WO2007105671A1 - 面光源装置 - Google Patents

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WO2007105671A1
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light guide
light source
light
source device
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PCT/JP2007/054783
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English (en)
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Masatoshi Toda
Takahito Ooba
Tetsuya Suda
Takeo Ookura
Kazumi Mizuhara
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a surface light source device, and more particularly to a surface light source device that obtains white light by mixing light from a plurality of LED chips that generate light of different wavelengths.
  • a surface light source device using a light emitting diode (LED) is known as a surface light source device for a display panel such as a liquid crystal panel.
  • LED light emitting diode
  • RGB-LED surface light source device that uses a set of three types of LED chips that emit monochromatic light of red (R), green (G), and blue (B).
  • RGB-LED surface light source device produces white light by mixing the monochromatic light emitted by three types of monochromatic LED chips that emit R, G, and B monochromatic light.
  • RGB-LED surface light source devices produce white light by mixing three types of monochromatic light, in order to produce white light with no color unevenness, monochromatic light is mixed. Therefore, it is necessary to allow sufficient mixing distance. Therefore, in the RGB-LED surface light source device of the edge light method, the LED chip force that is the mixing distance is secured around the effective display area of the display (frame) in order to secure the distance to the part corresponding to the effective display area of the light guide plate. The width of becomes wide. In addition, in the direct-type RGB-LED surface light source device, the LED chip force, which is the mixing distance, also needs to secure a sufficient distance to the diffusion plate, which increases the thickness of the display.
  • FIG. 23 is a longitudinal sectional view of a side end portion of such a surface light source device 200
  • FIG. 24 is a sectional view taken along line XXI V-XXI V in FIG.
  • the surface light source device 200 includes a substantially rectangular light guide plate 202, an elongated substrate 204 arranged along the side end surface 202a of the light guide plate 202, and the substrate 204.
  • the LED light source 206 is arranged, and the light power emitted from the LED light source 206 is incident on the side end surface 202a of the light guide plate 202, and is emitted from the front surface (exit surface) 202b.
  • the LED light source 206 is composed of a plurality of side-emitting red LEDs 206r, green LEDs 206g, and blue LEDs 206b arranged in a line. These single-color LEDs are arranged on the side end surface 202a of the light guide plate 202 at a predetermined pitch. Are arranged along.
  • the surface light source device 200 includes a diffusion film 208 disposed on the front side of the light guide plate 202, a prism sheet 210 disposed on the front side of the diffusion film 208, and a back surface side of the light guide plate 202. And a diffusive reflector 212 arranged.
  • White dot printing 214 is applied to the back surface of the light guide plate 202, and heat radiation fins 216 are attached to the back surface of the substrate 204 via a heat radiation sheet.
  • the surface light source device 200 has a position opposite to the light guide plate 202 across the LED light source 206.
  • a reflector 218 disposed in front of the LED light source 206.
  • each single color LED 206r of the LED light source 206 is formed from the surface light source device 200 having such a configuration.
  • the monochromatic light emitted from 206g and 206b all around in the horizontal direction is reflected directly or by the reflector 218 and enters the side end face 202a of the light guide plate 202.
  • the monochromatic light emitted from the monochromatic LEDs 206r, 206g, and 206b in the lateral direction of the entire circumferential direction is incident on the adjacent monochromatic LEDs 206r, 20 before entering the light guide plate 202.
  • FIG. 25 is a longitudinal sectional view of a side end portion of a surface light source device 300 having a similar structure
  • FIG. 20 is a sectional view taken along line XXVI-XXVI in FIG.
  • the surface light source device 300 includes single-color LEDs 206r, 2 constituting the LED light source 206 in a plurality of through holes 304 provided in a row at one end of the light guide plate 302.
  • each single-color LED 206r, 206g, 206b emits light all around in the lateral direction, so that the single-color light emitted from each single-color LED 206r, 206g, 206b enters the light guide plate 302. Before mixing, it is mixed to some extent with the monochromatic light emitted from the adjacent monochromatic LEDs 206r, 206g, 206b.
  • the present invention has been made based on the surface light source device having such a configuration. Disclosure of the invention
  • the surface light source device 200 when the size of a display device such as a display is increased, a predetermined distance from the center of the single color LED is obtained due to the relationship between the arrangement pitch of the single color LEDs and the dimensions of the light guide plate 202. In such areas, mixing of monochromatic light becomes insufficient, and in those areas, there is a problem that color bands appear and it becomes impossible to obtain uniform white light.
  • this surface light source device 200 a large amount of light emitted in the opposite direction to the light guide plate 202 in the monochromatic LED force is reflected and attenuated many times by the lens surface of the monochromatic LED and the reflector 218. There is.
  • the adjacent monochromatic LEDs 206r, g, b are mixed in the light emitting forward direction and the oblique direction, the monochromatic light is incident on the side end face 202a of the light guide plate 202 and generates a color band. There is also a problem that unevenness is likely to occur.
  • the surface light source device 300 if the size of a display device such as a display is increased, the mixing of each monochromatic light is insufficient in the region of a predetermined distance of the central force of each monochromatic LED. There is a problem that a color band appears in the region and it is impossible to obtain a uniform white light.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and can obtain white light without color unevenness without increasing the thickness or widening the width of the frame.
  • An object of the present invention is to provide a surface light source device.
  • the light guide plate having a plurality of through-holes and the plurality of LED chips that are sealed with a resin and generate light having different wavelengths are provided.
  • a surface light source device comprising: an LED module arranged to emit light radially in the through hole in the vicinity of the opening end opposite to the light exit surface of the light plate It is done.
  • an LED chip (monochromatic LED) that is sealed by a resin and generates light of different wavelengths emits light of a predetermined wavelength through the sealing resin into the through hole. .
  • the light of each wavelength emitted from the monochromatic LED chip is mixed in the sealing resin.
  • the light emitted from the ED module is mixed at a short distance, and white light with uniform color is obtained, realizing a high-quality large surface light source device.
  • the through holes of the light guide plate are arranged in a plurality of rows.
  • the LED module in which the LED chips are arranged can be easily downsized and mass-produced.
  • the through holes are arranged in one or two rows along a side end surface of the light guide plate.
  • the LED chip can be arranged compactly on the substrate. it can. Therefore, the LED module can be easily downsized, and its assembly and mass production can be facilitated.
  • the resin sealing the LED chip includes a diffusing agent.
  • the mixing of monochromatic light within the resin in which the LED chip is sealed is promoted, so that more uniform white light can be obtained.
  • a display with less color unevenness that is difficult to observe monochromatic light around the through hole is obtained.
  • the light of the LED chip force is diffused by the diffusing agent and is incident on the light guide plate, so that the light having a small incident angle on the light guide plate is increased and the luminance on the exit surface of the light guide plate is increased.
  • the light guide plate is formed of a resin containing a diffusing agent. It is.
  • the light incident on the light guide plate can be efficiently emitted from the light guide plate emission surface, and a high-luminance surface light source device with excellent in-plane luminance uniformity can be obtained.
  • a reflector is further provided so as to cover the opening end of the through hole on the emission surface side.
  • the reflector is a reflector that diffusely reflects incident light.
  • the light control plate is provided so as to cover the opening end of the through hole on the emission surface side.
  • the light control plate since the light control plate is disposed, most of the light to be emitted from the opening on the emission surface side of the through hole out of the monochromatic light emitted from the LED chip is reflected. It is possible to control to radiate and transmit most of the light of the light guide plate force. As a result, the LED module can also be arranged in the center of the light guide plate, so that the surface light source device can be enlarged while realizing uniform white light.
  • the LED module is disposed in a recess formed on a substrate.
  • the LED modules are arranged on the substrate, it is possible to simultaneously cool a plurality of LED modules by attaching a heat dissipation structure to the substrate.
  • a refractive index is formed in the through-hole with a grease substantially equal to a refractive index of the light guide plate, and the concave surface is directed toward the exit surface of the light guide plate.
  • a formed resin layer is provided.
  • the surface light source device includes a reflector that covers the opening of the through hole, the light that is not reflected by the concave portion is reflected by the reflector and travels from the concave portion into the light guide plate.
  • the surface light source device includes a light control plate
  • the light that is not reflected by the concave portion is controlled by the light control plate for the amount of light transmitted and reflected, and the reflected light passes from the through hole to the inside of the light guide plate.
  • the transmitted light is emitted to the outside of the light guide plate.
  • the light of the LED module can be guided to the light guide plate more efficiently, and the monochromatic light can be mixed efficiently.
  • the LED module force is arranged so as not to overlap each other on both surfaces of the light guide plate.
  • the LED modules are arranged on both surfaces of the light guide plate, it is possible to efficiently dissipate heat from the LED chip by taking a larger pitch with the adjacent LED modules, and the heat dissipation structure is improved. Simplified.
  • a surface light source device of the present invention capable of obtaining white light without color unevenness without increasing the thickness or widening the width of the frame.
  • FIG. Fig. 1 is an enlarged vertical sectional view showing the vicinity of the end of the surface light source device 1
  • Fig. 2 is a cross-sectional view of Fig. 1. It is sectional drawing along a line.
  • the surface light source device 1 includes a light guide plate 2 that is a plate body formed of a transparent material.
  • a plurality of through holes 4 penetrating the light guide plate 2 in the thickness direction are formed in a line at a predetermined pitch along the side edge at one side end of the light guide plate 2.
  • the light guide plate 2 is formed of a transparent resin such as polymethylmetatalylate resin (PMMA), and the side end surface on the side where the through hole 4 is provided (end surface on the light source side).
  • PMMA polymethylmetatalylate resin
  • the resin constituting the light guide plate 2 is not limited to polystyrene resin (PSt), polycarbonate resin (PC), methacrylic styrene resin (MS), cyclic polyolefin resin (COP), etc. You can use
  • An elongated substrate 6 is attached to the back surface 2b, which is the surface opposite to the light exit surface (front surface) 2a, of the light guide plate 2 along the through holes 4 arranged in a row.
  • LED modules 12 in which the LED chip group 8 is sealed with a sealing resin 10 are respectively attached.
  • the LED chip group 8 includes three types of top-emitting type single color LEDs, namely, a red LED chip (emission center wavelength: 625 nm) 8r, a green LED chip (emission center wavelength: 525 nm) 8 g, and a blue LED chip ( (Emission center wavelength: 460 nm) 8b is included.
  • the LED chip group 8 includes one red LED chip 8r, two green LED chips 8g, and one blue LED chip 8b.
  • Each single-color LED chip 8r, 8g, 8b is a large current drive type of 0.55mm square and is driven with a current of about 70mA.
  • the substrate 6 has a size of about 310 (L) X 10 (W) X 2 (t) mm and has excellent heat dissipation because it efficiently dissipates the heat generated by the LED chip group 8. It is made of aluminum material.
  • a silicone resin having a refractive index of 1.41 is used as the sealing resin 10.
  • a jig in which approximately 2.5 mm holes surrounding each LED chip group 8 are provided at a pitch of 10 mm is brought into close contact with the front surface of the substrate 6.
  • sealing resin 10 is injected into the holes of the jig and sealed. ⁇ Fat 10 is cured and each single-color LED chip 8r, 8g, 8b is sealed.
  • the diameter of the through hole 4 is set to be approximately equal to the diameter of the LED module 12.
  • the through holes 4 are circular holes having a diameter of 2.8 mm, and 31 pieces are arranged in a row at one pitch along the one side end (light source side end) of the light guide plate 2 at a pitch of 10 mm. Has been. Therefore, in this embodiment, 31 sets of LED modules 12 are also arranged in a row on the substrate 6 at a pitch of 10 mm. Further, the distance between the light source side end face of the light guide plate 2 and the center of the through hole 4 is set to 2.5 mm.
  • each LED module 12 is arranged in the vicinity of the opening end of the through hole 4 on the side 2b opposite to the exit surface of the light guide plate 2 and emits light radially into the through hole 4. Will be emitted.
  • the light emitted into the through hole 4 enters the light guide plate 2 and propagates through the inside, and finally exits from the exit surface 2a.
  • the surface light source device 1 of the present embodiment includes a diffusion film 14 that is disposed in front of the emission surface 2a of the light guide plate 2 and diffuses and deflects the light emitted from the light guide plate 2, and the front of the diffusion film 14 And two prism sheets 16 and 18 for deflecting light in a substantially normal direction, and a diffusion film 20 disposed further in front of the prism sheets 16 and 18.
  • the prism sheets 16 and 18 are formed on the front surface (surface opposite to the light guide plate 2) by arranging elongated prisms having an isosceles triangular cross section with an apex angle of 85-: LO 0 ° arranged without gaps.
  • the diffuser film is configured to deflect light of 14 powers in the normal direction (upward in Fig. 1).
  • the prism sheets 16 and 18 have prism directions orthogonal to each other.
  • the diffusion film 20 is disposed in order to achieve brightness uniformity.
  • the surface light source device 1 includes a diffuse reflection plate 22 disposed on the back surface 2b side of the light guide plate 2.
  • This diffuse reflection plate 22 is a rectangular thin sheet-like member arranged almost in parallel with the light guide plate 2, and out of the light emitted from each LED module 12, the light emitted from the back surface 2b of the light guide plate 2 is used. It is configured to diffuse and reflect.
  • the surface light source device 1 includes a reflector 24 that covers a side end portion of the light guide plate 2 where the through hole 4 is provided.
  • the reflector 24 includes an opening on the exit surface side of the through hole 4 of the light guide plate 2 and its peripheral region, a peripheral region of the through hole 4 on the back side of the light guide plate 2, and the light guide plate 2 It covers the side end face 2c.
  • the reflector 24 is White diffuse reflection film such as foam PET is used.
  • heat radiation fins 26 are attached to the back surface of the substrate 6 via heat radiation sheets (not shown) so that heat transferred from the LED module 12 to the substrate 6 can be efficiently released. ing.
  • white dot printing 28 is applied to the back surface 2b of the light guide plate 2.
  • the dot print 28 diffuses and reflects light that has reached the back surface of the light guide plate 2, and emits light from the light guide plate 2.
  • the density is varied in-plane so that the amount of light emitted from 2a is uniform.
  • the red, green, and blue monochromatic light emitted from the monochromatic LEDs 8r, 8g, and 8b constituting each LED chip group 8 is mixed to some extent within the sealing resin 10, and then into the through hole 4 from the LED module 12. And are further mixed when passing through the through-hole 4.
  • the light entering the light guide plate 2 from the inner peripheral surface of the through-hole 4 is refracted at the inner peripheral surface of the through-hole 4 and is incident at an angle of incidence. It propagates through the light guide plate 2 at an angle that is closer to parallel to the surface 2a of the light guide plate 2. These lights are mixed with each other while propagating in the light guide plate 2.
  • the white light is sequentially emitted from the light guide plate 2 through the emission surface 2a. The direction of deflection of the light emitted through the emission surface is adjusted by the diffusion film 14, the prism sheets 16 and 18, and the diffusion film 20.
  • the light incident on the light guide plate 2 is deflected by the wedge shape of the light guide plate 2 and the action of the dot printing 28, and the component exceeding the critical angle of the output surface 2a passes through the output surface 2a of the light guide plate 2.
  • the light is emitted from the light guide plate 2.
  • each single color LED chip 8r, 8g, 8b is sealed with the sealing resin 10.
  • Fat 10 mixes monochromatic light
  • the mixing distance required outside the LED module 12 can be shortened. Therefore, it is possible to obtain a surface light source device that generates a uniform white color with no color unevenness without increasing the size.
  • the light from each LED module 12 can be well mixed without color unevenness, so a uniform white color can be realized.
  • the LED module 12 emits light into the through-hole 4, it is mixed in the through-hole 4, so that a more uniform white light can be obtained.
  • the reflector 24 covers the opening on the exit surface side of the through hole 4, the light emitted from the LED module 12 in the direction of the exit surface is reflected by the reflector 24 and returned to the through hole 4. Therefore, the light emitted from the LED module 12 can be efficiently incident on the light guide plate 2, and the luminance of the surface light source device 1 can be improved.
  • the handling of the LED modules 12 is facilitated. Further, since the LED module 12 is preliminarily positioned on the substrate 6, the LED module 12 can be easily assembled and the surface light source device 1 can be easily manufactured.
  • FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing the vicinity of the end of the surface light source device 30, and FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • the surface light source device 30 is substantially the same as the surface light source device 1 of the first embodiment except that the configuration of the monochromatic LED included in the LED chip group and the structure of the substrate on which the LED module is mounted are different. With configuration! /
  • the LED chip group 32 of the surface light source device 30 includes one red LED chip 32r, one green LED chip 32g, and one blue LED chip 32b!
  • each single color LED chip 32r, 32g, 32b has a different size.
  • the drive current is only a guideline. In practice, the drive current is appropriately controlled by a sensor and a controller in order to achieve a good white color.
  • the LED chip group 32 is mounted on the bottom surface of each of the plurality of recesses 34 a linearly arranged on the substrate 34.
  • the recess 34a has a truncated conical cross-sectional shape that expands upward (front side) and has a side wall surface as a reflecting surface.
  • the size of the recess 34a is set such that the opening diameter is 3.5 mm, the bottom diameter is 2.5 mm, and the depth is 0.5 mm.
  • the substrate 34 has a dimension of about 310 (L) X 10 (W) X 2 (t) mm, and it efficiently dissipates the heat generated by the LED chip group 32.
  • This substrate 34 is created by applying an insulating layer on the surface of an aluminum base material, pasting a conductor such as copper foil on it, and processing this conductor into an electrode 'wiring by a photolithographic process.
  • a recess 34a is formed by embossing.
  • the electrode wiring portion is plated with silver or the like having a high reflectance, and the LED chip group 32 is fixed and connected to the electrode on the substrate 34 by a bonding wire.
  • a sealing resin 36 is injected into the recess 34a to seal the LED chip group 32, and the LED module 38 is obtained.
  • the sealing resin 36 a sealing resin in which silica spherical particles having an average particle diameter of 2 ⁇ are dispersed substantially uniformly at 10 wt% is used. Since the silica itself is transparent and the average particle size is about 2, light from the LED chip group 32 can be diffused without loss and without color. In addition, since the silica particle diameter is about 2, the sealing resin 36 can be easily filled in the region where the sealing resin 36 flows easily and is desired to be sealed. Furthermore, since silica is thermally very stable, the durability of the surface light source device 30 is not deteriorated by the silica particles.
  • silica particles treated with ferrosilan or bubbles of several lOOnm to several orders may be used as a diffusing agent to be contained in the sealing resin 36. By doing so, the light power emitted from the LED module 38 is diffused in all directions, and the light guide plate 2 The light that is directly incident on increases.
  • Twenty sets of LED modules 38 are formed on the substrate 34 at a pitch of about 15.5 mm.
  • the content of the diffusing agent may be adjusted according to the refractive index difference between the refractive index of the resin constituting the sealing resin 36 and the refractive index of the diffusing agent.
  • the range of 0.1 to 30% by mass with respect to fat 36 is preferred. If the difference in refractive index between the diffusing agent and the sealing resin 36 is small, it is necessary to contain a large amount of diffusing agent. If the difference in the refractive index between the diffusing agent and the sealing resin 36 is large, The effect can be confirmed with a small amount of the diffusing agent added.
  • the light guide plate 2 is formed of a transparent resin such as polymethylmetatalylate resin (PMMA), and the side end surface on the side where the through-hole 4 is provided (light source side end surface).
  • PMMA polymethylmetatalylate resin
  • the through hole 4 is set to be approximately equal to the diameter of the LED module 38 !.
  • the through holes 4 are circular holes having a diameter of 3.8 mm, and are arranged at one end (light source side end) of the light guide plate 2 at a pitch of about 15.5 mm, corresponding to the LED module 38.
  • the distance between the side end surface of the light guide plate 2 (light source side end surface) and the center of the through hole 4 is 3.5 mm.
  • the LED module 38 is formed in the recess 34a of the substrate 34, a jig for injecting the sealing resin as in the first embodiment is not necessary, and the manufacture of the LED module 38 is facilitated.
  • the LED module 38 is formed in the recess 34a, the monochromatic LED chips 32r, 32g, and 32b can be easily positioned.
  • the encapsulating resin 36 contains a diffusing agent, the monochromatic light emitted from the LED chip group 32 is more diffused in the encapsulating resin 36 and the monochromatic light is mixed more efficiently. Color unevenness can be further reduced.
  • FIG. 5 is an enlarged longitudinal sectional view showing the vicinity of the end of the surface light source device 40
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG.
  • the surface light source device 40 has substantially the same configuration as the surface light source device 30 of the second embodiment, except for the structure of the light guide plate 2 itself and the optical system provided on the front surface thereof.
  • the surface light source device 40 provides light emitted from the light guide plate 42 provided on the front surface (output surface) side of the light guide plate 42.
  • a prism sheet 44 that deflects in a substantially normal direction, and a diffusion film 46 that is disposed on the front side of the prism sheet 44 and prevents viewing angle adjustment and glare.
  • the emission surface 42a is covered by a mat surface having a fine uneven shape by mold transfer or the like, and the back surface 42b is processed into a prism surface.
  • This prism extends in a direction perpendicular to the direction in which the through holes 4 are arranged. Further, in the first embodiment and the second embodiment, the dot printing provided on the back surface of the light guide plate is not provided in the surface light source device 40 of the present embodiment.
  • the mat surface of the light guide plate 42 has an average inclination angle ⁇ a in the range of 1 to 5 degrees in order to achieve a luminance uniformity on the exit surface. If the average inclination angle ⁇ a of the mat surface is less than 1 degree, the amount of light emitted from the light guide plate 42 tends to be small and sufficient brightness cannot be obtained. If the average inclination angle ⁇ a is greater than 5 degrees, the vicinity of the end face This is because a large amount of light is emitted, and the attenuation of the emitted light in the light guide direction within the emission surface becomes significant, and the luminance uniformity on the emission surface tends to decrease.
  • L is the measured length
  • ⁇ a is the tangent of the average inclination angle ⁇ a.
  • the arrangement of the through holes 4 is not limited. It may be a lens surface on which a large number of lens rows extending in parallel to the row direction are formed.
  • the lens array to be formed include a prism array, a lenticular lens array, and a V-shaped groove.
  • the average inclination angle ⁇ a of the light source side end face of the light guide plate 42 is about 1 °, and the average inclination angle ⁇ a is about 3 ° at the end face opposite to the light source side end face.
  • the average inclination angle ⁇ a is gradually adjusted to be larger.
  • the prism surface of the back surface 42b of the light guide plate 42 controls the directivity of the light emitted from the light guide plate 42 on the surface parallel to the arrangement direction of the through holes 4 and the apex angle thereof is 90 to 110.
  • a range of ° is preferable. This is because by setting the apex angle within this range, the light emitted from the light guide plate 42 can be appropriately condensed, and the luminance of the planar light source device 40 can be improved.
  • a force that uses the back surface 42b of the light guide plate 42 as a prism surface in which a large number of prism rows are formed. Is formed so as to extend perpendicular to the arrangement direction of the through holes 4.
  • the prism surface may be formed such that the top or valley of the prism row or the like is flat or curved.
  • the force that forms the exit surface 42a of the light guide plate 42 on the mat surface and the back surface 42b on the prism surface On the contrary, the exit surface 42a is the prism surface and the back surface 42b is the mat surface.
  • the structure made into may be sufficient.
  • the prism sheet 44 is formed by arranging a large number of elongate prisms having an isosceles triangular cross section having an apex angle of 60 to 75 ° having an apex on the light guide plate 42 side without gaps.
  • the light from the light guide plate 42 is totally reflected by the inner surface of the prism and deflected in the normal direction.
  • the surface light source device 40 the light power emitted from the LED module 38 and incident on the light guide plate 42 through the through hole 4 is reflected by the mat surface and the prism surface of the light guide plate 42, and the reflected Z transmission is controlled to make the luminance uniform. Is done. After that, the light is deflected in a substantially normal direction by the prism sheet 44, and the viewing angle is adjusted and glare is prevented by the diffusion film 46. Displayed as white on the surface side.
  • the exit surface 42a of the light guide plate 42 is a mat surface
  • the back surface 42b is a prism. Since it is formed into a plane, the light emitted from the light guide plate 42 can be diffused well and deflected in a predetermined direction. This eliminates the need for the diffusion film 14 of the surface light source device 1 of the first embodiment and reduces the number of prism sheets, thereby reducing the number of parts, simplifying the structure, and reducing the manufacturing cost. .
  • FIG. 7 is an enlarged longitudinal sectional view showing the vicinity of the end of the surface light source device 50
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line VI II-VIII in FIG.
  • the surface light source device 50 has substantially the same configuration as the surface light source device 30 of the second embodiment except for the arrangement of LED chips and the shape of the light guide plate.
  • the LED module 52 of the surface light source device 50 of the fourth embodiment diffuses the LED chip group 56 arranged in the recess 54a of the substrate 54, as in the second embodiment.
  • the structure is sealed with a sealing resin 36 containing an agent.
  • the size of the recess 54a of the substrate 54 is 5.6 mm
  • the bottom diameter is 4.8 mm
  • the depth is 0.5 mm because many LED chips are mounted.
  • the substrate 34 has a dimension of about 405 (L) X 1 O (W) X 2 (t) mm.
  • the LED chip group 56 includes a plurality of single-color LED chips each emitting light having a different emission wavelength, that is, three red LED chips 56r and five green LED chips. 56g, composed of two blue LED chips 56b. Each single color LED chip 56r, 56g, 56b is the same size of 0.38mm square.
  • a plurality of through holes 60 are arranged in rows on both sides of the light guide plate 58, and a substrate 54 in which an LED module 52 is provided on the back side of each through hole 60 row. Is installed.
  • the LED modules 52 are arranged on a substrate 54 in one row and 26 pairs at a pitch of about 15.6 mm.
  • the light guide plate 58 is formed of a transparent resin such as polymethyl metatalylate resin (PMMA) and has a thickness. It is a rectangular flat plate with a uniform length of 6 mm and a length and width of about 405 X 315 mm (19-inch size).
  • PMMA polymethyl metatalylate resin
  • the through-holes 60 are circular holes having a diameter of 6. Omm, and 26 pieces are arranged on both ends of the light guide plate 58 at intervals of about 15.6 mm corresponding to the LED modules 52.
  • the distance between the side end surface of the light guide plate 58 and the center of the through hole 60 is 5.0 mm.
  • the diffusion film of the surface light source device 1 of the first embodiment In the surface light source device 50 of the fourth embodiment, the diffusion film of the surface light source device 1 of the first embodiment.
  • the prism sheet 18 is not provided, and only the prism sheet 16 is provided.
  • the same effects as those of the second embodiment can be obtained, and the LED chip group 56 is configured by a relatively small size monochromatic LED chip. Therefore, at present, the chip area power, the luminous efficiency when the same power supply is high! From this, the luminous efficiency of the LED module 52 can be improved.
  • the LED modules 52 are arranged at both ends of the light guide plate 58, more light can be incident on the light guide plate 58, and the luminance of the surface light source device 50 can be improved.
  • FIG. 9 is an enlarged longitudinal sectional view showing the vicinity of the end of the surface light source device 62, and FIG.
  • the surface light source device 62 also has an LED module 6 on the exit surface side of the light guide plate 64.
  • the LED modules 66 are provided on both side ends of the light guide plate 64.
  • the light guide plate 64 is disposed on both sides of the exit surface 64a side opening and the back surface 64b side opening of the through hole 68 of the light guide plate 64.
  • the LED module 66a disposed on the exit surface 64a side of the through hole 68 of the light guide plate 64 and the LED module 66b disposed on the back surface 64b side are arranged in the vertical direction (front-rear direction, projecting from the light guide plate). Are not arranged in the same direction).
  • the upper and lower LED modules 66a and 66b are formed in 13 sets in a row at a pitch of about 31.2 mm on the substrate 70, and the positions of one through hole 68 on the upper and lower surfaces of the light guide plate 64 The positions are shifted.
  • the substrate 70 is connected to a highly heat-conducting casing 72 disposed so as to surround the side end portion of the light guide plate 64 so that the heat generated by the LED modules 66a and 66b can be released. It is configured.
  • the substrate 70 is disposed so as to face the exit surface and the back surface of the light guide plate 64, so the opening on the side where the LED module 66 of the through hole 68 is not disposed is
  • the substrate 70 is covered with the opposite substrate 70. Therefore, in the surface light source device 62, light that is going to be emitted from the opening on the opposite side of the through hole 68 is reflected by the substrate 70 that covers the opening, and the substrate 70 serves as a reflector.
  • the surface light source device 62 is formed of a transparent resin such as polymethylmetatalylate resin (PMMA), has a uniform thickness of 6 mm, and has a rectangular shape with a length and width of about 405 X 315 mm (19-inch size). It is a flat body.
  • PMMA polymethylmetatalylate resin
  • the through holes 68 are circular holes with a diameter of 6. Omm, and 26 holes are arranged at a pitch of about 15.6 mm corresponding to the arrangement positions of the LED modules 66.
  • the distance between the side end portion of the light guide plate 64 and the center of the through hole 68 is 5. Omm.
  • the LED modules 66 are arranged on both the output surface and the back surface of the light guide plate 64, and the LED module. 66 are arranged so as to overlap each other in the vertical direction !. Therefore, the space between the adjacent LED modules 66 can be widened, and the heat radiation from the LED modules 66 can be effectively performed. As a result, it is possible to drive the LED module 66 with a large driving current and improve the luminance of the surface light source device 62.
  • FIG. 11 is an enlarged longitudinal sectional view showing the vicinity of an end of the surface light source device 74
  • FIG. Fig. 11 is a cross-sectional view taken along line ⁇ - ⁇ in Fig. 11.
  • the surface light source device 74 of the present embodiment is substantially the same as the surface light source device 50 of the fourth embodiment, except that the end portion of the light guide plate 76 including the through hole 78 is inclined. Have a configuration.
  • the side end portion of the emission surface 76a of the light guide plate 76 is obliquely downward (from the emission surface to the side end surface from the outer edge on the center side of the through hole 78.
  • the inclined surface 80 is inclined toward the opposite surface.
  • the inclination angle of the inclined surface 80 is about 40 ° with respect to the emission surface, and is inclined to the side end surface of the light guide plate 76 by force.
  • the reflector 82 covering the end portion of the light guide plate 76 is also inclined and disposed along the inclined surface 80.
  • 26 sets of LED modules 84 are formed on both sides of the light guide plate 76 in a line at a pitch of about 15.6 mm.
  • the light guide plate 76 is formed of a transparent resin such as polymethylmetatalylate resin (PMMA), and is a rectangular plate having a uniform thickness of 6 mm and a length and width of about 405 X 310 mm (19 inch size). It is.
  • PMMA polymethylmetatalylate resin
  • Twenty-six through holes 78 are circular holes with a diameter of 6. Omm and are arranged at a pitch of about 15.6 mm, corresponding to the arrangement positions of the LED modules 84.
  • the distance between the side end face of the light guide plate 76 and the center of the through hole 78 is 3.5 mm.
  • the light emitted from the LED module 84 in the thickness direction of the light guide plate 76 is reflected by the reflector 82 disposed on the inclined surface 80 and is emitted from the light guide plate 76.
  • the light can be incident on the incident end surface of the light guide plate 76 at an angle close to parallel to the surface, and the luminance of the surface light source device 74 can be improved.
  • FIG. 13 is an enlarged longitudinal sectional view showing the vicinity of the end of the surface light source device 86.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
  • the arrangement position of the LED module 88 is different, and accordingly, the reflection / transmission control film 94 as the light control plate and the diffusion sheet 96 are the light guide plate 90. Except for the points arranged above, it is almost the same as the surface light source device 50 of the fourth embodiment. It has the composition of.
  • a surface light source device 86 includes an LED module 88 having the same configuration as that of the second embodiment.
  • the LED modules 88 are arranged corresponding to the through holes 92 formed in a row on the light guide plate 90, as in the other embodiments.
  • the rows of through-holes 92 are arranged in a total of four rows at a predetermined interval (190 mm pitch in this embodiment) from a position 80 mm inward from the side end surface of the light guide plate 90. .
  • LED modules 88 are arranged in a row at a pitch of about 15.6 mm corresponding to the through holes 92.
  • the light guide plate 90 is formed of a transparent resin such as polymethylmetatalylate resin (PMMA), and is a rectangular plate having a uniform thickness of 4 mm and a length and width of about 405 mm X 730 mm.
  • the dimension of the substrate 34 is about 405 (L) X 10 (W) X 2 (t) mm.
  • the light guide plate 90 On the front surface (outgoing surface) of the light guide plate 90, the light that has passed through the through hole 92 and the through hole of the light guide plate 90 are provided.
  • a diffusion sheet 96 is provided in front of the reflection / transmission control film 94 to diffuse and equalize the light emitted from the reflection / transmission control film 94 and to erase the image of the light source as much as possible. ing.
  • a diffusion film 14 similar to that of the first embodiment and a prism sheet 16 for deflecting light emitted from the diffusion film 14 in a substantially normal direction are provided in front of the diffusion sheet 96.
  • a reflector 98 is provided to cover the side end surface 90a of the light guide plate 90, and heat radiating fins 102 are attached to the back surface of the substrate 100 via a heat radiating sheet (not shown).
  • the reflection / transmission control film 94 is a transparent film or a milky white transflective film that has been subjected to white printing.
  • the white printing is the opening on the exit surface side of the through hole 92 and the periphery of the through hole 92. In the area, the area density of the white print gradually decreases as it moves away from the through-hole 92 where the area density of the white print is high.
  • the reflection / transmission control film 94 can be disposed only above the through hole 92 of the light guide plate 90. [0109] In such a surface light source device 86, the white printing power of the reflection / transmission control film 94 is low on the light guide plate 90 or is not printed, so that the light is emitted from the light exit surface of the light guide plate 90. The light is almost transmitted through the reflection / transmission control film 94.
  • the white printing of the reflection / transmission control film 94 has a high density at the opening of the through-hole 92, so that most of the light emitted from the opening of the through-hole 92 is diffusely reflected by the reflection / transmission control film 94. And enters the light guide plate 90.
  • the reflection / transmission control film 94 is provided on the front surface of the light guide plate 90, most of the light from the light guide plate 90 is transmitted and at the same time from the through hole 92. A lot of light can be reflected. As a result, since the LED module can be arranged also in the central portion of the light guide plate 90, the surface light source device can be enlarged while realizing uniform white light.
  • FIGS. 15 is a longitudinal sectional view of the surface light source device 104
  • FIG. 16 is a sectional view taken along the line XVI-XVI of FIG.
  • the surface light source device 104 of the present embodiment has a feature that a concave resin layer 110 formed in a concave shape is provided in the through-hole 108 of the light guide plate 106 and directed toward the emission surface of the light guide plate 106. Except
  • the configuration is almost the same as that of the fourth embodiment.
  • the surface light source device 104 is an LE having the same configuration as that of the second embodiment.
  • a D module 112 is provided.
  • the LED module 112 is disposed at both ends of the light guide plate 106 as in the fourth embodiment.
  • the light guide plate 106 is formed of a transparent resin such as polymethylmetatalylate resin (PMMA), and is a rectangular plate having a uniform thickness of 4 mm and a length and width of approximately 405 X 310 mm (19-inch size). It is.
  • PMMA polymethylmetatalylate resin
  • the through hole 108 is a circular hole having a diameter of 6.0 mm, and 26 pieces are arranged at both end portions of the light guide plate 106 with about 15.6 mm pitch corresponding to each LED module 112. Further, the distance between the side end face of the light guide plate 106 and the center of the through hole 108 is 3.5 mm.
  • the through hole 108 of the light guide plate 106 is made of a resin having a refractive index substantially equal to the refractive index of the light guide plate 106.
  • the formed concave resin layer 110 is provided.
  • the end of the concave resin layer 110 on the LED module 1 12 side (back side) blocks the opening of the through hole 108.
  • the end on the exit surface 106a side is substantially parabolic or hemispherical toward the exit surface 106a. It is formed in a concave shape
  • the concave resin layer 110 is formed by fixing the light guide plate 106 and the LED module 112, and then applying an acrylic ultraviolet curing resin having a refractive index adjusted to 1.50 along the wall surface of the through hole 108. It is formed by supplying and curing by ultraviolet irradiation.
  • the concave resin layer 110 totally reflects part of the light incident from the lower surface (back side) on the inner surface of the concave portion, and enters the inside of the light guide plate 106. It plays the role of making progress. Further, the light that travels in the thickness direction of the light guide plate 106 and passes through the concave resin layer 110 passes through the through hole 1.
  • the eighth embodiment most of the light emitted into the through-hole 108 is totally reflected by the concave portion of the concave resin layer 110, and efficiently incident on the light guide plate 106, and the surface light source The brightness of the device 104 can be improved.
  • FIGS. 17 is an enlarged longitudinal sectional view showing the vicinity of the end of the surface light source device 116
  • FIG. 18 is a sectional view taken along the line XVIII-XVIII in FIG.
  • the surface light source device 116 of the present embodiment is the same as that of the seventh embodiment except that the arrangement positions of the LED modules are different and the structure of the substrate on which the LED modules are mounted is different. It has substantially the same configuration as the surface light source device 86.
  • the surface light source device 116 includes an LED module 118 having the same LED chip group configuration as that of the second embodiment.
  • the light guide plate 120 is formed of a transparent resin such as polymethylmetatalylate resin (PMMA), has a uniform thickness of 4 mm, and has a vertical and horizontal dimension of about 730 (L) X 405 ( W) mm rectangular plate.
  • the through hole 122 of the light guide plate 120 is a circular hole having a diameter of 6. Omm, and extends inward from the long side end surface (730 mm end surface) of the light guide plate 120 at a position of 45 mm in the short side direction. They are arranged at a predetermined interval (45 mm interval in this embodiment).
  • the through holes 122 are arranged at predetermined intervals (in this embodiment, 52 mm intervals) in the long side direction from a position 53 mm inward from the short side end surface (405 mm end surface) of the light guide plate 120. Accordingly, a total of 104 through-holes 122 are arranged in the plane of the light guide plate 120, 8 in the vertical direction and 13 in the horizontal direction.
  • the substrate 126 is formed with substantially the same dimensions as the vertical and horizontal sizes of the light guide plate 120, and the dimension is approximately 730 (L) X 405 (W) X 2 (t) mm.
  • a diffuse reflection layer 128 is provided on the front surface of the substrate 126.
  • the diffuse reflection layer 128 is formed of a coating film or a thin sheet (or film) member. Of the light emitted from each LED module 118, the light emitted from the back surface 120b of the light guide plate 120 is used. It is configured to diffuse and reflect.
  • a recess is formed at a position corresponding to the through hole 122.
  • the LED module 118 is disposed in the recess. Therefore, the LED module 118 is arranged corresponding to the position of the through hole 122 formed in the light guide plate 120.
  • the substrate 126 is formed of an aluminum material having excellent heat dissipation in order to efficiently dissipate the heat generated by the LED chip group 32. In the present embodiment, the substrate 126 itself has the role of a radiation fin that radiates heat of the LED module 118 force.
  • the front surface (outgoing surface) of the light guide plate 120 is a reflection / transmission control frame that controls the ratio of reflection and transmission of light passing through the through-hole 122 and light emitted from the periphery of the through-hole 122 of the light guide plate 120.
  • An film 124 is provided over almost the entire surface of the light guide plate 120, thereby covering the opening end of the through hole 122.
  • a diffusion sheet 96, a diffusion film 14, and a prism sheet 16 are provided in front of the reflection / transmission control film 124. Further, a reflector 98 is provided on the side end surface 120 a of the light guide plate 120.
  • dot printing 28 is applied to the back surface of the light guide plate 120.
  • the surface light source device 116 of the ninth embodiment as described above, the same effects as those of the seventh embodiment can be obtained.
  • the area of the substrate 126 is large, the heat dissipation amount is increased, and the LED The heat from the module 118 can be effectively dissipated, and the LED module 118 can be driven with a large drive current.
  • a large surface light source with uniform in-plane brightness and improved brightness Device 116 can be realized.
  • FIG. 19 is an enlarged vertical sectional view showing the vicinity of the end of the surface light source device 130, and FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line XX-XX.
  • the surface light source device 130 of the present embodiment is different in the configuration of the light guide plate, the configuration and the arrangement position of the LED module, and the shape of the reflection / transmission control film and the reflector as the light control plate accordingly. Except for differences, the surface light source device 86 of the seventh embodiment has substantially the same configuration.
  • the light guide plate 134 is a rectangular plate having a uniform thickness of 6 mm and a length and width of 305 mm X 340 mm. Further, the light guide plate 134 is formed of a transparent resin such as polymethylmetatalylate resin (PMMA), and as shown schematically in an exaggerated manner in FIG. 19, the diffusing agent D is dispersed in the transparent resin. It is a light scattering light guide plate!
  • PMMA polymethylmetatalylate resin
  • the diffusing agent D is a substance having a refractive index different from that of the transparent resin constituting the light guide plate 134, and inorganic fine particles such as silica, calcium carbonate, barium sulfate, and titanium oxide, and silicon.
  • organic fine particles such as beads, PMMA beads, MS beads, and styrene beads are used.
  • the average particle size of the diffusing agent D is preferably 0.1 m or more and 50 ⁇ m or less. If the average particle diameter of the diffusing agent D is 0.1 ⁇ m or more, the wavelength dependency of light scattering is reduced, and the color tone change of the light emitted from the light guide plate 134 is reduced. Moreover, if it is 50 / z m or less, a uniform surface light source device 130 free from glare caused by scattered light and uneven brightness can be obtained.
  • the shape of the particles of the diffusing agent D is appropriately selected from an indefinite shape, a spherical shape, an elliptical shape, a needle shape, a square shape, and the like according to the purpose of use.
  • the content of the diffusing agent D is preferably the type of the diffusing agent D (diffusing agent, transparent resin and (Bending rate difference), particle diameter, particle surface shape, and other conditions.
  • the diffusing agent D in the light guide plate 134 is low, the light emission near the light incident portion of the light guide plate 134 is reduced, and the surface light source device 130 with uniform luminance can be easily configured. It becomes difficult to efficiently emit light propagating in the light plate 134 in the direction of the light exit surface of the light guide plate 134, and it becomes difficult to obtain the high-luminance surface light source device 130.
  • the haze value of the light guide plate 134 can be used as a parameter indicating the degree of light scattering of the light guide plate 134.
  • the haze value is measured by measuring the haze value in the thickness direction of the light guide plate 134 by the method described in Japanese Industrial Standard JIS-K7136.
  • the haze value H (%) of the light guide plate 134 is preferably in a range that satisfies the following Expression 3 when the thickness of the light guide plate 134 is t (mm).
  • the light guide plate 134 has a row of through-holes 136 spaced from the side end surface 134a of the light guide plate 134 inward by a predetermined distance from the position of 10 mm (160 mm interval in this embodiment)! /, In total 3 rows.
  • the through holes 136 in each row are formed with a diameter of 7 mm and a hole pitch of 15.6 mm.
  • Three substrates 142 are provided on the back surface of the light guide plate 134.
  • an LED module 132 having the same configuration as the LED module 132 of the fourth embodiment is arranged.
  • the dimension of the substrate 142 is about 305 (L) X 10 (W) X2 (t) mm.
  • the LED module 132 is disposed at a position corresponding to the through hole 136.
  • the LED module 1 Thirty-two 32 are arranged on the substrate 142 at a pitch of 15.6 mm (distance between the centers of the LED modules 132).
  • a silicone resin for LED sealing containing 10 wt% of silica spherical particles having an average particle diameter of 2 ⁇ m is used as in the second embodiment.
  • a reflection / transmission control frame that controls the ratio of reflection and transmission of light passing through the through hole 136 and light emitted from the periphery of the through hole 136 of the light guide plate 134.
  • Ilum 138 is provided on the front surface (outgoing surface) of the light guide plate 134. This reflection / transmission control film 138 covers only the opening of the through hole 136 and its periphery.
  • a diffusion sheet 96 that diffuses and equalizes the light emitted from the reflection / transmission control film 138 and erases the image of the light source as much as possible is provided on the light guide plate. It is provided through a diffuse reflection frame 144 for making the distance between 134 and the diffusion sheet 96 uniform.
  • the height of the diffuse reflection frame 144 is 10 mm.
  • a diffusion film 14 similar to that in the first embodiment and a prism sheet 16 that deflects light emitted from the diffusion film 14 in a substantially normal direction are provided in front of the diffusion sheet 96.
  • dot printing 28 and a diffuse reflector 22 are provided on the back of the light guide plate 120 where the LED module 132 is not disposed.
  • An L-shaped reflector 140 that covers the side end surface 134 a of the light guide plate 134 and the LED modules 136 on both end surfaces of the light guide plate 134 is provided at the side end of the light guide plate 134. Further, the heat radiating fins 102 are attached to the back surface of the substrate 142 via heat radiating sheets (not shown).
  • the light can be emitted from 134 emission surfaces.
  • a high-luminance surface light source device 130 with excellent in-plane luminance uniformity can be obtained.
  • the reflector is provided so as to cover a part of the front surface and the side end surface of the light guide plate in each of the above-described embodiments.
  • the present invention is not limited to this, and an appropriate portion of the light guide plate is provided as necessary.
  • the LED module is provided in the through hole of the light guide plate that is formed so as to cover V, and it is arranged so as to cover at least the opening on the side! /.
  • the position of the through hole in the exit surface of the light guide plate is not particularly limited, and may be a one-dimensional or two-dimensional array, for example, arranged in a pinecone pattern.
  • the number and arrangement of the LED chip groups arranged in the LED module are not limited to those described in the above embodiments, but can be arbitrarily set in consideration of the size of the surface light source device and the LED module. it can. Similarly, the number and arrangement of LED modules can be set arbitrarily. Furthermore, the number and arrangement of LED arrays can be arbitrarily set for LED array modules configured by arranging multiple LED modules on the board. For example, by forming the interval between the through holes and the column interval of the light guide plate to be narrow at the center of the light guide plate and to increase toward the end of the light guide plate, the central portion of the light guide plate has high brightness. Luminance distribution characteristics can be obtained. At this time, the LED module may be arranged corresponding to the through hole.
  • the LED chip group is configured to generate red, green, and blue light.
  • the present invention is not limited to this, and any wavelength may be used as long as it generates light having different wavelengths. is there.
  • the LED chip group is not limited to one that generates light of three types of wavelengths, as long as it generates light of at least two different types of wavelengths!
  • the board 142 has a dimension of about 305 (L) X 10 (W) X 2 (t) mm and uses an aluminum material with excellent heat dissipation to efficiently dissipate the heat generated by the LED chip group 56. .
  • the substrate 142 was prepared by applying an insulating layer on the surface of an aluminum base material, attaching a conductor such as copper foil thereon, and covering this conductor with an electrode wiring by a photolithography process.
  • the substrate 142 has 20 concave portions having an opening diameter of 5.6 mm, a bottom diameter of 4.8 mm, and a depth of 0.5 mm arranged on the substrate 142 at intervals of 15.6 mm.
  • the electrode 142 and the wiring portion were plated with silver or the like having high reflectivity, and the LED chip group 56 was fixed to the recess, and then connected to the electrode on the substrate 142 by a bonding wire.
  • the LED chip group 56 consists of three AlGalnP—red LED chips 56r (emission center wavelength 62 5 nm), five InGaN—green LED chips 56 g (emission center wavelength 525 nm), and two InGa N—blue LED chips. Each LED chip is 0.38 mm square and the same size.
  • the LED chip group 56 After mounting the LED chip group 56, the LED chip group 56 is sealed by injecting LED sealing silicone resin containing 10wt% of silica spherical particles with an average particle diameter of 2 ⁇ as a sealing resin in the recess.
  • the LED module 132 was turned off.
  • Silica spherical particles are added to the silicone encapsulating resin for LED sealing, and then treated with HYBRID DE FOAMING MIXER (Sinky Products ARE-250) for 3 minutes and defoamed for 1 minute. Dispersed in fat.
  • a transparent polymetatalylate resin (trade name: Acrylite L # 001 transparent grade [Mitsubishi Rayon Co., Ltd.], haze at 6mm thickness 0.3%) was used. .
  • the light guide plate material was cut so that the planar shape had a rectangular width of 305 mm and a length of 340 mm.
  • the row of through-holes 136 is placed in the light guide plate 134 at a position 10 mm inward from both ends of the short side (305 mm side end face) of the light guide plate 134 and a center position of the light guide plate 134 (inward from the end face of the 305 m side).
  • a total of 3 rows were formed in 1 70 mm).
  • the through-holes 136 were formed with a diameter of 7 mm and a hole pitch of 15.6 mm, and 20 holes were arranged in one row (total of 3 rows in 60 rows).
  • the inner wall of the through-hole 134 was mirror-polished with a small feather polisher.
  • the through holes 136 formed in a row on the light guide plate 134 were formed corresponding to the arrangement of the LED modules 132.
  • the side surface (cut surface) of the light guide plate 134 was mirror-polished with a grinding and polishing machine (Megalotech-powered product, product name Plavuity).
  • a grinding and polishing machine (Megalotech-powered product, product name Plavuity).
  • a range of 10 mm from the short side end face (305 mm side end face) of the obtained light guide plate 134 toward the light incident direction was covered with the reflector 140, and this portion was used as a frame portion.
  • the LED module 132 is disposed below the light guide plate 134 in correspondence with the through holes 136 formed in a row on the light guide plate 134.
  • a diffuse reflector 22 (Gieden Co., Ltd., trade name: RF188) was placed on the back of the light guide plate 134 where the LED module 132 was not placed.
  • an aluminum heat radiation fin 102 and a silicone heat transfer sheet (not shown: Kitagawa Kogyo Co., Ltd. product, silicone heat transfer sheet product number; 430-6510) are provided. Attached.
  • the width of the reflector 140 that covers the upper part of the through hole 136 was 10 mm from the end of the light guide plate 134.
  • the effective light emitting surface of the light guide plate 134 is 305 ⁇ 320 mm.
  • the reflection / transmission control film 138 disposed on the front surface (outgoing surface) of the light guide plate 134 is preliminarily placed on a diffusion film (thickness: 125 ⁇ m) with a transmittance of 54% and a haze value of 98%.
  • Circular printing with a diameter of 8 mm at the corresponding position screen printing with white ink (VAR—White, Teikoku Ink Manufacturing Co., Ltd.) using a 280 mesh screen plate, circular white printing Based on the center of the part, it was cut into dimensions of 305mm in length and 10mm in width.
  • the circular white printed portion of the reflection / transmission control film 138 was arranged corresponding to the LED module 132.
  • a diffuse reflection frame 144 having an inner dimension of 295 mm ⁇ 310 mm and a thickness of 5 mm was disposed on the front surface of the light guide plate 134 so as to surround the periphery of the effective light emitting surface of the light guide plate 134.
  • the diffuse reflection frame 144 was prepared by bonding a diffuse reflection plate (Gidden product, trade name: RF188) to the inner surface side of the above-described resin frame.
  • a diffuse reflection plate Gibden product, trade name: RF188
  • a diffusion sheet 96 (Mitsubishi Rayon product, Atarilite NA88, length 305 mm x width 320 mm x thickness 2 mm) is placed in front of the light guide plate 134 and the reflection / transmission control film 138 via the diffuse reflection frame 144. Arranged. (Diffusion sheet 96 is placed 10mm ahead of light guide plate 134)
  • a diffusion film 14 (Kimoto product, Light-up DX100) of the same size as the diffusion sheet 96 and a prism sheet 16 (Sumitomo 3EM product, BEF-III) are stacked one by one in this order.
  • the prism sheet 16 was arranged so that the ridge line of the prism was parallel to the long side direction (320 mm) of the light guide plate 134.
  • the dimensions of the effective light emitting surface in the surface light source device were 295 ⁇ 310 mm in length and width, and the distance (thickness) to the front surface of the diffuse reflection frame 144 and the diffusion film 14 was about 14 mm.
  • Example 1 except that the material of the light guide plate 134 was changed to a light scattering light guide plate (trade name; Acrylite L—N—875 [product of Mitsubishi Rayon Co., Ltd.], haze at 6 mm thickness 3.5%) The same as the above.
  • a light scattering light guide plate (trade name; Acrylite L—N—875 [product of Mitsubishi Rayon Co., Ltd.], haze at 6 mm thickness 3.5%) The same as the above.
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was performed, except that the reflection / transmission control film 138 directly above the central LED light source was arranged with a buoyancy of 6 mm from the diffuse reflection frame 144 without incorporating the light guide plate material.
  • a 50mA DC current is applied to each LED chip of each color of the LED module 132. After module 132 was lit, it was left to stabilize for 15 minutes. The luminance distribution of the surface light source device after 15 minutes was measured with the following luminance meter.
  • Luminance meter ProMetric— 1400 (product of Radiant Imaging, USA)
  • the distance between the luminance meter and the surface light source device is 1050mm ahead of the front surface of the surface light source device 130!
  • Table 2 shows the average brightness at the position of ⁇ 140 mm (280 mm) and the standard deviation value of the in-plane brightness when the center position in the center line brightness distribution is 0.
  • the thickness of the surface light source device indicates the distance from the front surface of the diffuse reflection frame 144 to the front surface of the diffusion film 14.
  • the uniformity was calculated from the in-plane minimum luminance (cdZm 2 ) ⁇ 100 (%) maximum in-plane luminance (cdZ m 2 ).
  • Example 1 a surface light source device having a configuration in which the thickness of the surface light source device was thin and having a high luminance and a uniform in-plane luminance distribution was obtained.
  • Example 2 a surface light source device having a high standardity with a small standard deviation was obtained over the entire surface where the luminance near the light incident portion of the light guide plate was also high.
  • Comparative Example 1 the 1S luminance distribution in which the thickness of the surface light source device was the same as that of Example 1 and Example 2 was not uniform. In Comparative Example 2, a uniform luminance distribution was obtained over the entire surface, but the surface light source device was thick and the luminance was low.
  • FIG. 1 is an enlarged longitudinal sectional view showing the vicinity of an end of a surface light source device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line ⁇ - ⁇ in FIG.
  • FIG. 4 A sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 6 A longitudinal sectional view showing the vicinity of the end of the surface light source device according to the third embodiment of the present invention in an enlarged manner.
  • FIG. 8 A longitudinal sectional view showing an enlarged vicinity of an end portion of the surface light source device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 A sectional view taken along line XX of FIG.
  • FIG. 12 is a sectional view taken along the line ⁇ - ⁇ in FIG.
  • FIG. 14 is a sectional view taken along line XIV-XIV in FIG.
  • FIG. 16 is a sectional view taken along line XVI-XVI in FIG.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line XX—XX in FIG.
  • FIG. 21 is a dot pattern occupation area ratio of gradation in Example 1 and Example 2 of the present invention.
  • FIG. 22 is a luminance distribution diagram in Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2.
  • FIG. 23 is a longitudinal sectional view of a side end portion of a conventional surface light source device.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view taken along line XXIV-XXIV in FIG.
  • FIG. 25 is a longitudinal sectional view of a side end portion of a conventional surface light source device.
  • FIG. 26 is a sectional view taken along line XXVI-XXVI in FIG.

Abstract

　厚みを増大させたり、額縁を大きくしたりすることなく、色むらのない白色光を得ることができる面光源装置を提供すること。 　互いに異なる波長の光を発生するＬＥＤチップ群８を封止樹脂１０で封止してＬＥＤモジュール１２を形成し、基板６上に複数配置する。導光板２には、ＬＥＤモジュール１２の配置位置に対応する位置に貫通孔４を形成し、導光板２の前面にリフレクタ２４を配置する。ＬＥＤチップ群８からの光は、封止樹脂１０、貫通孔４、および導光板２内でミキシングされて白色に表示される。ＬＥＤチップ群８を封止樹脂１０で封止したので、封止樹脂１０内でも異なる波長の光がミキシングされ、色むらのない良好な白色光を得ることができる。また、短いミキシング距離で良好な白色光を得ることができるから、面光源装置１の厚みや額縁を大きくすることがない。

Description

明 細 書
面光源装置
技術分野
[0001] 本発明は、面光源装置に関し、詳細には、異なる波長の光を発生させる複数の LE Dチップからの光を混合して白色光を得る面光源装置に関する。
背景技術
[0002] 液晶パネル等のディスプレイパネル用の面光源装置として、発光ダイオード (LED) を用いた面光源装置が知られている。 LEDを用いた面光源装置には、赤 (R)、緑 (G )、青（B)の単色光を発する 3種類の LEDチップをセットにして用いる RGB— LED面 光源装置がある。この RGB— LED面光源装置は、 R、 G、 Bの単色光を発する 3種類 の単色 LEDチップ力 発せられる単色光をミキシングすることによって白色光を作り 出している。
[0003] このような RGB— LED面光源装置は、 3種類の単色光をミキシングして白色光を作 り出しているので、色むらのない白色光を作るためには、単色光を混合するためのミ キシング距離を十分に取る必要がある。このため、エッジライト方式の RGB— LED面 光源装置では、ミキシング距離となる LEDチップ力 導光板の有効表示領域に対応 する部分までの距離を確保するため、ディスプレイの有効表示領域の周囲 (額縁)の 幅が広くなつてしまう。また、直下方式の RGB— LED面光源装置では、ミキシング距 離となる LEDチップ力も拡散板までの距離を十分に確保する必要があるため、デイス プレイの厚みが大きくなつてしまう。
[0004] 短いミキシング距離で単色光を効率よく混合するため、横方向全周に向けて光を出 射する所謂サイド出射タイプの LEDチップを使用した、図 23ないし図 26に示されて V、るような面光源装置が提案されて 、る。
[0005] 図 23は、このような面光源装置 200の側端部の縦断面図であり、図 24は、図 23の XXI V-XXI V線に沿つた断面図である。
図 23および図 24に示されているように、面光源装置 200は、略矩形の導光板 202 と、導光板 202の側端面 202aに沿って配置された細長い基板 204と、基板 204上に 配置された LED光源 206とを備え、 LED光源 206から出射された光力 導光板 202 の側端面 202aに入射され、前面（出射面） 202bから出射するように構成されている
[0006] LED光源 206は、一列に配列された複数のサイド出射タイプの赤色 LED206r、緑 色 LED206g、青色 LED206bから構成され、これらの各単色 LEDが、所定ピッチで 導光板 202の側端面 202aに沿って配置されている。
[0007] また、面光源装置 200は、導光板 202の前面側に配置された拡散フィルム 208と、 この拡散フィルム 208の前面側に配置されたプリズムシート 210と、導光板 202の背 面側に配置された拡散反射板 212とを備えている。導光板 202の背面には、白色ド ット印刷 214が施され、基板 204の背面には、放熱シートを介して放熱フィン 216が 取付けられている。
さら〖こ、面光源装置 200は、 LED光源 206を挟んで導光板 202と反対側の位置と
、 LED光源 206の前方位置に配置されたリフレクタ 218を備えている。
[0008] このような構成を有する面光源装置 200では、 LED光源 206の各単色 LED206r、
206g、 206bから横方向全周に出射された単色光は、直接に或いはリフレクタ 218に よって反射されて、導光板 202の側端面 202aに入射する。
この面光源装置 200では、各単色 LED206r、 206g、 206bから横方向全周方向 に出射された単色光は、導光板 202に入射する前に、隣接する単色 LED206r、 20
6g、 206bから出射された単色光とある程度ミキシングされる。
[0009] また、図 25は、同様の構造を有する面光源装置 300の側端部の縦断面図であり、 図 20は、図 26の XXVI-XXVI線に沿った断面図である。
図 25および図 26に示すように、面光源装置 300は、導光板 302の一側端に一列 に設けられた複数の貫通孔 304内に、 LED光源 206を構成する単色 LED206r、 2
06g、 206b力酉己置されて!ヽる。
[0010] この面光源装置 300においても、各単色 LED206r、 206g、 206bが横方向全周 に光を出射するので、各単色 LED206r、 206g、 206bから出射された単色光は、導 光板 302に入射する前に、隣接する単色 LED206r、 206g、 206bから出射された 単色光とある程度ミキシングされる。 [0011] 本発明はこのような構成の面光源装置に基づいてなされたものである。 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] 上述したような面光源装置 200では、ディスプレイ等の表示装置のサイズを大型化 すると、単色 LEDの配置ピッチと導光板 202の寸法との関係で、単色 LEDの中心か ら所定距離の領域においては単色光のミキシングが不十分となり、それらの領域で は色のバンドが表れ、むらのない白色光を得ることができなくなるという問題がある。
[0013] また、この面光源装置 200では、単色 LED力も導光板 202と反対方向に出射され た光の多くは、単色 LEDのレンズ面やリフレクタ 218で何度も反射され減衰してしまう という問題がある。
さらに、隣接する単色 LED206r, g, bの光出射前方方向及び斜め方向にミキシン グされて 、な 、単色光が導光板 202の側端面 202aに入射して色のバンドを発生さ せるので、色むらを生じやすいという問題もある。
[0014] また、面光源装置 300においても、ディスプレイ等の表示装置のサイズを大型化す ると、各単色 LEDの中心力 所定距離の領域においては、各単色光のミキシングが 不十分であり、この領域で色のバンドが表れ、むらのない白色光を得ることができな いという問題がある。
[0015] 本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、厚みを増大させた り、額縁の幅を広くしたりすることなぐ色むらのない白色光を得ることができる面光源 装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0016] 本発明によれば、複数の貫通孔が形成された導光板と、榭脂で封止され、互いに 異なる波長の光を発生させる複数の LEDチップを有し、前記貫通孔の前記導光板 の出射面と反対側の開口端付近に、前記貫通孔内に放射状に光を出射するように 配置された LEDモジュールと、を備えて!/ヽることを特徴とする面光源装置が提供され る。
[0017] 本発明によれば、榭脂によって封止され異なる波長の光を発生させる LEDチップ（ 単色 LED)が、所定の波長の光を、封止榭脂を通して貫通孔内に向けて出射する。 単色 LEDチップから出射した各波長の光は、封止榭脂中でミキシングされる。
このため、封止榭脂から出た光は既にある程度ミキシングされているので、 LEDモ ジュールから出射した後、比較的短 、ミキシング距離を確保するだけで色むらの無 ヽ 白色光が得られる。この結果、 LEDモジュールを複数個、並べた構成としても、各 L
EDモジュールから出射された光が短距離でミキシングされ、均一で色むらのない白 色光が得られ、高品質な大型の面光源装置が実現される。
[0018] また、 LEDモジュールから出射した光は、導光板の貫通孔内に出射するので、貫 通孔の内部空間でもミキシングが行われる。したがって、ミキシングする領域が貫通 孔内にも確保され、色むらのより少ない白色光が得られる。
[0019] 本発明の他の好ましい態様によれば、導光板の貫通孔は、複数の列状に配置され ている。
このような構成によれば、 LEDチップを配列した LEDモジュールの小型化、量産化 が容易となる。
[0020] 本発明の他の好ま 、態様によれば、前記貫通孔は、前記導光板の側端面に沿つ て 1または 2列に配置されている。
このような構成によれば、貫通孔の配置に対応して配置される LEDチップの配列が コンパクトになるため、例えば LEDチップを基板に組み付ける場合にも基板に LED チップをコンパクトに配置することができる。したがって、 LEDモジュールの小型化が 容易となり、また、その組立および量産化が容易となる。
[0021] 本発明の他の好ましい態様によれば、前記 LEDチップを封止する榭脂は、拡散剤 を含む。
このような構成によれば、 LEDチップが封止される榭脂内での単色光のミキシング が促進されるから、より均一な白色光が得られる。また、榭脂内部での単色光のミキ シングが促進されることにより、貫通孔周辺力 単色光が観測されにくぐ色むらの少 ない表示が得られる。さらに、拡散剤により、 LEDチップ力 の光が拡散されて導光 板に入射されるから、導光板への入射角度が小さな光が増え、導光板の出射面での 輝度が増加する。
[0022] 本発明の他の好ま 、態様によれば、前記導光板は、拡散剤を含む樹脂で形成さ れる。
このような構成によれば、導光板内に入射された光を、導光板出射面より効率的に 出射でき、面内輝度の均一性に優れた、高輝度の面光源装置を得ることができる。
[0023] 本発明の他の好ましい態様によれば、前記貫通孔の前記出射面側の開口端を覆う ように配置されたリフレクタを更に備えて 、る。
このような構成によれば、貫通孔の出射面側の開口端から出射しようとする光力 リ フレクタによって反射されて貫通孔内に戻されるので、 LEDチップ力 の出射光の有 効利用が図られる。
[0024] 本発明の他の好ましい態様によれば、前記リフレタタカ 入射した光を拡散反射す るリフレクタである。
このような構成によれば、 LEDチップから出射された単色光等は、リフレクタで反射 されるときに拡散される。したがって、リフレクタでの反射時にもミキシングが促進され 、より一層、色むらのない均一な白色光が得られる。
[0025] 本発明の他の好ましい態様によれば、前記貫通孔の前記出射面側の開口端を覆う ように配置された光制御板を備えて 、る。
このような構成によれば、光制御板が配置されているので、 LEDチップから出射さ れた単色光等のうち、貫通孔の出射面側の開口部から出射しようとする光の多くを反 射し、かつ導光板力 の光の多くを透過するように制御することが可能となる。この結 果、導光板の中央部にも LEDモジュールを配置できるので、均一な白色光を実現し ながら、面光源装置の大型化を実現できる。
[0026] 本発明の他の好ましい態様によれば、前記 LEDモジュールが基板上に形成された 凹部内に配置されている。
このような構成によれば、 LEDモジュールが基板上に配置されているので、基板に 放熱構造を取り付けることにより複数の LEDモジュールを同時に冷却することができ る。
また、 LEDモジュールが、基板上の凹部内に配置されるので、予め基板に設けた 凹部に LEDモジュールを配置するだけで LEDモジュールを正確に配置できるので、 高精度な面光源装置が容易に製造可能となる。 [0027] 本発明の他の好ましい態様によれば、前記貫通孔内に、屈折率が前記導光板の 屈折率に略等しい榭脂で形成され、前記導光板の出射面に向力つて凹状に形成さ れた榭脂層が設けられている。
このような構成によれば、 LEDモジュールから凹状の榭脂層に入射した光の一部 は、凹状部分で全反射し、導光板内へ進行する。凹状部分で反射されない光は、面 光源装置が貫通孔の開口を覆うリフレクタを備えている場合には、リフレクタで反射さ れ、凹状部分から導光板内へと進行する。
また、面光源装置が光制御板を備えている場合では、凹状部分で反射されない光 は、光制御板により透過及び反射の光量を制御され、反射した光は貫通孔から導光 板内部へ、透過した光は、導光板外部へ出射する。
このように、 LEDモジュール力もの光をより効率的に導光板に案内することができ、 単色光のミキシングを効率よく行うことができる。
[0028] 本発明の他の好ま 、態様によれば、前記 LEDモジュール力 前記導光板の両面 に互 、に重ならな 、ように配置されて 、る。
このような構成によれば、 LEDモジュールが導光板の両面に配置されているので、 隣り合う LEDモジュールとのピッチをより大きく取って LEDチップからの放熱を効率 的に行うことでき、放熱構造が簡略化される。
発明の効果
[0029] 本発明の面光源装置によれば、厚みを増大させたり、額縁の幅を広くしたりすること なぐ色むらのない白色光を得ることができる面光源装置が提供される。
発明を実施するための最良の形態
[0030] 以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照して説明する。なお、第 2実施 形態以降では、第 1実施形態と同様の構成には、図面に第 1実施形態と同一符号を 付し、その説明を簡略ィ匕または省略する。また、各実施形態の各図の構成は、説明 を簡単にするため実際の寸法比率とは異なって示されている。
[0031] [第 1実施形態]
本発明の第 1実施形態の面光源装置 1を、図 1および図 2を参照して説明する。図 1は、面光源装置 1の端部付近を拡大して示す縦断面図であり、図 2は、図 1の Π-Π 線に沿った断面図である。
[0032] 図 1および図 2に示すように、面光源装置 1は、透明材料で形成された板体である 導光板 2を備えている。導光板 2の一方の側端部には、導光板 2を厚さ方向に貫通 する複数の貫通孔 4が、側縁に沿って所定ピッチで一列に形成されて 、る。
[0033] 本実施形態では、導光板 2は、ポリメチルメタタリレート榭脂（PMMA)等の透明榭 脂で形成され、貫通孔 4が設けられて ヽる側の側端面 (光源側端面)の厚さが 3mm、 光源側端面と対向する側端面の厚さが 1. 5mmの楔形断面形状 (光源側端面力 5 mmは厚さ 3mmのまま）で、縦横が約 310 X 240mm ( 15インチ画面に相当 )の長方 形状の板体である。なお、導光板 2を構成する榭脂としては、 PMMA以外にも、ポリ スチレン榭脂（PSt)、ポリカーボネート榭脂 (PC)、メタクリル一スチレン榭脂（MS)、 環状ポリオレフイン榭脂（COP)等を用いてもょ 、。
[0034] 導光板 2の出射面 (前面） 2aと反対側の面である背面 2bには、列状に配置された 貫通孔 4に沿って、細長い基板 6が取付けられている。基板 6の上面の各貫通孔 4に 対応する位置には、 LEDチップ群 8を封止榭脂 10で封止した LEDモジュール 12が 、それぞれ、取付けられている。
[0035] LEDチップ群 8は、上面発光タイプの 3種類の単色 LED、即ち、赤色 LEDチップ（ 発光中心波長： 625nm) 8r、緑色 LEDチップ（発光中心波長： 525nm) 8g、および 青色 LEDチップ (発光中心波長： 460nm) 8bを含んでいる。本実施形態では、 LED チップ群 8は、 1個の赤色 LEDチップ 8r、 2個の緑色 LEDチップ 8g、及び 1個の青色 LEDチップ 8bから構成されている。各単色 LEDチップ 8r、 8g、 8bは、 0. 55mm角 の大電流駆動タイプで、約 70mAの電流で駆動される。
[0036] また、基板 6は、寸法が約 310 (L) X 10 (W) X 2 (t) mmで、 LEDチップ群 8が発生 した熱を効率良く発散するために、放熱性に優れたアルミ材料で形成されている。
[0037] 本実施形態では、封止榭脂 10として、屈折率 1. 41のシリコーン榭脂が使用されて いる。封止時には、シリコーン榭脂が広がらないように、基板 6の前面の所定位置に L EDチップ群 8を構成する各単色 LEDチップ 8r、 8g、 8bを実装 (配置、固定、配線） した後、各 LEDチップ群 8を囲む約 2. 5mmの孔が 10mmピッチで設けられた冶具 を基板 6の前面に密着させ、この状態で、封止榭脂 10を治具の孔に注入し、封止榭 脂 10を硬化させ、各単色 LEDチップ 8r、 8g、 8bを封止している。
[0038] 貫通孔 4の径は、 LEDモジュール 12の径とほぼ等しく設定されている。本実施形 態では、貫通孔 4は、直径 2. 8mmの円形孔で、導光板 2の一側端部 (光源側端部） に一側端に沿って 10mmピッチで一列に 31個、配置されている。したがって、本実 施形態では、 LEDモジュール 12も、基板 6上に 10mmピッチで 31組、一列に配置さ れている。また、導光板 2の光源側端面と貫通孔 4の中心の距離は 2. 5mmに設定さ れている。
[0039] このような本実施形態の配置により、各 LEDモジュール 12は、貫通孔 4の導光板 2 の出射面と反対面 2b側の開口端付近に配置され、貫通孔 4内に放射状に光を出射 することになる。貫通孔 4内に出射された光は、導光板 2に入射して内部を伝搬し、最 終的には出射面 2aから出射する。
[0040] また、本実施形態の面光源装置 1は、導光板 2の出射面 2aの前方に配置され導光 板 2から出射する光を拡散させ偏向させる拡散フィルム 14と、拡散フィルム 14の前方 に配置され、光を略法線方向に偏向させる 2枚のプリズムシート 16、 18と、さらにプリ ズムシート 16、 18の前方に配置された拡散フィルム 20と、を備えている。
[0041] プリズムシート 16、 18は、前面 (導光板 2と反対側の表面）に、断面が頂角 85〜： LO 0° の二等辺三角形の断面を有する細長いプリズムが隙間なく並べられて形成され ており、拡散フィルム 14力もの光をさらに法線方向（図 1の上方）に偏向させるように 構成されている。プリズムシート 16、 18は、プリズム方向が互いに直交している。 拡散フィルム 20は、明るさの均一性を図るために配置されている。
[0042] さらに、面光源装置 1は、導光板 2の背面 2b側に配置された拡散反射板 22を備え ている。この拡散反射板 22は、導光板 2とほぼ平行に配置された長方形の薄いシー ト状の部材であり、各 LEDモジュール 12から出射された光のうち導光板 2の背面 2b から出射する光を、拡散させ、反射させるように構成されている。
[0043] また、面光源装置 1は、導光板 2の貫通孔 4が設けられている側端部を覆うリフレタ タ 24を備えている。図 1に示されているように、リフレクタ 24は、導光板 2の貫通孔 4の 出射面側の開口およびその周辺領域、導光板 2の背面側の貫通孔 4の周辺領域、 および導光板 2の側端面 2cを覆っている。本実施形態では、リフレクタ 24として、発 泡 PET等の白色拡散反射フィルムが使用されている。
[0044] また、基板 6の背面には、放熱フィン 26が、放熱シート（図示せず)を介して取付け られ、 LEDモジュール 12から基板 6に伝わった熱を効率良く放出できるように構成さ れている。
[0045] さらに、導光板 2の背面 2bには、白色のドット印刷 28が施され、このドット印刷 28は 、導光板 2の背面に到達した光を拡散、反射し、導光板 2の出射面 2aから出射される 光量が均一になるように面内で密度変化させて 、る。
[0046] 次に、面光源装置 1の作用を説明する。各 LEDチップ群 8を構成する単色 LED8r 、 8g、 8bから出射された赤、緑、青の単色光は、封止榭脂 10内である程度ミキシン グされた後、 LEDモジュール 12から貫通孔 4内に放射状に出射され、貫通孔 4を通 過する際に、さらに、ミキシングされる。
[0047] 貫通孔 4内に放射状に出射された光のうちの、貫通孔 4の内周面から導光板 2に入 光する光は、貫通孔 4の内周面で屈折して、入射角度より導光板 2の表面 2aに平行 に近い角度となり導光板 2内を伝搬する。これらの光は、導光板 2内を伝搬する間に も、互いにミキシングされる。この白色光は、順次、出射面 2aを通して導光板 2から出 射される。出射面を通して出射した光は、拡散フィルム 14、プリズムシート 16、 18、お よび拡散フィルム 20によって偏向方向が整えられる。
[0048] LEDモジュール 12から垂直方向、すなわち導光板 2の板厚方向に放射された光 は、貫通孔 4の出射面側の開口端付近でリフレクタ 24によって反射され、一部は導 光板 2に入射し、残りは LEDモジュール 12方向に向けて反射される。
一方、導光板 2に入射した光は、導光板 2の楔形状及びドット印刷 28の作用によつ て偏向され、出射面 2aの臨界角を超える成分は、導光板 2の出射面 2aを通して、導 光板 2から出射される。
[0049] また、導光板 2の側端面 2c方向に進む光は、側端面 2cを覆うリフレクタ 24で反射さ れ、再び導光板 2内に戻され、最終的に、導光板 2の出射面 2aを通して、導光板 2か ら出射される。
[0050] このような構成を有する第 1実施形態の面光源装置 1によれば、各単色の LEDチッ プ 8r、 8g、 8bが封止榭脂 10で封止されているので、封止榭脂 10内で単色光のミキ シングが行われ、 LEDモジュール 12外で必要となるミキシング距離を短くできる。し たがって、寸法を大きくすることなぐ色むらのない均一な白色を発生させる面光源装 置が得られる。また、 LEDモジュール 12を複数並べても、各 LEDモジュール 12から の光を色むらなく良好にミキシングできるから、均一な白色を実現できる。
[0051] LEDモジュール 12が光を貫通孔 4内に出射するので、貫通孔 4内でもミキシングさ れ、したがって、より一層均一な白色光を得ることができる。
[0052] リフレクタ 24が貫通孔 4の出射面側の開口を覆っているので、 LEDモジュール 12 力も出射面方向に放射された光は、リフレクタ 24で反射され貫通孔 4に戻される。し たがって、 LEDモジュール 12から放射された光を効率よく導光板 2に入射させること ができ、面光源装置 1の輝度を向上させることができる。
[0053] 1枚の基板 6に複数の LEDモジュール 12が配置されているので、 LEDモジュール 12の取り扱いが容易になる。また、基板 6に LEDモジュール 12が予め位置決めされ るので、 LEDモジュール 12の組み込みが容易になり、面光源装置 1の製造が容易に なる。
[0054] [第 2実施形態]
本発明の第 2実施形態の面光源装置 30を、図 3および図 4を参照して説明する。 図 3は、面光源装置 30の端部付近を拡大して示す縦断面図であり、図 4は、図 3の IV -IV線に沿った断面図である。
[0055] 面光源装置 30は、 LEDチップ群に含まれる単色 LEDの構成および LEDモジユー ルが取付けられる基板の構造等が異なる点を除いて、第 1実施形態の面光源装置 1 とほぼ同一の構成を備えて！/、る。
[0056] 面光源装置 30の LEDチップ群 32には、図 4に示すように、赤色 LEDチップ 32r、 緑色 LEDチップ 32gおよび、青色 LEDチップ 32bがそれぞれ 1個づっ含まれて!/、る 。ただし、各単色 LEDチップ 32r、 32g、 32bは、表 1に示されているように、各々サイ ズが異なっている。ここで、駆動電流はあくまで目安であり、実際には駆動電流は、 良好な白色を実現するためにセンサとコントローラにより適宜、制御される。
[表 1] 表 1
発光中心波長 発光サイズ 駆動電流目安 色
[ ran] [mm] [mA ]
32b 460 0. 5 5 X 0. 55 70
32g 525 0. 7 5 X 0. 75 150 緑
32r 625 0. 5 5 X 0. 55 100 赤
[0057] 本実施形態では、 LEDチップ群 32は、基板 34に直線的に配列された複数の凹部 34aのそれぞれの底面に実装されている。凹部 34aは、上方 (前面側）に向力つて拡 大する円錐台状の断面形状を有しており、側壁面が反射面となっている。本実施形 態では、凹部 34aのサイズは、開口径が 3. 5mm、底部の径が 2. 5mm、深さが 0. 5 mmに設定されている。
[0058] 基板 34は、寸法が約 310 (L) X 10 (W) X 2 (t) mmで、 LEDチップ群 32が発生し た熱を効率良く発散するために、放熱性に優れたアルミ材料で形成されている。この 基板 34は、アルミニウム基材の表面に絶縁層を塗布し、その上に銅箔等の導体を貼 り付け、この導体をフォトリソプロセスによって電極'配線に加工することで作成される その後、前面にエンボスカ卩ェによって凹部 34aが形成される。さらに、電極'配線部 分を反射率の高い銀等でめっきし、 LEDチップ群 32が固定され、基板 34上の電極 とボンディングワイヤによって接続される。 LEDチップ群 32を実装した後、凹部 34a に封止榭脂 36を注入して LEDチップ群 32を封止し、 LEDモジュール 38とする。
[0059] 本実施形態では、封止榭脂 36として、平均粒径 2 μのシリカ球状粒子が 10wt%で 略均一に分散させられている封止榭脂が使用されている。シリカ自身が透明であり、 平均粒径が 2 程度であるために、 LEDチップ群 32からの光をロスなぐ且つ色つき なく光拡散させることができる。また、シリカ粒子径が 2 程度であるため、封止榭脂 3 6が流動し易ぐ封止したい領域に容易に封止榭脂 36を充填することができる。さら に、シリカは熱的に非常に安定しているので、シリカ粒子によって面光源装置 30の耐 久性が低下することがない。
[0060] 光の分散を良くするために、封止榭脂 36に含有させる拡散剤として、フエ-ルシラ ン処理したシリカ粒子や数 lOOnm〜数 オーダーの気泡等を用いても良い。そうす ることにより、 LEDモジュール 38から出射される光力 全方位に拡散され、導光板 2 に直接入射する光が増加する。
LEDモジュール 38は、基板 34上に約 15. 5mmピッチで一列に 20組形成されて いる。
ここで、拡散剤の含有量は、封止榭脂 36を構成する榭脂の屈折率と拡散剤の屈折 率との屈折率差に応じて調整すればよいが、添加量としては封止榭脂 36に対し 0. 1 〜30質量％の範囲が好ましい。また、拡散剤と封止榭脂 36の屈折率の差が小さい 場合は、拡散剤を多量に含有させる必要があり、拡散剤と封止榭脂 36の屈折率の差 が大き ヽ場合は、拡散剤の添加量は少量で効果を確認することができる。
[0061] 本実施形態では、導光板 2は、ポリメチルメタタリレート榭脂（PMMA)等の透明榭 脂で形成され、貫通孔 4が設けられて ヽる側の側端面 (光源側端面)の厚さが 3mm、 光源側端面と対向する端面の厚さが 1. 5mmの楔形断面形状 (光源側端面力 7m mは厚さ 3mmのまま）で、縦横が約 310 X 242mm (15インチサイズ）の長方形状の 板体である。
[0062] 貫通孔 4は、 LEDモジュール 38の径とほぼ等しく設定されて!、る。本実施形態では 、貫通孔 4は直径 3. 8mmの円形孔で、導光板 2の一側端部 (光源側端部）に約 15. 5mmピッチで、 LEDモジュール 38に対応して 20個配置されている。また、導光板 2 の側端面 (光源側端面）と貫通孔 4の中心との間の距離は、 3. 5mmである。
[0063] このような構成を有する第 2実施形態の面光源装置 30によれば、第 1実施形態と同 様の効果が得られる。
また、 LEDモジュール 38が基板 34の凹部 34a内で形成されるので、第 1実施形態 のような封止榭脂注入のための治具が不要となり、 LEDモジュール 38の製造が容易 になる。
さらに、 LEDモジュール 38が凹部 34a内に形成されるので、単色 LEDチップ 32r、 32g、 32bの位置決めが容易になる。
さらにまた、封止榭脂 36が拡散剤を含有しているので、 LEDチップ群 32から出射 された単色光が封止榭脂 36内でより拡散され、より効率的に単色光のミキシングが 行われ、色むらをより一層低減できる。
[0064] [第 3実施形態] 本発明の第 3実施形態の面光源装置 40を、図 5および図 6を参照して説明する。 図 5は、面光源装置 40の端部付近を拡大して示す縦断面図であり、図 6は、図 5の VI -VI線に沿った断面図である。
[0065] 面光源装置 40は、導光板 2自身の構造とその前面に設けられた光学系を除いて、 第 2実施形態の面光源装置 30とほぼ同一の構成を備えている。
[0066] 図 5に示されているように、本発明の第 3実施形態に係る面光源装置 40は、導光板 42の前面（出射面)側に設けられ導光板 42から出射された光を略法線方向に偏向さ せるプリズムシート 44と、プリズムシート 44の前面側に配置され、視野角の調整及び ぎらつきを防止する拡散フィルム 46と備えて 、る。
[0067] 導光板 42は、出射面 42aが型転写等により微細な凹凸形状を有するマット面にカロ ェされ、背面 42bがプリズム面に加工されている。このプリズムは、貫通孔 4の配列方 向に直交する方向に延びている。また、第 1実施形態および第 2実施形態で、導光 板の裏面設けられて 、たドット印刷は、本実施形態の面光源装置 40では設けられて いない。
[0068] 導光板 42のマット面は、平均傾斜角 Θ aが 1〜5度の範囲であることが、出射面で の輝度の均斉度を図る点力も好ましい。マット面の平均傾斜角 Θ aが 1度より小さくな ると導光板 42から出射する光量が少なくなり十分な輝度が得られなくなる傾向にあり 、平均傾斜角 Θ aが 5度より大きくなると端面近傍で多量の光が出射して、出射面内 での導光方向における出射光の減衰が著しくなり、出射面での輝度の均斉度が低下 する傾向にあるためである。
[0069] なお、平均傾斜角 Θ aは、 IS04287Z1— 1984に従って、触針式表面粗さ計を用 いて粗面形状を測定し、測定方向の座標を Xとして、得られた傾斜関数 f (x)から次の 式（1)および式（2)
A a= (l/L) J OL I (dZdx) f (x) | dx · ' · (1)
Θ a=tan- l ( A a) · · · (2)
を用いて求めることができる。ここで、 Lは測定長さであり、 Δ aは平均傾斜角 Θ aの 正接である。
[0070] なお、このようなマット面に代えて平均傾斜角 Θ aの範囲内であれば、貫通孔 4の配 列方向に平行に延びる多数のレンズ列を形成したレンズ面としてもよ ヽ。この場合、 形成するレンズ列として、プリズム列、レンチキュラーレンズ列、 V字状溝等が挙げら れる。
[0071] 本実施形態の面光源装置 40では、導光板 42の光源側端面の平均傾斜角 Θ aが 1 ° 程度、光源側端面と反対側の端面では、平均傾斜角 Θ aが 3° 程度に設定されて おり、次第に平均傾斜角 Θ aが大きくなるように調整されている。
[0072] 導光板 42の背面 42bのプリズム面は、導光板 42からの出射光の貫通孔 4の配列 方向に平行な面での指向性を制御するものであり、その頂角を 90〜110° の範囲と することが好ましい。これは、頂角をこの範囲とすることによって導光板 42からの出射 光を適度に集光させることができ、面状光源装置 40の輝度の向上を図ることができる ためである。
[0073] なお、本実施形態の面光源装置 40では、導光板 42の背面 42bを多数のプリズム 列を形成したプリズム面とした力 プリズム列以外のレンチキュラーレンズ列、 V字状 溝等のレンズ列を、貫通孔 4の配列方向に直交して延びるようにして形成したもので ちょい。
[0074] また、プリズム面は、プリズム列等の頂部あるいは谷部を平坦あるいは曲面に形成 してちよい。
さらに、本実施形態では、導光板 42の出射面 42aをマット面に、背面 42bをプリズ ム面に形成している力 これとは逆に、出射面 42aをプリズム面に、背面 42bをマット 面にした構成でもよい。
[0075] 面光源装置 40では、プリズムシート 44は、導光板 42側に頂点を持つ頂角 60〜75 ° の二等辺三角形状の断面を有する細長いプリズムが隙間なく多数並べて形成され たもので、導光板 42からの光をプリズムの内面で全反射させ法線方向に偏向させる ように構成されている。
[0076] 面光源装置 40では、 LEDモジュール 38から出射されて貫通孔 4を通して導光板 4 2に入射した光力 導光板 42のマット面およびプリズム面によって反射 Z透過が制御 され、輝度が均一化される。その後、光はプリズムシート 44によって略法線方向に偏 向され、拡散フィルム 46によって視野角が調整およびぎらつきの防止がされて、表示 面側に白色として表示される。
[0077] このような第 3実施形態の面光源装置 40によれば、第 2実施形態と同様の効果が 得られ、また、導光板 42の出射面 42aがマット面とされ、背面 42bがプリズム面とされ ているので、導光板 42から出射される光を良好に拡散し、所定方向に偏向させること ができる。これにより、第 1実施形態の面光源装置 1の拡散フィルム 14を不要にでき、 プリズムシートも少なくすることができるから、部品点数を減少させ、構造を簡単にで きるとともに、製造コストを低減できる。
[0078] [第 4実施形態]
本発明の第 4実施形態の面光源装置 50を、図 7および図 8を参照して説明する。 図 7は、面光源装置 50の端部付近を拡大して示す縦断面図であり、図 8は、図 7の VI II-VIII線に沿った断面図である。
[0079] 面光源装置 50は、 LEDチップ群の配置、および導光板の形状等を除!、て、第 2実 施形態の面光源装置 30とほぼ同一の構成を備えている。
[0080] 図 7に示すように、第 4実施形態の面光源装置 50の LEDモジュール 52は、第 2実 施形態と同様に、基板 54の凹部 54aに配置された LEDチップ群 56を、拡散剤を含 有した封止榭脂 36で封止した構造となっている。なお、本実施形態では、基板 54の 凹部 54aのサイズは、多くの LEDチップを実装する関係上、開口径は 5. 6mm,底 部の径 4. 8mm、深さ 0. 5mmとなっている。また、基板 34は、寸法が約 405 (L) X 1 O (W) X 2 (t) mmである。
[0081] LEDチップ群 56は、図 8に示されているように、それぞれが発光波長の異なる光を 発する複数の単色 LEDチップ、すなわち 3個の赤色 LEDチップ 56r、 5個の緑色 LE Dチップ 56g、 2個の青色 LEDチップ 56bから構成されている。各単色 LEDチップ 5 6r、 56g、 56bは 0. 38mm角の同一サイズである。
[0082] 面光源装置 50では、導光板 58の両側端に複数の貫通孔 60がー列に配列され、さ らに、各貫通孔 60列の背面側に LEDモジュール 52が設けられた基板 54が取付け られている。 LEDモジュール 52は、基板 54上に約 15. 6mmピッチで 1列、 26組、配 置されている。
[0083] 導光板 58は、ポリメチルメタタリレート榭脂（PMMA)等の透明樹脂で形成され、厚 さが 6mm均一で、縦横が約 405 X 315mm (19インチサイズ）の長方形状の平板体 である。
貫通孔 60は、直径 6. Ommの円孔で、導光板 58の両側端部に、約 15. 6mm間隔 で、各 LEDモジュール 52に対応して 26個配置されている。また、導光板 58の側端 面と貫通孔 60の中心との間の距離は 5. 0mmである。
[0084] 第 4実施形態の面光源装置 50では、第 1実施形態の面光源装置 1の拡散フィルム
20は設けられず、拡散フィルム 14のみが設けられている。また、プリズムシート 18も 設けられておらず、プリズムシート 16のみが設けられている。
[0085] このような第 4実施形態の面光源装置 50によれば、第 2実施形態と同様の効果が 得られ、また、 LEDチップ群 56が、比較的小さなサイズの単色 LEDチップで構成さ れるので、現状ではチップ面積力 、さい方が同じ電力を供給したときの発光効率が 高！、から、 LEDモジュール 52の発光効率を向上させることができる。
[0086] さらに、導光板 58の両側端に LEDモジュール 52を配置したので、より多くの光を 導光板 58に入射させることができ、面光源装置 50の輝度を向上させることができる。
[0087] [第 5実施形態]
本発明の第 5実施形態の面光源装置 62を、図 9および図 10を参照して説明する。 図 9は、面光源装置 62の端部付近を拡大して示す縦断面図であり、図 10は、図 9の
X-X線に沿った断面図である。
[0088] 本実施形態に係る面光源装置 62は、導光板 64の出射面側にも LEDモジュール 6
6が配置されて ヽる点を除き、第 4実施形態の面光源装置 50とほぼ同一の構成を備 えている。
[0089] 図 9に示すように、本発明の第 5実施形態に係る面光源装置 62では、 LEDモジュ ール 66力 導光板 64の両側端に設けられ、さらに、これらの LEDモジュール 66は、 導光板 64の貫通孔 68の出射面 64a側開口部と背面 64b側開口部との両面に配置 されている。
[0090] 導光板 64の貫通孔 68の出射面 64a側に配置された LEDモジュール 66aと背面 64 b側とに配置された LEDモジュール 66bとは、上下方向（前後方向、導光板からの出 射方向）に重ならな 、ように交互に配置されて 、る。 [0091] 本実施形態では、上下の LEDモジュール 66a、 66bは、基板 70上に約 31. 2mm ピッチで 1列に 13組形成され、導光板 64の上下面に貫通孔 68の 1孔分位置をずら して配置されている。
本実施形態では、基板 70は、導光板 64の側端部を取り囲むように配置された熱伝 導性の高い筐体 72に接続され、 LEDモジュール 66a、 66bが発生させた熱を放出 できるように構成されている。
[0092] 本実施形態の面光源装置 62では、基板 70が導光板 64の出射面および背面に対 向して配置されているため、貫通孔 68の LEDモジュール 66が配置されない側の開 口は、対向する基板 70によって覆われている。したがって、面光源装置 62では、貫 通孔 68の反対側開口から出射しようする光は、この開口を覆う基板 70で反射される こととなり、基板 70がリフレクタの役割を果たす。
[0093] 面光源装置 62では、ポリメチルメタタリレート榭脂（PMMA)等の透明榭脂で形成 され、厚さが 6mm均一で、縦横が約 405 X 315mm (19インチサイズ）の長方形状の 平板体である。
貫通孔 68は、直径 6. Ommの円孔で、約 15. 6mmのピッチで、各 LEDモジュール 66の配置位置に対応して 26個配置されている。また、導光板 64の側端部と貫通孔 68の中心との間の距離は 5. Ommである。
[0094] このような第 5実施形態によれば、第 4実施形態と同様の効果が得られ、また、 LED モジュール 66が、導光板 64の出射面および背面の両面に配置され、 LEDモジユー ル 66が上下方向に重ならな!/、ように配置されて!、るので、隣り合う LEDモジュール 6 6の間隔を広くとれ、 LEDモジュール 66からの放熱を効果的に行うことができる。この 結果、大きな駆動電流で LEDモジュール 66を駆動し、面光源装置 62の輝度を向上 させることがでさる。
[0095] [第 6実施形態]
本発明の第 6実施形態の面光源装置 74を、図 11および図 12を参照して説明する 図 11は、面光源装置 74の端部付近を拡大して示す縦断面図であり、図 12は、図 11 の ΧΠ-ΧΠ線に沿った断面図である。 [0096] 本実施形態の面光源装置 74は、貫通孔 78を含む導光板 76の端部が傾斜面とな つて ヽる点等を除き、第 4実施形態の面光源装置 50と略同一の構成を備えて ヽる。
[0097] 図 11に示すように、面光源装置 74では、導光板 76の出射面 76aの側端部が、貫 通孔 78の中央側の外縁から側端面に向かって斜め下方（出射面と反対側の面）に 向かって傾斜する傾斜面 80とされている。本実施形態では、傾斜面 80の傾斜角度 は、出射面に対して約 40° で、導光板 76の側端面に向力つて傾斜している。
面光源装置 74では、導光板 76の端部を覆うリフレクタ 82も、この傾斜面 80に沿つ て傾斜して配置されて 、る。
[0098] 本発明の第 6実施形態による面光源装置 74では、 LEDモジュール 84は、導光板 7 6の両側端に、約 15. 6mmピッチで 1列に 26組形成されている。
[0099] 導光板 76は、ポリメチルメタタリレート榭脂（PMMA)等の透明樹脂で形成され、厚 さが 6mm均一で、縦横が約 405 X 310mm (19インチサイズ）の長方形状の板体で ある。
貫通孔 78は、直径 6. Ommの円孔で、約 15. 6mmピッチで、各 LEDモジュール 8 4の配置位置に対応して 26個配置されている。また、導光板 76の側端面と貫通孔 7 8の中心との間の距離は 3. 5mmである。
[0100] このような面光源装置 74では、 LEDモジュール 84から導光板 76の厚さ方向に出 射された光は、傾斜面 80上に配置されたリフレクタ 82で反射され、導光板 76の出射 面に平行に近い角度で導光板 76の入射端面に入射させることができ、面光源装置 7 4の輝度を向上させることができる。
[0101] [第 7実施形態]
本発明の第 7実施形態の面光源装置 86を、図 13および図 14を参照して説明する 図 13は、面光源装置 86の端部付近を拡大して示す縦断面図であり、図 14は、図 13 の XIV-XIV線に沿った断面図である。
[0102] 本実施形態の面光源装置 86は、 LEDモジュール 88の配置位置が異なっているこ と、それに伴って光制御板としての反射 ·透過制御フィルム 94と、拡散シート 96とが 導光板 90上に配置されている点等を除き、第 4実施形態の面光源装置 50と略同一 の構成を備えている。
[0103] 図 13に示すように、本発明の第 7実施形態による面光源装置 86は、第 2実施形態 と同様の構成の LEDモジュール 88を備えて!/、る。
LEDモジュール 88は、他の実施形態と同様に、導光板 90に列状に形成された貫 通孔 92に対応して配置されている。本実施形態では、貫通孔 92の列が、導光板 90 の側端面から内方に 80mmの位置から、所定間隔 (本実施形態では 190mmピッチ )をお 、て合計 4列に配置されて 、る。
LEDモジュール 88は、貫通孔 92に対応して、約 15. 6mmピッチで 1列に 26個が 配置されている。
[0104] 導光板 90は、ポリメチルメタタリレート榭脂（PMMA)等の透明樹脂で形成され、厚 さが 4mm均一で、縦横が約 405mm X 730mmの長方形状の板体である。また、基 板 34の寸法は、約 405 (L) X 10 (W) X 2 (t) mmである。
[0105] 導光板 90の前面（出射面）には、貫通孔 92を通過した光及び導光板 90の貫通孔
92周辺から出射した光の反射および透過の割合を制御する反射 ·透過制御フィルム
94が設けられている。
[0106] また、反射 ·透過制御フィルム 94の前方には、反射 ·透過制御フィルム 94から出射 した光を拡散させ、均一化するとともに、光源のイメージをできるだけ消去する拡散シ ート 96が設けられている。拡散シート 96の前方には、第 1実施形態と同様の拡散フィ ルム 14と、拡散フィルム 14から出射された光を略法線方向に偏向させるプリズムシ ート 16とが設けられている。
[0107] また、導光板 90の側端面 90aを覆うリフレクタ 98が設けられ、基板 100の背面には 、放熱フィン 102が、放熱シート（図示せず)を介して取り付けられている。
[0108] 反射 ·透過制御フィルム 94は、透明なフィルムまたは乳白色の半透過拡散フィルム に白色印刷が施されたもので、白色印刷は、貫通孔 92の出射面側の開口及び貫通 孔 92の周辺部分において、白色印刷の面積密度が高ぐ貫通孔 92から離れるにし たがって白色印刷の面積密度が徐々に低くなつている。
なお、反射 ·透過制御フィルム 94は、導光板 90の貫通孔 92の上部のみに配置さ せることちでさる。 [0109] このような面光源装置 86では、反射 ·透過制御フィルム 94の白色印刷力 導光板 9 0上では密度が低いか、または印刷されていないため、導光板 90の出射面から出射 された光は、反射 ·透過制御フィルム 94をほぼ透過する。
[0110] 一方、反射.透過制御フィルム 94の白色印刷は、貫通孔 92の開口では密度が高 いため、貫通孔 92の開口から出射した光の多くは、反射.透過制御フィルム 94で拡 散反射され、導光板 90に入射する。
[0111] このような第 7実施形態によれば、導光板 90の前面に反射 ·透過制御フィルム 94を 設けたので、導光板 90からの光のほとんどを透過させると同時に、貫通孔 92からの 光の多くを反射することができる。この結果、導光板 90の中央部にも、 LEDモジユー ルが配置できるので、均一な白色光を実現しながら、面光源装置の大型化を実現で きる。
[0112] [第 8実施形態]
本発明の第 8実施形態の面光源装置 104を、図 15および図 16を参照して説明す る。図 15は、面光源装置 104の縦断面図であり、図 16は、図 15の XVI-XVI線に沿つ た断面図である。
[0113] 本実施形態の面光源装置 104は、導光板 106の貫通孔 108内に、導光板 106の 出射面に向力つて凹状に形成された凹状榭脂層 110が設けられている点を除き、第
4実施形態とほぼ同一の構成を備えて 、る。
[0114] 図 15に示されているように、面光源装置 104は、第 2実施形態と同様の構成の LE
Dモジュール 112を備えている。 LEDモジュール 112は、第 4実施形態と同様に、導 光板 106の両端部に配置されている。
[0115] 導光板 106は、ポリメチルメタタリレート榭脂（PMMA)等の透明樹脂で形成され、 厚さが 4mm均一で、縦横が約 405 X 310mm (19インチサイズ）の長方形状の板体 である。
貫通孔 108は、直径 6. 0mmの円孔で、導光板 106の両側端部に、約 15. 6mmピ ツチで、各 LEDモジュール 112に対応して 26個配置されている。また、導光板 106 の側端面と貫通孔 108の中心との間の距離は 3. 5mmである。
[0116] 導光板 106の貫通孔 108には、屈折率が導光板 106の屈折率に略等しい榭脂で 形成された凹状榭脂層 110が設けられて ヽる。凹状榭脂層 110の LEDモジュール 1 12側（背面側）の端部は、貫通孔 108の開口を塞いでいる力 出射面 106a側の端 部は、出射面 106aに向かって略放物線状または半球状の凹形状に形成されている
[0117] 凹状榭脂層 110は、導光板 106と LEDモジュール 112を固定させた後、粘度の調 整された屈折率 1. 50のアクリル系の紫外線硬化榭脂を貫通孔 108の壁面に沿って 供給し、紫外線照射させて硬化させることで形成される。
[0118] このような構成の第 8実施形態では、凹状榭脂層 110は、下面 (背面側)から入射し た光の一部を凹状部分の内面で全反射し、導光板 106の内部へと進行させる役目を 担う。また、導光板 106の厚さ方向に進み凹状榭脂層 110を透過した光は、貫通孔 1
08の前面のリフレクタ 114で反射され、再び凹部榭脂層 110に入射し、凹部榭脂層
110の壁面で偏向され、導光板 106内へと進行する。
[0119] 第 8実施形態によれば、凹状榭脂層 110の凹状部分によって、貫通孔 108内に出 射された光の多くを全反射させ、効率的に導光板 106に入射させ、面光源装置 104 の輝度を向上させることができる。
[0120] [第 9実施形態]
本発明の第 9実施形態の面光源装置 116を、図 17および図 18を参照して説明す る。図 17は、面光源装置 116の端部付近を拡大して示す縦断面図であり、図 18は、 図 17の XVIII-XVIII線に沿った断面図である。
[0121] 本実施形態の面光源装置 116は、 LEDモジュールの配置位置が異なっている点、 および LEDモジュールが実装されて 、る基板の構造が異なって 、る点を除き、第 7 実施形態の面光源装置 86と略同一の構成を備えて 、る。
図 17に示すように、本発明の第 9実施形態による面光源装置 116は、第 2実施形 態と同様の LEDチップ群の構成からなる LEDモジュール 118を備えている。
[0122] 本実施形態では、導光板 120は、ポリメチルメタタリレート榭脂（PMMA)等の透明 榭脂で形成され、厚さが 4mm均一で、縦横寸法が約 730 (L) X 405 (W) mmの長 方形状の板体である。導光板 120の貫通孔 122は、直径 6. Ommの円孔であり、導 光板 120の長辺側端面（730mm端面）から内方に 45mmの位置より、短辺方向に 所定間隔 (本実施形態では 45mm間隔)で配置されている。また、貫通孔 122は、導 光板 120の短辺側端面（405mm端面）から内方に 53mmの位置より、長辺方向に 所定間隔 (本実施形態では 52mm間隔)で配置されている。したがって、貫通孔 122 は、導光板 120の面内に縦 8個 X横 13個の合計 104個配置されている。
[0123] 基板 126は、導光板 120の縦横サイズと略同一の寸法で形成されており、その寸 法は、約 730 (L) X 405 (W) X 2 (t) mmである。基板 126の前面には、拡散反射層 128が設けられている。この拡散反射層 128は、塗膜あるいは薄いシート状 (あるい はフィルム状）の部材で構成されており、各 LEDモジュール 118から出射された光の うち導光板 120の背面 120bから出射する光を、拡散させ、反射させるように構成され ている。
[0124] 基板 126および拡散反射層 128には、貫通孔 122に対応する位置に凹部が形成 されている。この凹部に、 LEDモジュール 118が配置されている。したがって、 LED モジュール 118は、導光板 120に形成された貫通孔 122の位置に対応して配置され る。なお、この基板 126は、 LEDチップ群 32が発生した熱を効率良く発散するため に、放熱性に優れたアルミ材料で形成されている。本実施形態においては、基板 12 6自体力 LEDモジュール 118力 の放熱を行う、放熱フィンの役割を担っている。
[0125] 導光板 120の前面（出射面）には、貫通孔 122を通過した光及び導光板 120の貫 通孔 122周辺から出射した光の反射および透過の割合を制御する反射 ·透過制御フ イルム 124が導光板 120のほぼ全面にわたって設けられ、これにより貫通孔 122の開 口端を覆っている。
また、反射 ·透過制御フィルム 124の前方には、第 7実施形態と同様に、拡散シート 96、更に拡散フィルム 14と、プリズムシート 16とが設けられている。更に導光板 120 の側端面 120aには、リフレクタ 98が設けられている。
更に、導光板 120の背面には、ドット印刷 28が施されている。
[0126] このような第 9実施形態の面光源装置 116によれば、第 7実施形態と同様の効果が 得られ、それに加え、基板 126の面積が大きいため、放熱量を大きくして、 LEDモジ ユール 118からの放熱を効果的に行うことができ、大きな駆動電流で LEDモジユー ル 118を駆動できる。この結果、面内輝度が均一で、輝度を向上した大型の面光源 装置 116を実現できる。
[0127] [第 10実施形態]
本発明の第 10実施形態の面光源装置を、図 19および図 20を参照して説明する。 図 19は、面光源装置 130の端部付近を拡大して示す縦断面図であり、図 20は、図 1
9の XX-XX線に沿った断面図である。
[0128] 本実施形態の面光源装置 130は、導光板の構成、並びに LEDモジュールの構成 および配置位置が異なっている点、それに伴って光制御板としての反射 ·透過制御 フィルムおよびリフレクタの形状が異なる点等を除き、第 7実施形態の面光源装置 86 と略同一の構成を備えて 、る。
[0129] 導光板 134は、厚さが 6mm均一で、縦横が 305mm X 340mmの長方形状の板体 である。また、この導光板 134は、ポリメチルメタタリレート榭脂（PMMA)等の透明榭 脂で形成され、図 19に誇張して模式的に示すように、透明榭脂内に拡散剤 Dが分散 させられて!/、る光散乱導光板である。
[0130] 本実施形態では、拡散剤 Dは、導光板 134を構成する透明樹脂と屈折率が異なる 物質であり、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸ィ匕チタンなどの無機系微粒子 や、シリコンビーズ、 PMMAビーズ、 MSビーズ、スチレンビーズなどの有機系微粒 子が使用される。
拡散剤 Dの平均粒子径は、 0. 1 m以上 50 μ m以下であることが好ましい。拡散 剤 Dの平均粒子径が、 0. 1 μ m以上であれば、光散乱の波長依存性が小さくなり、 導光板 134からの出射光の色調変化が小さくなる。また、 50 /z m以下であれば、散 乱光によるギラツキおよび輝度むらがない均一な面光源装置 130を得ることができる 。拡散剤 Dの粒子の形状は、不定形状、球形状、楕円形状、針形状、四角形状など から使用目的等に応じ、適宜選択される。
[0131] 本実施形態においては、拡散剤 Dの含有量は、導光板 134を構成する榭脂に対し て lppm〜： LOOOppmの範囲が好ましぐ拡散剤 Dの種類 (拡散剤と透明樹脂との屈 折率差)、粒子径、粒子の表面形状等の種々の条件を勘案して選択される。
ここで、導光板 134内における拡散剤 Dによる光散乱性が高いほど、導光板 134の 内部を伝播する光を、導光板 134の出射面方向に効率的に出射させることができ、 高輝度の面光源装置 130を得ることができる力 その反面、導光板 134の光入光部 付近で光が出射され、輝度が均一な面光源を構成することが難しくなる。
また、導光板 134内における拡散剤 Dによる光散乱性が低いと、導光板 134の入 光部付近の光の出射が減少し、輝度が均一な面光源装置 130を構成しやすくなるが 、導光板 134の内部を伝播する光を導光板 134の出射面方向に効率的に出射させ ることが難しくなり、高輝度の面光源装置 130を得ることが困難となる。
[0132] ここで、導光板 134の光散乱性の度合いを示すパラメータとして、導光板 134のへ ィズ値を用いることができる。ヘイズ値の測定は、日本工業規格 JIS—K7136記載の 方法により、導光板 134の厚み方向のヘイズ値を測定する。
本実施形態において、導光板 134のヘイズ値 H(%)は、導光板 134の板厚を t(m m)としたとき、次の式 3を満たす範囲であることが好ましい。
H ≤ 1. 035 x t + 0. 5 ( 3 ) ヘイズ値 Hが 1.035Xt + 0.5 (%)を越えると導光板 134の光入光部付近で出射 される光が強くなりすぎ、輝度が均一な面光源を構成することが難しくなる。
また、更に好ましくは、下記式 4を満たす範囲である。
0. 3≤ H ≤ 1. 035 x t + 0 (4) ヘイズ値 H(%)が 0.3(%)未満であると、導光板 134の内部を伝播する光を導光 板 134の出射面方向に効率的に出射させることが難しくなり、高輝度の面光源装置 1 30を得ることが困難となる。
[0133] 本実施形態では、導光板 134には、貫通孔 136の列が、導光板 134の側端面 134 aから内方に 10mmの位置から所定間隔（本実施形態では 160mm間隔）をお!/、て 合計 3列に配置されている。各列の貫通孔 136は、直径 7mm、孔ピッチ 15.6mmで 形成されている。
[0134] 基板 142は、導光板 134の背面に 3つ設けられ、各基板 142には、第 4実施形態の LEDモジュール 132と同様の構成の LEDモジュール 132が配置されている。基板 1 42の寸法は、約 305(L) X 10(W) X2(t)mmである。 LEDモジュール 132は、貫 通孔 136に対応した位置に配置される。つまり、本実施形態では、 LEDモジュール 1 32は、 15. 6mmピッチ（LEDモジュール 132の中心同士の距離）で基板 142に 20 個配置されている。
なお、 LEDモジュール 132LEDチップ群の封止榭脂は、第 2実施形態同様に平均 粒径 2 μのシリカ球状粒子を 10wt%含有した LED封止用シリコーン榭脂を用いて いる。
[0135] 導光板 134の前面（出射面）には、貫通孔 136を通過した光及び導光板 134の貫 通孔 136周辺から出射した光の反射および透過の割合を制御する反射 ·透過制御フ イルム 138が設けられている。この反射 ·透過制御フィルム 138は、貫通孔 136の開 口およびその周辺のみを覆って 、る。
[0136] また、反射 ·透過制御フィルム 138の前方には、反射 ·透過制御フィルム 138から出 射した光を拡散させ、均一化するとともに、光源のイメージをできるだけ消去する拡散 シート 96が、導光板 134と拡散シート 96の距離を均一にするための拡散反射枠 144 を介して設けられている。ここで、拡散反射枠 144の高さは、 10mmとなっている。
[0137] さらに拡散シート 96の前方には、第 1実施形態と同様の拡散フィルム 14と、拡散フ イルム 14から出射された光を略法線方向に偏向させるプリズムシート 16とが設けられ ている。また、 LEDモジュール 132が配置されていない導光板 120の背面には、ドッ ト印刷 28および拡散反射板 22が設けられて ヽる。
[0138] 導光板 134の側端部には、導光板 134の側端面 134aと導光板 134の両端面の L EDモジュール 136とを覆う L字型のリフレクタ 140が設けられている。また、基板 142 の背面には、放熱フィン 102が、放熱シート（図示せず)を介して取り付けられている
[0139] このような第 10実施形態によれば、導光板 134内に入射した光を効率的に導光板
134の出射面より出射することができる。この結果、面内輝度の均一性に優れた、高 輝度の面光源装置 130が得られる。
[0140] 本発明は、以上の実施の形態に限定されることなぐ特許請求の範囲に記載された 発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含される。
[0141] 例えば、リフレクタは、前述の各実施形態では導光板の前面の一部および側端面 を覆うように設けられていたが、これに限らず、必要に応じて導光板の適切な部位を 覆うように形成すればよぐ導光板の貫通孔において LEDモジュールが設けられて V、な 、側の開口を少なくとも覆うように配置されて 、ればよ!/、。
[0142] 導光板の出射面内における貫通孔の位置は特に限定されず、一次元または二次 元の列状でもよぐ例えば巿松模様に配置してもよ ヽ。
[0143] LEDモジュール内に配置される LEDチップ群の数や配置は、前述の各実施形態 に記載されたものに限らず、面光源装置の大きさや、 LEDモジュールなどを勘案して 任意に設定できる。また、 LEDモジュールの設置数や配置も同様に、任意に設定で きる。さらには、 LEDモジュールを基板上に複数配置して構成される LEDアレイモジ ユールについても、任意に設置数や配置を設定できる。例えば、導光板の貫通孔の 間隔および列間隔を、導光板の中央部では狭めて形成し、導光板の端部にいくにし たがい広くすることで、導光板中央部が高輝度となるような輝度分布特性を得ること ができる。このとき、 LEDモジュールは、貫通孔に対応して配置されればよい。
[0144] LEDチップ群は、赤色、緑色、および青色の光を発生するように構成されて 、たが 、これに限らず、波長が異なる光を発生するものであれば、その波長は任意である。 また、 LEDチップ群は、 3種類の波長の光を発生するものに限らず、少なくとも異なる 2種類の波長の光を発生するものであればよ!、。
[0145] 以下、第 10実施形態の面光源装置を例に、実施例を詳細に説明する。
(実施例 1)
[基板および LEDモジュール]
基板 142および LEDモジュール 132の説明を以下に示す。
基板 142は、寸法が約 305 (L) X 10 (W) X 2 (t) mmで、 LEDチップ群 56が発生 した熱を効率良く発散するために、放熱性に優れたアルミ材料を用いた。
基板 142は、アルミニウム基材の表面に絶縁層を塗布し、その上に銅箔等の導体 を貼り付け、この導体をフォトリソプロセスによって電極'配線にカ卩ェすることで作成し た。
その後、上面にエンボスカ卩ェによって凹部を形成した。
なお、本実施例において、基板 142〖こは、開口径 5. 6mm、底部の径 4. 8mm、深 さ 0. 5mmの凹部を 15. 6mm間隔で基板 142に 20個配置した。 [0146] さらに、基板 142を電極.配線部分を反射率の高い銀等でめっきし、凹部に LEDチ ップ群 56を固定した後、基板 142上の電極とボンディングワイヤによって接続した。 なお、 LEDチップ群 56は、 3個の AlGalnP—赤 LEDチップ 56r (発光中心波長 62 5nm)、 5個の InGaN—緑 LEDチップ 56g (発光中心波長 525nm)、 2個の InGa N—青 LEDチップ 56b (発光中心波長 460nm)により構成され、各 LEDチップは 0 . 38mm角で同一のサイズである。
[0147] LEDチップ群 56を実装した後、凹部に封止榭脂として平均粒径 2 μのシリカ球状 粒子を 10wt%含有した LED封止用シリコーン榭脂を注入して LEDチップ群 56を封 止し、 LEDモジュール 132とした。
なお、シリカ球状粒子は、 LED封止用シリコーン榭脂中に添加後、 HYBRID DE FOAMING MIXER ( (株）シンキー製品 ARE— 250)にて攪拌 3分、脱泡 1分の 処理を行い、シリコーン榭脂中に分散させた。
[0148] [導光板]
導光板 134の説明を以下に示す。
導光板 134の材料は、透明ポリメタタリレート榭脂（商品名；ァクリライト L # 001 透 明グレード [三菱レイヨン (株)製品]、板厚 6mmにおけるヘイズ 0. 3%)の板厚 6mm を用いた。
この導光板材料を、平面形状が長方形の幅 305mm、長さ 340mmになるように切 断した。
続いて、導光板 134に貫通孔 136の列を、導光板 134の短辺（305mm辺端面）の 両端より内方に 10mmの位置と、導光板 134の中央位置（305m辺端面より内方に 1 70mm)に合計 3列形成した。なお貫通孔 136は、直径 7mm、孔ピッチ 15. 6mmに 形成され、 1列に 20個（3列の合計 60個）配置した。貫通孔 134の内壁には、小型羽 布研磨装置にて鏡面研磨加工を行った。
ここで、導光板 134に列状に形成された貫通孔 136は、 LEDモジュール 132の配 置に対応して形成した。
続いて、導光板 134の側面 (切断面)を研削研磨機 (メガロテク-力製品、商品名プ ラビユーティー）にて鏡面研磨加工を行った。 [0149] 得られた導光板 134の短辺端面（305mm辺端面）から入光方向へ向かって 10m mの範囲をリフレクタ 140で覆い、当該部分を額縁部とした。この額縁部以外の 305 mm X 320mm範囲の導光板 134の下面には、白色インキ（VAR—メジユウム： VAR — 40609MJマットメジユーム = 50750、共に帝国インキ製造 (株)製品）によりスクリ ーン印刷を施し、白色のドット印刷 28を形成した。ドット印刷 28の形成にあたっては、 図 21に記載された 3つの変化点をもつ双山の正方形状網点グラデーションのドットパ ターン (ここで、図 21中のドットパターン面積率は、導光板下面 lmm2当たりのドット ノ ターン占有面積率とする）を施した 280メッシュのスクリーン版を用いた。
[0150] [面光源装置]
面光源装置 130の説明を、以下に示す。
LEDモジュール 132は、導光板 134に列状に形成された貫通孔 136に対応して導 光板 134の下方に配置した。このとき LEDモジュール 132を配置しない導光板 134 の背面には、拡散反射板 22 ( (株)ッジデン製品、商品名： RF188)を配置した。 また、 LEDモジュール 132を擁する基板 142の背面には、アルミ製の放熱フィン 102 とシリコーン伝熱シート（図示せず:北川工業 (株)製品、シリコーン熱伝導シート 品 番； 430— 6510)を介して取り付けた。
[0151] 導光板 134の側端面 134aと導光板 134の両端に位置する貫通孔 136上を、 L字 型のリフレクタ 140 ( (株)麗光製品、商品名ルイルミラー 150w)で覆った。
貫通孔 136の上部を覆うリフレクタ 140の幅は、導光板 134の端部から 10mmとし た。なお、導光板 134における有効発光面は、 305 X 320mmである。
[0152] 導光板 134の前面（出射面）に配置した反射 ·透過制御フィルム 138は、予め透過 率 54%、ヘイズ値 98%の拡散フィルム（厚み： 125 μ m)上に、 LEDモジュール 132 と対応する位置に、直径 8mmの円形状の印刷を、 280メッシュのスクリーン版を用い て、白色インキ (VAR—ホワイト、帝国インキ製造 (株)製品）によりスクリーン印刷を施 し、円形状の白色印刷部の中央を基準に、長さ 305mm、幅 10mmの寸法にカットし て作成した。
このとき、反射 ·透過制御フィルム 138の円形状の白色印刷部分は、 LEDモジユー ル 132に対応して配置した。 [0153] 続いて、導光板 134の前面には、導光板 134における有効発光面の周囲を囲むよ うに、内寸 295mm X 310mm、厚み 5mmの拡散反射枠 144を配置した。
ここで、拡散反射枠 144は、上記サイズの榭脂製枠の内面側に拡散反射板（(株） ッジデン製品、商品名： RF188)を貼り合せて作成した。
続、て導光板 134および反射 ·透過制御フィルム 138の前方には、拡散シート 96 ( 三菱レイヨン製品、アタリライト NA88、長さ 305mm X幅 320mm X厚 2mm) 1枚を、 拡散反射枠 144を介して配置した。（拡散シート 96は、導光板 134より 10mm前方に 配置）
更に拡散シート 96の前方に、拡散シート 96と同一サイズの拡散フィルム 14 (キモト 製品、ライトアップ DX100)、プリズムシート 16 (住友スリーェム製品、 BEF— III)の順 に重ねて 1枚ずつ配置した。
なお、プリズムシート 16は、プリズムの稜線が、導光板 134の長辺方向（320mm)と 平行になるように配置した。
ここで、面光源装置における有効発光面寸法は、縦横が 295 X 310mmであり、拡 散反射枠 144前面力も拡散フィルム 14前面までの距離 (厚み）は、約 14mmであつ た。
[0154] (実施例 2)
導光板 134の材料を、光散乱導光板 (商品名；ァクリライト L—N— 875 [三菱レイョ ン (株)製品]、板厚 6mmにおけるヘイズ 3. 5%)に変更した以外は、実施例 1と同様 に作製した。
[0155] (比較例 1)
導光板材料を組み込まず、中央の LED光源直上の反射 ·透過制御フィルム 138を 、拡散反射枠 144より 6mm浮力せて配置した以外は、実施例 1と同様に行った。
[0156] (比較例 2)
拡散反射枠 144と拡散フィルム 14との距離を 90mmとした以外は、比較例 1と同様 に行った。
[0157] [評価方法]
LEDモジュール 132の各色の LEDチップ毎に直流 50mAの電流を通電し、 LED モジュール 132の点灯後、 15分間安定するまで放置した。 15分経過後における面 光源装置の輝度分布を下記の輝度計にて測定を行った。
輝度計： ProMetric— 1400 (米国 Radiant Imaging社製品）
輝度計と面光源装置の距離は、面光源装置 130の前面より、前方 1050mmの位 に設! ^し 7こ。
[0158] 得られた面内輝度分布データより、長手方向（310mm方向）における中央ライン輝 度分布を図 22に示す。
また、前記中央ライン輝度分布において中央の位置を 0としたときに ± 140mm(28 0mm)の位置における平均輝度および、面内輝度の標準偏差値を表 2に示す。 なお、面光源装置の厚みは、拡散反射枠 144前面から拡散フィルム 14前面までの 距離を示す。
また、均斉度は、面内の最小輝度 (cdZm2) X 100(%)Z面内の最大輝度 (cdZ m2)より算出した。
[0159] [表 2]
Figure imgf000032_0001
[0160] 実施例 1および実施例 2ともに、面光源装置の厚みが薄い構成で、輝度が高ぐ面 内の輝度分布が均一な面光源装置が得られた。
また、実施例 2においては、導光板の入光部近傍の輝度も高ぐ面内全体にわたつ て、標準偏差が小さぐ均斉度の高い面光源装置が得られた。
一方、比較例 1は、面光源装置の厚みを実施例 1および実施例 2と同じ構成とした 1S 輝度分布が不均一であった。比較例 2は、面内全体にわたって均一な輝度分布 が得られたが、面光源装置の厚みが厚いものであった上に、輝度が低力つた。
図面の簡単な説明 [図 1]本発明の第 1実施形態に係る面光源装置の端部付近を拡大して示す縦断面図
[図 2]図 1の Π-Π線に沿った断面図。
圆 3]本発明の第 2実施形態に係る面光源装置の端部付近を拡大して示す縦断面図 [図 4]図 3の IV-IV線に沿った断面図。
圆 5]本発明の第 3実施形態に係る面光源装置の端部付近を拡大して示す縦断面図 [図 6]図 5の VI-VI線に沿った断面図。
圆 7]本発明の第 4実施形態に係る面光源装置の端部付近を拡大して示す縦断面図 [図 8]図 7の VIII-VIII線に沿った断面図。
圆 9]本発明の第 5実施形態に係る面光源装置の端部付近を拡大して示す縦断面図 [図 10]図 9の X-X線に沿った断面図。
圆 11]本発明の第 6実施形態に係る面光源装置の端部付近を拡大して示す縦断面 図。
[図 12]図 11の ΧΠ-ΧΠ線に沿った断面図。
圆 13]本発明の第 7実施形態に係る面光源装置の端部付近を拡大して示す縦断面 図。
[図 14]図 13の XIV- XIV線に沿った断面図。
圆 15]本発明の第 8実施形態に係る面光源装置の端部付近を拡大して示す縦断面 図。
[図 16]図 15の XVI-XVI線に沿った断面図。
圆 17]本発明の第 9実施形態に係る面光源装置の端部付近を拡大して示す縦断面 図。
[図 18]図 17の XVIII— XVIII線に沿った断面図。
圆 19]本発明の第 10実施形態に係る面光源装置の端部付近を拡大して示す縦断 面図。
[図 20]図 19の XX— XX線に沿った断面図。
[図 21]本発明の実施例 1および実施例 2におけるグラデーションのドットパタ ット占有面積率。
[図 22]実施例 1、実施例 2、比較例 1、および比較例 2における輝度分布図。
[図 23]従来の面光源装置の側端部の縦断面図。
[図 24]図 23の XXIV-XXIV線に沿った断面図。
[図 25]従来の面光源装置の側端部の縦断面図。
[図 26]図 25の XXVI- XXVI線に沿った断面図。
符号の説明
1, 30, 40, 50, 62, 74, 86, 104, 116, 130, 200, 300· ··面光源装置 2, 42, 58, 64, 76, 90, 106, 120, 134, 202, 302· ··導光板
4, 60, 68, 78, 92, 108, 122, 136, 304· ··貫通孔
6, 34, 54, 70, 100, 126, 142, 204· ··基板
8, 32, 56· "LEDチップ群
10, 36· ··封止榭脂
12, 38, 52, 66a, 66b, 84, 88, 112, 118, 132- LEDモジュール 24, 82, 98, 114, 140, 218· ··リフレクタ
94, 124, 138…反射'透過制御フィルム
34a, 54a…凹部
110…凹状榭脂層

Claims

請求の範囲
[1] 複数の貫通孔が形成された導光板と、
榭脂で封止され、互いに異なる波長の光を発生させる複数の LEDチップを有し、 前記貫通孔の前記導光板の出射面と反対側の開口端付近に、前記貫通孔内に放 射状に光を出射するように配置された LEDモジュールと、を備えている、
ことを特徴とする面光源装置。
[2] 前記貫通孔は、前記導光板の側端面に沿って 1または 2列に配置されている、 請求項 1に記載の面光源装置。
[3] 前記 LEDチップを封止する榭脂は、拡散剤を含む、
請求項 1に記載の面光源装置。
[4] 前記導光板は、拡散剤を含む樹脂で形成される、
請求項 1に記載の面光源装置。
[5] 前記貫通孔の前記出射面側の開口端を覆うように配置されたリフレクタを更に備え ている、
請求項 1に記載の面光源装置。
[6] 前記貫通孔の前記出射面側の開口端を覆うように配置された光制御板を備えてい る、
請求項 1に記載の面光源装置。
[7] 前記貫通孔内に、屈折率が前記導光板の屈折率に略等しい榭脂で形成され、前 記導光板の出射面に向かって凹状に形成された榭脂層が設けられている、 請求項 1に記載の面光源装置。
[8] 前記 LEDモジュール力 前記導光板の両面に互いに重ならないように配置されて いる 請求項 1に記載の面光源装置。
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