WO2011059100A1 - 面光源ユニット、面照明装置及び液晶表示装置 - Google Patents

面光源ユニット、面照明装置及び液晶表示装置 Download PDF

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light
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榮一 佐藤
弘泰 佐藤
佐藤　研
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株式会社オプトデザイン
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    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements

Definitions

  • the present invention relates to a surface light source unit, a surface illumination device, and a liquid crystal display device, and more specifically, a surface light source that uses a point light source with strong directivity as a light source and converts the point light from the point light source into surface light of a predetermined area.
  • the present invention relates to a unit, a surface illumination device using the surface light source unit, and a liquid crystal display device.
  • LEDs light-emitting diodes
  • various types of LEDs have been developed and commercialized and used in a wide range of fields. It ’s coming.
  • LEDs In the field of lighting, in addition to uses replacing fluorescent lamps and light bulbs, they are also used for backlights for liquid crystal display panels, for example.
  • the backlight for the liquid crystal display panel is, for example, an edge light type in which a light source such as a cold-cathode tube or an LED is disposed on one side of the light guide plate and emits light from the flat portion of the light guide plate, and the same light source and diffusion
  • the plate is roughly divided into a direct type in which a plate is opposed to each other at a predetermined distance, and the diffuser plate is directly irradiated with these light sources to emit light from the diffuser plate surface.
  • An edge light type backlight requires an expensive light guide plate. Therefore, if an attempt is made to increase the light emitting area, a large light guide plate is required, which increases the weight and the price.
  • the light guide plate is used, the light incident path from the light source to the light emitting surface becomes long, and accordingly, there is a problem that the light attenuation becomes large and it becomes difficult to obtain uniform illumination light.
  • a direct-type backlight does not require a light guide plate.
  • a point light source such as an LED
  • direct type backlights devised to solve this problem using LEDs have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3 below).
  • FIG. 25 shows a direct type backlight using an LED described in Patent Document 1 shown below
  • FIG. 25A is a perspective view of a backlight portion seen through the inside
  • FIG. 25B is a part of FIG. 25A It is sectional drawing.
  • the backlight box described in the following Patent Document 1 is disposed on the back side of a color liquid crystal display panel (not shown), and illuminates the liquid crystal display panel from the back side.
  • This backlight box is composed of a box portion 20 having an opening for emitting light from an LED unit, which will be described later, to the outside, and a transmission diffusion plate 26 provided on the opening portion 20a of the box portion 20.
  • the box unit 20 uses red LEDs 21R, green LEDs 21G, and blue LEDs 21B as light sources, and these LEDs are arranged in a line on the substrate 22 in a predetermined order to constitute an LED unit.
  • the box housing 23 of the box portion 20 has a reflection surface 24 on the inner surface, and a transmission / reflection plate 25 is provided so as to cover the LED unit at an intermediate position inside thereof and to be parallel to the opening 20a. ing.
  • the transmissive reflecting plate 25 has a function of transmitting a part of incident light and reflecting a part thereof. In this backlight box, a part of the light of each color emitted from the LED unit in the space closed by the transmission / reflection plate 25 does not directly pass through the transmission / reflection plate 25, but the reflection surface 24 and the transmission / reflection plate 25. After the internal reflection is repeated a plurality of times, the light is transmitted from the transmission reflector 25.
  • the irradiation area of the light incident on the transmissive diffusion plate 26 is enlarged, color unevenness and luminance unevenness are reduced to obtain desired white light, and the height (thickness) of the box housing Is thinned from 8 cm to 10 cm of the prior art to 2 cm to 5 cm.
  • Patent Document 2 in the backlight having the same configuration as the backlight described in Patent Document 1 below, a partition wall having a height of 5 mm to 25 mm is arranged between a plurality of LEDs to reduce light loss. A direct-type backlight is described. Note that the partition wall has a height that does not reach the diffusion plate.
  • Patent Document 3 a box-shaped casing having an opening at the top and an LED provided on the bottom plate, and covering the opening of the casing, a central reflecting portion and an area around the central reflecting portion directly above the LED.
  • a surface illumination light source device including a light transmission reflection plate provided with an outward reflection portion.
  • this patent document 3 is a publication gazette of the patent application which concerns on the applicant of this application.
  • FIG. 26 shows a surface illumination light source device described in Patent Document 3 below
  • FIG. 26A is a schematic perspective view
  • FIG. 26B is a cross-sectional view taken along line XXVIB-XXVIB in FIG. 26A.
  • the surface illumination light source device 30 has an LED 33, a square bottom plate 31a provided at the center of the LED, and side plates 31b to 31e erected at a predetermined height from the periphery of the bottom plate. Includes a housing 31 formed of a reflective surface, and a light transmission / reflection plate 32 covering the opening 31f of the housing 31.
  • the light transmission / reflection plate 32 is divided into a central reflection part 32a directly above the LED 33 and an outer reflection part 32b on the outer periphery of the central reflection part, and is made of a material having a predetermined reflectance and transmittance. Is formed.
  • the central reflecting portion 32 a is a circular region having a predetermined radius (diameter ⁇ 1 ) centered on a point where the light transmitting / reflecting plate 32 intersects the optical axis Ax of the LED 33.
  • the surface illumination light source device 30 is assembled by disposing the LED 33 at substantially the center of the bottom plate 31a of the housing 31, covering the opening 31f of the housing with the light transmission reflection plate 32, and surrounding the light transmission reflection plate 32 around the opening. Fixed and assembled.
  • the height of the assembled surface illumination light source device 30 is a protrusion height H1 of the LED 33 from the surface of the bottom plate 31a, as shown in FIG. 26B.
  • Thickness 1.0mm of the bottom plate 31a of the housing 31, H1 is the sum of the h 1 and h 2. From these dimensions, the area S of the light transmitting and reflecting plate 32 and the area ⁇ S1 of the central reflecting portion are calculated. S is L 1 ⁇ L 1 , that is, 100 mm ⁇ 100 mm, ⁇ S1 is ⁇ ⁇ (1/2 ⁇ ⁇ 1 ) 2 , That is, ⁇ ⁇ 5 2 (mm 2 ). The area ratio ⁇ S1 / S1 between the area S of the light transmissive reflecting plate 3A and the area ⁇ S1 of the central reflecting portion 32a is 0.78%.
  • the liquid crystal display device is mainly used for a display device such as an image typified by a portable terminal, a computer display or a television device, and its application has been further expanded. As this application expands, various demands are placed on the backlight. Some of these requirements include further thinning the backlight and improving illumination quality.
  • the backlights disclosed in Patent Documents 1 and 2 correspond to such thinning. That is, the backlight disclosed in Patent Document 1 is reduced in thickness from about 8 cm to 10 cm of the prior art to about 2 cm to 5 cm by providing a transmissive reflector. Further, although the specific thickness of the backlight shown in Patent Document 2 is not disclosed, since the height of the partition plate is 5 mm to 25 mm, the thickness is the same as that of Patent Document 1. It is estimated that the thickness is slightly less than or substantially equal to the thickness of the backlight. Moreover, although the surface illumination light source device of the said patent document 3 can be used also for a backlight, the height of the casing is 15 mm.
  • the backlights shown in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2 use an LED unit composed of red, green, and blue LEDs as a light source, and mix the light from these LEDs of each color to produce a white color. Since light is obtained, a distance is required to perform this color mixing between the bottom surface of the housing to which the LED is fixed and the transmission / reflection plate or diffusion plate, making it difficult to reduce the thickness. Can be mentioned.
  • Problem 3 is that in these backlights, the portion directly above the LED becomes bright on the diffusion plate, which may cause uneven brightness.
  • Problem 4 is that the backlights disclosed in Patent Documents 1 to 3 have a wide space between the bottom surface of the housing to which the LED is fixed and the transmission / reflection plate or the diffusion plate, and the light emission distance becomes long. Therefore, light loss occurs as the distance from the light source increases, and uniform illumination light cannot be obtained.
  • white LEDs that emit white light with a single LED have been developed and commercialized, but these problems cannot be solved even if the white LEDs are used as backlight LEDs.
  • the object of the present invention is to use a point light source with strong directivity as the light source, and to reduce the thickness in the direction of light emission from this point light source, enabling a reduction in thickness from 10 mm to 2 mm, particularly from 5 mm to 2 mm,
  • Another object of the present invention is to provide a surface light source unit and a surface illumination device that can obtain uniform illumination light with less luminance unevenness and light loss, and that can be easily assembled with fewer parts.
  • Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device using the surface light source unit or the surface illumination device as a backlight.
  • a surface light source unit includes a plurality of point light sources, a bottom plate on which the plurality of point light sources are disposed, and a light transmissive reflection disposed at a predetermined distance from the bottom plate.
  • the plurality of point light sources are respectively disposed in the central portions of the bottom plate corresponding to the plurality of small chambers,
  • the light transmitting / reflecting plate is located at a position corresponding to each of the small chambers, at a portion directly above the point light source, with a central reflection portion having a high light reflectance and low light transmittance area ⁇ S, and around the central reflection portion.
  • the mini light transmitting / reflecting plate region is characterized in that a ratio ⁇ S / S between the area ⁇ S and the area S is set to a predetermined value corresponding to the size of the area S.
  • the thickness in the direction of light emission from the point light source that is, the thickness of the surface light source unit is remarkably reduced as compared with the prior art, and further, glare and light loss are eliminated and substantially uniform. It becomes possible to obtain a proper illumination light.
  • the ratio ⁇ S / S between the area ⁇ S and the area S is set to be small when the predetermined distance is large and large when the predetermined distance is small.
  • the predetermined distance is preferably in the range of 2 mm to 10 mm
  • the ratio ⁇ S / S of the area ⁇ S to the area S is preferably in the range of 5% to 15%.
  • the surface light source unit of the present invention it is possible to obtain a substantially uniform illumination light, in particular, by reducing the thickness of the surface light source unit and eliminating glare and light loss.
  • a column having a height equal to the predetermined distance is formed on the bottom plate, and the light transmitting / reflecting plate is fixed to a tip portion of the column. Can do.
  • the distance between the bottom plate and the light transmissive reflecting plate can be set to a predetermined distance only by fixing the light transmissive reflecting plate on the support column.
  • a column having a height higher than the predetermined distance is formed on the bottom plate, and the light transmission / reflection plate has a tip end portion of the column from the light transmission / reflection plate. It may be fixed to the column so as to protrude by a certain height.
  • the surface light source unit of the present invention since the distance between the bottom plate and the light transmissive reflecting plate can be set to a predetermined distance by fitting the light transmissive reflecting plate into the support column, the manufacturing becomes easy.
  • the tip end portion of the column protrudes from the front surface of the light transmitting / reflecting plate at a certain height, when the surface light source unit and the diffusion plate are combined to form a surface light source device, the diffusion plate can be easily fixed. .
  • the support column may be a spire cross shape, a tapered truncated cone shape, a support column with a wire-like protrusion, a tip hemisphere cylinder, or a tip hemisphere cylinder with a window.
  • the tip portion of the column is thin and the base portion is thick, so by appropriately selecting the thickness of the column and the aperture of the fixing opening formed on the light transmitting / reflecting plate Thus, the distance between the bottom plate and the light transmitting / reflecting plate can be easily set to a predetermined distance.
  • the support column is formed of a transparent member in the tip hemisphere cylindrical shape or the windowed tip hemisphere cylindrical shape, and the point light source is positioned inside the cylindrical portion. Can be.
  • the support column can be arranged so as to surround the point light source, the distance between the point light source and the light transmitting / reflecting plate can be particularly maintained constant, and more uniform illumination can be achieved. You can get light.
  • a slit that penetrates the light transmitting / reflecting plate is formed in the outer reflection portion.
  • the aperture ratio can be increased by using the slit provided in the outer reflection portion as a slit, the absorption of light by the light transmission reflection plate is suppressed and the light is emitted from the point light source. Light can be used more efficiently.
  • a fine hole smaller than the point light source is provided in the central reflection portion.
  • the surface light source unit of the present invention since the light passing through the light transmitting / reflecting plate is reduced, the light spectrum is not changed, and the color temperature of the illumination light can be made uniform.
  • a high light reflectance member is attached to the central reflection portion on the point light source side.
  • the surface light source unit of the present invention since the light passing through the light transmitting / reflecting plate is further reduced, the light spectrum is not changed, and the color temperature of the illumination light can be made uniform.
  • a diffusion member or a microlens for diffusing light is attached to the opening or the slit.
  • the change in the light spectrum is uniform, and the color temperature of the illumination light can be made uniform. Also, the illuminance is made uniform.
  • the light transmitting / reflecting plate may be divided into a size covering a plurality of the small chamber portions adjacent to each other.
  • the surface light source unit of the present invention it is sufficient to provide a light transmitting / reflecting plate for each of the plurality of small chamber portions, so that the manufacturing becomes easier as compared with the case where the light transmitting / reflecting plates are provided for all the small chamber portions.
  • At least one of the bottom plate and the light transmitting / reflecting plate may be formed of an ultrafine foamed light reflecting material.
  • the ultrafine foamed light reflecting material has high light reflectance and low light transmittance. According to the surface light source unit of the present invention, since at least one of the bottom plate and the light transmitting / reflecting plate is formed of an ultrafine foamed light reflecting material, light loss from the light source can be further reduced, and uniform Can obtain surface illumination light.
  • the ultrafine foamed light reflecting material may be provided with a flame retardant coating.
  • the light transmission reflector, the housing, and the partition wall formed of the ultra-fine foamed light reflecting material with low heat resistance are coated with the flame retardant, and have fire resistance by making it flame retardant.
  • a surface illumination device can be manufactured at low cost.
  • the flame retardant coating is preferably made of paraxylylene or polyethylene terephthalate.
  • paraxylylene or polyethylene terephthalate can coat the surface of a large amount of ultrafine foamed light reflecting material by a vacuum deposition method or the like. Can be produced.
  • paraxylylene has little influence on the light absorptance and the like, so that the fire resistance of the surface illumination device can be enhanced, and a decrease in light utilization efficiency due to the use of a diffusion plate can be suppressed.
  • the bottom plate is partitioned into small chamber portions having the same size by a partition plate, and the mini light transmitting / reflecting plate region is formed to have the same size as each of the small chamber portions. can do.
  • the distance between the bottom plate and the light-transmitting / reflecting plate can be easily set to the predetermined distance, so that the manufacture is easy. It becomes.
  • the housing can be formed so as to surround the periphery of the surface light source unit using this bottom plate.
  • the partition plate may be formed lower than the side wall.
  • the surface light source unit of the present invention since light can pass between the small chambers, the light use efficiency can be increased.
  • the bottom plate and the partition plate may be joined by a quadric surface having a focal point on the point light source side.
  • the reflected light is not directed toward the coupling portion between the bottom plate and the partition plate, and all the irradiated light is emitted, so that the light use efficiency can be increased.
  • At least one of the light transmitting / reflecting plate and the partition plate is formed with a light transmitting hole or a notch groove through which light passes at or near a portion in contact with each other.
  • a light transmitting hole or a notch groove through which light passes at or near a portion in contact with each other.
  • it is.
  • the light transmitting hole or the notch groove for allowing light to pass is formed in or near the portion where the light transmitting / reflecting plates or the partition plates are in contact with each other. Can be prevented from becoming dark.
  • At least one of the bottom plate, the partition plate, and the light transmitting / reflecting plate can be formed of an ultrafine foamed light reflecting material.
  • the surface light source unit of the present invention since at least one of the bottom plate, the partition plate, and the light transmitting / reflecting plate is formed of the ultrafine foamed light reflecting material, light loss from the light source can be further reduced, Uniform surface illumination light can be obtained.
  • the ultrafine foamed light reflecting material forming at least one of the bottom plate, the partition plate, and the light transmissive reflecting plate may be provided with a flame retardant coating.
  • the light transmission reflector, the housing, and the partition wall formed of the ultra-fine foamed light reflecting material with low heat resistance are coated with the flame retardant, and have fire resistance by making it flame retardant.
  • a surface illumination device can be manufactured at low cost.
  • the flame retardant coating for covering the ultrafine foamed light reflecting material forming at least one of the bottom plate, the partition plate and the light transmitting / reflecting plate is made of paraxylylene or polyethylene terephthalate. Is preferred.
  • paraxylylene or polyethylene terephthalate covers the surface of a large amount of ultrafine foamed light reflecting material that forms at least one of a bottom plate, a partition plate, and a light transmissive reflecting plate by a vacuum deposition method or the like. Therefore, the flame retardant surface lighting device can be mass-produced at low cost.
  • paraxylylene has little influence on the light absorptance and the like, so that the fire resistance of the surface illumination device can be enhanced, and a decrease in light utilization efficiency due to the use of a diffusion plate can be suppressed.
  • the surface illumination device of the present invention is characterized in that any one of the above surface light source units is constituted by one unit or a plurality of units are connected.
  • the surface illumination device of the present invention it is possible to provide a thin surface illumination device that emits surface illumination light of a desired size.
  • a diffuser plate that transmits light is disposed above the light emitting surface of the light transmitting / reflecting plate.
  • the diffusion plate that transmits light is disposed above the light emitting surface of the light transmission reflection plate, a surface illumination device that emits more uniform surface illumination light can be obtained.
  • the diffusion plate is preferably flame retardant.
  • the surface lighting device of the present invention even if the inner ultrafine foamed light reflector is melted by heat from a fire or the like, the melted member does not flow out to the outside unless the diffuser is cracked.
  • the fire resistance of the lighting device can be increased.
  • the liquid crystal display device of the present invention is characterized in that any one of the above surface illumination devices is disposed on the back surface of the liquid crystal display panel.
  • liquid crystal display device of the present invention a direct type surface illumination device using a point light source is thinned, and thus a liquid crystal display device using this surface illumination device as a backlight can be thinned.
  • FIG. 1 shows a surface light source unit according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1A is a schematic view of the surface light source unit
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line IB-IB in FIG. 1A.
  • It is a perspective view of one cell light source which comprises the surface light source unit of FIG. It is a disassembled perspective view of the cell light source of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of the cell light source of FIG. 2.
  • FIG. 5A is an aperture ratio curve diagram of the opening provided in the light transmission / reflection plate of FIG. 2
  • FIG. 5B is an enlarged view of the opening provided in the light transmission / reflection plate.
  • FIG. 6A is a schematic view of a surface light source unit according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line VIB-VIB in FIG. 6A.
  • It is a perspective view of one cell light source which comprises the surface light source unit of FIG. The relationship between the height of the surface light source unit and the area of the central reflecting portion is shown
  • FIGS. 8A to 8C are sectional views of the surface light source unit.
  • 1 is an exploded perspective view of a surface illumination device and a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. It is a disassembled perspective view of the surface light source unit which concerns on 3rd Embodiment of this invention.
  • FIG. 18A is a cross-sectional view of a surface illumination device according to a seventh embodiment of the present invention
  • FIG. 18B is an enlarged view of a portion XVIIIB in FIG. 18A.
  • FIG. 21A is a plan view of a light transmissive reflector plate
  • FIGS. 21B and 21C are plan views of other examples of a light transmissive reflector plate
  • FIG. 21B is a light transmissive reflector plate of a surface light source unit according to an eighth embodiment of the present invention
  • 21D is a cross-sectional view taken along line XXID-XXID in FIG. 21A. It is sectional drawing of the surface light source unit which concerns on 9th Embodiment of this invention.
  • FIG. 25A is a perspective view of a backlight unit that shows a direct-type backlight of the prior art, and the inside is seen through
  • FIG. 25B is a partial cross-sectional view of FIG. 25A.
  • FIG. 26A is a schematic perspective view
  • FIG. 26B is a cross-sectional view taken along line XXVIB-XXVIB in FIG. 26A, showing another conventional surface illumination light source device.
  • FIGS. 1 shows a surface light source unit according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1A is a schematic view of the surface light source unit
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line IB-IB in FIG. 1A
  • FIG. 2 is a perspective view of one cell light source constituting the surface light source unit of FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the cell light source of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5A is an aperture ratio curve diagram of the openings provided in the light transmission / reflection plate of FIG. 2
  • FIG. 5B is an enlarged view of the openings provided in the light transmission / reflection plate.
  • the surface light source unit 1 As shown in FIG. 1, are generally made to those subdivided prior art surface light source unit 30 into four cells source 1 11-1 22. These cell light sources 1 11 to 122 have substantially the same configuration, and the surface light source unit 30 is miniaturized and has a shape substantially similar to this surface light source unit.
  • the surface light source unit is expressed as a surface illumination light source device in the prior art.
  • the surface light source unit 1 has four LEDs 2, a housing 3 in which these LEDs are disposed, and a light transmission / reflection plate 5 covering the opening of the housing.
  • the light transmissive reflection plate 5 is formed of a thin plate material or a film-like sheet material that allows light from the LED to pass through or transmit at a predetermined position (region) and reflect the light.
  • LED2 that emits white light is used.
  • This LED may be one that emits white light alone, one that is a combination of LED elements of a plurality of colors, or a plurality of LEDs.
  • a laser diode (LD) may be used in addition to the LED.
  • the housing 3 has a square bottom plate 3a in which the LEDs 2 are arranged at the center, and side plates 3b to 3e standing at a predetermined height from the periphery of the bottom plate, and an opening 3f is formed above.
  • the side plates 3b to 3e are erected vertically from the bottom plate 3a. However, they may be arranged inclined at a predetermined angle from the periphery of the bottom plate 3a.
  • the height of each side plate 3b to 3e is about half that of the housing side plates 31b to 31e of the surface light source unit 30 of the prior art, and the inside is partitioned by a grid-like partition plate 4 to provide four small chambers 3 11 to 3 3 22 is divided into (see Figure 1B).
  • These small chambers 3 11 to 3 22 have substantially the same size.
  • the two small chambers 3 21 , 3 22 are provided at the rear of FIG. 1A, and therefore, reference numerals are not shown in FIG. 1B.
  • the housing 3 and the partition plate 4 are made of a material having high light reflectance and low light transmission, for example, an ultrafine foamed light reflecting plate.
  • a material having high light reflectance and low light transmission for example, an ultrafine foamed light reflecting plate.
  • Each of the small chambers 3 11 to 3 22 is formed with a pair of locking claws at which the light transmitting / reflecting plate 5 is locked and fixed at the top of each of the side plates 3b to 3e and the top of the partition plate 4 at a predetermined interval. Yes.
  • the side plate 3 b is provided with a pair of locking claws 3 b 1 and 3 b 2 , and the opposing directions of these locking claws are opposite to each other.
  • the opposing locking claws are opposite to each other, when the locking holes of the light transmitting / reflecting plate 5 are engaged, the light transmitting / reflecting plate is engaged in the spreading direction. The match is sure. In particular, when a thin film-like light transmissive reflecting plate is used, the wrinkles can be extended.
  • the partition plate 4 is also provided with locking claws 4 1 , 4 2 .
  • the other side plate and the partition plate are also provided with locking claws.
  • the means for locking and fixing the light transmitting / reflecting plate 5 to the side plate and the partition plate may be other means such as adhesion.
  • the partition plate 4 is preferably provided with a notch or a through hole through which light passes at the top between the pair of locking claws 4 1 , 4 2 . When such a notch or a through-hole is provided in the partition plate 4, the partition portion between adjacent cell light sources is not darkened, and illumination light having substantially uniform intensity with other portions can be obtained.
  • the housing side plates 3b to 3e of the adjacent surface light source units 1 are also provided with similar notches or through holes. Preable. Due to these notches, a similar effect can be obtained even in a large surface illumination device.
  • the light transmitting / reflecting plate 5 includes four mini light transmitting / reflecting plates 5 11 to 5 22 covering the respective openings 3f ′ of the small chambers 3 11 to 3 22 , and is thin (for example, 0.5 mm to 1). 0.0 mm), and is formed of a material having high light reflectance and low light transmission, for example, an ultrafine foamed light reflecting material. Other film sheet materials may be used.
  • Each of the mini light transmitting / reflecting plates 5 11 to 522 has the same configuration, and the surface facing the bottom plate 3a of the housing 3 is a reflecting surface, and the outer surface is an emitting surface.
  • the light transmission reflecting plate 5 there is shown an example in which a plurality of sheets of mini light transmission reflecting plate 5 11-5 22, one collectively these mini light transmission reflecting plate 5 11-5 22 or Several reflectors may be combined into a plurality of reflectors. For example, it may be collectively and mini light transmission reflecting plate 5 11 5 12, the magnitude of the light transmission reflecting plate, summarized way is determined by the housing and the number of chambers.
  • the mini central reflecting portion 5a has a circular shape with a predetermined radius (diameter ⁇ 2 ) centered on a point that intersects the optical axis Ax of the LED 2 , is located directly above the LED 2, and emits the strongest irradiation light from the LED. It is an area to receive.
  • the optical axis Ax is an axis having a directivity angle of zero degrees in the light distribution characteristics of the LED.
  • the mini central reflecting portion 5a receives the strongest light from the LED 2, the mini central reflecting portion 5a is adjusted to have a predetermined reflectance and transmittance so that this portion does not become dark and a bright spot does not occur.
  • the mini outer reflecting portion 5b is provided with an opening of a predetermined size so that the amount of light transmission increases as the distance from the mini central reflecting portion 5a increases.
  • the mini light transmitting and reflecting plate material is processed so as to have a high light reflectance and a low light transmittance.
  • the mini light transmitting / reflecting material is left unprocessed, a plurality of micro holes are formed in the mini light transmitting / reflecting material, the thickness of the mini light transmitting / reflecting material is adjusted, or a non-through hole (groove hole) is defined.
  • It is processed so as to have regularity, and is set to have a predetermined high light reflectance and low light transmittance.
  • the high light reflectance means, for example, about 98% to 99.3%.
  • Cell light source 1 11, chamber 3 11 LED2 is arranged, when the mini-light-transmissive reflective unit 5 11 into the opening 3f 'is mounted, the most intense light is irradiated to the LED2 directly above the mini central reflection portion 5a, The intensity of the light is in inverse proportion to the square of the distance on the optical axis Ax. Therefore, the intensity of this light is longer and weaker distance between the LED2 and mini light transmissive reflective unit 5 11, the stronger the short.
  • mini diameter phi 2 of the central reflecting portion 5a is set to the same 10mm diameter phi 1 of the central reflecting portion 32a of the surface light source unit 30 of the prior art.
  • the mini light transmission reflecting plate 5 when the area of the entire area S2 and mini central reflecting portion [Delta] S2, the area ratio [Delta] S2 / S2 is becomes 3.14%, the prior art area ratio of 0.78% It is larger than By this area ratio in such a predetermined ratio, it can be a cell source 1 11 back to the low-checked while obtaining a uniform illumination light.
  • the ratio a predetermined ratio of the total area S2 and the mini-central reflecting portion area [Delta] S2, by the cell source 1 11 to 3.14% in this first embodiment the back low, the surface light source unit 1
  • the overall height can be reduced, that is, the thickness can be reduced.
  • the mini central reflecting portion 5a is circular, but may be any other shape such as an ellipse or a rectangle.
  • the mini outer reflecting portion 5 b includes an outer peripheral reflecting portion 5 b 1 provided with a plurality of openings having different sizes from the periphery of the mini central reflecting portion 5 a toward the outside.
  • a peripheral reflecting portion 5b 2 provided with a plurality of openings having a predetermined size on the outer periphery of the outer peripheral reflecting portion 5b 1 , and a pair of mounting pieces 5c provided around the peripheral reflecting portion 5b 2 at a predetermined interval;
  • the gap G is sized between the mounting pieces 5c and the small chamber opening 3f ′.
  • the mini outer reflecting portion 5b When the mini outer reflecting portion 5b is mounted on the housing 3, the light emitted from the LED 2 is reflected once or a plurality of times between the mini outer reflecting portion 5b and the inner wall surface of the housing 3, and then outward. Although propagated, these reflected light so attenuated as the distance from the mini-central reflecting portion 5a, the size of each opening of the outer reflection section 5b 1 and the peripheral reflecting portion 5b 2 is set to be larger.
  • the plurality of openings 5b 11 to 5b nm of the outer periphery reflecting portion 5b 1 that is, the aperture ratio A from the mini central reflecting portion 5a to the outside is set by the following calculation formula (1).
  • the opening ratio A refers to the area of the opening of a predetermined area for a given region area in the mini light transmission reflecting plate 5 11 (reference area) (opening area / reference area of the predetermined region).
  • A bx 2 + c Equation (1)
  • A is the aperture ratio
  • x is the distance from the center of the reflector
  • b and c are constants.
  • the aperture ratio A is a quadratic curve as shown in FIG. 5A, where the horizontal axis is the distance x and the vertical axis is the aperture ratio A. That is, as the distance outwardly from the center of the mini-light transmitting reflector 5 11 LED2 facing the aperture ratio A is greater in proportion to the square of the distance. In this way, uniform illumination light can be obtained by reducing the aperture ratio near the center of the mini-light transmitting and reflecting plate having a strong light near the LED 2 and increasing the aperture ratio in the vicinity where the light is weaker away from the LED 2. Will be able to.
  • the diameter R pq of the opening 5b pq (1 ⁇ p ⁇ n, 1 ⁇ q ⁇ m) with respect to the size of the reference area S unit satisfies the opening ratio A.
  • the opening ratio A is increased according to the distance from the center of the reflecting plate facing the LED, a predetermined distance (for example, 5.0 mm) in the light emission direction from the surface of the mini-light transmissive reflecting plate. ) Uniform illumination light can be obtained on the surfaces separated from each other.
  • Peripheral reflecting portion 5b 2 as shown in FIG. 3, a 4 and a corner of the opening 5b 2c mini light transmission reflecting plate 5 11, and an opening 5b 2b between these openings 5b 2c, openings 5b 2b is It has a plurality of diameters, the diameters are substantially the same, the diameter is larger than the diameter of the opening of the mini outer reflection portion 5b 1 , and the vicinity of the four corner openings 5b 2c is farthest from the LED 2 , so the diameter of the opening 5b 2c Is larger than the openings 5b and 2b .
  • the opening of the peripheral reflection portion 5b 2 is a circular hole, but may be another shape hole such as a rectangular hole. Further, the pair of mounting pieces 5c, mounting hole 5c 1 engaged to the locking pawl of the housing 3 are formed.
  • the surface light source unit 1 is assembled using the housing 3 and the light transmitting / reflecting plate 5 configured as described above.
  • This assembly is respectively disposed LED2 substantially at the center of each bottom plate 3a portion of each compartment 3 11-3 22 of the housing 3, the small chambers 3 11-3 22 each mini central reflecting portion 5a of each opening 3f 'of And the mini light transmitting / reflecting plates 5 11 to 5 22 having the mini outer reflecting portion 5b, and each mini light transmitting / reflecting plate is fixed to the opening 3f of the housing 3 and the tops of the side walls 3b to 3e.
  • the entire mini light transmission reflecting plate 5 11 of the light transmission reflecting plate 5 the one or two to five 22 may be formed in that a set.
  • the assembled surface light source unit 1 has a protrusion height h1 from the bottom plate 3a portion of the LED 2, and a height from the top portion of the LED 2 to the central reflection portion 5a is h2.
  • the height h2 is the length on the optical axis Ax, and this height is the distance from the LED 2 to the central portion of the mini central reflecting portion 5a.
  • the height h2 of the housing 3 is 7.5 mm
  • L 1 is 100mm
  • the thickness D 1 is the diameter phi 2 at 1.0mm light transmission reflecting plate is 10 mm
  • further h 1 is 1 mm
  • h 2 is 6.5 mm.
  • H2 has a total value of h 1 and h 2.
  • S2 is 1 / 2L 1 ⁇ 1 / 2L 1, i.e. 50 mm ⁇ 50 mm and ⁇ S2 is ⁇ ⁇ (1/2 ⁇ ⁇ 2 ) 2 , that is, ( ⁇ ⁇ 5 2 (mm 2 )).
  • the area ratio ⁇ S2 / S2 between the area S2 of the mini light transmission / reflection plate 5 and the area ⁇ S2 of the central reflection portion is 3.14%. This area ratio of 3.14% is larger than the area ratio of 0.78% of the prior art.
  • the surface light source unit 1 because it is subdivided into four cells source 1 11-1 22, reduced the volume of each cell source 1 11-1 22
  • the number of reflections from each LED 2 is reduced as compared with a conventional surface light source unit having a large volume, and light loss is reduced.
  • the surface light source unit 1, a predetermined value the ratio [Delta] S2 / S2 of the area of the area S2 of the mini central reflecting portion of each mini-light transmissive reflector 5 11-5 22 of each cell source 1 11-1 22, i.e. Since it is set to 3.14%, the thickness in the radial direction of the LED 2 can be reduced by half compared to the surface light source unit of the prior art, that is, the thickness can be reduced, and the illumination light becomes uniform and high illumination. Quality can be secured.
  • the interior of the housing is partitioned into a plurality of small chambers of the same size using a partition plate, but may be small chambers of different sizes. If the sizes of the small chambers are different, the size of the opening 3f of each small chamber also changes. Therefore, the area ratio ⁇ S2 / S2 in each mini light transmitting / reflecting plate covering the opening is determined according to the size of these openings. The For example, the area ratio is set to be small when the opening 3f is large and large when the opening 3f is small.
  • FIGS. 6 shows a surface light source unit according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 6A is a schematic view of the surface light source unit
  • FIG. 6B is a sectional view taken along line VIB-VIB in FIG. 6A
  • FIG. 7 is a perspective view of one cell light source constituting the surface light source unit of FIG.
  • a surface light source unit 1A according to a second embodiment of the present invention is obtained by subdividing a conventional surface light source unit 30 (see FIG. 11) into 16 small cell light sources 1A 11 to 1A 44 .
  • These small cell light sources 1A 11 to 1A 44 have substantially the same configuration and are similar to the surface light source unit 30 of the prior art.
  • the same components as those in the conventional surface light source unit 30 are denoted by the same reference numerals, the duplicate description is omitted, and different configurations are described in detail.
  • the surface light source unit 1A includes 16 LEDs 2, a housing 3A in which these LEDs are disposed, and a light transmission / reflection plate 5A that covers an opening of the housing.
  • the height of the side plates 3b to 3e is set to a quarter of the height H1 of the housing side plates 32b to 32e of the surface light source unit 30 of the prior art.
  • the small chambers 3A 11 to 3A 44 are partitioned. These small chambers 3A 11 to 3A 44 are opened at the top, and these openings are obtained by subdividing the large openings of the surface light source unit 1A into 16 pieces.
  • the LED 2 is disposed at the center of each bottom plate 3Aa portion.
  • Light transmission reflecting plate 5A is a mini light transmission reflecting plate 5A 11 ⁇ 5A 44 of 16 sheets covering the respective openings each compartment 3A 11 ⁇ 3A 44 (Although illustration reference numerals 5A 11 ⁇ 5A 44 in FIG. 6A And is formed of a material having a small thickness and high light reflectance and low light transmission, for example, an ultrafine foamed light reflecting material.
  • Each of the mini light transmitting / reflecting plates 5A 11 to 5A 44 has the same configuration, and a surface facing the bottom plate 3Aa of the housing 3A is a reflecting surface and an outer surface is an emitting surface.
  • the light transmitting / reflecting plate 5A is composed of a plurality of mini light transmitting / reflecting plates 5A 11 to 5A 44 is shown.
  • these mini light transmitting / reflecting plates 5A 11 to 5A 44 are combined into one sheet or Several pieces may be combined into a plurality of pieces, for example, two to four pieces, and the size and manner of the light transmitting / reflecting plate are determined by the size of the housing or the number of small chambers.
  • the mini light transmission / reflection plate 5A 11 is divided into a central mini-center reflection portion 5a ′ and a mini-outward reflection portion 5b ′ on the outer periphery of the mini-center reflection portion.
  • the mini central reflecting portion 5a ′ has a circular shape with a predetermined radius (diameter ⁇ 3 ) centered on a point intersecting the optical axis Ax of the LED 2, and is located directly above the LED 2 and has the strongest irradiation light from the LED. It is an area to receive.
  • the mini central reflecting portion 5a ′ receives the strongest light from the LED 2, the mini central reflecting portion 5a ′ is adjusted to have a predetermined reflectance and transmittance so that the portion does not become a bright spot and does not become dark.
  • the mini outer reflecting portion 5b ′ is provided with an opening of a predetermined size so that the amount of light transmission increases as the distance from the mini central reflecting portion 5a ′ increases.
  • the surface light source unit 1A is assembled in such a manner that the LEDs 2 are arranged at substantially the center of the bottom plate 3Aa portion of each small chamber, and the openings of the small chambers are respectively light transmitting and reflecting having a central reflecting portion 5a ′ and an outer reflecting portion 5b ′.
  • the light transmitting / reflecting plate 5A is fixed around the opening of the housing 3A and assembled.
  • the protruding height of the LED 2 from the bottom plate 3Aa is h1
  • the height from the top of the LED 2 to the central reflecting portion 5a ′ is h4.
  • the height h4 is a length on the optical axis Ax
  • the height h4 is a distance from the LED 2 to the center of the central reflecting portion 5a ′.
  • one divided area S3 of the light transmitting / reflecting plate 5A and the area ⁇ S3 of the central reflecting portion are calculated, and S3 is 1/4 ⁇ L1 ⁇ 1/4 ⁇ L1, that is, 25 mm ⁇ 25 mm, and ⁇ S3 is ⁇ . ⁇ (1/2 ⁇ ⁇ 3) 2 , that is, ( ⁇ ⁇ 5 2 (mm 2 )). That is, the area ratio ⁇ S3 / S3 between the area S3 of the light transmitting / reflecting plate 5A and the area ⁇ S3 of the central reflecting portion is 12.56%.
  • the surface light source unit 1A of the second embodiment since the surface light source unit is subdivided into 16 cell light sources, the volume of each cell light source is further reduced, and in the small chamber of each cell light source. The number of reflections from each LED 2 is reduced as compared with the surface light source unit 1 having a large volume, and light loss is reduced. Further, in the surface light source unit 1A, the area ratio ⁇ S3 / S3 between the area S3 of each cell light source and the area ⁇ S3 of the central reflecting portion in each mini light transmission reflector is set to a predetermined value, that is, 12.56%. Therefore, the thickness of the LED 2 in the radial direction can be further reduced compared to the surface light source unit 1, that is, the thickness can be reduced, and the illumination light can be uniform and high illumination quality can be ensured.
  • the interior of the housing is partitioned into a plurality of small chambers of the same size using a partition plate, but may be small chambers of different sizes. If the sizes of the chambers are varied, the size of the opening 3f ′ of each chamber also changes. Therefore, the area ratio ⁇ S3 / S3 in each mini light transmitting / reflecting plate covering the opening 3f ′ corresponds to the size of these openings. Determined. For example, the area ratio is set to be small when the opening 3f ′ is large and large when the opening 3f ′ is small.
  • the areas ⁇ S1 and ⁇ S2 of the central reflection portion of the light transmitting and reflecting plate are made the same, and each light source unit is thinned. It may be changed correspondingly.
  • the surface light source unit of the said embodiment can be used for a surface illumination apparatus and a liquid crystal display device using one thru
  • a surface illumination device and a liquid crystal display device using one or more surface light source units 1 and 1A will be described.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the surface illumination device and the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
  • the surface illumination device 7 includes a surface light source unit 1 and a diffusion plate 6 disposed on the upper surface of the light transmission / reflection plate of the surface light source unit 1.
  • the diffusing plate 6 is preferably disposed with a slight gap from the light transmitting / reflecting plate, but may be in close contact.
  • the liquid crystal display device 9 includes a surface illumination device 7 and a liquid crystal display panel 8 disposed on the upper surface of the diffusion plate 6.
  • FIG. 8 shows the relationship between the height of the side plate of the surface light source unit and the area of the central reflection portion
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of the surface light source units 1, 1A and 30 having a side length L of 100 mm
  • FIG. 8C is a cross-sectional view of the light source units 1, 1 ⁇ / b> A and 30 having a side length L of 50 mm
  • FIG. 8C is a cross-sectional view of the surface light source units 1, 1 ⁇ / b> A and 30 having a side length L of 25 mm.
  • each side plate of each surface light source unit 1, 1 ⁇ / b > A and 30 and the area (diameter) ⁇ 1 , ⁇ 2, and ⁇ 3 of each central reflecting portion is ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2 as shown in FIG. It is set to ⁇ phi 3.
  • these areas are large when the surface light source unit is short and are made smaller as the height becomes higher. This is because when the distance between the LED and the light transmission plate is some distance away, the size of the LED that can be ignored cannot be ignored, and the area in which glare occurs increases by the size of the LED.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a surface illumination device according to the third embodiment of the present invention.
  • the surface light source unit 1B according to the third embodiment of the present invention some of the partition plates 4 of the surface light source unit 1A according to the second embodiment of the present invention are omitted.
  • the same reference numerals are given to the components common to the surface light source unit 1 ⁇ / b> A according to the second embodiment, the overlapping description will be omitted, and different configurations will be described in detail.
  • the surface light source unit 1B includes twelve LEDs 2, a housing 3B in which these LEDs are disposed, and a light transmission / reflection plate 5B that covers an opening of the housing.
  • the housing 3B is partitioned into six small chambers 3B 11 to 3B 23 by partitioning the inside with a grid-like partition plate 4. These small chambers 3B 11 to 3B 23 are opened at the top, and these openings are obtained by subdividing the large openings of the surface light source unit 1B into six. In these six small chambers 3B 11 to 3B 23 , two LEDs 2 are arranged on the respective bottom plate 3Ba portions.
  • the light transmitting / reflecting plate 5B is composed of six mini light transmitting / reflecting plates covering the respective openings of the small chambers 3B 11 to 3B 23 to form two light transmitting / reflecting plates.
  • This mini-light transmitting / reflecting plate has two central reflecting portions corresponding to the two LEDs disposed in each of the small chambers 3B 11 to 3B 23 .
  • the light transmissive reflector plate may be a single mini light transmissive plate reflector or a plurality of light transmissive reflector plates combined together.
  • the size and manner of the light transmissive reflector plate may vary depending on the size of the housing or the small chamber. Determined by number.
  • FIGS. 11 is a perspective view of a surface illumination device according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is an exploded perspective view of the surface illumination device of FIG. 11
  • FIG. 13 is a modification of the column of FIG.
  • the partition plate 4 of the surface light source unit according to the third embodiment of the present invention is omitted, and a column is provided instead to reflect light. It has a structure that supports the transmission plate.
  • the same components as those of the surface light source unit 1 are denoted by the same reference numerals, the duplicate description is omitted, and different configurations are described in detail.
  • a surface illumination device 7C includes a surface light source unit 1C and a diffusion plate 6 disposed on the upper surface of the light transmission / reflection plate of the surface light source unit 1C.
  • This surface light source unit 1C has twelve subdivided small cell light sources 1C 11 to 1C 43 , and one LED 2 is located at a position corresponding to each small cell light source 1C 11 to 1C 43 inside. In total, 12 pieces are arranged.
  • the surface light source unit 1C includes a bottom plate 3Ca on which the LEDs serving as the housing 3C are disposed, and a light transmission / reflection plate 5C that covers a position facing the bottom plate 3Ca.
  • the bottom plate 3Ca has a side wall omitted, and the inside is not partitioned by a grid-like partition plate, but instead is mutually internal.
  • the twelve small chambers 3C 11 to 3C 43 are integrally open at the top, and the corners of the adjacent small chambers of these small chambers 3C 11 to 3C 43 are in contact with each other.
  • a total of 20 columns 10 11 to 10 54 are provided at the bottom plate 3Ca at the four corners of each small chamber.
  • the light transmitting / reflecting plate 5C includes two mini light transmitting / reflecting plates 5C 1 that cover the respective openings of the small chambers 3C 11 to 3C 23 and a mini light transmitting / reflecting plate 5C 2 that covers the respective openings of the small chambers 3C 31 to 3C 43 . It consists of a mini light transmission reflector.
  • the mini light transmission reflecting plate 5C 1 and 5C 2 it corresponds to the LED disposed in the interior of each compartment 3C 11 ⁇ 3C 43, 6 pieces each, and one having a total of 12 central reflector portion ing.
  • the light transmissive reflecting plate 5C may be the mini light transmissive reflecting plate 5C 1 or 5C 2 as it is, or may be one in which the mini light transmissive reflecting plates 5C 1 and 5C 2 are integrated.
  • the size and how to put together the transmissive reflecting plate 5C are determined by the size of the bottom plate 3Ca constituting the housing or the number of small chambers.
  • the 20 pillars 10 11 to 10 54 have a cross shape in a plan view, and a spire cross shape having a tapered tip is used. Moreover, the height thereof is higher than the distance between the LED 2 and the light transmitting / reflecting plate 5C. Therefore, each of the tip portions of the 20 post 10 11 -10 54 protrudes by a predetermined height h3 from the surface of the light transmission reflecting plate 5C, at the tip of the 20 post 10 11 -10 54 The diffusion plate 6 can be supported.
  • the large sized light transmissive reflective plate which put together the several mini light transmissive reflective plate is the same distance from the baseplate 3a part over the whole surface. Can be supported. Furthermore, since it is not necessary to separately form a means for keeping the distance between the diffuser plate 6 and the light transmitting / reflecting plate 5C constant, coupled with the ability to omit the partition plate that partitions the inside of the surface light source unit, The number of parts is reduced, the surface light source unit can be easily assembled, and the cost for producing a large amount of surface light source units can be reduced.
  • FIG. 13B is a modification of the support provided in the surface illumination device of the fourth embodiment of the present invention, and the support 10A has a conical shape.
  • the LED has high directivity, and the light traveling in the horizontal direction is weaker than the light traveling in the vertical direction. Therefore, the shadow of the column 10A hardly occurs near the bottom of the housing, and therefore the portion near the bottom of the column 10A is wide. The width is abruptly narrowed toward the tip.
  • the height of the support 10A is equal to the distance between the LED 2 and the light transmission / reflection plate 5B, and the light transmission / reflection plate can be supported by placing the light transmission / reflection plate on the tip.
  • a diffusion plate support member 11A in which fine line-shaped instruction protrusions are formed in a hemispherical shape is provided on the upper portion of the support 10A, and the diffusion plate can be supported at the end of the diffusion plate support member 11A. it can.
  • the tip of the support 10A has a height higher than the distance between the LED 2 and the light transmitting / reflecting plate 5B, and supports the diffusion plate 6 at the tip, as in the support of the fourth embodiment. It may be configured as follows.
  • FIG. 13C shows another modification of the column.
  • This support column 10B has a hollow cylindrical shape, and a hollow hemispherical diffusion plate support member 11B is formed on the top of the hollow cylindrical support column 10B.
  • the hollow cylindrical support column 10B and the hollow hemispherical diffusion plate support member 11B are formed of members having high light transmittance and low light reflectivity.
  • the hollow column 10B is arranged so as to surround each LED.
  • the hollow column 10B supports the light transmitting and reflecting plate, and supports the diffusion plate at the top of the hollow hemispherical diffusion plate support member 11B. It has become.
  • FIG. 13D shows a window opening hollow column 10C and a window opening in which windows 10c and 11c are respectively formed on the hollow cylindrical column 10B and the hollow hemispherical diffusion plate support member 11B shown in FIG. 13C. It consists of a hollow hemispherical diffusion plate support member 11C.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view of a surface lighting device according to a fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a perspective view of the surface lighting device of FIG. 15, and
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI of FIG. is there.
  • the surface light source unit used in the surface illumination device according to the fifth embodiment of the present invention is obtained by partially changing the configuration of the surface light source unit according to the third embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the components common to the surface light source units 1A, 1B, and 1C, the duplicated description is omitted, and different configurations are described in detail.
  • the surface illumination device 7D includes a surface light source unit 1D and a diffuser plate 6 disposed on the upper surface of the light transmission / reflection plate of the surface light source unit 1D.
  • This surface light source unit 1D has twelve subdivided small cell light sources, and a total of twelve LEDs 2 are arranged inside each at positions corresponding to the respective small cell light sources.
  • the surface light source unit 1D includes a housing 3D in which these LEDs are disposed, and a light transmission / reflection plate 5D that covers an opening of the housing.
  • the housing 3D includes a bottom plate 3Da and side plates 3Db to 3De, and the side plates 3Db to 3De are disposed so as to be inclined at a predetermined angle from the periphery of the bottom plate 3Da. It is preferable that the inclination angle exceeds 90 ° and within 150 ° with respect to the bottom plate 3Da. As described above, the side plates 3Db to 3De are disposed to be inclined at a predetermined angle outward from the periphery of the bottom plate 3Da, so that the housing opening and the diffusion plate 1 can be made larger than the bottom plate 3Da, and the light emitting area can be increased. it can.
  • twelve small chambers 3D 11 to 3D 43 having internal spaces connected to each other are provided inside the housing 3D.
  • the twelve small chambers 3D 11 to 3D 43 are integrally open at the top, and among these small chambers 3D 11 to 3D 43 , the small chambers 3D 22 and 3D that are the farthest from the side wall of the housing.
  • One column 10B 1 to 10B 2 is provided so as to surround the periphery of the 23 LEDs 2 .
  • the two struts 10B 1 and 10B 2 are formed of a member having a high light transmittance and a low light reflectance, and have a hollow cylindrical shape inside. Further, the height is equal to the distance between the LED 2 and the light transmission / reflection plate 5D, and the light transmission / reflection plate 5D can be placed and fixed to the end of the cylinder. Furthermore, hemispherical diffusion plate support members 11B 1 formed of members having high light transmittance and low light reflectance, similar to the columns 10B 1 and 10B 2 , are provided at the respective tip portions of the columns 10B 1 and 10B 2 . 11B 2 is provided, and the diffusion plate 6 can be supported by the end portions of the diffusion plate support members 11B 1 and 11B 2 .
  • the number of support columns can be reduced, and the number of parts can be reduced in combination with the ability to omit the partition plate that partitions the inside of the surface light source unit.
  • the surface light source unit can be easily assembled and the cost for producing the surface light source units in large quantities can be reduced.
  • the pillars 10B 1 , 10B 2 and the diffusion plate support member 11B are formed of members having a high light transmittance and a low light reflectance.
  • the support column 10C and the diffusion plate support member 11C can be formed of a member having a high light reflectance and a low light transmittance. In this case, a part of the side wall of the cylindrical column may be cut out so that light can be transmitted (see FIG. 13D).
  • a similar effect can be obtained by cutting out a part of the hemispherical member and transmitting light.
  • the height of the partition plate 4 ′ can be set to half the height of the side wall.
  • support columns 10D are provided at the intersections of the partition plates 4 ′ so that the light-conducting reflector is not curved.
  • a smooth curved light reflecting member may be attached so that the intersecting line portion between the bottom plate and the partition plate 4 ′ does not form a right angle.
  • the light reflecting member may be a member having a high light reflectivity and a low light transmittance as in the housing 3 and the light transmitting reflection plate 5.
  • the curved surface is a smooth curved surface, but may be a hyperboloid. Further, the curved surface is not limited to the entire intersection line between the bottom plate and the partition plate, but may be only around the support pillar as shown in FIG.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a surface illumination device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the surface light source unit used in the surface illumination device according to the sixth embodiment of the present invention is obtained by partially changing the configuration of the surface light source unit according to the second embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the components that are common to the surface light source units 1 and 1A, the overlapping description is omitted, and different components are described in detail.
  • a frame 12 for housing the surface light source unit is provided outside the surface light source unit 1E. It is preferable to use a metal material with high fire resistance for the frame 12, and it is particularly preferable to use aluminum or the like that is lightweight and inexpensive and has high fire resistance as the metal material. Further, on the upper part of the light reflection / transmission plate, there is provided a light transmissive and flame retardant diffusion plate 6A. For the diffusion plate 6A, for example, glass or polycarbonate can be used.
  • the light transmissive reflecting plate 5E and the housing 3E are made of an ultrafine foamed light reflecting material, but the ultrafine foamed light reflecting material has low heat resistance and may be melted by high heat such as a fire. However, by covering with a metal frame or a flame retardant diffusion plate, even if the inner ultrafine foamed light reflecting material melts due to heat from a fire or the like, the melted member is external as long as the diffusion plate 6A is not broken. The fire resistance of the surface lighting device can be improved.
  • the surface light source unit of the present embodiment is not provided with a locking claw for fixing the light transmitting / reflecting plate 5E to the side wall of the housing 3E and the partition plate 4E.
  • the light transmitting / reflecting plate 5E is not provided with a mounting hole.
  • the light transmission / reflection plate 5E and the diffusion plate 6A can be mechanically held by housing and assembling the housing 3E, the light transmission / reflection plate 5E, and the diffusion plate 6A in this order inside the frame 12. Because.
  • FIGS. 18A is a cross-sectional view of a surface illumination device according to a seventh embodiment of the present invention
  • FIG. 18B is an enlarged view of a portion XVIIIB in FIG. 18A
  • FIG. 19 is a flame-retardant processing of the light transmission reflector in FIG.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing another example of the flame-retardant processing of the light transmissive reflector plate of FIG.
  • the surface light source unit used in the surface illumination device according to the seventh embodiment of the present invention is obtained by partially changing the configuration of the surface light source unit according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the components common to the surface light source unit according to the sixth embodiment, and the duplicated description will be omitted, and different components will be described in detail.
  • the surface illumination device is the same as that of the sixth embodiment in that the frame 12 for housing the surface light source unit is provided outside the surface light source unit 1F. As shown, the diffusion plate is not provided and the light transmission / reflection plate 5F, the housing 3F, and the partition itself are processed to be flame retardant.
  • FIG. 18B is an enlarged view of the XVIIIB portion of FIG. 18A, and a flame retardant coating layer 13 is formed around the light transmitting / reflecting plate 5F and the housing 3F. A coating layer is similarly provided for the partition walls not shown. As shown in FIG.
  • this processing is performed by spraying a known flame retardant such as a boric acid compound on both the front and back surfaces of the light transmitting / reflecting plate 5F, or by applying a liquid flame retardant 14 as shown in FIG. It is carried out by immersing in the light transmissive reflector 5F.
  • a known flame retardant such as a boric acid compound
  • the processing to the housing 3F and the partition wall is similarly performed.
  • the light transmission reflector 5F, the housing 3F, and the partition walls formed of an ultrafine foamed light reflecting material with low heat resistance are coated and made flame retardant, so that the surface illumination has fire resistance.
  • the device can be manufactured at low cost.
  • a known flame retardant such as paraxylylene resin or polyethylene terephthalate may be coated around the light transmissive reflection plate 5F, the housing 3F, and the partition wall by a method such as vacuum deposition.
  • paraxylylene is preferably used because it has little influence on the light absorption rate and the like.
  • the treatment by the vacuum deposition method is suitable for mass production of the surface illumination device because a large amount of the light transmitting / reflecting plate 5F, the housing 3F, and the partition walls can be treated.
  • the flame resistance of the surface illuminating device of the present embodiment can be improved also by increasing the flame retardance of the light transmitting / reflecting plate 5F, the housing 3F, and the partition wall, and the light utilization efficiency is reduced by using the diffusion plate. While suppressing, the manufacturing cost of a surface illuminating device can be suppressed.
  • the light transmissive reflection plate, the housing, and the partition may be formed using a polycarbonate resin, which is a member that has a low light reflectance but is highly flame retardant.
  • a foaming agent such as polyethylene, polyolefin, and polypropylene, or a pure silver coating material provided with ceramic, titanium white, or an antioxidant film may be used.
  • FIG. 21A is a plan view of a light transmissive reflector plate of a surface light source unit according to an eighth embodiment of the present invention
  • FIGS. 21B and 21C are views of a light transmissive reflector plate of a surface light source unit according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 21D is a cross-sectional view taken along line XXID-XXID of FIG. 21A.
  • the surface light source unit used in the surface illumination device according to the eighth embodiment of the present invention is obtained by partially changing the configuration of the surface light source unit according to the first embodiment of the present invention.
  • components that are common to the surface light source units 1 and 1A will be assigned the same reference numerals, overlapping descriptions will be omitted, and different components will be described in detail.
  • the shape of the opening is the mini light transmission of the first embodiment while the ratio of the entire area S2 of the mini light transmission reflection plate 5G and the mini central reflection part area ⁇ S2 is a predetermined ratio. It is different from the reflector.
  • no opening is provided in the mini central reflection portion 5a′G of the mini light transmission reflection plate 5G, and the opening of the mini outer reflection portion 5b′G is a slit.
  • the aperture ratio is reduced by reducing the slit width near the center of the mini light transmission reflection plate 5G, which is close to the LED 2 and is strong like the first embodiment.
  • the illuminance at the upper part of the crosspiece can be adjusted by providing the crosspiece provided between the slits by providing a groove that does not penetrate the mini light transmission reflection plate 5G, so-called half cut 5d.
  • the aperture of the light transmitting / reflecting plate is circular
  • the larger the aperture the less light is absorbed by the light transmitting / reflecting plate and the light utilization efficiency is increased.
  • the aperture ratio can be increased as compared with the opening of the round hole, and the light utilization efficiency can be further increased.
  • the slit may be formed in an arc shape instead of a linear shape.
  • the central reflecting portion 5a′I may be provided with a round hole
  • the outer reflecting portion 5b′I may be provided with a slit.
  • the slit is not opened perpendicularly to the light transmissive reflection plate, but if it is opened in a direction in which direct light from the point light source is difficult to be irradiated to the outside, direct light is difficult to be emitted. Generation of glare can be further suppressed.
  • FIG. 22 is sectional drawing of the surface illumination light source unit which concerns on 9th Embodiment of this invention.
  • the surface light source unit used in the surface illumination device according to the ninth embodiment of the present invention is obtained by partially changing the configuration of the surface light source unit according to the first embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are given to the components common to the surface light source units 1 and 1A, and the duplicate description will be omitted, and different configurations will be described.
  • the surface light source unit was made thin and the height of the side plate portion was about 3 to 5 mm, there was a problem that the color immediately above the point light source was different from the peripheral portion. This is because the illumination light in the vicinity of the upper part of the point light source is mainly light that has passed through the mini-light transmission / reflection plate, and the illumination light in the peripheral part has mainly passed through the opening provided in the mini-light transmission / reflection plate. This is probably because it is light.
  • a microscopic hole 5a1 having a diameter of 60 microns to 100 microns is formed in the central reflecting portion near the point light source of the mini light transmission / reflection plate. Is opened.
  • the size of the fine hole may be smaller than the attached point light source.
  • a high light reflectivity member 15 may be attached to the point light source 2 side in the central reflection portion in the vicinity of the upper portion of the mini light transmission / reflection plate on the point light source side.
  • the high light reflectivity member 15 there is no more light passing through the mini light transmission reflector, and the color temperature of the illumination light can be made uniform.
  • the high light reflecting member include aluminum and a pure silver coating film.
  • the color temperature of the illumination light can be made uniform by attaching a light absorbing member that absorbs a yellow wavelength.
  • a plurality of convex reflecting members 15a may be formed instead of the high light reflectance member.
  • a diffusing member 15b or a microlens 15c may be attached to an opening provided in the mini light transmission / reflection plate.
  • two mini light transmission / reflection plates may be stacked and a high light reflectance member 15 provided with an opening similar to that of the mini light transmission / reflection plate may be sandwiched therebetween.
  • diffusion plate 7 surface illumination device 8 ... liquid crystal display panel 9 ... liquid crystal display device 10, 10A to 10C ... column 11A to 11C ... diffusion plate support member 12 ... frame 13 ... flame retardant coating 14 ... liquid flame retardant ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3 ... Diameter

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Abstract

【課題】指向性の強い点光源を用いて、この点光源からの光放射方向での厚みを薄くした面光源ユニット、面光源装置及び液晶表示装置を提供すること。 【解決手段】ハウジング３は、側板３ｂ～３ｅを所定高さにして内部を隔壁板４で仕切って上方が開口した複数個の小室３１１～３２２を設けてこれらの各小室の底部に点光源２がそれぞれ配設され、各小室３１１～３２２のそれぞれの開口は、点光源２の真上部分に高反射率で低透過率の面積ΔＳの中央反射部及び中央反射部の周囲にあって中央反射部から遠ざかるに従って光の透過率が増大する外方反射部を有する面積Ｓの光透過反射板５１１～５２２でそれぞれ覆われており、各光透過反射板３１１～３２２は面積ΔＳと面積Ｓとの比ΔＳ／Ｓ比が所定値に設定されている。

Description

面光源ユニット、面照明装置及び液晶表示装置
　本発明は面光源ユニット、面照明装置及び液晶表示装置に関し、詳しくは光源に指向性の強い点光源を用い、この点光源からの点状光を所定面積の面状光にして発光させる面光源ユニット、この面光源ユニットを用いた面照明装置及び液晶表示装置に関する。
　近年、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）の研究、開発が急速に進み、様々なタイプのＬＥＤが開発・製品化され、広い分野で使用されてきており、照明分野においても多く使用されるようになって来ている。照明分野では、蛍光灯や電球に代わる用途の他、例えば液晶表示パネル用のバックライトなどにも使用されている。
　液晶表示パネル用のバックライトは、例えば、冷陰極管或いはＬＥＤなどの光源を導光板の一側部に配置して、この導光板の平面部を発光させるエッジライト型と、同様の光源と拡散板とを所定距離を隔てて対向配設し、これらの光源で直接拡散板を照射して拡散板面を発光させる直下型とに大別される。エッジライト型のバックライトは、高価な導光板が必要となるので、発光面積を大きくしようとすると、大型の導光板が必要となるために重量が重くなると共に価格が高騰し、また、大型の導光板を用いると光源から発光面までの光入経路が長くなり、これに伴って光減衰が大きくなって均一な照明光が得難くなるなどの課題が潜在している。
　これに対して、直下型のバックライトは、導光板が不要となるが、光源に点光源、例えばＬＥＤを用いると、このＬＥＤからの光を基に均一な面状光を得難いなどの課題がある。そこで、ＬＥＤを用いてこの課題を解決するように工夫した直下型のバックライトが提案されている（例えば、下記特許文献１～３参照）。
　図２５は下記特許文献１に記載されたＬＥＤを用いた直下型のバックライトを示し、図２５Ａは内部を透視して見えるようにしたバックライト部の斜視図、図２５Ｂは図２５Ａの一部断面図である。
　下記特許文献１に記載されたバックライトボックスは、図示省略したカラー液晶表示パネルの背面に配設され、液晶表示パネルを背面から照明するものとなっている。このバックライトボックスは、後述するＬＥＤユニットからの光を外部へ放出する開口があけられたボックス部２０と、このボックス部２０の開口部２０ａ上に設けられた透過拡散板２６とで構成されている。ボックス部２０は、光源に赤色ＬＥＤ２１Ｒ、緑色ＬＥＤ２１Ｇ及び青色ＬＥＤ２１Ｂが使用されており、これらのＬＥＤが基板２２上に所定の順番で一列に配列されてＬＥＤユニットが構成されている。
　ボックス部２０のボックス筐体２３は、内面が反射面２４となっており、その内部の中間位置にＬＥＤユニットを覆うようにして、開口部２０ａと平行となるように透過反射板２５が設けられている。この透過反射板２５は、入射された光の一部を透過し、一部を反射する機能を有する。このバックライトボックスでは、透過反射板２５によって閉ざされた空間内でＬＥＤユニットから発光された各色の光の一部は、透過反射板２５を直接透過せずに反射面２４と透過反射板２５との間で複数回の内部反射が繰り返された後に、透過反射板２５から透過するようになっている。その結果、透過拡散板２６に入射する光の照射面積が拡大されるため、色ムラや輝度ムラが低減されて所望の白色光が得られるものとなり、また、ボックス筐体の高さ（厚み）は従来技術の８ｃｍ～１０ｃｍから２ｃｍ～５ｃｍまで薄型化されたものとなっている。
　また、下記特許文献２には、下記特許文献１に記載のバックライトと同様の構成のバックライトにおいて、複数個のＬＥＤ間に高さ５ｍｍ～２５ｍｍの隔壁を配設して光損出を低減させた直下型のバックライトが記載されている。なお、この隔壁は、拡散板に到達しない高さとなっている。
　さらに、下記特許文献３には、上方が開口し、底板にＬＥＤを設けた箱型のケーシングと、このケーシングの開口を覆い、ＬＥＤの真上部分に中央反射部及びこの中央反射部の周囲に外方反射部を設けた光透過反射板とを備えた面照明光源装置が記載されている。なお、この特許文献３は、本願の出願人に係る特許出願の公開公報である。
　図２６は下記特許文献３に記載された面照明光源装置を示し、図２６Ａは概略斜視図、図２６Ｂは図２６ＡのXXVIＢ－XXVIＢ線の断面図である。
　この面照明光源装置３０は、ＬＥＤ３３と、このＬＥＤを中心部に設けた正方形状の底板３１ａ及びこの底板の周囲から所定高さに立設した側板３１ｂ～３１ｅを有する上方が開口し、内壁面が反射面で形成されたハウジング３１と、このハウジング３１の開口部３１ｆを覆う光透過反射板３２と、を備えている。光透過反射板３２は、ＬＥＤ３３の真上部分の中央反射部３２ａと、この中央反射部の外周囲に外方反射部３２ｂとに区画されており、所定の反射率及び透過率を有する材料で形成されている。
　中央反射部３２ａは、光透過反射板３２がＬＥＤ３３の光軸Ａｘと交差する点を中心にして所定半径（直径φ１）の円形状の領域となっている。この面照明光源装置３０の組み立ては、ハウジング３１の底板３１ａの略中心にＬＥＤ３３を配設して、ハウジングの開口３１ｆを光透過反射板３２で覆い、この光透過反射板３２を開口の周囲に固定して組み立てられる。組み立てた面照明光源装置３０の高さは、図２６Ｂに示すように、ＬＥＤ３３の底板３１ａ面からの突出高さＨ１となる。
　この面照明光源装置３０の寸法は、ハウジングの底板３１ａの一辺の長さをＬ１及び側板３２ｂ～３２ｅの高さをＨ１、光透過反射板３の一辺の長さＬ１、肉厚をＤ１及び中央反射部３３ａの直径をφ１、ＬＥＤ３３の高さをｈ１、このＬＥＤ３３から光透過反射板の中央反射部３２ａに至る高さをｈ２とすると、ハウジング３１のＬ１は１００ｍｍ及びＨ１は１５ｍｍ、光透過反射板のＬ１は１００ｍｍ及び肉厚Ｄ１は１．０ｍｍ、直径φ１は１０ｍｍ、さらにｈ１は１ｍｍ、ｈ２は１３ｍｍである。
　ハウジング３１の底板３１ａの厚み１．０ｍｍ、Ｈ１はｈ１とｈ２との合計値となる。これらの寸法から光透過反射板３２の面積Ｓ及び中央反射部の面積ΔＳ１を計算すると、ＳはＬ１×Ｌ１、すなわち１００ｍｍ×１００ｍｍ、ΔＳ１はπ×（１／２×φ１）２、すなわちπ×５２（ｍｍ２）となる。光透過反射板３Ａの面積Ｓと中央反射部３２ａの面積ΔＳ１との面積比ΔＳ１／Ｓ１は、０．７８％となる。
特開２００５－３５２４２６号公報（段落〔００４２〕～〔００４５〕、〔００８５〕、図７） 特開２００７－２８６６２７号公報（段落〔００２４〕、〔００２５〕、図５） 特開２００８－２７８８６号公報（段落〔００４９〕、〔００６４〕、図１、図４）
　液晶表示装置は、主に携帯端末、コンピュータのディスプレイ或いはテレビジョン装置などに代表される映像などの表示装置に多く使用されており、その用途はさらに拡大されてきている。この用途の拡大に伴い、様々な要求がバックライトに寄せられている。これらの要求の幾つかは、バックライトの更なる薄型化及び照明品質の向上などである。
　上記特許文献１及び２に示されているバックライトは、このような薄型化に対応したものとなっている。すなわち、上記特許文献１に示されているバックライトは、透過反射板を設けることにより、バックライトの厚みを従来技術の８ｃｍ～１０ｃｍ程度から２ｃｍ～５ｃｍ程度に薄型化されている。また、上記特許文献２に示されているバックライトは、具体的な厚さが開示されていないが、隔板の高さが５ｍｍ～２５ｍｍであることから、その厚さは上記特許文献１のバックライトの厚さより若干薄いか或いは略同等のものと推定される。また、上記特許文献３の面照明光源装置は、バックライトにも使用可能なものであるが、そのケーシングの高さは１５ｍｍとなっている。
　近年、バックライトに対しては更に薄くすることが望まれており、１０ｍｍ以下とすることが要望されている。しかしながら、このような薄型化は、上記特許文献１～３のバックライトにみられる薄型化技術では以下の課題が内在しているので、実現が困難となっている。すなわち、課題１としては、上記特許文献１及び２に示されているバックライトは、光源に赤色、緑色及び青色ＬＥＤからなるＬＥＤユニットを用い、これらの各色のＬＥＤからの光を混色させて白色光を得ているので、ＬＥＤが固定された筐体底面と透過反射板或いは拡散板との間にこの混色を行わせるための距離が必要となるため、薄型化の実現が困難となっていることが挙げられる。
　課題２としては、これらのバックライト、特に上記特許文献１に示されているバックライトは、１個のボックス筐体内に複数個のＬＥＤを配設するので、これらのＬＥＤからの光が複雑に干渉しあって均一な面照明光を得ることが難しいことが挙げられる。また、上記特許文献２に示されているバックライトは、隔壁を設けているが、この隔壁の高さが低いので、同じ課題が潜在している。
　課題３としては、これらのバックライトでは、拡散板上ではＬＥＤ真上部分が明るくなって、輝度ムラが発生する恐れがあることが挙げられる。課題４としては、上記特許文献１～３に示されているバックライトは、ＬＥＤが固定された筐体底面と透過反射板或いは拡散板との間の間隔が広く、光の射出距離が長くなるため、光源から離れるに従って光損出が発生し、均一な照明光を得ることができないことが挙げられる。なお、近年、単一のＬＥＤによって白色光を発光する白色ＬＥＤが開発・製品化されているが、この白色ＬＥＤをこれらのバックライト用のＬＥＤとして採用しても、これらの課題は解決できない。
　発明者らは、これらの課題は大型のバックライトをそのまま縮小、例えば相似形状に縮小すれば解決できるものと考え、大型のバックライトを二分の一、四分の一にして薄型化を試みたが、この試行では上記の課題が解決できないことが判明した。そこで、更に試行錯誤を繰り返して開発を進めた結果、上記特許文献３に示されている光透過反射板における中央反射部の大きさを工夫すれば上記課題を解決できることを見出し、これに基づいて本発明を完成させるに至ったものである。
　すなわち、本発明の目的は、光源に指向性の強い点光源を用い、この点光源からの光放射方向での厚みを薄く、１０ｍｍから２ｍｍの範囲、特に５ｍｍから２ｍｍまで薄型化を可能にし、輝度ムラ及び光損出が少なくて均一な照明光を得ることができ、さらには、部品点数が少なく組み立てが容易な面光源ユニット及び面照明装置を提供することにある。
　本発明のまた他の目的は、上記の面光源ユニット或いは面照明装置をバックライトに使用した液晶表示装置を提供することにある。
　前記課題を解決するために、本発明の面光源ユニットは、複数個の点光源と、前記複数個の点光源が配設される底板と、前記底板から所定距離隔てて配置された光透過反射板とを有する面光源ユニットにおいて、
　前記複数個の点光源は、前記底板の複数個の小室対応位置の中央部にそれぞれ配設され、
　前記光透過反射板は、前記各小室対応位置のそれぞれに、前記点光源の真上部分に高光反射率で低光透過率の面積ΔＳの中央反射部と、前記中央反射部の周囲にあって前記中央反射部から遠ざかるに従って光の透過率が増大する外方反射部と、を有する面積Ｓのミニ光透過反射板領域が形成されており、
　前記ミニ光透過反射板領域は、前記面積ΔＳと前記面積Ｓとの比ΔＳ／Ｓが前記面積Ｓの大きさに対応した所定値に設定されていることを特徴とする。
　本発明の面光源ユニットによれば、従来技術に比べて点光源からの光放射方向での厚み、すなわち面光源ユニットの厚みを格段に薄くし、しかも、グレア及び光損出をなくし、略均一な照明光を得ることができるようになる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記面積ΔＳと前記面積Ｓとの比ΔＳ／Ｓは、前記所定距離が大きいときに小さく、前記所定距離が小さいときには大きく設定されていることが好ましい。この場合、前記所定距離は２ｍｍ～１０ｍｍの範囲とされ、前記面積ΔＳと前記面積Ｓとの比ΔＳ／Ｓは５％～１５％の範囲とされていることが好ましい。
　本発明の面光源ユニットによれば、特に面光源ユニットの厚みを薄くし、しかも、グレア及び光損出をなくし、略均一な照明光を得ることができるようになる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記底板には前記所定距離と等しい高さの支柱が形成されており、前記光透過反射板は前記支柱の先端部に固定されているものとすることができる。
　本発明の面光源ユニットによれば、支柱上に光透過反射板を固定するのみで底板と光透過反射板との間の距離を所定距離とすることができるので、製造が容易となる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記底板には前記所定距離よりも高さが高い支柱が形成されており、前記光透過反射板は、前記支柱の先端部が前記光透過反射板から一定高さ突出するようにして、前記支柱に固定されているものとすることができる。
　本発明の面光源ユニットによれば、支柱に光透過反射板を嵌め込むことより底板と光透過反射板との間の距離を所定距離とすることができるので、製造が容易となる。しかも、支柱の先端部が光透過反射板の正面から一定高さ突出しているので、この面光源ユニットと拡散板とを組み合わせて面光源装置とする場合には、拡散板の固定が容易となる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記支柱は、尖塔十字形状、先細円錐台形状、ワイヤ状突起付き支柱、先端半球円筒状又は窓付き先端半球円筒状とすることができる。
　本発明の面光源ユニットによれば、支柱の先端部分が細く、根本部分が太くなっているので、支柱の太さと光透過反射板に形成した固定用開口部分の口径を適切に選択することにより、容易に底板と光透過反射板との間の距離を所定距離とすることができるようになる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記支柱は、透明部材で前記先端半球円筒状又は前記窓付き先端半球円筒状とされ、前記円筒状部分の内部に前記点光源が位置するように配置されているものとすることができる。
　本発明の面光源ユニットによれば、支柱を点光源の周囲を囲むように配置できるため、特に点光源と光透過反射板との間の距離を一定に維持することができ、より均一な照明光を得ることができるようになる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記外方反射部には前記光透過反射板を貫通するスリットが形成されていることが好ましい。
　本発明の面光源ユニットによれば、外方反射部に設ける開口をスリットとすることにより、開口率を高くすることができるため、光透過反射板による光の吸収を抑え、点光源から出射する光をより効率よく利用することができるようになる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記中央反射部には前記点光源よりも小さな微細孔が設けられていることが好ましい。
　本発明の面光源ユニットによれば、光透過反射板内を通過する光が減るため、光のスペクトルが変化することがなくなり、照明光の色温度を均一化することができるようになる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記中央反射部には前記点光源側に高光反射率部材が取り付けられていることが好ましい。
　本発明の面光源ユニットによれば、さらに光透過反射板内を通過する光が減るため、光のスペクトルが変化することがなくなり、照明光の色温度を均一化することができるようになる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記開口又はスリットには光を拡散させる拡散部材又はマイクロレンズが取り付けられていることが好ましい。
　本発明の面光源ユニットによれば、光のスペクトルの変化が一様となり、照明光の色温度を均一化することができるようになる。また、照度も均一化される。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記光透過反射板は、互いに隣接する複数の前記小室部分を覆う大きさに分割されているものとすることができる。
　本発明の面光源ユニットによれば、複数の小室部分毎に光透過反射板を設ければよいので、全ての小室部分毎に光透過反射板を設ける場合と比すると、製造が容易となる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記底板及び前記光透過反射板の少なくとも一方は超微細発泡光反射材で形成されているものとすることができる。
　超微細発泡光反射材は、高光反射率および低光透過率である。本発明の面光源ユニットによれば、前記底板及び前記光透過反射板の少なくとも一つを超微細発泡光反射材で形成したので、より光源からの光損失を少なくすることができ、また、均一な面照明光を得ることができる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記超微細発泡光反射材に難燃性コーティングが施されているものとすることができる。
　本発明の面光源ユニットによれば、耐熱性の低い超微細発泡光反射材で形成された光透過反射板、ハウジング及び隔壁を難燃剤でコーティングし、難燃化することで、耐火性を有する面照明装置を安価に製造することができる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記難燃性コーティングはパラキシリレンまたはポリエチレンテレフタレートからなることが好ましい。
　本発明の面光源ユニットによれば、パラキシリレンまたはポリエチレンテレフタレートは、真空蒸着法等により大量の超微細発泡光反射材の表面を被覆することができるため、難燃性の面照明装置を安価に大量生産することができる。また、特にパラキシリレンは光吸収率等に与える影響が少ないため、面照明装置の耐火性を高めることができるとともに、拡散板の使用による光利用効率の低下を抑えることができる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記底板は隔壁板によって同じ大きさの小室部分に仕切られ、前記ミニ光透過反射板領域は前記各小室部分と同じ大きさに形成されているものとすることができる。
　本発明の面光源ユニットによれば、隔壁板の高さを所定値に維持することにより、容易に底板と光透過反射板との間の距離を所定距離とすることができるので、製造が容易となる。また、この底板を利用して面光源ユニットの周囲を囲むように、ハウジングを形成することもできるようになる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記隔壁板は前記側壁よりも低く形成されているものとすることができる。
　本発明の面光源ユニットによれば、各小室間を光が通過することができるようになるため、光の利用効率をあげることができる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記底板と前記隔壁板は、焦点を前記点光源側に持つ二次曲面で結合されているものとすることができる。
　本発明の面光源ユニットによれば、反射光が底板と隔壁板との結合部へと向かっていくことがなくなり、照射された光は全て照射されるので、光の利用効率をあげることができる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記光透過反射板及び前記隔壁板の少なくとも一方には、互いに接触する部分又はその近傍に、光を通過させる光透過孔又は切り欠き溝が形成されていることが好ましい。
　本発明の面光源ユニットによれば、光透過反射板又は隔壁板が互いに接触する部分又はその近傍に、光を通過させる光透過孔又は切り欠き溝を形成したので、隣接する小室部分の境目付近が暗くなることを防止できる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記底板、前記隔壁板及び前記光透過反射板の少なくとも一つを超微細発泡光反射材で形成することができる。
　本発明の面光源ユニットによれば、底板、隔壁板及び光透過反射板の少なくとも一つを超微細発泡光反射材で形成したので、より光源からの光損失を少なくすることができ、また、均一な面照明光を得ることができる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記底板、隔壁板及び光透過反射板の少なくとも一つを形成する超微細発泡光反射材は難燃性コーティングが施されているものとすることができる。
　本発明の面光源ユニットによれば、耐熱性の低い超微細発泡光反射材で形成された光透過反射板、ハウジング及び隔壁を難燃剤でコーティングし、難燃化することで、耐火性を有する面照明装置を安価に製造することができる。
　また、本発明の面光源ユニットにおいては、前記底板、隔壁板及び光透過反射板の少なくとも一つを形成する超微細発泡光反射材を被覆する前記難燃性コーティングはパラキシリレンまたはポリエチレンテレフタレートを用いることが好ましい。
　本発明の面光源ユニットによれば、パラキシリレンまたはポリエチレンテレフタレートは、真空蒸着法等により底板、隔壁板及び光透過反射板の少なくとも一つを形成する大量の超微細発泡光反射材の表面を被覆することができるため、難燃性の面照明装置を安価に大量生産することができる。また、特にパラキシリレンは光吸収率等に与える影響が少ないため、面照明装置の耐火性を高めることができるとともに、拡散板の使用による光利用効率の低下を抑えることができる。
　更に上記目的を達成するため、本発明の面照明装置は、上記いずれか１つの面光源ユニットを１ユニットで又は複数ユニットを連接して構成されていることを特徴とする。
　本発明の面照明装置によれば、薄型化した、所望の大きさの面照明光を出射する面照明装置を提供することができる。
　また、本発明の面照明装置においては、光を透過する拡散板が前記光透過反射板の光放射面の上方に配設されていることが好ましい。
　本発明の面照明装置によれば、光透過反射板の光放射面の上方に光を透過する拡散板が配置されているので、より均一な面照明光を出射する面照明装置が得られる。
　本発明の面照明装置においては、前記拡散板は難燃性であることが好ましい。
　本発明の面照明装置によれば、火災等による熱で内側の超微細発泡光反射板が溶け出しても、拡散板が割れない限り溶けた部材が外部に流出するようなことがなく、面照明装置の耐火性を高めることができる。
　更に、上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、上記いずれかの面照明装置が液晶表示パネルの背面に配設されていることを特徴とする。
　本発明の得液晶表示装置によれば、点光源を用いた直下型の面照明装置が薄型になるので、この面照明装置をバックライトとして使用した液晶表示装置も薄型化できる。
本発明の第１実施形態に係る面光源ユニットを示し、図１Ａは面光源ユニットの概略図、図１Ｂは図１ＡのＩＢ－ＩＢ線の断面図である。 図１の面光源ユニットを構成する一つのセル光源の斜視図である。 図２のセル光源の分解斜視図である。 図２のセル光源のIV―IV線の断面図である。 図５Ａは図２の光透過反射板に設けられる開口の開口率曲線図であり、図５Ｂは光透過反射板に設けられた開口の拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る面光源ユニットを示し、図６Ａは面光源ユニットの概略図、図６Ｂは図６ＡのVIＢ－VIＢ線の断面図である。 図６の面光源ユニットを構成する一つのセル光源の斜視図である。 面光源ユニットの高さと中央反射部の面積との関係を示し、図８Ａ～図８Ｃは面光源ユニットの断面図である。 本発明の実施形態に係る面照明装置及び液晶表示装置の分解斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る面光源ユニットの分解斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る面照明装置の斜視図である。 図１１の面照明装置の分解斜視図である。 図１１の支柱の変形例である。 本発明の第５実施形態に係る面照明装置の分解斜視図である。 図１４の面照明装置の斜視図である。 図１４のXVI－XVI線の断面図である。 本発明の第６実施形態に係る面照明装置の断面図である。 図１８Ａは本発明の第７実施形態に係る面照明装置の断面図であり、図１８Ｂは図１８ＡのXVIIIB部分の拡大図である。 図１８の光透過反射板の難燃性加工の例を示す模式図である。 図１８の光透過反射板の難燃性加工の別の例を示す模式図である。 本発明の第８実施形態に係る面光源ユニットの光透過反射板であり、図２１Ａは光透過反射板の平面図、図２１Ｂ及び図２１Ｃは光透過反射板の他の例の平面図、図２１Ｄは図２１ＡのXXIＤ－XXIＤ線の断面図である。 本発明の第９実施形態に係る面光源ユニットの断面図である。 本発明の第３実施形態に係る面光源ユニットの分解斜視図の変形例である。 本発明の第３実施形態に係る面光源ユニットの分解斜視図の変形例における他の例である。 従来技術の直下型バックライトを示し、図２５Ａは内部を透視して見えるようにしたバックライト部の斜視図、図２５Ｂは図２５Ａの一部断面図である。 他の従来技術の面照明光源装置を示し、図２６Ａは概略斜視図、図２６Ｂは図２６ＡのXXVIＢ－XXVIＢ線の断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。但し、以下に示す各実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための面光源ユニット、この面光源ユニットを用いた面照明装置及び液晶表示装置を例示するものであって、本発明をこれらに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。
［第１実施形態］
　図１～図５を参照して、本発明の第１実施形態に係る面光源ユニットを説明する。なお、図１は本発明の第１実施形態に係る面光源ユニットを示し、図１Ａは面光源ユニットの概略図、図１Ｂは図１ＡのＩＢ－ＩＢ線の断面図である。図２は図１の面光源ユニットを構成する一つのセル光源の斜視図である。図３は図２のセル光源の分解斜視図である。図４は図２のIV―IV線の断面図である。図５Ａは図２の光透過反射板に設けられた開口の開口率曲線図、図５Ｂは光透過反射板に設けられた開口の拡大図である。
　まず、本発明の第１実施形態に係る面光源ユニット１を従来技術の面光源ユニット（図１８参照）と対比して説明する。この面光源ユニット１は、図１に示すように、概ね、従来技術の面光源ユニット３０を４個のセル光源１１１～１２２に細分化したものとなっている。これらのセル光源１１１～１２２は、略同じ構成からなり、面光源ユニット３０を小型化し、この面光源ユニットと略相似形状となっている。なお、各セル光源１１１～１２２の符号は、下付け小文字の最初が図１Ａにおいて行、次の小文字が列を示し、例えば、セル光源１１１は、第１行第１列のセルとなっている。また、面光源ユニットは、従来技術では面照明光源装置と表現されている。
　この面光源ユニット１は、４個のＬＥＤ２と、これらのＬＥＤが配設されるハウジング３と、このハウジングの開口を覆う光透過反射板５とを有している。光透過反射板５は、ＬＥＤからの光を所定箇所（領域）で通過又は透過させ且つ反射させる肉薄の板材或いはフィルム状シート材などで形成されている。
　ＬＥＤ２は、白色光を発光するものが使用されている。このＬＥＤは、単独で白色光を発光するもの、複数色のＬＥＤ素子を寄せ集めて一つにしたもの或いは複数個のものでもよい。なお、ＬＥＤの他にレーザダイオード（ＬＤ）を使用してもよい。
　ハウジング３は、ＬＥＤ２を中心部に配設する正方形状の底板３ａ及びこの底板の周囲から所定高さに立設した側板３ｂ～３ｅを有し、上方に開口３ｆが形成されている。本実施形態では各側板３ｂ～３ｅは底板３ａから垂直に立設しているが、底板３ａの周囲から外方へ所定角度傾斜して配置してもよい。各側板３ｂ～３ｅの高さは、従来技術の面光源ユニット３０のハウジング側板３１ｂ～３１ｅの約二分の一とされ、内部が格子状の隔壁板４で仕切られて４個の小室３１１～３２２に区画されている（図１Ｂ参照）。これらの小室３１１～３２２は、略同じ大きさになっている。なお、これらの小室のうち、２個の小室３２１、３２２は、図１Ａの後方に設けられているので、図１Ｂにおいては参照符号は図示されていない。
　このハウジング３及び隔壁板４は、高い光反射率で且つ光の透過が少ない材料、例えば、超微細発泡光反射板で形成されている。４個の小室３１１～３２２は、それぞれ上方に開口３ｆが形成され、それぞれの底板３ａの中心にそれぞれＬＥＤ２が配設される装着孔３０が形成されている（図３参照）。各小室３１１～３２２は、各側板３ｂ～３ｅの頂部及び隔壁板４の頂部にそれぞれ光透過反射板５が係止固定される一対の係止爪が所定の間隔をあけて形成されている。
　例えば、側板３ｂには、図２及び図３に示すように、一対の係止爪３ｂ１、３ｂ２が設けられており、これらの係止爪の対向方向は互いに反対になっている。このように、対向する係止爪の向きを互いに反対方向にすると、光透過反射板５の係止孔が係合されるときに、前記光透過反射板が広がる方向に係合されるので係合が確実になる。特に、光透過反射板を薄いフィルム状のものを使用する際には皺を伸ばすことができるようになる。
　また、隔壁板４にも係止爪４１、４２が設けられている。なお、他の側板及び隔壁板にも係止爪がそれぞれ設けられている。なお、光透過反射板５の側板及び隔壁板への係止固定手段は、その他の手段例えば接着等とすることもできる。隔壁板４は、一対の係止爪４１、４２間の頂部に光を通過させる切欠き或いは貫通孔を設けるのが好ましい。隔壁板４にこのような切欠きや貫通孔などを設けると、隣接するセル光源間の隔壁部分が暗くならずに、他の部分と略均一な強さの照明光が得られる。また、複数個の面光源ユニット１を隣接配設して大型の面照明装置にする場合は、隣接する面光源ユニット１のハウジング側板３ｂ～３ｅにも同様の切欠き或いは貫通孔を設けるのが好ましい。これらの切欠きにより、大型面照明装置においても同様の作用効果が得られる。
　光透過反射板５は、各小室３１１～３２２のそれぞれの開口３ｆ'を覆う４枚のミニ光透過反射板５１１～５２２からなり、肉厚が薄く（例えば、０．５ｍｍ～１．０ｍｍ）、高い光反射率で且つ光の透過が少ない材料、例えば、超微細発泡光反射材で形成されている。なお、他のフイルムシート材を用いてもよい。各ミニ光透過反射板５１１～５２２は、同じ構成を有しており、ハウジング３の底板３ａと対向する面が反射面となり、外表面が出射面となっている。
　なお、光透過反射板５としては、複数枚のミニ光透過反射板５１１～５２２で構成した例を示したが、これらのミニ光透過反射板５１１～５２２を纏めて１枚又は数個を纏めて複数枚の反射板としてもよい。例えば、ミニ光透過反射板５１１と５１２とを纏めてもよく、この光透過反射板の大きさ、纏め方はハウジング及び小室の数によって決定される。
　次に、図２～図５を参照して１枚のミニ光透過反射板５１１の構成を説明する。ミニ光透過反射板５１１は、図３、図４に示すように、中央のミニ中央反射部５ａと、このミニ中央反射部の外周のミニ外方反射部５ｂとに区画されている。ミニ中央反射部５ａは、ＬＥＤ２の光軸Ａｘと交差する点を中心にして所定半径（直径φ２）の円形状をなし、ＬＥＤ２の真上部分にあって、前記ＬＥＤから最も強い照射光を受ける領域となっている。なお、光軸Ａｘは、ＬＥＤの配光特性における指向角ゼロ度の軸線となっている。
　このミニ中央反射部５ａは、ＬＥＤ２から最も強い光を受けるので、この部分が暗くならず、しかも明るいスポットが発生しないように所定の反射率及び透過率になるように調節されている。また、ミニ外方反射部５ｂは、ミニ中央反射部５ａから外方へ離れるに従って、光透過量が多くなるように所定大きさの開口を設けたものとなっている。以下、ミニ中央反射部５ａ及びミニ外方反射部５ｂを説明する。
　ミニ中央反射部５ａは、ＬＥＤ２から最も強い照射光を受けるので、ミニ光透過反射板材が高光反射率で且つ低光透過率になるように加工されている。この加工は、ミニ光透過反射材を未加工のまま、ミニ光透過反射材に複数個の微細孔を形成、ミニ光透過反射材の肉厚調整或いは未貫通孔（溝穴）などを所定の規則性を持つように加工して、所定の高光反射率及び低光透過率となるように設定されている。なお、ここでいう高光反射率とは、例えば９８％～９９．３％程度を意味する。このように高光反射率及び低光透過率を所定値にすることにより、ミニ中央反射部５ａに強い光が照射されてもグレアが発生せず、一方で暗くなることもなく略均一な光が出射される。
　このミニ中央反射部５ａの直径φ２、すなわち面積は、セル光源１１１を所定の高さ（従来技術の二分の一）にするために、ミニ光透過反射板５１１の全体面積との関係で所定の比率になるようにして決定される。セル光源１１１は、小室３１１にＬＥＤ２が配設され、開口３ｆ'にミニ光透過反射部５１１が装着されると、ＬＥＤ２真上のミニ中央反射部５ａに最も強い光が照射され、その光の強さは光軸Ａｘ上の距離の２乗に反比例した強さとなる。そのため、この光の強さは、ＬＥＤ２とミニ光透過反射部５１１との間の距離が長いと弱く、短いと強くなる。
　そこで、この第１実施形態では、ＬＥＤ２とミニ光透過反射部５１１との間の距離が短くなったので、ミニ光透過反射板５１１の全体面積が小さくなっているにも関わらず、ミニ中央反射部５ａの直径φ２を従来技術の面光源ユニット３０における中央反射部３２ａの直径φ１と同じ１０ｍｍに設定してある。その結果、ミニ中央反射部５ａに強い光が照射されても、光スポットが発生せず、また暗くなることもなく、均一光が出射されることが確認された。このミニ光透過反射板５１１は、その全体面積をＳ２及びミニ中央反射部の面積をΔＳ２とすると、その面積比ΔＳ２／Ｓ２は、３．１４％となり、従来技術の面積比０．７８％と比べると大きくなっている。この面積比をこのような所定比にすることにより、均一な照明光を得ながらセル光源１１１を背低にできることが確認された。
　このように、全体面積Ｓ２とミニ中央反射部面積をΔＳ２との比を所定比、この第１実施形態では３．１４％にしてセル光源１１１を背低にすることにより、面光源ユニット１全体を背低、すなわち、薄型化することができる。なお、この第１実施形態では、ミニ中央反射部５ａを円形状にしたが、その他の形状、例えば楕円形或いは矩形状など任意の形状にしてもよい。
　ミニ外方反射部５ｂは、図２及び図３に示すように、ミニ中央反射部５ａの周囲から外方へ向かって大きさが異なる複数個の開口を設けた外周反射部５ｂ１と、この外周反射部５ｂ１の外周に所定の大きさを有する複数個の開口を設けた周辺反射部５ｂ２と、周辺反射部５ｂ２の周囲に所定の間隔をあけて設けた一対の取付け片５ｃとを有し、ハウジング３に装着したときに、各取付け片５ｃの間に小室開口３ｆ'との間に隙間Ｇがあく大きさになっている。
　このミニ外方反射部５ｂは、ハウジング３に装着されたときに、ＬＥＤ２の出射光がミニ外方反射部５ｂとハウジング３の内壁面との間で１回乃至複数回反射されて外方へ伝播されるが、これらの反射光はミニ中央反射部５ａから遠ざかるに従って減衰するので、外周反射部５ｂ１及び周辺反射部５ｂ２の各開口の大きさが大きくなるように設定されている。
　外周反射部５ｂ１の複数個の開口５ｂ１１～５ｂｎｍ、すなわち、ミニ中央反射部５ａから外方へ向かっての開口率Ａは、以下の計算式（１）で設定される。この開口率Ａは、ミニ光透過反射板５１１における所定の領域面積（基準面積）に対する所定領域の開口の面積（所定領域の開口面積／基準面積）を意味する。
　　Ａ＝ｂｘ２＋ｃ・・・・・式（１）
　なお、Ａは開口率、ｘは反射板の中心からの距離、ｂ及びｃは定数である。
　この開口率Ａは、横軸に距離ｘをとり縦軸に開口率Ａをとると、図５Ａに示すように、２次曲線となっている。すなわち、ＬＥＤ２と対向するミニ光透過反射板５１１の中心から外方に遠ざかるに従い、開口率Ａは距離の２乗に比例して大きくなっている。このように、ＬＥＤ２に近く、光の強いミニ光透過反射板の中心近傍は開口率を小さくし、ＬＥＤ２から遠く光が弱くなる周辺は開口率を大きくすることで、均一な照明光を得ることができるようになる。
　具体的には、図５Ｂに示すように、基準面積Ｓｕｎｉｔの大きさに対して開口５ｂｐｑ（１≦ｐ≦ｎ、１≦ｑ≦ｍ）の径Ｒｐｑを、上記開口率Ａを満たすような丸孔とする。この第１実施形態によれば、ＬＥＤに対向する反射板の中心から距離に応じて開口率Ａを大きくしたので、ミニ光透過反射板の表面から光の放射方向に所定距離（例えば５．０ｍｍ）以上離れた面において均一な照明光を得ることができる。
　周辺反射部５ｂ２は、図３に示すように、ミニ光透過反射板５１１の４隅の開口５ｂ２ｃと、これらの開口５ｂ２ｃ間の開口５ｂ２ｂとを有し、開口５ｂ２ｂは、複数個からなり、直径が略同じで、その直径がミニ外方反射部５ｂ１の開口の直径より大きく、また、４隅の開口５ｂ２ｃ付近がＬＥＤ２から最も遠くなるので、開口５ｂ２ｃの直径を開口５ｂ２ｂより大きくしてある。この周辺反射部５ｂ２の開口は、円形孔としたが、他の形状孔、例えば矩形状孔などにしてもよい。また、一対の取付け片５ｃには、それぞれハウジング３の係止爪に係合される取付け孔５ｃ１が形成されている。
　上記構成のハウジング３及び光透過反射板５を用いて、面光源ユニット１が組み立てられる。この組み立ては、ハウジング３の各小室３１１～３２２の各底板３ａ部分の略中心にＬＥＤ２をそれぞれ配設して、各小室３１１～３２２の各開口３ｆ'をそれぞれミニ中央反射部５ａ及びミニ外方反射部５ｂを有するミニ光透過反射板５１１～５２２で覆い、各ミニ光透過反射板をハウジング３の開口３ｆ及び側壁３ｂ～３ｅの頂部に固定して組み立てる。
　この第１実施形態では、光透過反射板５を複数枚のミニ光透過反射板５１１～５２２で構成した例を示したが、光透過反射板５の全体をミニ光透過反射板５１１～５２２の１枚或いは２枚をセットにしたもので形成してもよい。組み立てた面光源ユニット１は、図１Ｂ、図４に示すように、ＬＥＤ２の底板３ａ部分からの突出高さがｈ１、このＬＥＤ２の頂部から中央反射部５ａに至る高さがｈ２となる。高さｈ２は、光軸Ａｘ上の長さとなり、この高さは、ＬＥＤ２からミニ中央反射部５ａの中心部までの距離となっている。
　この面光源ユニット１の寸法は、従来技術の面光源ユニット３０と対比して表すと、ハウジングの底板３ａの一辺の長さをＬ１及び側板３ｂ～３ｅの高さをＨ２（１／２Ｈ１）、光透過反射板５の一辺の長さＬ１、肉厚をＤ１及び中央反射部の直径φ２、ＬＥＤ２の高さをｈ１、このＬＥＤ２から光透過反射板の中央反射部に至る高さをｈ２とすると、ハウジング３の高さＨ２は７．５ｍｍ、光透過反射板のＬ１は１００ｍｍ及び肉厚Ｄ１は１．０ｍｍで直径φ２は１０ｍｍ、さらにｈ１は１ｍｍ、ｈ２は６．５ｍｍである。また、Ｈ２はｈ１とｈ２との合計値となっている。
　これらの寸法から光透過反射板５の各ミニ光透過反射板５１１～５２２のそれぞれ面積Ｓ２に占める中央反射部の面積ΔＳ２を計算すると、Ｓ２は１／２Ｌ１×１／２Ｌ１、すなわち５０ｍｍ×５０ｍｍ、ΔＳ２はπ×（１／２×φ２）２、すなわち（π×５２（ｍｍ２））となる。ミニ光透過反射板５における面積Ｓ２と中央反射部の面積ΔＳ２との面積比ΔＳ２／Ｓ２は、３．１４％となる。この面積比３．１４％は、従来技術の面積比０．７８％と比べて大きくなっている。
　この第１実施形態の面光源ユニット１によれば、この面光源ユニット１は４個のセル光源１１１～１２２に細分化されているので、各セル光源１１１～１２２の容積が小さくなり、各セル光源の小室内では、各ＬＥＤ２からの反射回数が容積の大きい従来技術の面光源ユニットと比べて減少し、光損出が低減される。また、この面光源ユニット１は、各セル光源１１１～１２２の各ミニ光透過反射板５１１～５２２における面積Ｓ２とミニ中央反射部の面積との比ΔＳ２／Ｓ２を所定値、すなわち３．１４％に設定されているので、ＬＥＤ２の放射方向の厚みを従来技術の面光源ユニットと比べて二分の一に背低、すなわち薄型化ができ、しかも、照明光が均一になり高い照明品質を確保できるようになる。
　この第１実施形態の面光源ユニット１は、隔壁板を用いてハウジングの内部を同じ大きさの複数個の小室に仕切ったが、異なる大きさの小室にしてもよい。小室の大きさを異ならせると、各小室の開口３ｆの大きさも変わるので、これの開口を覆う各ミニ光透過反射板における面積比ΔＳ２／Ｓ２はこれらの開口の大きさに対応して決定される。例えば、この面積比は、開口３ｆが大きいときには小さく、小さいときには大きく設定する。
［第２実施形態］
　次に、図６及び図７を参照して、本発明の第２実施形態に係る面光源ユニット１Ａを説明する。なお、図６は本発明の第２実施形態に係る面光源ユニットを示し、図６Ａは面光源ユニットの概略図、図６Ｂは図６ＡのVIＢ－VIＢ線の断面図である。図７は図６の面光源ユニットを構成する一つのセル光源の斜視図である。
　本発明の第２実施形態に係る面光源ユニット１Ａは、従来技術の面光源ユニット３０（図１１参照）を１６個の小セル光源１Ａ１１～１Ａ４４に細分化したものとなっている。これらの小セル光源１Ａ１１～１Ａ４４は、略同じ構成を有し、従来技術の面光源ユニット３０と相似形になっている。なお、以下の説明では、従来の面光源ユニット３０と共通する構成には同じ符号を付して、重複説明を省略し、異なる構成について詳述する。
　この面光源ユニット１Ａは、１６個のＬＥＤ２と、これらのＬＥＤが配設されるハウジング３Ａと、このハウジングの開口を覆う光透過反射板５Ａとを有している。ハウジング３Ａは、その側板３ｂ～３ｅの高さを従来技術の面光源ユニット３０のハウジング側板３２ｂ～３２ｅの高さＨ１の四分の一にして、内部を格子状の隔壁板４で仕切って１６個の小室３Ａ１１～３Ａ４４に区画されている。これらの小室３Ａ１１～３Ａ４４はその上方が開口し、これらの開口は、面光源ユニット１Ａの大きな開口を１６個に細分化したものとなっている。これら１６個の小室３Ａ１１～３Ａ４４は、それぞれの底板３Ａａ部分の中心にそれぞれＬＥＤ２が配設される。
　光透過反射板５Ａは、各小室３Ａ１１～３Ａ４４のそれぞれの開口を覆う１６枚のミニ光透過反射板５Ａ１１～５Ａ４４（なお、図６Ａにおいては参照符号５Ａ１１～５Ａ４４の図示は省略してある。）からなり、肉厚が薄く高い光反射率で且つ光の透過が少ない材料、例えば、超微細発泡光反射材で形成されている。各ミニ光透過反射板５Ａ１１～５Ａ４４は、同じ構成を有しており、ハウジング３Ａの底板３Ａａと対向する面が反射面及び外表面が出射面となっている。ここでは、この光透過反射板５Ａを複数枚のミニ光透過反射板５Ａ１１～５Ａ４４で構成した例を示したが、これらのミニ光透過反射板５Ａ１１～５Ａ４４を纏めて１枚又は数個を纏めて複数枚、例えば２枚ないし４枚に纏めたものを用いてもよく、この光透過反射板の大きさ及び纏め方はハウジングの大きさ或いは小室の数によって決定される。
　ミニ光透過反射板５Ａ１１は、図７に示すように、中央のミニ中央反射部５ａ'と、このミニ中央反射部の外周のミニ外方反射部５ｂ'とに区画されている。ミニ中央反射部５ａ'は、ＬＥＤ２の光軸Ａｘと交差する点を中心にして所定半径（直径φ３）の円形状をなし、ＬＥＤ２の真上部分にあって、前記ＬＥＤから最も強い照射光を受ける領域となっている。
　このミニ中央反射部５ａ'は、ＬＥＤ２から最も強い光を受けるので、この部分が明るいスポットとならず、しかも暗くもならないように所定の反射率及び透過率になるように調節されている。また、ミニ外方反射部５ｂ'は、ミニ中央反射部５ａ'から外方へ離れるに従って、光透過量が多くなるように所定大きさの開口を設けたものとなっている。
　この面光源ユニット１Ａの組み立ては、各小室の底板３Ａａ部分の略中心にＬＥＤ２をそれぞれ配設して、各小室の開口をそれぞれ中央反射部５ａ'及び外方反射部５ｂ'を有する光透過反射板５Ａで覆い、この光透過反射板５Ａをハウジング３Ａの開口の周囲に固定して組み立てる。組み立てた面光源ユニット１Ａは、図６Ｂに示すように、ＬＥＤ２の底板３Ａａからの突出高さがｈ１、このＬＥＤ２の頂部から中央反射部５ａ'に至る高さがｈ４となる。高さｈ４は、光軸Ａｘ上の長さとなり、この高さｈ４は、ＬＥＤ２から中央反射部５ａ'の中心部までの距離となっている。
　この面光源ユニット１Ａの寸法は、ハウジングの底板３Ａａの一辺の長さをＬ１及び側板３ｂ～３ｅの高さをＨ３（１／４×Ｈ１）、光透過反射板５Ａの一辺の長さをＬ１、肉厚をｄ１及び中央反射部の直径をφ３、ＬＥＤの高さをｈ１、このＬＥＤから光透過反射板の中央反射部に至る高さをｈ４とすると、ハウジング３Ａの高さＨ３は３．７５ｍｍ、光透過反射板のＬ１は１００ｍｍ及び肉厚Ｄは１．０ｍｍで直径φ３は１０ｍｍ、さらにｈ１は１ｍｍ、ｈ４は２．７５ｍｍである。Ｈ３はｈ１とｈ４との合計値となっている。
　これらの寸法から光透過反射板５Ａの区画された一つの面積Ｓ３及び中央反射部の面積ΔＳ３を計算すると、Ｓ３は１／４×Ｌ１×１／４×Ｌ１、すなわち２５ｍｍ×２５ｍｍ、ΔＳ３はπ×（１／２×φ３）２、すなわち（π×５２（ｍｍ２））となる。すなわち、光透過反射板５Ａの面積Ｓ３と中央反射部の面積ΔＳ３との面積比ΔＳ３／Ｓ３は、１２．５６％となる。
　この第２実施形態の面光源ユニット１Ａによれば、この面光源ユニットが１６個のセル光源に細分化されているので、各セル光源の容積がさらに小さくさなり、各セル光源の小室内では、各ＬＥＤ２からからの反射回数が容積の大きい面光源ユニット１と比べて減少し、光損出が低減される。また、この面光源ユニット１Ａは、各セル光源の面積Ｓ３と各ミニ光透過反射板における中央反射部の面積ΔＳ３との面積比ΔＳ３／Ｓ３を所定値、すなわち１２．５６％に設定されているので、ＬＥＤ２の放射方向の厚みを面光源ユニット１と比べてさらに背低、すなわち薄型化することができ、しかも、照明光が均一になり高い照明品質を確保できる。
　この第２実施形態の面光源ユニット１Ａは、隔壁板を用いてハウジングの内部を同じ大きさの複数個の小室に仕切ったが、異なる大きさの小室にしてもよい。小室の大きさを異ならせると、各小室の開口３ｆ'の大きさも変わるので、これの開口３ｆ'を覆う各ミニ光透過反射板における面積比ΔＳ３／Ｓ３はこれらの開口の大きさに対応して決定される。例えば、この面積比は、開口３ｆ'が大きいときには小さく、小さいときには大きく設定する。
　本実施形態に係る面光源ユニット１及び１Ａでは、光透過反射板の中央反射部の面積ΔＳ１及びΔＳ２を同じにして、各光源ユニットを薄型化したが、これらの面積を光源ユニットの高さに対応して変更してもよい。
　なお、上記実施形態の面光源ユニットは、１個乃至複数個を用いて、面照明装置及び液晶表示装置に使用することができる。ここで、図９を参照して、面光源ユニット１及び１Ａを１個乃至複数個を用いた面照明装置及び液晶表示装置を説明する。なお、図９は本発明の実施形態に係る面照明装置及び液晶表示装置の分解斜視図である。
　面照明装置７は、面光源ユニット１と、面光源ユニット１の光透過反射板の上面に配置された拡散板６とで構成されている。拡散板６は光透過反射板とは若干の隙間を空けて配置したほうがよいが、密着させてもよい。また、液晶表示装置９は、面照明装置７と、拡散板６の上面に配置された液晶表示パネル８とで構成されている。
　次に、図８を参照して、面光源ユニットの側板の高さと中央反射部の面積との関係を説明する。なお、図８は面光源ユニットの高さと中央反射部の広さとの関係を示し、図８Ａは面光源ユニット１、１Ａ及び３０の一辺の長さＬが１００ｍｍのものの断面図、図８Ｂは面光源ユニット１、１Ａ及び３０の一辺の長さＬが５０ｍｍのものの断面図、図８Ｃは面光源ユニット１、１Ａ及び３０の一辺の長さＬが２５ｍｍのものの断面図である。
　各面光源ユニット１、１Ａ及び３０の各側板の高さと、各中央反射部の面積（直径）φ１、φ２及びφ３との関係は、図８に示すように、φ１≦φ２≦φ３に設定される。これらの面積は、ＬＥＤ２の配光曲線を基にして、面光源ユニットの背が低いときは大きく、背高になるに従って小さくされている。これは、ＬＥＤと光透過板との間の距離がある程度離れているときには無視できたＬＥＤの大きさが無視できなくなり、ＬＥＤの大きさの分だけグレアの発生する領域が拡がるためである。上記の関係とすることにより、上記第１実施形態ないし第２実施形態のものと同じ作用効果を奏することができるようになる。
［第３実施形態］
　次に、図１０を参照して、本発明の第３実施形態に係る面光源ユニット１Ｂを説明する。なお、図１０は本発明の第３実施形態に係る面照明装置の分解斜視図である。本発明の第３実施形態に係る面光源ユニット１Ｂは、本発明の第２実施形態に係る面光源ユニット１Ａの隔壁板４のいくつかを省略したものとなっている。なお、以下の説明では、第２実施形態に係る面光源ユニット１Ａと共通する構成には同じ符号を付して、重複説明を省略し、異なる構成について詳述する。
　この面光源ユニット１Ｂは、１２個のＬＥＤ２と、これらのＬＥＤが配設されるハウジング３Ｂと、このハウジングの開口を覆う光透過反射板５Ｂとを有している。ハウジング３Ｂは、内部を格子状の隔壁板４で仕切って６個の小室３Ｂ１１～３Ｂ２３に区画されている。これらの小室３Ｂ１１～３Ｂ２３はその上方が開口し、これらの開口は、面光源ユニット１Ｂの大きな開口を６個に細分化したものとなっている。これら６個の小室３Ｂ１１～３Ｂ２３においては、それぞれの底板３Ｂａ部分にそれぞれ２つのＬＥＤ２が配設される。
　光透過反射板５Ｂは、各小室３Ｂ１１～３Ｂ２３のそれぞれの開口を覆う６枚のミニ光透過反射板が纏められ、２枚の光透過反射板となっている。このミニ光透過反射板は、各小室３Ｂ１１～３Ｂ２３の内部に配設された２つのＬＥＤに対応して２つの中央反射部を有したものとなっている。
　光透過反射板はミニ光透過板反射板単独のままでも、数個を複数枚に纏めたものを用いてもよく、この光透過反射板の大きさ及び纏め方はハウジングの大きさ或いは小室の数によって決定される。
　このように面光源ユニットの内部を仕切る隔壁板４のいくつかを省略することで、部品点数が少なくなって面光源ユニットの組み立てが容易になり、大量に面光源ユニットを生産する際のコストを下げることができるようになる。
［第４実施形態］
　図１１～図１３を参照して、本発明の第４実施形態に係る面照明装置を説明する。なお、図１１は本発明の第４実施形態に係る面照明装置の斜視図、図１２は図１１の面照明装置の分解斜視図、図１３は図１１の支柱の変形例である。
　本発明の第４実施形態に係る面照明装置に用いられている面光源ユニットは、本発明の第３実施形態に係る面光源ユニットの隔壁板４を省略し、代わりに支柱を設けて光反射透過板を支える構造となっている。なお、以下の説明では、面光源ユニット１と共通する構成には同じ符号を付して、重複説明を省略し、異なる構成を詳述する。
　本発明の第４実施形態に係る面照明装置７Ｃは、面光源ユニット１Ｃと、面光源ユニット１Ｃの光透過反射板の上面に配置された拡散板６とで構成されている。
　この面光源ユニット１Ｃは、細分化された１２個の小セル光源１Ｃ１１～１Ｃ４３を有しており、内部にそれぞれの小セル光源１Ｃ１１～１Ｃ４３に対応する位置にＬＥＤ２が１個ずつ、計１２個配置されている。また、面光源ユニット１Ｃは、ハウジング３ＣとなるこれらのＬＥＤが配設される底板３Ｃａと、この底板３Ｃａに対向する位置を覆う光透過反射板５Ｃとを有している。
　底板３Ｃａは、第１～第３実施形態に係る面光源ユニット１、１Ａ及び１Ｂとは異なり、側壁が省略され、また内部は格子状の隔壁板で仕切られてはおらず、その代わりに互いに内部空間が繋がった１２個の小室３Ｃ１１～３Ｃ４３が設けられている。また、これらの１２個の小室３Ｃ１１～３Ｃ４３は、上方が一体的に開口していると共に、これらの小室３Ｃ１１～３Ｃ４３のうち、それぞれの隣接する小室の角部同士が当接する位置及びそれぞれの小室の四隅の底板３Ｃａ部分に計２０個の支柱１０１１～１０５４が設けられている。
　光透過反射板５Ｃは、小室３Ｃ１１～３Ｃ２３のそれぞれの開口を覆うミニ光透過反射板５Ｃ１と小室３Ｃ３１～３Ｃ４３のそれぞれの開口を覆うミニ光透過反射板５Ｃ２の２枚のミニ光透過反射板からなっている。このミニ光透過反射板５Ｃ１及び５Ｃ２には、各小室３Ｃ１１～３Ｃ４３の内部に配設されたＬＥＤに対応して、それぞれ６個、計１２個中央反射部を有したものとなっている。光透過反射板５Ｃはミニ光透過反射板５Ｃ１及び５Ｃ２の反射板単独のままでも、或いは、ミニ光透過反射板５Ｃ１及び５Ｃ２を一体に纏めたものを用いてもよく、この光透過反射板５Ｃの大きさ及び纏め方はハウジングを構成する底板３Ｃａ部分の大きさ或いは小室の数によって決定される。
　そして、各ミニ光透過反射板５Ｃ１及び５Ｃ２の１２個の各小室３Ｃ１１～３Ｃ４３に対応する位置には、それぞれ対応する各小室３Ｃ１１～３Ｃ４３の開口の面積Ｓ１に応じた面積ΔＳ１の中央反射部が形成されている。このＳ１及びΔＳ１の関係は、図８に示した関係を満たすように決定されている。このような構成とすることにより、第３実施形態に係る面光源ユニット１Ｃにおいても、従来例の面光源ユニット３０に比して、各セル光源の容積が小さくなるために各ＬＥＤ２からからの反射回数が減少して光損出が低減され、しかも、薄型化することができるとともに、照明光が均一になり、高い照明品質を確保できるようになる。
　加えて、第４実施形態の面光源ユニット１Ｃにおいては、２０個の支柱１０１１～１０５４は、平面視で十字状とされ、先端部が先細と成された尖塔十字状のものが用いられており、しかもその高さはＬＥＤ２と光透過反射板５Ｃとの間の距離よりも高くなされている。そのため、２０個の支柱１０１１～１０５４のそれぞれの先端部は、光透過反射板５Ｃの表面よりも所定高さｈ３だけ突出しており、この２０個の支柱１０１１～１０５４の先端部で拡散板６を支持することができるようになっている。
　そのため、第４実施形態の面光源ユニット１Ｂによれば、隔壁板を省略しても、複数枚のミニ光透過反射板をまとめた大型の光透過反射板を全面にわたって底板３ａ部分から等しい距離で支持することができる。さらに、別途拡散板６と光透過反射板５Ｃとの間の距離を一定に保つための手段を形成する必要がなくなるので、面光源ユニットの内部を仕切る隔壁板を省略することができることと相まって、部品点数が少なくなって面光源ユニットの組み立てが容易になり、大量に面光源ユニットを生産する際のコストを下げることができるようになる。
［変形例］
　なお、支柱の数および形態は本実施形態の面照明装置のものに限られるものではなく、その他の形態をとることもできる。図１３Ｂは、本発明の第４実施形態の面照明装置に設けられる支柱の変形例であり、支柱１０Ａは円錐形となっている。ＬＥＤは指向性が高く、水平方向に進む光は垂直方向に進む光に比べ弱いため、ハウジングの底部付近においては支柱１０Ａによる影が生じにくく、そのため支柱１０Ａの底部に近い部分は幅が広いが、先端に向かうにつれて急激に幅が狭くなっている。
　また、支柱１０Ａの高さはＬＥＤ２と光透過反射板５Ｂとの間の距離に等しく、その先端に光透過反射板を戴置して光透過反射板を支持することができる。さらに、支柱１０Ａの上部には、細線状の指示突起が半球形に整形された拡散板支持部材１１Ａが設けられており、この拡散板支持部材１１Ａの端部において、拡散板を支持することができる。
　なお、支柱１０Ａの先端部は、第４実施形態の支柱と同様に、その高さをＬＥＤ２と光透過反射板５Ｂとの間の距離よりも高くし、その先端部で拡散板６を支持するように構成されてもよい。
　図１３Ｃは、支柱の別の変形例を示している。この支柱１０Ｂは中空円筒状をしており、中空円筒状の支柱１０Ｂの頂部に中空半球状の拡散板支持部材１１Ｂが形成されている。この中空円筒状の支柱１０Ｂ及び中空半球状の拡散板支持部材１１Ｂは、支柱１０、１０Ａとは異なり、光透過率が高く、光反射率の低い部材で形成されている。中空状の支柱１０Ｂは各ＬＥＤの周囲を囲うように配置され、この中空状の支柱１０Ｂによって光透過反射板を支持し、中空半球状の拡散板支持部材１１Ｂの頂部で拡散板を支持するようになっている。
　また、図１３Ｄは、図１３Ｃに示した中空円筒状の支柱１０Ｂと中空半球状の拡散板支持部材１１Ｂに対して、それぞれ窓１０ｃ及び１１ｃを形成した、窓開き中空状の支柱１０Ｃと窓開き中空半球状の拡散板支持部材１１Ｃとからなっている。このように窓１０ｃ及び１１ｃを形成すると、図１３Ｃに示した中空円筒状の支柱１０Ｂと中空半球状の拡散板支持部材１１Ｂよりも、ＬＥＤからの光の損失が少なくなり、しかも、軽量の面照明装置をえることができるようになる。
［第５実施形態］
　次に、図１４及び図１５を参照して、図１３Ｃに示す支柱１０Ｂを用いた本発明の第５実施形態に係る面照明装置を説明する。なお、図１４は本発明の第５実施形態に係る面照明装置の分解斜視図、図１４は図１５の面照明装置の斜視図、図１６は図１４のXVI－XVI線での断面図である。
　本発明の第５実施形態に係る面照明装置に用いられている面光源ユニットは、本発明の第３実施形態に係る面光源ユニットの構成を一部変更したものとなっている。なお、以下の説明では、面光源ユニット１Ａ、１Ｂ及び１Ｃと共通する構成には同じ符号を付して、重複説明を省略し、異なる構成を詳述する。
　本発明の第５実施形態に係る面照明装置７Ｄは、面光源ユニット１Ｄと、面光源ユニット１Ｄの光透過反射板の上面に配置された拡散板６とで構成されている。この面光源ユニット１Ｄは、細分化された１２個の小セル光源を有しており、内部にそれぞれの小セル光源に対応する位置にＬＥＤ２が１個ずつ、計１２個配置されている。また、面光源ユニット１Ｄは、これらのＬＥＤが配設されるハウジング３Ｄと、このハウジングの開口を覆う光透過反射板５Ｄとを有している。
　ハウジング３Ｄは、底板３Ｄａと側板３Ｄｂ～３Ｄｅとで構成されており、側板３Ｄｂ～３Ｄｅは底板３Ｄａの周囲から外方へ所定角度傾斜して配置されている。傾斜角度は、底板３Ｄａとの間で９０°を超え１５０°以内程度にするのが好ましい。このように側板３Ｄｂ～３Ｄｅが底板３Ｄａの周囲から外方へ所定角度傾斜して配置されることにより、ハウジング開口および拡散板１を底板３Ｄａより大きくすることができ、発光面積を拡大することができる。
　ハウジング３Ｄの内部には互いに内部空間が繋がった１２個の小室３Ｄ１１～３Ｄ４３が設けられている。また、これらの１２個の小室３Ｄ１１～３Ｄ４３は、上方が一体的に開口していると共に、これらの小室３Ｄ１１～３Ｄ４３のうち、最もハウジング側壁からの距離が遠い小室３Ｄ２２及び３Ｄ２３のＬＥＤ２の周辺を囲うように各１個の支柱１０Ｂ１～１０Ｂ２が設けられている。
　２個の支柱１０Ｂ１、１０Ｂ２は、光透過率が高く、光反射率の低い部材で形成され、内部が空洞の円筒形となっている。また、その高さはＬＥＤ２と光透過反射板５Ｄとの間の距離と等しくなっており、この円柱の端部に光透過反射板５Ｄを戴置して固定することができる。さらに、支柱１０Ｂ１、１０Ｂ２のそれぞれの先端部には、支柱１０Ｂ１、１０Ｂ２同様に光透過率が高く、光反射率の低い部材で形成された半球形の拡散板支持部材１１Ｂ１、１１Ｂ２が設けられ、この拡散板支持部材１１Ｂ１、１１Ｂ２の先端部で拡散板６を支持することができるようになっている。
　上記のような構成を取ることにより、支柱内部に配置されたＬＥＤ２を中心として水平方向のどの方向においても出射光への影響が等しくなるため、より均一な照明光を得ることができる。また、一本の支柱あたりではより広い面積で光透過反射板を支持することができるため、支柱の数を減らすことができる。
　以上のように、第５実施形態の面光源ユニット１Ｄによれば、支柱の数を減らすことができ、面光源ユニットの内部を仕切る隔壁板を省略することができることと相まって、部品点数が少なくなって面光源ユニットの組み立てが容易になり、大量に面光源ユニットを生産する際のコストを下げることができるようになる。
　なお、本実施形態において、支柱１０Ｂ１、１０Ｂ２及び拡散板支持部材１１Ｂは光透過率が高く、光反射率の低い部材で形成されているが、ハウジング３及び光透過反射板５と同様に光反射率が高く、光透過率が低い部材で支柱１０Ｃ及び拡散板支持部材１１Ｃを形成することもできる。この場合、円筒状の支柱の側壁の一部分を切除し、光が透過するような構造にするとよい（図１３Ｄ参照）。拡散板支持部材１１Ｃにおいても同様に、半球形の部材の一部を切除し、光を透過させることにより、同様の効果を得ることができる。
　また、図２３に示す変形例のように、隔壁板４'の高さを側壁の半分の高さとすることもできる。本変形例の場合、光導通反射板が湾曲しないよう、隔壁板４'同士の交点部分に支柱１０Ｄを設けている。さらに、底板と隔壁板４'との交線部分が直角とならないよう、滑らかな曲面状の光反射部材を取り付けてもよい。光反射部材は、ハウジング３及び光透過反射板５と同様に光反射率が高く、光透過率が低い部材であればよい。また、図２３Ｂに示されるように、本変形例では滑らかな曲面状の曲面としているが、双曲面状などであってもよい。また、曲面とするのは底板と隔壁板との交線部分全体ではなく、図２４に示すように、支持柱周辺だけとしてもよい。
［第６実施形態］
　次に、図１７を参照して、本発明の第６実施形態に係る面照明装置を説明する。なお、図１７は本発明の第６実施形態に係る面照明装置の断面図である。
　本発明の第６実施形態に係る面照明装置に用いられている面光源ユニットは、本発明の第２実施形態に係る面光源ユニットの構成を一部変更したものとなっている。なお、以下の説明では、面光源ユニット１、１Ａと共通する構成には同じ符号を付して、重複説明を省略し、異なる構成部分を詳述する。
　本発明の第６実施形態に係る面照明装置７Ｅにおいては、図１７に示すように面光源ユニット１Ｅの外部に面光源ユニットを収容するフレーム１２が設けられている。このフレーム１２には耐火性の高い金属材を使用することが好ましく、特に、金属材として軽量かつ安価であり、耐火性も高いアルミニウム等を用いるのが好ましい。また、光反射透過板の上部には、光透過性を有し、難燃性の拡散板６Ａが設けられている。拡散板６Ａには例えばガラスやポリカーボネイト等を用いることができる。光透過反射板５Ｅやハウジング３Ｅは超微細発泡光反射材から形成されているが、超微細発泡光反射材は耐熱性が低く、火災等の高熱により溶けてしまう可能性がある。しかし、金属製のフレームや難燃性の拡散板によって覆うことにより、仮に火災等による熱で内側の超微細発泡光反射材が溶け出しても、拡散板６Ａが割れない限り溶けた部材が外部に流出するようなことがなく、面照明装置の耐火性を高めることができる。
　なお、第１実施形態の面光源ユニットと異なり、本実施形態の面光源ユニットにおいてはハウジング３Ｅの側壁及び隔壁板４Ｅに光透過反射板５Ｅを固定するための係止爪は設けられておらず、光透過反射板５Ｅにも取付け孔は設けられていない。本実施形態においては、フレーム１２の内側にハウジング３Ｅ、光透過反射板５Ｅ及び拡散板６Ａを順に収容して組み立てることにより、光透過反射板５Ｅ及び拡散板６Ａを機械的に保持することができるためである。
［第７実施形態］
　次に、図１８～図２０を参照して、本発明の第７実施形態に係る面照明装置を説明する。なお、図１８Ａは本発明の第７実施形態に係る面照明装置の断面図であり、図１８Ｂは図１８ＡのXVIIIB部分の拡大図、図１９は図１８の光透過反射板の難燃性加工の例を示す模式図、図２０は図１８の光透過反射板の難燃性加工の別の例を示す模式図である。
　本発明の第７実施形態に係る面照明装置に用いられている面光源ユニットは、本発明の第６実施形態に係る面光源ユニットの構成を一部変更したものとなっている。なお、以下の説明では、第６実施形態に係る面光源ユニットと共通する構成には同じ符号を付して、重複説明を省略し、異なる構成部分について詳述する。
　本発明の第７実施形態に係る面照明装置においては、面光源ユニット１Ｆの外部に面光源ユニットを収容するフレーム１２が設けられている点では第６実施形態と同様であるが、図１８Ａに示されるように、拡散板を設けず、光透過反射板５Ｆ、ハウジング３Ｆ及び隔壁自体を難燃性とする加工を行う点で異なる。図１８Ｂは図１８ＡのXVIIIB部分の拡大図であるが、光透過反射板５Ｆ及びハウジング３Ｆの周囲に難燃性コーティング層１３が形成されている。図示されていない隔壁についても同様にコーティング層が設けられている。この加工は、図１９に示すように、公知のホウ酸化合物等の難燃剤を光透過反射板５Ｆの表裏両面にスプレーによって塗布することや、図２０に示すように、液体の難燃剤１４を光透過反射板５Ｆに浸漬することにより行われる。なお、図には示していないが、ハウジング３Ｆ及び隔壁への加工も同様に行われる。このような難燃剤を用いて、耐熱性の低い超微細発泡光反射材で形成された光透過反射板５Ｆ、ハウジング３Ｆ及び隔壁をコーティングし、難燃化することで、耐火性を有する面照明装置を安価に製造することができる。
　また、公知のパラキシリレン樹脂やポリエチレンテレフタレート等の難燃剤を、真空蒸着等の方法により光透過反射板５Ｆ、ハウジング３Ｆ及び隔壁の周囲にコーティングしても良い。特に、パラキシリレンは光吸収率等に与える影響が少ないため、パラキシリレンを用いることが好ましい。真空蒸着法による処理は、大量の光透過反射板５Ｆ、ハウジング３Ｆ及び隔壁を処理することができるため、面照明装置の大量生産に適している。このように光透過反射板５Ｆ、ハウジング３Ｆ及び隔壁の難燃性を高めることによっても本実施形態の面照明装置の耐火性を高めることができるとともに、拡散板の使用による光利用効率の低下を抑えつつ、面照明装置の製造コストを抑えることができる。また、難燃剤をコーティングするのではなく、光反射率は下がるが難燃性の高い部材である、ポリカーボネート樹脂を用いて光透過反射板、ハウジング及び隔壁を形成してもよい。他にも、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリプロピレンなどの発泡剤や、セラミック、チタンホワイト、抗酸化被膜を設けた純銀塗布材などを用いてもよい。
［第８実施形態］
　次に、図２１を参照して、本発明の第８実施形態に係る面光源ユニットを説明する。なお、図２１Ａは本発明の第８実施形態に係る面光源ユニットの光透過反射板の平面図、図２１Ｂ及び図２１Ｃは本発明の第８実施形態に係る面光源ユニットの光透過反射板の平面図の他の例、図２１Ｄは図２１ＡのXXIＤ－XXIＤ線での断面図である。本発明の第８実施形態に係る面照明装置に用いられている面光源ユニットは、本発明の第１実施形態に係る面光源ユニットの構成を一部変更したものとなっている。なお、以下の説明では、面光源ユニット１、１Ａと共通する構成には同じ符号を付して、重複説明を省略し、異なる構成部分について詳述する。
　第８実施形態の面光源ユニット１Ｇにおいては、ミニ光透過反射板５Ｇの全体面積Ｓ２とミニ中央反射部面積ΔＳ２との比を所定比としながら、開口の形状が第１実施形態のミニ光透過反射板と異なっている。図２１Ａに示すように、ミニ光透過反射板５Ｇのミニ中央反射部５ａ'Ｇには開口を設けず、ミニ外方反射部５ｂ'Ｇの開口はスリットとなっている。なお、本実施形態のミニ外方反射部５ｂ'Ｇにおいても、第１実施形態と同様にＬＥＤ２に近く、光の強いミニ光透過反射板５Ｇの中心近傍はスリットの幅を狭くして開口率を小さくし、ＬＥＤ２から遠く光が弱くなる周辺はスリットの幅を広くして開口率を大きくすることで、均一な照明光を得ることができるようになっている。また、スリットとスリットの間に設けられている桟にはミニ光透過反射板５Ｇを貫通しない溝、いわゆるハーフカット５ｄを設けることによって、桟の上部の照度を調整することができる。
　実験によると、光透過反射板の開口が円形の場合には開口が大きいほど光透過反射板による光の吸収が少なくなり、光の利用効率が高くなるが、外方反射部の開口をスリットとすることにより、丸穴の開口よりも開口率を上げることができ、光の利用効率をより高くすることができる。
　また、図２１Ｂに示すミニ光透過反射板５Ｈのように、スリットを直線状ではなく、円弧状とすることもできる。円弧状とすることによって、点光源からの直接光が出にくくなり、グレアの発生を抑えることができ、照明光をより均一化することができる。また、図２１Ｃに示すミニ光透過反射板５Ｉのように、中央反射部５ａ'Ｉには丸孔の開口を設け、外方反射部５ｂ'Ｉにはスリットを設けてもよい。また、図２１Ｄに示されるように、スリットを光透過反射板に垂直に開けるのではなく、点光源からの直接光が外部に照射されづらくなる方向に開けると、直接光が出にくくなるため、グレアの発生をより抑えることができる。
　［第９実施形態］
　次に、図２２を参照して、本発明の第９実施形態に係る面光源ユニットを説明する。なお、図２２は本発明の第９実施形態に係る面照明光源ユニットの断面図である。本発明の第９実施形態に係る面照明装置に用いられている面光源ユニットは、本発明の第１実施形態に係る面光源ユニットの構成を一部変更したものとなっている。以下の説明では、面光源ユニット１、１Ａと共通する構成には同じ符号を付して、重複説明を省略し、異なる構成について説明する。
　面光源ユニットを薄型化し、側板部の高さを３～５ｍｍ程度の高さとした場合、点光源の直上付近の色が周辺部と異なってしまうという問題点があった。これは、点光源の直上部付近の照明光は、主にミニ光透過反射板を通過した光であり、周辺部の照明光は、主にミニ光透過反射板に設けられた開口を通過した光であるからであると考えられる。
　第９実施形態の面光源ユニット１Ｊにおいては、図２２Ａに示されるように、ミニ光透過反射板の点光源の直上部付近である中央反射部に、径が６０ミクロン～１００ミクロンの微細孔５ａ１が開けられている。微細孔の大きさは、取り付けられている点光源よりも小さければよい。微細孔５ａ１を開けることにより、点光源からの光がミニ光透過反射板を通過せずに出てくるため、中央反射部から出てくる光のスペクトルが変化することがなくなり、全体の色温度を均一化することができる。
　また、図２２Ｂに示されるように、ミニ光透過反射板の点光源側の直上部付近である中央反射部において、点光源２側に高光反射率部材１５を取り付けてもよい。高光反射率部材１５を取り付けることによって、さらにミニ光透過反射板を通過する光がなくなり、照明光の色温度を均一化することができる。高光反射部材として、アルミニウムや、純銀塗布膜などがある。また、高光反射部材ではなく、特定の波長を吸収する光吸収部材を取り付けてもよい。本実施形態の場合、黄色く変色してしまうため、黄色い波長を吸収する光吸収部材を取り付けることで、照明光の色温度を均一化することができる。
　また、図２２Ｃに示されるように、高光反射率部材の代わりに、複数個の凸状反射部材１５ａが形成されているものとしてもよい。また、図２２Ｄに示されるように、ミニ光透過反射板に設けた開口部に拡散部材１５ｂ若しくはマイクロレンズ１５ｃを取り付けてもよい。また、図２２Ｅに示されるように、ミニ光透過反射板を二枚重ね張りし、その間に、ミニ光透過反射板と同様の開口を設けた高光反射率部材１５を挟んでもよい。
１、１Ａ…面光源ユニット
１１１～１２２、１Ａ１１～１Ａ４４…ミニ光源
２…ＬＥＤ（点光源）
３、３Ａ～３Ｄ…ハウジング
３ａ、３Ａａ、３Ｂａ、３Ｄａ…底板
３ｂ～３ｅ…側板
３ｆ、３ｆ'…開口
３１１～３２２、３Ａ１１～３Ａ４４…小室
４…隔壁板
５…光透過反射板
５１１～５２２、５Ａ１１～５Ａ４４…ミニ光透過反射板（光透過反射板）
５ａ、５ａ' …ミニ中央反射部（中央反射部）
５ｂ、５ｂ' …ミニ外方反射部（外方反射部）
６…拡散板
７…面照明装置
８…液晶表示パネル
９…液晶表示装置
１０、１０Ａ～１０Ｃ…支柱
１１Ａ～１１Ｃ…拡散板支持部材
１２…フレーム
１３…難燃性コーティング
１４…液体難燃剤
φ１、φ２、φ３…直径

Claims (26)

  1. 　複数個の点光源と、前記複数個の点光源が配設される底板と、前記底板から所定距離隔てて配置された光透過反射板とを有する面光源ユニットにおいて、
    　前記複数個の点光源は、前記底板の複数個の小室対応位置の中央部にそれぞれ配設され、
    　前記光透過反射板は、前記各小室対応位置のそれぞれに、前記点光源の真上部分に高光反射率で低光透過率の面積ΔＳの中央反射部と、前記中央反射部の周囲にあって前記中央反射部から遠ざかるに従って光の透過率が増大する外方反射部と、を有する面積Ｓのミニ光透過反射板領域が形成されており、
    　前記ミニ光透過反射板領域は、前記面積ΔＳと前記面積Ｓとの比ΔＳ／Ｓが前記面積Ｓの大きさに対応した所定値に設定されていることを特徴とする面光源ユニット。
  2. 　前記面積ΔＳと前記面積Ｓとの比ΔＳ／Ｓは、前記所定距離が大きいときに小さく、前記所定距離が小さいときには大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源ユニット。
  3. 　前記所定距離は２ｍｍ～１０ｍｍの範囲とされ、前記面積ΔＳと前記面積Ｓとの比ΔＳ／Ｓは５％～１５％の範囲とされていることを特徴とする請求項１に記載の面光源ユニット。
  4. 　前記底板には前記所定距離と等しい高さの支柱が形成されており、前記光透過反射板は前記支柱の先端部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源ユニット。
  5. 　前記底板には前記所定距離よりも高さが高い支柱が形成されており、前記光透過反射板は、前記支柱の先端部が前記光透過反射板から一定高さ突出するようにして、前記支柱に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源ユニット。
  6. 　前記支柱は、尖塔十字形状、円錐台形状、突起付き円錐台形状、先端半球円筒状又は窓付き先端半球円筒状とされていることを特徴とする請求項４又は５に記載の面光源ユニット。
  7. 　前記支柱は、透明部材で前記先端半球円筒状又は前記窓付き先端半球円筒状とされ、前記円筒状部分の内部に前記点光源が位置するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の面光源ユニット。
  8. 　前記外方反射部には前記光透過反射板を貫通する開口又はスリットが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源ユニット。
  9. 　前記中央反射部には前記点光源よりも小さな微細孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面光源ユニット。
  10. 　前記中央反射部には前記点光源側に高光反射率部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の面光源ユニット。
  11. 　前記開口又はスリットには光を拡散させる拡散部材又はマイクロレンズが取り付けられていることを特徴とする請求項８に記載の面光源ユニット。
  12. 　前記光透過反射板は、互いに隣接する複数の前記小室部分を覆う大きさに分割されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源ユニット。
  13. 　前記底板及び前記光透過反射板の少なくとも一つを超微細発泡光反射材で形成したことを特徴とする請求項１に記載の面光源ユニット。
  14. 　前記超微細発泡光反射材は難燃性コーティングが施されていることを特徴とする請求項１３に記載の面光源ユニット。
  15. 　前記難燃性コーティングはパラキシリレンまたはポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする請求項１４に記載の面光源ユニット。
  16. 　前記底板は隔壁板によって同じ大きさの小室部分に仕切られ、前記ミニ光透過反射板領域は前記各小室部分と同じ大きさに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源ユニット。
  17. 　前記隔壁板は前記側壁よりも低く形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の面光源ユニット。
  18. 　前記底板と前記隔壁板は、焦点を前記点光源側に持つ二次曲面で結合されていることを特徴とする請求項１６に記載の面光源ユニット。
  19. 　前記光透過反射板及び前記隔壁板の少なくとも一方には、互いに接触する部分又はその近傍に、光を通過させる光透過孔又は切り欠き溝が形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の面光源ユニット。
  20. 　前記底板、前記隔壁板及び前記光透過反射板の少なくとも一つは超微細発泡光反射材で形成されていることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の面光源ユニット。
  21. 　前記超微細発泡光反射材は難燃性コーティングが施されていることを特徴とする請求項２０に記載の面光源ユニット。
  22. 　前記難燃性コーティングはパラキシリレンまたはポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする請求項２１に記載の面光源ユニット。
  23. 　請求項１～２２のいずれか１つの面光源ユニットを１ユニットで又は複数ユニットを連接して構成されていることを特徴とする面照明装置。
  24. 　前記面光源ユニットの光放射面の上方には光を透過する拡散板が配設されていることを特徴とする請求項２３に記載の面照明装置。
  25. 　前記拡散板は難燃性であることを特徴とする請求項２４に記載の面照明装置。
  26. 　請求項２３～２５のいずれか１つの面照明装置が液晶表示パネルの背面に配設されていることを特徴とする液晶表示装置。
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