan view showing a first modification of surface light source unit according to the invention. 図7に示した面状光源ユニットを構成するシリンダレンズ7の特性を説明するための模式図である。 It is a schematic diagram for explaining the characteristics of the cylindrical lens 7 for forming the planar light source unit shown in FIG. 図8に示した面状光源ユニットの断面模式図である。 It is a schematic cross-sectional view of a planar light source unit shown in FIG. 図1〜図3に示した本発明による面状光源ユニットの第2の変形例を示す断面模式図である。 It is a cross-sectional view schematically showing a second modification of surface light source unit according to the present invention shown in FIGS. 図1〜図3に示した本発明による面状光源ユニットの第3の変形例を示す断面模式図である。 It is a cross-sectional view schematically showing a third modification of the surface light source unit according to the present invention shown in FIGS. 従来のバックライト機構を構成する面状光源ユニットの斜視模式図である。 It is a perspective schematic view of a surface light source units constituting the conventional backlight mechanism. 図12の線分XIII−XIIIにおける断面模式図である。 It is a schematic cross sectional view taken along the line XIII-XIII in FIG. 12. 線状光源として複数のLEDを用いた場合の面状光源ユニットを示す平面模式図である。 It is a schematic plan view showing a surface light source unit in the case of using a plurality of LED as a linear light source.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 導光体、4 白色LED、6 液晶パネル、7 シリンダレンズ、8 反射鏡、9 凸レンズ部、10 面状光源ユニット、11 光拡散部材、12 基板、13,13a〜13c 光線、14 フレネルレンズ部、15 光量不足部、16、17a、17b、18 LED、19 非白色光出射部、20 液晶表示装置、21 混合色出射部、22 単色光、23 混合色光、25 中心線、27 一方端面、28 他方端面、29 出射面、30,31 位置。 1 light guide, 4 white LED, 6 a liquid crystal panel, 7 cylinder lens, 8 reflector 9 convex lens portion, 10 surface light source unit, 11 light diffusing member, 12 substrate, 13,13A~13c light, 14 a Fresnel lens portion , 15 insufficient light unit, 16,17a, 17b, 18 LED, 19 non-white light emitting unit, 20 a liquid crystal display device, 21 mixed color emitting portion, 22 monochromatic light, 23 mixed color light, 25 a center line, 27 one end face, 28 the other end face, 29 emission surface, 30 and 31 positions.

Claims (7)

  1. 板状であって、光を出射する出射面を有する導光体と、 A plate-like, a light guide body having an emission surface for emitting light,
    前記導光体において、前記出射面と交差する方向に延びる一方端面に配置され、前記出射面と交差する方向において光を集光するレンズと、 In the light guide, arranged on one end surface extending in a direction intersecting with the output surface, a lens for condensing light in a direction intersecting the emitting surface,
    前記レンズを介して前記導光体の一方端面と対向するように配置される複数の光源と、 A plurality of light sources disposed to face the one end face of the light guide through the lens,
    前記導光体において、前記一方端面と反対側に位置する他方端面に対向するように配置される反射鏡と、 In the light guide, a reflecting mirror is arranged to face the other end surface located opposite to the one end face,
    前記導光体において、前記出射面と反対側に位置する他方表面側に配置された光拡散部材とを備える、面状光源ユニット。 Wherein the light guide, and a light diffusing member disposed on the other surface side which is located opposite to the emission surface, the surface light source unit.
  2. 前記レンズから出射して前記導光体に入射する光の進行方向は、前記導光体の出射面とほぼ平行な方向および前記導光体の内部で集束する方向のいずれか一方を含むように、前記レンズの特性が決定されている、請求項1に記載の面状光源ユニット。 The traveling direction of the light incident on the light guide and emitted from the lens, so as to include one of the direction to be focused inside the substantially parallel direction and the light guide and the exit surface of the light guide , characteristic of the lens is determined, the planar light source unit according to claim 1.
  3. 前記レンズは、凸レンズおよびフレネルレンズのいずれか一方である、請求項1または2に記載の面状光源ユニット。 The lens is a convex lens and one of a Fresnel lens, the planar light source unit according to claim 1 or 2.
  4. 前記レンズは、前記導光体の内部で集束するように光を出射し、 The lens, light is emitted to focus inside the light guide,
    前記レンズにより光が集束された焦点の位置と前記導光体の前記一方端面との間の距離は、前記複数の光源からの光が互いに干渉することなく前記導光体の出射面から放出される領域の幅より大きい、請求項1〜3のいずれか1項に記載の面状光源ユニット。 Distance between said one end face of the position of the focal point where the light is focused the light guide by the lens is emitted from the emission surface of the light guide without light from said plurality of light sources from interfering with each other that region is greater than the width, the planar light source unit according to any one of claims 1 to 3.
  5. 前記反射鏡は、前記導光体の前記出射面に対して交差する方向における中央部が、前記導光体の前記他方端面から突出ように折り曲げられており、 The reflecting mirror includes a central portion in a direction intersecting the emitting surface of the light guide body is bent to protrude so from the other end face of the light guide,
    前記反射鏡の折り曲げられた部分の折り曲げ角度θは、前記出射面に平行な方向に対する、前記レンズから前記導光体への光の入射角をθ としたときに、 Wherein the bending angle theta of the folded portion of the reflector with respect to the direction parallel to the exit surface, the incident angle of light from the lens to the light guide when the theta 1,
    90°+θ 1 <θ<120°+2×θ 1 /3 90 ° + θ 1 <θ < 120 ° + 2 × θ 1/3
    という関係式を満足するように、前記反射鏡は構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の面状光源ユニット。 So as to satisfy the relational expression, the reflecting mirror is constituted, the planar light source unit according to any one of claims 1 to 4.
  6. 前記レンズは、前記導光体と一体成形されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の面状光源ユニット。 The lens is integrally molded with the light guide, the planar light source unit according to any one of claims 1 to 5.
  7. 前記光源は、白色のLED、または赤色、緑色、青色からなる3色のLEDの組合せのいずれかである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の面状光源ユニット。 The light source, a white LED or red, green, either a combination of three color LED comprising a blue surface light source unit according to any one of claims 1-6,.
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