WO2013190788A1 - 面光源装置 - Google Patents

面光源装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013190788A1
WO2013190788A1 PCT/JP2013/003522 JP2013003522W WO2013190788A1 WO 2013190788 A1 WO2013190788 A1 WO 2013190788A1 JP 2013003522 W JP2013003522 W JP 2013003522W WO 2013190788 A1 WO2013190788 A1 WO 2013190788A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light source
source device
surface light
notch
point
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/003522
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
卓 松村
吉弘 川崎
林　一英
山田　晃久
平田　昌彦
敬一 材津
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to US14/408,815 priority Critical patent/US9448352B2/en
Priority to JP2014520905A priority patent/JP6021082B2/ja
Publication of WO2013190788A1 publication Critical patent/WO2013190788A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038—Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity

Definitions

  • the present disclosure relates to a surface light source device used for a liquid crystal display device or the like.
  • Patent Document 1 discloses a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device includes a surface light source device that diffuses light emitted from a point light source in a planar manner.
  • the conventional surface light source device has a problem that the luminance distribution cannot be made uniform enough. Therefore, in the conventional liquid crystal display device, in addition to the surface light source device, an optical sheet such as a diffusion sheet for diffusing the light emitted from the surface light source device is provided.
  • the present disclosure provides a surface light source device that can make the luminance distribution uniform without providing an optical sheet.
  • the surface light source device is a surface light source device that takes in light emitted from a point light source from an end surface and emits it from a main surface.
  • a plurality of structures having a reflecting surface facing the point light source are formed on the facing surface facing the main surface inside the surface light source device.
  • the structure has a cutout part in which a part of the reflection surface is cut out in the longitudinal direction and the height direction of the structure.
  • the surface light source device can make the luminance distribution uniform with a single surface light source device without providing an optical sheet.
  • FIG. 1 is a perspective view of a surface light source device according to a first embodiment.
  • A The top view of the surface light source device concerning Embodiment 1
  • (b) The figure which looked at the surface light source device concerning Embodiment 1 from the point light source side
  • the figure which looked at the structure of the surface light source device concerning Embodiment 1 from the main surface side The figure which looked at the structure of the surface light source device concerning Embodiment 1 from the point light source side
  • B) The figure which looked at the structure from the point light source side The figure which shows the cross section of the structure of the surface light source device concerning Embodiment 1.
  • FIG. The figure which shows the relationship between the angle of the reflective surface of the structure of the surface light source device concerning Embodiment 1, and brightness
  • FIG. The figure which looked at the structure when there is no notch in the surface light source device concerning Embodiment 1 from the main surface side The figure which looked at the structure when there is a notch in the surface light source device concerning Embodiment 1 from the main surface side
  • FIG. 1 The figure which looked at the structure without a notch in the surface light source device concerning Embodiment 1 from the point light source side.
  • FIG. 1 The figure which looked at the structure from the point light source side in the surface light source device concerning Embodiment 1.
  • FIG. 1 The figure which looked at the structure torn by the notch part in the surface light source device concerning Embodiment 1 from the point light source side.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining measurement of luminance angle characteristics at a substantially central portion of the surface light source device according to the first embodiment;
  • the figure which showed the luminance angle characteristic of the approximate center part of the surface light source device by the state of the notch of the structure of the surface light source device concerning Embodiment 1 The figure in case the cross section cut
  • disconnected along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure of the surface light source device concerning Embodiment 1 is a triangle shape.
  • disconnected along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure of the surface light source device concerning Embodiment 1 is a substantially circular arc shape.
  • disconnected along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure of the surface light source device concerning Embodiment 1 is a substantially polygon shape.
  • disconnected along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure of the surface light source device concerning Embodiment 1 is a substantially trapezoid shape.
  • disconnected along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure of the surface light source device concerning Embodiment 1 is a triangle shape.
  • disconnected along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure of the surface light source device concerning Embodiment 1 is a substantially circular arc shape and a substantially polygonal shape.
  • FIG. Plan view of surface light source device according to Embodiment 5 The enlarged view of area
  • FIG. The figure of the surface light source device at the time of making the point light source 3 in Embodiment 5 light-emit The figure of the surface light source device at the time of making the point light source 51 in Embodiment 5 light-emit The enlarged view of the area
  • FIG. 7 illustrates a structure of a display device in Embodiment 6.
  • FIG. 1 is a perspective view of the surface light source device according to the first embodiment.
  • 2A is a plan view of the surface light source device according to the first embodiment
  • FIG. 2B is a diagram (cross-sectional view) of the surface light source device according to the first embodiment as viewed from the point light source side.
  • the surface light source device 1 is formed by molding a transparent resin having a large refractive index such as polycarbonate resin or acrylic resin into a plate shape.
  • the surface light source device 1 has a main surface 2 and a facing surface 21 (a surface on the back side of the main surface 2) facing the main surface 2.
  • the surface light source device 1 includes therein a plurality of structures 4 formed by cutting a resin between the main surface 2 and the facing surface 21 into a groove shape from the facing surface 21 side.
  • the surface light source device 1 changes the light guide state of the light emitted from the point light source 3 and propagates in the surface light source device 1 with the plurality of structures 4 and outputs it from the main surface 2 to the outside.
  • the size of the main surface 2 is 70 mm long and 70 mm wide.
  • the thickness of the surface light source device 1 is 2 mm in a direction perpendicular to the main surface 2.
  • the point light source 3 is installed in close contact with the end surface of the surface light source device 1.
  • Each structure 4 is formed in a substantially arc shape with the point light source 3 as the center.
  • the structures 4 are arranged concentrically at a predetermined pitch with the point light source 3 as the center.
  • the structure 4 in a substantially arc shape with the point light source 3 as the center, the light propagating in the surface light source device 1 is efficiently reflected by each structure 4. Thereby, the emission efficiency from the main surface 2 can be raised.
  • FIG. 3 is a perspective view of the structure 4 formed inside the surface light source device 1 according to the first embodiment.
  • the structure 4 is an optical structure formed by cutting the resin between the main surface 2 and the facing surface 21 in the surface light source device 1 into a groove shape from the facing surface 21 side.
  • the structure 4 is formed so that a cross section cut along a direction orthogonal to the longitudinal direction has a trapezoidal shape.
  • the structure 4 includes a notch 6 that looks like a part of the structure 4 that is notched, and a notch remaining part 8 that looks like a part that remains without cutting away a part of the structure 4.
  • the notch remaining portion 8 is formed by cutting the resin on the facing surface 21 side from the facing surface 21 by a depth H1.
  • the notch 6 is formed by cutting the resin on the facing surface 21 side from the facing surface 21 by a depth H2. Therefore, a step (notch) between the notch portion 6 and the notch remaining portion 8 of the structure 4 is the difference h1 between the depth H1 of the notch remaining portion 8 and the depth H2 of the notch portion 6. Occurs. Thereby, as for the notch part 6, a part of reflective surface 5 is notched in the longitudinal direction and height direction of a structure.
  • the depth H2 of the notch 6 is 0.5 ⁇ m.
  • FIG. 4 is a view of the structure 4 of the surface light source device 1 according to the first embodiment as viewed from the main surface 2 side.
  • the structures 4 are arranged at a pitch p1 (for example, 0.3 mm pitch).
  • the light propagating in the surface light source device 1 is reflected not only by the reflection surface 5 but also by the side surface 7 of the cutout portion 6 and emitted from the main surface 2. Therefore, the light emission efficiency can be increased.
  • FIG. 5 is a view of the structure 4 shown in FIG. 4 as viewed from the point light source 3 side.
  • cutout portions 6 and cutout remaining portions 8 are alternately provided along the longitudinal direction thereof.
  • FIG. 6A is a diagram of the structure 4 as viewed from the main surface 2 side when the shape of the cutout portion 6 is an arc shape in the surface light source device 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 6B is a view of the structure 4 as seen from the point light source 3 side.
  • the light L propagating through the surface light source device 1 is not only from the reflection surface 5 but also from the substantially arc-shaped cutout portion 6 of the structure 4.
  • the light is also reflected by the side surface 7 and emitted from the main surface 2. Therefore, the light emission efficiency can be increased.
  • FIG. 7 is a view showing a cross section cut along a direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure 4.
  • the angle ⁇ m1 of the reflecting surface 5 is 50 °
  • the length t1 of the upper end of the structure 4 is 2 ⁇ m (see FIG. 4).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the angle ⁇ m1 of the reflection surface of the structure 4 of the surface light source device 1 according to the first embodiment, luminance, and luminance unevenness.
  • the luminance on the vertical axis is normalized with the maximum luminance value being 1, and the luminance unevenness is represented by (maximum luminance ⁇ minimum luminance) / (maximum luminance + minimum luminance).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the height of the structure 4 of the surface light source device 1 according to the first embodiment and the distance from the point light source 3 to an arbitrary point.
  • the horizontal axis indicates the distance r1 (see FIG. 2) from the light emitting surface of the point light source 3 to an arbitrary point R1 on the main surface 2 of the surface light source device 1, and the vertical axis indicates the height H1 of the structure 4.
  • the height H1 of the structure 4 is increased as the distance r1 is increased.
  • the height H1 of the structure 4 is changed from 3 to 70 ⁇ m as the distance r1 increases.
  • the lower base y1 of the structure 4 changes from 7 to 119 ⁇ m because the angle ⁇ m1 of the reflecting surface 5 is 50 °.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the height of the structure 4 and the angle A1-O1-R1 ( ⁇ 1) in the first embodiment (see FIG. 2).
  • the horizontal axis indicates the angle ⁇ 1 (angle A1-O1-R1) in FIG. 2, and the vertical axis indicates the height H1 of the structure 4.
  • the height H1 of the structure 4 increases.
  • the distance r1 increases, the height H1 of the structure 4 increases to a maximum of 100 ⁇ m.
  • FIG. 43 (a) is a plan view of the surface light source device 10 having a structure without a notch
  • FIG. 43 (b) is a view of the surface light source device 10 as seen from the point light source side.
  • the surface light source device 10 has a structure 9.
  • the size of the main surface 2 is 70 mm long and 70 mm wide.
  • the thickness in the direction perpendicular to the main surface 2 of the surface light source device 10 is 2 mm.
  • the point light source 3 is installed in close contact with the end surface of the surface light source device 1.
  • the structure 9 is formed in a substantially arc shape with the point light source 3 as the center.
  • the structures 9 are arranged concentrically with a pitch p101 (for example, 0.3 mm pitch) around the point light source 3.
  • the structure 9 is not provided with a portion corresponding to the cutout portion of the present embodiment.
  • FIGS. 11 and 44 are diagrams showing luminance distributions of the surface light source device 1 of the present embodiment and the surface light source device 10 having a structure without a notch. Specifically, FIG. 11 and FIG. 44 show the luminance distribution of the surface light source device alone in each area when the main surface of the surface light source device is divided into nine areas (the maximum luminance in all areas is assumed to be 1).
  • FIG. in the surface light source device 10, as shown in FIG. 43A a bright line F ⁇ b> 101 is generated from the point light source 3, and the bright line F ⁇ b> 101 penetrates the central portion of the surface light source device 10. Therefore, the brightness of the area where the bright line F101 runs increases.
  • the surface light source device 1 of the present embodiment as shown in FIG.
  • the luminance is uniform over almost the entire surface.
  • the surface light source device 1 having the structure 4 of the present embodiment can suppress the occurrence of bright lines and uneven luminance distribution compared to the surface light source device 10. Therefore, the surface light source device 1 of the present embodiment is more uniform in luminance than the surface light source device 10.
  • FIG. 12 to 14 are views of the structure as viewed from the main surface 2 side.
  • FIG. 13 shows a structure 4 having a structure of 0 ⁇ h ⁇ H, that is, a notch 6.
  • FIG. 15 is a view of the structure 11 having no notch as shown in FIG. 12 as viewed from the point light source direction.
  • FIG. 16 is a view of the structure 4 having the notch 6 as shown in FIG. 13 as viewed from the point light source 3 side.
  • FIG. 17 is a view of the divided structure 12 as shown in FIG. 14 as seen from the point light source direction.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the measurement of the luminance angle characteristic at the substantially central portion of the surface light source device 1 of the first embodiment.
  • An approximate center of the main surface 2 of the surface light source device 1 is defined as an observation point Q.
  • the luminance of the light incident from the point light source 3 on the end face of the surface light source device 1 and reflected by the structure 4 at the observation point Q and emitted is observed in the QU direction.
  • an angle formed between the normal N and QU is defined as an observation angle ⁇ s.
  • the value of the observation angle ⁇ s in the A direction of the line segment OA is positive, and the value of the observation angle ⁇ s in the O direction is negative.
  • FIG. 19 is a diagram showing luminance angle characteristics of a substantially central portion of the surface light source device according to the state of the cutout portion 6 of the structure 4 of the surface light source device 1 according to the first embodiment.
  • Light incident on the main surface side edges 15, 16, 17 and the apex portions 19, 20 of the reflecting surfaces 13, 5, 14 causes scattering. Therefore, as shown in FIG. 19, in the structure (structure shown in FIG. 13) in which the main surface side edges and vertexes of the reflecting surface are most present (the structure shown in FIG. 13), the luminance angle characteristic distribution is gradual and the luminance Results with excellent uniformity can be obtained.
  • the main surface side edges and apexes of the reflecting surface 14 are less than those in the structure 4 in FIG. 13. Therefore, the directivity of the emitted light is increased in the front direction. Therefore, the difference in brightness between the location where the structure 12 is present and the location where the structure 12 is not present becomes large, resulting in uneven brightness.
  • the directivity of the emitted light is further increased in the front direction, and the brightness is further uneven.
  • the scattering site (the main surface side edge and the apex of the reflecting surface) can be increased / decreased.
  • the directivity of the light emitted from the main surface can be controlled.
  • the total area of the reflecting surface can be increased or decreased.
  • emitted from the main surface can also be controlled.
  • FIG. 20 to 23 are schematic diagrams depicting the behavior of the light L propagating through the surface light source device.
  • FIG. 20 shows a structure 4B having a substantially trapezoidal cross section cut along a direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • FIG. 21 shows a structure 4C having a triangular cross-section cut along a direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • FIG. 22 shows a structure 4 ⁇ / b> D whose cross-sectional shape cut along a direction orthogonal to the longitudinal direction is a substantially arc.
  • FIG. 20 shows a structure 4B having a substantially trapezoidal cross section cut along a direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • FIG. 21 shows a structure 4C having a triangular cross-section cut along a direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • FIG. 22 shows a structure 4 ⁇ / b> D whose cross-sectional shape cut along a direction orthogonal to the longitudinal direction is a substantially arc.
  • FIG. 23 shows a structure 4E having a substantially polygonal cross section cut along a direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • the emission angle and brightness of the reflected light can be controlled by increasing or decreasing the angle ⁇ m1 (see FIG. 7) of the reflecting surface 5.
  • the cross-sectional shape is a substantially circular arc or a substantially polygonal shape, the reflected light is scattered in various directions.
  • FIGS. 24 to 26 show the luminance angle characteristics when the cross-sectional shape is changed.
  • the horizontal axis indicates the observation angle ⁇ s
  • FIG. 24 shows luminance angle characteristics when the cross-sectional shape cut along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure of the surface light source device as shown in FIG. 20 is substantially trapezoidal.
  • FIG. 25 shows luminance angle characteristics when the cross-sectional shape as shown in FIG. 21 is a triangle.
  • FIG. 26 shows the luminance angle characteristics when the cross-sectional shape shown in FIG. 22 or FIG. 23 is a substantially arc shape and a substantially polygonal shape.
  • the emitted light has steep directivity.
  • the angle ⁇ m of the reflecting surface is set to a predetermined angle, the area of the structure viewed from the main surface side is smaller than when the cross-sectional shape is a triangle and is substantially trapezoidal. Therefore, more structures can be arranged in the surface light source device than when the triangular cross-section is substantially trapezoidal. Therefore, the absolute value of luminance can be increased as indicated by TE in FIG.
  • the cross-sectional shape is a substantially circular arc and a substantially polygonal shape, the amount of scattered reflected light is large. Therefore, as shown in FIG. 26, the emitted light has a directional characteristic that is gentler than that of a triangular or trapezoidal cross section.
  • the surface light source device in which the structure is formed in a substantially arc shape and is concentrically arranged is shown.
  • the arrangement of the structure and the physical structure of the structure and the surface light source device are shown.
  • Various shapes and dimensions can be freely set in design instead of those described in the first embodiment.
  • the pitch between the structures and the width and height of the notches in the structures may be partially changed depending on the mounting position of the surface light source device.
  • the number of light sources and the like are not limited to the above example, and may be changed according to the intended use. In FIG.
  • the cross section cut along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure 4D is a part of an arc, but may be a part of another arc such as a semicircle.
  • the shape of the cross section of FIGS. 20 to 23 is not limited to the described shape, and may be a shape combining a trapezoid, a triangle, an arc, or a polygon.
  • the structure in the surface light source device of Embodiment 1, there is only one surface on which the structure is formed, but it may be provided on two or more surfaces.
  • the structure may be formed not only on the main surface but also on a surface facing the main surface of the surface light source device.
  • the substantially arcuate structure 4 is arranged concentrically with the point light source 3 as the reference point (center), but the structure 4 is located away from the point light source 3. May be arranged concentrically with reference point (center). Even in this case, the same effect as the surface light source device of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 27 is a plan view of the surface light source device 22 according to the second embodiment.
  • the surface light source device 22 according to the second embodiment causes light emitted from the point light source 3 to enter the surface light source device 22 through the light incident notch 21. That is, the light entrance notch 21 is formed in a concave shape on the incident surface of the surface light source device 22.
  • the light incident notch 21 is formed in an arc shape centered on the point light source 3 on the incident surface of the surface light source device 22.
  • the size of the main surface 2 of the surface light source device 22 is 70 mm long and 70 mm wide.
  • the thickness in the direction perpendicular to the surface 2 is 2 mm.
  • Structures 4 are concentrically arranged at a pitch p2 (for example, 0.3 mm pitch) with one point light source 3 as the center.
  • the diffraction state of light that enters the surface light source device 22 from the point light source 3 in the light incident notch 21 changes. Therefore, the shape of the structure 4 such as the height is different from that of the structure 4 of the first embodiment.
  • FIG. 28 is a diagram showing a luminance distribution of the surface light source device 22.
  • the light emitted from the point light source 3 is diffracted in various directions when entering the surface light source device 22 through the end face of the light entrance notch 21. That is, the light incident on the surface light source device 22 spreads in various directions. Therefore, the light propagation efficiency to the entire interior of the surface light source device 22 is improved, and the light can be evenly emitted from the main surface. Accordingly, the luminance uniformity is further improved over almost the entire main surface of the surface light source device 22.
  • the surface light source device 22 having the structure 4 when the surface light source device 22 having the structure 4 is caused to emit light, generation of bright lines and luminance distribution unevenness are suppressed as compared with the case where light is emitted from a surface light source device that does not have the light incident notch 21. can do. Therefore, the surface light source device 22 of the present embodiment can make the luminance distribution uniform.
  • the light entrance notch 21 is formed in the substantially circular arc shape centering on the point light source 3, it may be formed in polygonal shape. Even in this case, the light incident on the surface light source device 22 can be diffracted in various directions.
  • FIG. 29A is a plan view of the surface light source device according to the second embodiment
  • FIG. 29B is a diagram of the surface light source device according to the first embodiment as viewed from the point light source side.
  • the structures 4 are formed in a substantially linear shape and are arranged in parallel at a predetermined pitch.
  • the size of the main surface 2 of the surface light source device 24 is 70 mm long and 70 mm wide, and the thickness in the direction perpendicular to the main surface 2 of the surface light source device 24 is 2 mm.
  • One point light source 3 is installed in close contact with the end surface of the surface light source device 24.
  • the distance in the width direction of an arbitrary point R29 on the surface light source device 24 is X29
  • the distance in the normal direction of the structure 4 is Y29.
  • the structure 4 of the surface light source device 24 of Embodiment 3 has two types of structures. Two types of structures are arranged according to a predetermined rule. 30 and 31 are views of the two types of structures 25 and 26 viewed from the point light source 3 side.
  • the length x30 of the notch 6 is constant, and the position of the notch 6 is variable (d30a ⁇ d30b as shown in FIG. 30). Further, the length of the notch remaining portion 8 is set to z30.
  • 32 to 34 are diagrams showing changes in the shape and arrangement of the structures 4 (25, 26) in the surface light source device 24 of the third embodiment.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating the relationship between the distance Y29 in the normal direction of the structure 4 of the surface light source device 24 according to the third embodiment and the pitch p29 of the structure 4.
  • the horizontal axis indicates the distance Y29 in the normal direction of the structure 4 at an arbitrary point R29 on the surface light source device 24, and the vertical axis indicates the pitch p29 of the structures 4. As the distance from the point light source 3 increases, the pitch p29 increases.
  • FIG. 33 is a diagram showing the relationship between the distance X29 in the width direction of an arbitrary point R29 on the surface light source device 24 of Embodiment 3 and the length z30 of the notch remaining portion 8 of the structure 4 (25). It is.
  • the horizontal axis indicates the distance X29 in the width direction of an arbitrary point R29 on the surface light source device 24, and the vertical axis indicates the length z30 of the notch remaining portion 8 of the structure 4.
  • the absolute value of the distance X29 in the width direction of an arbitrary point R29 on the surface light source device 24 increases, that is, the point R29
  • the length z30 of the notch remaining portion 8 is increased.
  • the efficiency of emitting light propagating in the surface light source device 24 to the main surface 2 is increased.
  • the structure 4 (25) at a position far from the point light source 3 (a position where r29 is large) the length z30 of the notch remaining portion 8 is made almost constant, and the light propagating in the surface light source device 24 is mainly used. The light can be evenly emitted to the surface 2.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating a relationship between a distance X29 in the width direction of an arbitrary point R29 on the surface light source device 24 according to the third embodiment and the length x31 of the cutout portion 6 of the structure 26.
  • the horizontal axis indicates the distance X29 in the width direction of an arbitrary point R29 on the surface light source device 24, and the vertical axis indicates the length x31 of the notch 6 of the structure 26.
  • the length x31 of the notch 6 is made substantially constant. As a result, the light propagating through the surface light source device 24 can be evenly emitted from the main surface 2.
  • the absolute value of the distance X29 in the width direction of an arbitrary point R29 on the surface light source device 24 increases.
  • the length x31 of the notch 6 is made smaller as R29 moves away from the point light source 3 (center position). Thereby, the efficiency of emitting light propagating through the surface light source device 24 from the main surface 2 is increased.
  • the surface light source device 24 in which the structures 4 are formed substantially in a straight line and arranged in parallel is shown.
  • the 24 physical shapes and dimensions can be freely set in design.
  • the structure 4 may be formed in a substantially arc shape.
  • the shapes and dimensions of the cutout portion 6 and the cutout remaining portion 8 may be those described in the first embodiment.
  • the number of point light sources 3 is not limited to the above example, and may be changed according to the intended use.
  • the structure 4 may have a cross section shown in FIGS. 20 to 23 or a combination thereof.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating the surface light source device 28 according to the fourth embodiment.
  • the center point reference point
  • the structures 29 in the vicinity of the point light source 3 are formed in an arc shape with the reference point k36 as a center point, and are arranged concentrically.
  • the structures 30 apart from the point light source 3 are formed in a circular arc shape with the point light source 3 as the center point O36, and are arranged concentrically.
  • the dimensions of the surface light source device 28 are the same as those of the surface light source device 1 of the first embodiment. As shown in FIG. 35, by shifting the center point of the arc from the reference point k36 according to the distance from the point light source 3, the amount of emitted light can be reduced in the region where the structures 29 are arranged, and the structure 30 The amount of emitted light can be increased in the arranged region. That is, the amount of emitted light can be adjusted for each predetermined area.
  • the fourth embodiment may be combined with the contents disclosed in the first to third embodiments as necessary.
  • the shape of the structure is not limited to the arc shape, but may be a rectangle or a spiral shape.
  • Embodiment 5 A surface light source device according to Embodiment 5 will be described with reference to the drawings.
  • the surface light source device according to the fifth embodiment can display characters or figures.
  • FIG. 36 is a plan view of the surface light source device 31 according to the fifth embodiment.
  • the surface light source device 31 in the fifth embodiment includes two point light sources 3 and 51.
  • the two point light sources 3 and 51 are disposed on end faces that are not opposed to each other.
  • the surface light source device 31 includes a structure 52 and a structure 53 that are arranged orthogonal to each other.
  • the structure 52 is provided in a direction (line A37 direction) orthogonal to the end face on which the point light source 3 is disposed.
  • the structure 53 is provided in a direction (line B37 direction) orthogonal to the end face on which the point light source 51 is disposed.
  • the dimensions (size and thickness) of the surface light source device 31 are the same as those of the surface light source device 1 of the first embodiment.
  • FIG. 37 is an enlarged view of a certain region W37 on the surface light source device 31.
  • FIG. A portion that is desired to be strongly illuminated with light from the point light source 3 is referred to as WA38, and a portion that is desired to be strongly illuminated with light from the point light source 51 is referred to as WB38.
  • WA38 a portion that is desired to be strongly illuminated with light from the point light source 51
  • WB38 a portion that is desired to be strongly illuminated with light from the point light source 51
  • Both the structure 52 and the structure 53 are formed in the surface light source device 31. Only a notch 54 is formed at a portion where the portion other than the WA 38 of the structure 52 and the portion other than the WB 38 of the structure 53 overlap.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating a state in which the point light source 3 of the surface light source device 31 according to the fifth embodiment is caused to emit light.
  • FIG. 39 is a diagram illustrating a state in which the point light source 51 of the surface light source device 31 according to the fifth embodiment emits light.
  • the surface light source device 31 can display light by reflecting light only from the structure in the region where the character is formed and emitting the light.
  • the area for forming characters is the area indicated by WA38 for the light from the point light source 3 (character “A” in FIG. 38), and the area indicated by WB38 for the light from the point light source 51 (FIG. 39). Character “B”). Different characters can be displayed by switching the lighting of the point light sources 3 and 51.
  • FIG. 40 is an enlarged view of the W38 region in FIG. In the WA38 region, more cutout remaining portions 55 are formed in the structure 52 than in other regions.
  • the reflection surface of the notch remaining portion 55 (white portion in FIG. 40) shines.
  • the entire WA 38 area is illuminated, and the letter “A” is displayed as shown in FIG.
  • FIG. 41 is an enlarged view of the W38 region of FIG. In the WB 38 region, more notch remaining portions 56 are formed in the structure 53 than in other regions.
  • the reflection surface of the cutout remaining portion 56 (white portion in FIG. 41) shines.
  • the entire WB 38 area is illuminated, and the letter “B” is displayed as shown in FIG.
  • the letter “A” can be displayed by turning on the point light source 3
  • the letter “B” can be displayed by turning on the point light source 51.
  • characters are displayed.
  • symbols or designs other than characters may be displayed.
  • the two point light sources 3 and 51 and the two-direction structures 52 and 53 are arranged. However, if three or more point light sources and structures corresponding to the three or more point light sources are arranged, the point light sources are switched. With this, it is possible to switch and display three or more characters and symbols.
  • a surface light source device corresponding to two point light sources is shown.
  • the technical idea of the present embodiment can be applied to the case where the number of point light sources is only one or three or more.
  • a surface light source device having a rectangular parallelepiped shape with a square main surface and a small dimension in the thickness direction.
  • the shape of the surface light source device is not limited to a rectangular parallelepiped, but may be a polyhedron having four or more end surfaces, and a point light source may be installed on each end surface.
  • the number of characters, figures, etc. corresponding to the number of end faces on which the point light sources are installed is displayed. be able to.
  • the surface light source device of the fifth embodiment displays characters, figures, and the like by light emitted from the main surface.
  • the surface light source device may be a surface illumination that emits light from almost the entire main surface without being limited to letters and figures.
  • a first light source that emits light of a certain wavelength is installed on a predetermined end surface of the surface light source device, and a second light source that emits light of a different wavelength is different. You may install in an end surface.
  • the structure that is orthogonal to the first light source can efficiently reflect and emit the light emitted from the first light source, and the structure that is orthogonal to the second light source.
  • the body can efficiently reflect and emit the light emitted from the second light source. Note that the structure described in Embodiments 1 to 4 can be applied as the structure of this example.
  • FIG. 42 is a block diagram showing an example of the configuration of the liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 30, a light source 3 constituting a backlight for the liquid crystal panel 30, and the surface light source device 1 of the first embodiment.
  • the surface light source device the surface light source device according to any one of the second to fourth embodiments may be provided instead of the surface light source device 1 according to the first embodiment.
  • the liquid crystal display device of the present embodiment does not provide an optical sheet such as a diffusion sheet that has been conventionally used to suppress bright lines and luminance unevenness.
  • the surface light source device 1 takes light emitted from the point light source 3 from the end face and emits the light.
  • a plurality of structures 4 having a reflecting surface 5 facing the point light source 3 are formed on the facing surface 21 facing the main surface 2.
  • the structure 4 has a notch 6 in which a part of the reflection surface 5 is missing in the longitudinal direction and the height direction of the structure 4. Thereby, the bright line in the main surface 2 and brightness
  • the structure 4 may be formed in a substantially linear shape on the facing surface 21. Thereby, formation of the structure 4 by mechanical cutting etc. becomes easy.
  • the structure 4 may be formed in a substantially arc shape centered on the point light source 3 on the facing surface 21. Thereby, the light emission efficiency of the main surface 2 can be increased.
  • the shape of the notch 6 when the notch 6 is viewed from the point light source 3 may be substantially trapezoidal.
  • the light propagating in the surface light source device is reflected by the side surface of the substantially trapezoidal cutout portion 6, and the light can be emitted from the main surface 2. Therefore, the light emission efficiency can be increased.
  • the shape of the notch 6 when the notch 6 is viewed from the point light source 3 may be a substantially arc shape.
  • the light propagating in the surface light source device 1 is reflected by the side surface 7 of the substantially arc-shaped cutout portion 6. For this reason, light can be dispersed and emitted from the main surface 2, and the light emission efficiency can be increased.
  • the length of the notch 6 in the longitudinal direction of the structure 4 may be varied depending on the position on the facing surface 21 of the structure 4. Thereby, the area of the reflective surface 5 of the structure 4 changes with the position on the opposing surface 21, and the emitted light quantity for every position can be adjusted.
  • the length of the notch remaining portion 8 in the longitudinal direction of the structure 4 may be varied depending on the position on the facing surface 21 of the structure 4. Thereby, the area of the reflective surface 21 of the structure 4 changes with the position on the opposing surface 21, and the emitted light quantity for every position can be adjusted.
  • the cross-sectional shape of the structure 4 along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure 4 may be a substantially polygon. Thereby, the light reflected by the reflective surface 5 can be scattered.
  • the cross-sectional shape of the structure 4 along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure 4 may be a substantially trapezoid.
  • the reflective surface 5 can be set to an arbitrary angle, and the brightness of the reflected light can be controlled.
  • the cross-sectional shape of the structure 4 along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure 4 may be a triangle.
  • the reflective surface 5 can be set to an arbitrary angle, and the brightness of the reflected light can be controlled.
  • the angle ⁇ m1 of the reflecting surface 5 is aligned and the cross section is a trapezoidal shape, the area of the structure 4 is reduced when viewed from the main surface 2 side. Therefore, more structures 4 can be arranged in the surface light source device 1 than in the case of a trapezoid, and the luminance can be increased.
  • the cross-sectional shape of the structure 4 along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the structure 4 may be a substantially arc shape. Thereby, the light reflected by the reflective surface 5 can be scattered.
  • the directivity of the emitted light from the main surface 2 can be controlled and the absolute value of the brightness can be adjusted by increasing or decreasing the height h of the notch 6.
  • the structure when a plurality of point light sources are provided, the structure may be provided corresponding to each point light source. Thereby, the light quantity for every light source can be adjusted with the structure corresponding to each light source.
  • the surface light source device of each embodiment can suppress unevenness of the bright line and the luminance distribution with a single surface light source device without using an optical sheet. Further, since an optical sheet is unnecessary, attenuation of the amount of light that occurs when passing through the optical sheet is eliminated. Therefore, the brightness of the light emitted from the point light source 3 can be increased while using the same LED. Moreover, when achieving the same luminance, the number of light sources can be reduced, or the power energy consumed by the light sources can be suppressed. Furthermore, the directivity of the light emitted from the main surface 2 can be controlled by increasing or decreasing the amount of the notch 6 of the structure 4.
  • the structure of the surface light source device is formed in a groove shape.
  • the groove may not be formed as the structure.
  • the structure may be formed of a material having different optical characteristics inside the surface light source device.
  • the surface light source device of the present disclosure is useful as a display backlight using LEDs, a thin illumination device such as design illumination, and an image display device such as an advertisement for information terminals such as smartphones and car navigation systems.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)

Abstract

面光源装置１は、光源から出射された光を端面から取り込み主表面から出射させる。面光源装置１内部において主表面に対向する対向面２１上に、点光源に対向する反射面５を有する複数の構造体４が形成されている。構造体４は、構造体４の長手方向及び高さ方向において反射面５の一部が欠落した切り欠き部６を有する。

Description

面光源装置
　本開示は、液晶表示装置等に用いられる面光源装置に関する。
　特許文献１は、液晶表示装置を開示している。液晶表示装置は、点光源から出射された光を面的に拡散させる面光源装置を備える。
特開２００４－５３６６５号公報
　従来の面光源装置では、輝度分布を十分に均一化できないという問題がある。そのため、従来の液晶表示装置では、面光源装置に加え、さらに、面光源装置から出射された光を拡散させる拡散シート等の光学シートを設けている。
　本開示は、光学シートを設けることなく輝度分布を均一化できる面光源装置を提供する。
　本開示にかかる面光源装置は、点光源から出射された光を端面から取り込み主表面から出射させる面光源装置である。面光源装置内部において主表面に対向する対向面上に、点光源に対向する反射面を有する複数の構造体が形成されている。構造体は、構造体の長手方向及び高さ方向において反射面の一部が切り欠かれた切り欠き部を有する。
　本開示にかかる面光源装置は、光学シートを設けることなく面光源装置単体で輝度分布を均一化できる。
実施の形態１にかかる面光源装置の斜視図 （ａ）実施の形態１にかかる面光源装置の平面図、（ｂ）実施の形態１にかかる面光源装置を点光源側から見た図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体の斜視図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体を主表面側から見た図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体を点光源側から見た図 （ａ）実施の形態１にかかる面光源装置において切り欠き部の形状が円弧形状である場合に構造体を主表面側から見た図、（ｂ）同構造体を点光源側から見た図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体の断面を示す図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体の反射面の角度と輝度及び輝度分布との関係を示す図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体の高さと点光源からの任意の点までの距離との関係を示す図 実施の形態１における構造体の高さと角度Ｏ１―Ａ１―Ｒ１（θ１）との関係を示した図 実施の形態１にかかる面光源装置の輝度分布を示す図 実施の形態１にかかる面光源装置において切り欠き部が無い場合の構造体を主表面側から見た図 実施の形態１にかかる面光源装置において切り欠き部が有る場合の構造体を主表面側から見た図 実施の形態１にかかる面光源装置において切り欠き部により分断された構造体を主表面側から見た図 実施の形態１にかかる面光源装置において切り欠き部が無い構造体を点光源側から見た図 実施の形態１にかかる面光源装置において構造体を点光源側から見た図 実施の形態１にかかる面光源装置において切り欠き部により断裂した構造体を点光源側から見た図 実施の形態１にかかる面光源装置の略中心部分の輝度角度特性の測定を説明するための図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体の切り欠き部の状態による面光源装置の略中心部分の輝度角度特性を示した図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体の長手方向に直交する方向に沿って切断した断面が略台形形状である場合の図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体の長手方向に直交する方向に沿って切断した断面が三角形形状である場合の図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体の長手方向に直交する方向に沿って切断した断面が略円弧形状である場合の図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体の長手方向に直交する方向に沿って切断した断面が略多角形形状である場合の図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体の長手方向に直交する方向に沿って切断した断面が略台形形状である場合の輝度角度特性を示した図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体の長手方向に直交する方向に沿って切断した断面が三角形形状である場合の輝度角度特性を示した図 実施の形態１にかかる面光源装置の構造体の長手方向に直交する方向に沿って切断した断面が略円弧形状及び略多角形形状である場合の輝度角度特性を示した図 実施の形態２にかかる面光源装置の平面図 実施の形態２にかかる面光源装置の輝度分布を示す図 （ａ）実施の形態２にかかる面光源装置の平面図、（ｂ）実施の形態１にかかる面光源装置を点光源側から見た図 実施の形態３にかかる面光源装置の構造体を点光源側から見た図 実施の形態３にかかる面光源装置の構造体を点光源側から見た図 実施の形態３にかかる面光源装置の構造体の法線方向の距離と構造体のピッチとの関係を示した図 実施の形態３にかかる面光源装置上の任意の点の幅方向の距離と、構造体の切り欠き残存部の長さとの関係を示した図 実施の形態３にかかる面光源装置上の任意の点の幅方向の距離と、構造体の切り欠き部の長さとの関係を示した図 実施の形態４にかかる面光源装置を示す図 実施の形態５にかかる面光源装置の平面図 実施の形態５における面光源装置上の領域Ｗ３７の拡大図 実施の形態５における点光源３を発光させた場合の面光源装置の図 実施の形態５における点光源５１を発光させた場合の面光源装置の図 実施の形態５における点光源３を発光させた場合の面光源装置上の領域Ｗ３８の拡大図 実施の形態５における点光源５１を発光させた場合の面光源装置上の領域Ｗ３８の拡大図 実施の形態６における表示装置の構成を示す図 （ａ）従来の面光源装置の平面図、（ｂ）従来の面光源装置を点光源側から見た図 従来の面光源装置の輝度分布を示す図
　以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
（実施の形態１）
　図１は実施の形態１にかかる面光源装置の斜視図である。図２（ａ）は実施の形態１にかかる面光源装置の平面図、図２（ｂ）は、実施の形態１にかかる面光源装置を点光源側から見た図（断面図）である。面光源装置１は、ポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂等の透明で屈折率の大きな樹脂を板状に成形したものである。面光源装置１は、主表面２と、主表面２と対向する対向面２１（主表面２の裏側の面）とを有する。面光源装置１は、主表面２と対向面２１との間の樹脂を対向面２１側から溝状に削ることにより形成された複数の構造体４を内部に備える。面光源装置１は、点光源３から出射されて面光源装置１内を伝搬する光の導光状態を複数の構造体４で変化させて主表面２から外部に出力する。主表面２の大きさは、縦７０ｍｍ及び横７０ｍｍである。面光源装置１の厚みは、主表面２と垂直をなす方向に２ｍｍである。点光源３は面光源装置１の端面に密着して設置される。各構造体４は点光源３を中心として略円弧状に形成されている。また、構造体４は、点光源３を中心として同心状に所定のピッチで配列されている。構造体４を点光源３を中心として略円弧状に形成することで、面光源装置１内を伝搬している光が各構造体４で効率良く反射する。これにより、主表面２からの出射効率を上げることができる。
　図３は、実施の形態１にかかる面光源装置１の内部に形成された構造体４の斜視図である。本実施形態では、構造体４は、面光源装置１における主表面２と対向面２１との間の樹脂を対向面２１側から溝状に削ることにより形成された光学的な構造体である。図３の例では、構造体４は、その長手方向に直行する方向に沿って切断した断面が台形状となるように形成されている。構造体４は、構造体４の一部を切り欠いた部分のように見える切り欠き部６と、構造体４の一部を切り欠かずに残した部分のように見える切り欠き残存部８とを有する。実際は、切り欠き残存部８は、対向面２１側の樹脂を、対向面２１から深さＨ１だけ削って形成されている。切り欠き部６は、対向面２１側の樹脂を、対向面２１から深さＨ２だけ削って形成されている。そのため、構造体４の切り欠き部６と切り欠き残存部８との間には、切り欠き残存部８の深さＨ１と切り欠き部６の深さＨ２との差ｈ１の段差（切り欠き）が生じる。これにより、切り欠き部６は、構造体の長手方向及び高さ方向において反射面５の一部が切り欠かれる。切り欠き部６の深さＨ２は０．５μｍである。
　図４は、実施の形態１にかかる面光源装置１の構造体４を主表面２側から見た図である。構造体４は、ピッチｐ１（例えば０．３ｍｍピッチ）で配列されている。面光源装置１内を伝搬している光は、反射面５のみならず切り欠き部６の側面７によっても反射されて、主表面２から出射される。そのため、光の出射効率を上げることができる。
　図５は、図４に示す構造体４を点光源３側から見た図である。構造体４には、その長手方向に沿って切り欠き部６と、切り欠き残存部８が交互に設けられている。
　図６（ａ）は、実施の形態１にかかる面光源装置１において切り欠き部６の形状が円弧形状である場合に構造体４を主表面２側から見た図である。図６（ｂ）は、同構造体４を点光源３側から見た図である。図２に示す略台形形状の構造体４の場合と同様に、面光源装置１内を伝搬している光Ｌは、反射面５のみならず構造体４の略円弧状の切り欠き部６の側面７によっても反射されて、主表面２から出射される。そのため、光の出射効率を上げることができる。
　図７は、構造体４の長手方向に直交する方向に沿って切断した断面を示す図である。図７の構造体４では、反射面５の角度θｍ１は５０°とし、構造体４の上端の長さｔ１は２μｍとしている（図４参照）。
　図８は、実施の形態１にかかる面光源装置１の構造体４の反射面の角度θｍ１と輝度及び輝度ムラとの関係を示す図である。縦軸の輝度は最大輝度値を１として正規化し、輝度ムラは（最大輝度―最低輝度）／（最大輝度＋最低輝度）で表している。横軸は反射面の角度θｍ１を示す。図８に示されるように、θｍ１＝４０～６０°の間は輝度が高く、かつ輝度ムラが小さい。これらの点を考慮して、実施の形態１の面光源装置１においてはθｍ１＝５０°としている。
　図９は、実施の形態１にかかる面光源装置１の構造体４の高さと点光源３からの任意の点までの距離との関係を示す図である。横軸は、点光源３の発光表面から面光源装置１の主表面２上の任意の点Ｒ１までの距離ｒ１（図２参照）を示し、縦軸は構造体４の高さＨ１を示す。本実施形態では、構造体４の高さＨ１は、距離ｒ１が大きくなるにつれ、大きくなるようにしている。具体的に、図９の例では、構造体４の高さＨ１を、距離ｒ１が大きくなるにつれ、３～７０μｍまで変化させるようにしている。これに伴い、構造体４の下底ｙ１は、反射面５の角度θｍ１が５０°なので、７～１１９μｍまで変化する。
　図１０は、実施の形態１における構造体４の高さと角度Ａ１―Ｏ１―Ｒ１（θ１）との関係を示した図である（図２参照）。横軸は、図２中の角度θ１（角度Ａ１－Ｏ１―Ｒ１）を示し、縦軸は構造体４の高さＨ１を示す。角度θ１の絶対値が大きくなるにつれて構造体４の高さＨ１は大きくなる。また、距離ｒ１が大きくなるにつれ、構造体４の高さＨ１は最大１００μｍまで大きくなる。構造体４の高さＨ１を図８及び図９で示した分布にすることで、面光源装置１内を伝搬する光を主表面２全体からほぼ均一にかつ効率的に出射させることができる。
　図４３（ａ）は、切り欠き部がない構造体を有する面光源装置１０の平面図、図４３（ｂ）は、その面光源装置１０を点光源側から見た図である。面光源装置１０は構造体９を有する。面光源装置１０においては、本実施形態の面光源装置１と同様に、主表面２の大きさは縦７０ｍｍ及び横７０ｍｍである。また、面光源装置１０の主表面２と垂直をなす方向の厚みは２ｍｍである。点光源３は面光源装置１の端面に密着させて設置されている。構造体９は、点光源３を中心として略円弧状に形成されている。また、構造体９は、点光源３を中心として同心状にピッチｐ１０１（例えば０．３ｍｍピッチ）で配列されている。しかし、構造体９には、本実施形態の切り欠き部に相当するものは設けられていない。
　図１１及び図４４は、本実施形態の面光源装置１、及び切り欠き部がない構造体を有する面光源装置１０の輝度分布を示す図である。具体的に、図１１、図４４は、面光源装置の主表面を９個のエリアに分割した場合における、各エリアの面光源装置単体での輝度分布(全エリア中の最大輝度を１として正規化)を示した図である。面光源装置１０では、図４３（ａ）に示すように、点光源３から輝線Ｆ１０１が生じ、その輝線Ｆ１０１が面光源装置１０の中央部を貫く。そのため、輝線Ｆ１０１が走るエリアの輝度が高くなる。これに対し、本実施形態の面光源装置１では、図１１に示されるように、ほぼ全面において輝度の均一性がある。このように、本実施形態の構造体４を有する面光源装置１は、面光源装置１０に比べて輝線及び輝度分布ムラの発生を抑制することができる。したがって、本実施形態の面光源装置１は、面光源装置１０よりも、輝度の均一性が向上する。
　次に、構造体の切り欠き部の高さｈを変えた場合における、面光源装置の光学特性に与える効果を説明する。図１２～図１４は、構造体を主表面２側から見た図である。図１２は、ｈ＝０の構造体、つまり切り欠き部６を有さない構造体１１を示す。図１３は、０＜ｈ＜Ｈの構造体、つまり切り欠き部６を有する構造体４を示す。図１４はｈ＝Ｈの構造体、つまり切り欠き部５０により長手方向において分断された構造体１２を示す。図１５は、図１２に示すような切り欠き部が無い構造体１１を点光源方向から見た図である。図１６は、図１３に示すような切り欠き部６を有する構造体４を点光源３側から見た図である。図１７は、図１４に示すような分断された構造体１２を点光源方向から見た図である。
　図１８は、実施の形態１の面光源装置１の略中心部分の輝度角度特性の測定を説明するための図である。面光源装置１の主表面２の略中心部を観測点Ｑとする。点光源３から面光源装置１の端面に入射し観測点Ｑの構造体４で反射されて出射する光の輝度をＱＵ方向で観測する。このとき、法線ＮとＱＵとのなす角度を観測角度θｓとする。線分ＯＡのＡ方向の観測角度θｓの値を正として、Ｏ方向の観測角度θｓの値を負とする。
　図１９は、実施の形態１にかかる面光源装置１の構造体４の切り欠き部６の状態による面光源装置の略中心部分の輝度角度特性を示した図である。横軸は観測角度θｓを示し、縦軸は、０＜ｈ＜Ｈ、ｈ＝Ｈ、ｈ＝０の場合の各輝度を、ｈが０＜ｈ＜Ｈの場合の輝度を１として正規化したものを示す。図１２、図１３、図１４で、点光源３から光が入射した時、反射面１３、５、１４により光は主表面２側に反射される。反射面１３、５、１４の主表面側エッジ１５、１６、１７及び頂点部１９、２０に入射した光は散乱を起こす。そのため、図１９に示すように、反射面の主表面側エッジ及び頂点部が最も多く存在している構造体（図１３に示す構造体）において、輝度角度特性の分布が緩やかで、かつ輝度の均一性にも優れる結果が得られる。
　図１４の構造体１２では、反射面１４の主表面側エッジ及び頂点部が、図１３の構造体４に比べて少ない。そのため、出射光の指向性が正面方向において強くなる。したがって、構造体１２の存在する箇所と存在しない箇所での明暗の差が大きくなり、明るさにムラが生じる。
　図１３の構造体１１は、反射面１３の主表面側エッジ及び頂点部が、図１３及び図１４の構造体に比べて少ない。そのため、出射光の指向性が正面方向においてさらに強くなり、さらに明るさにムラが生じる。このように、切り欠き部６の高さｈを増減させることで、散乱部位（反射面の主面側エッジ及び頂点部）を増減できる。これにより、主表面から出射する光の指向性を制御することができる。また、図１５～図１７のように、反射面の総面積も増減できる。これにより、主表面から出射する光の輝度の大きさも制御できる。
　次に、構造体４の長手方向に直交する方向に沿って切断した断面の形状を変化させた場合の反射光の挙動及び輝度角度特性について説明する。図２０～図２３は、面光源装置内を伝搬している光Ｌの挙動を描いた模式図である。図２０は、長手方向に直交する方向に沿って切断した断面の形状が略台形である構造体４Ｂを示す。図２１は、長手方向に直交する方向に沿って切断した断面の形状が三角形である構造体４Ｃを示す。図２２は、長手方向に直交する方向に沿って切断した断面の形状が略円弧である構造体４Ｄを示す。図２３は、長手方向に直交する方向に沿って切断した断面の形状が略多角形である構造体４Ｅを示す。図２０及び図２１に示す断面形状が略台形及び三角形の場合は、反射面５の角度θｍ１（図７参照）を増減することで反射光の出射角度及び輝度を制御することができる。図２２及び図２３に示すように断面形状が略円弧及び略多角形の場合は、反射光は様々な方向に散乱する。
　図２４～図２６は、断面形状を変化させた場合における輝度角度特性を示す。図２４～図２６の輝度角度特性において、横軸は観測角度θｓを示し、縦軸はθｓ＝０のときの輝度を１として正規化した輝度を示す。図２４は、図２０に示すような面光源装置の構造体の長手方向に直交する方向に沿って切断した断面の形状が略台形である場合の輝度角度特性を示す。図２５は、図２１に示すような断面の形状が三角形である場合の輝度角度特性を示す。図２６は、図２２または図２３に示すような断面の形状が略円弧形状及び略多角形である場合の輝度角度特性を示す。図２４及び図２５で示した断面形状が略台形及び三角形の場合、出射光は急峻な指向性をもつ。反射面の角度θｍを所定の角度に設定した場合、断面形状が三角形の方が略台形の場合よりも、主表面側から見た構造体の面積が小さくなる。そのため、断面形状が三角形の方が略台形の場合よりも面光源装置内に構造体を多く配置することができる。したがって、図２５にＴＥで示すように輝度の絶対値を上げることができる。断面の形状を略円弧及び略多角形にした場合、反射光の散乱量が多い。そのため、図２６に示されるように、出射光は、断面の形状が三角形や台形の場合よりも緩やかな指向性をもつ。
　なお、実施の形態１においては、構造体が略円弧状に形成され、同心状に配置された面光源装置の一例を示したが、構造体の配置や、構造体及び面光源装置の物理的な形状や寸法は、実施の形態１に記載したものと代えて、設計上自由に設定することが可能である。たとえば、構造体間のピッチ及び構造体の切り欠き部の幅や高さ等は面光源装置の取り付け位置に応じて部分的に変えても良い。また、光源の個数等についても上記の例に限ったものではなく、使用用途に応じて変化させても良い。また、図２２では構造体４Ｄの長手方向に直交する方向に沿って切断した断面が円弧の一部になっているが、半円等その他の円弧の一部でも良い。さらには、図２０から図２３の断面の形状についても、記載の形状に限らず、台形、三角形、円弧状、多角形を組み合わせた形状のものでもよい。
　なお、実施の形態１の面光源装置では、構造体が形成される面は１つだけであるが、２つ以上の面に設けてもよい。例えば、構造体は、主表面だけでなく、面光源装置における主表面に対向する面にも形成されてもよい。
　なお、実施の形態１の面光源装置では、略円弧状の構造体４を、点光源３を基準点（中心）として同心状に配置したが、構造体４は、点光源３から離れた位置を基準点（中心）として同心状に配置してもよい。この場合においても実施の形態１の面光源装置と同様の効果が得られる。
（実施の形態２）
　実施の形態２にかかる面光源装置について図面を参照して説明する。なお、実施形態１と同一または類似の要素については、適宜、実施形態１と同一の符号を付す。図２７は、実施の形態２にかかる面光源装置２２の平面図である。実施形態２にかかる面光源装置２２は、点光源３から出射された光を入光切り欠き部２１を介して面光源装置２２内に入光させる。すなわち、入光切り欠き部２１は、面光源装置２２の入射面において凹部状に形成される。入光切り欠き部２１は、面光源装置２２の入射面において、点光源３を中心とする円弧状に形成されている。実施の形態２の面光源装置２２では、実施の形態１の面光源装置１と同様に、面光源装置２２の主表面２の大きさは縦７０ｍｍ及び横７０ｍｍであり、面光源装置２２の主表面２と垂直をなす方向の厚みは２ｍｍである。一つの点光源３を中心として同心状に構造体４がピッチｐ２（例えば０．３ｍｍピッチ）で配列されている。入光切り欠き部２１に点光源３から面光源装置２２内に入射する光の回折状態が変化する。そのため、構造体４の高さ等の形状を実施の形態１の構造体４とは異ならせている。
　図２８は、面光源装置２２の輝度分布を示す図である。点光源３から出射された光は、入光切り欠き部２１の端面を介して面光源装置２２内に入射する際様々な方向に回折する。つまり、面光源装置２２内に入射した光は、様々な方向に広がる。そのため、面光源装置２２の内部全体への光の伝搬効率が上がり、主表面から光を均等に出射することができる。したがって、面光源装置２２の主表面のほぼ全面においてさらに輝度の均一性が上がる。よって、構造体４を有する面光源装置２２を発光させた場合、入光切り欠き部２１を有さないような面光源装置で発光させた場合に比べて、輝線の発生及び輝度分布ムラを抑制することができる。したがって、本実施形態の面光源装置２２は、輝度の分布を均一化することができる。
　なお、本実施形態では、入光切り欠き部２１は、点光源３を中心とする略円弧状に形成されているが、多角形状に形成されてもよい。この場合でも、面光源装置２２内に入射する光を様々な方向に回折させることができる。
（実施の形態３）
　実施の形態３にかかる面光源装置について図面を参照して説明する。図２９（ａ）は、実施の形態２にかかる面光源装置の平面図、図２９（ｂ）は、実施の形態１にかかる面光源装置を点光源側から見た図である。実施形態３にかかる面光源装置２４では、構造体４は略直線状に形成され、所定のピッチで平行に配列されている。面光源装置２４の主表面２の大きさは縦７０ｍｍ及び横７０ｍｍであり、面光源装置２４の主表面２と垂直をなす方向の厚みは２ｍｍである。一つの点光源３が、面光源装置２４の端面に密着させて設置されている。なお、面光源装置２４上の任意の点Ｒ２９の幅方向の距離をＸ２９とし、構造体４の法線方向の距離をＹ２９とする。このように、構造体４の形状を略直線状にすることで、機械切削等による構造体４の形成を容易にすることができる。
　実施の形態３の面光源装置２４の構造体４は、２種類の構造体を有する。２種類の構造体は所定のルールで配置されている。図３０及び図３１は、２種類の構造体２５及び２６を点光源３側から見た図である。図３０に示す構造体２５は、切り欠き部６の長さｘ３０が一定で、切り欠き部６の位置が可変（図３０に示すようにｄ３０ａ≠ｄ３０ｂ）である。また、切り欠き残存部８の長さをｚ３０とする。図３１の構造体２６は、切り欠き部６の長さｘ３１が可変で、切り欠き部の位置が一定（図３１に示すようにｄ３１ａ＝ｄ３１ｂ）である。また、切り欠き残存部８の長さをｚ３１とする。
　図３２～図３４は、実施の形態３の面光源装置２４における構造体４（２５、２６）の形状及び配列の変化を表す図である。
　具体的に、図３２は、実施の形態３にかかる面光源装置２４の構造体４の法線方向の距離Ｙ２９と構造体４のピッチｐ２９との関係を示した図である。横軸は面光源装置２４上の任意の点Ｒ２９の構造体４の法線方向の距離Ｙ２９を示し、縦軸は構造体４のピッチｐ２９を示す。点光源３からの距離が大きくなるにつれて、ピッチｐ２９は大きくなる。
　図３３は、実施の形態３の面光源装置２４上の任意の点Ｒ２９の幅方向の距離Ｘ２９と、構造体４（２５）の切り欠き残存部８の長さｚ３０との関係を示した図である。横軸は面光源装置２４上の任意の点Ｒ２９の幅方向の距離Ｘ２９を示し、縦軸は構造体４の切り欠き残存部８の長さｚ３０を示す。点光源３に近い位置(ｒ２９が小さい位置)の構造体４（２５）に関しては、面光源装置２４上の任意の点Ｒ２９の幅方向の距離Ｘ２９の絶対値が大きくなるにつれ、すなわち点Ｒ２９が点光源３（中心位置）から離れるにつれて、切り欠き残存部８の長さｚ３０を大きくしている。これにより、面光源装置２４内を伝搬する光を主表面２に出射する効率を上げている。一方、点光源３から遠い位置(ｒ２９が大きい位置)の構造体４（２５）に関しては、切り欠き残存部８の長さｚ３０をほとんど一定にして、面光源装置２４内を伝搬する光を主表面２へ均等に出射できるようにしている。
　図３４は、実施の形態３にかかる面光源装置２４上の任意の点Ｒ２９の幅方向の距離Ｘ２９と、構造体２６の切り欠き部６の長さｘ３１との関係を示した図である。横軸は面光源装置２４上の任意の点Ｒ２９の幅方向の距離Ｘ２９を示し、縦軸は構造体２６の切り欠き部６の長さｘ３１を示す。点光源３に近い位置(ｒ２９が小さい位置)の構造体４（２６）に関しては、面光源装置２４上の任意の点Ｒ２９の幅方向の距離Ｘ２９の絶対値が大きくなるにつれ、すなわち点Ｒ２９が点光源３（中心位置）から離れるにつれて、切り欠き部６の長さｘ３１をほぼ一定にするようにしている。これにより、面光源装置２４内を伝搬している光を主表面２から均等に出射できるようにしている。一方、点光源３から遠い位置(ｒ２９が大きい位置)の構造体４（２６）に関しては、面光源装置２４上の任意の点Ｒ２９の幅方向の距離Ｘ２９の絶対値が大きくなるにつれ、すなわち点Ｒ２９が点光源３（中心位置）から離れるにつれて、切り欠き部６の長さｘ３１を小さくするようにしている。これにより、面光源装置２４内を伝搬する光を主表面２から出射する効率を上げている。
　なお、実施の形態３においては、構造体４が略直線状に形成され、平行に配置された面光源装置２４の一例を示したが、構造体４の配列や、構造体４及び面光源装置２４の物理的な形状や寸法は、設計上自由に設定することが可能である。例えば、構造体４は略円弧状に形成されてもよい。また、切り欠き部６及び切り欠き残存部８の形状や寸法は実施の形態１に記載のものでも良い。点光源３の個数等は上記の例に限ったものではなく、使用用途に応じて変化させても良い。また、構造体４については、図２０から図２３に記載の断面を有するもの、あるいはそれらを組み合わせた形状のものでもよい。
（実施の形態４）
　実施の形態４にかかる面光源装置について図面を参照して説明する。図３５は、実施の形態４にかかる面光源装置２８を示す図である。面光源装置２８では、円弧状の構造体４を同心状に配列した場合に、その中心点（基準点）を点光源３からの距離に応じてずらしている。点光源３の近傍の構造体２９は、基準点ｋ３６を中心点として円弧状に形成され、同心状に配列されている。これに対し、点光源３から離れた構造体３０は、点光源３を中心点Ｏ３６として円弧状に形成され、同心状に配列されている。面光源装置２８の寸法は、実施の形態１の面光源装置１と同様である。図３５に示すように点光源３からの距離に応じて円弧の中心点を基準点ｋ３６からずらすことで、構造体２９が配列されている領域では出射光量を減らすことができ、構造体３０が配列されている領域では出射光量を増やすことができる。つまり、所定の領域毎に出射光量を調整することができる。
　なお、実施の形態４については、必要に応じて実施の形態１～３に開示した内容と組み合わせてもよい。また、構造体の形状は円弧状に限らず、矩形やうずまき状としても良い。
（実施の形態５）
　実施の形態５にかかる面光源装置について図面を参照して説明する。実施の形態５にかかる面光源装置は、文字または図形等を表示可能としている。
　図３６は、実施の形態５における面光源装置３１の平面図である。実施の形態５における面光源装置３１は、２つの点光源３及び５１を有する。２つの点光源３及び５１は、対向しない端面に配置されている。また、面光源装置３１は、互いに直行して配置された構造体５２及び構造体５３を有する。構造体５２は、点光源３が配置された端面に直交する方向（線Ａ３７方向）に設けられている。構造体５３は、点光源５１が配置された端面に直交する方向（線Ｂ３７方向）に設けられている。面光源装置３１の寸法（大きさ及び厚み）は、実施の形態１の面光源装置１と同様である。
　図３７は、面光源装置３１上のある領域Ｗ３７の拡大図である。点光源３からの光で強く光らせたい部位をＷＡ３８とし、点光源５１からの光で強く光らせたい部位をＷＢ３８とする。面光源装置３１には、構造体５２と構造体５３の両方が形成されている。構造体５２のＷＡ３８以外の部位と構造体５３のＷＢ３８以外の部位とが重なる部分には、切り欠き部５４だけが形成されている。
　図３８は、実施の形態５の面光源装置３１の点光源３を発光させた状態を示す図である。図３９は、実施の形態５の面光源装置３１の点光源５１を発光させた状態を示す図である。面光源装置３１は、文字を形成する領域にある構造体だけから光を反射させて光を出射し、文字を表示することができる。実施の形態５では、文字を形成する領域は、点光源３からの光に関してはＷＡ３８で示す領域（図３８の文字「Ａ」）、点光源５１からの光に関してはＷＢ３８で示す領域（図３９の文字「Ｂ」）である。点光源３、５１の点灯を切り替えることによって、異なる文字を表示することが可能になる。
　図４０は、図３８のＷ３８領域の拡大図である。ＷＡ３８領域では、他の領域と比べて、構造体５２に切り欠き残存部５５が多く形成されている。点光源３を点灯しているとき、切り欠き残存部５５（図４０の白色部分）の反射面が光る。これにより、ＷＡ３８領域全体が光り、図３８に示すように文字「Ａ」が表示される。図４１は、図３９のＷ３８領域の拡大図である。ＷＢ３８領域では、他の領域と比べて、構造体５３に切り欠き残存部５６が多く形成されている。点光源５１を点灯しているとき、切り欠き残存部５６（図４１の白色部分）の反射面が光る。これにより、ＷＢ３８領域全体が光り、図３９に示すように文字「Ｂ」が表示される。以上のように、点光源３を点灯することで文字「Ａ」を表示でき、点光源５１を点灯することで文字「Ｂ」を表示できる。
　なお、実施の形態５では、文字を表示したが、例えば文字以外の記号や図柄などを表示してもよい。
　また、実施の形態５では、２つの点光源３、５１及び２方向の構造体５２、５３を配置したが、３以上の点光源及びそれぞれに対応した構造体を配置すれば、点光源の切換で３以上の文字や記号などの切り替え表示が可能となる。
　なお、実施の形態５では、２つの点光源に対応した面光源装置を示した。しかし、本実施形態の技術思想は、点光源の数が１つだけや、３つ以上の場合にも適用可能である。
　また、実施の形態５では、主表面が正方形で厚み方向の寸法が小さい直方体の形状をした面光源装置を示した。しかし、面光源装置の形状は直方体に限らず、端面が４つ以上ある多面体であってもよく、その各々の端面に点光源が設置されてもよい。この場合、各々の端面の点光源に対応させて構造体の形状を決定して構造体を配置することにより、点光源が設置される端面の個数に応じた個数の文字や図形等を表示することができる。
　また、実施の形態５の面光源装置は、主表面からの出射光により文字や図形等を表示する。しかし、面光源装置は、表示される形状が文字や図形等に限らず主表面のほぼ全体から光を出射する面照明であってもよい。たとえば、図３６のような形態の面光源装置において、ある波長の光を発する１つ目の光源を面光源装置の所定の端面に設置し、異なる波長の光を発する２つ目の光源を異なる端面に設置してもよい。この例では、１つ目の光源に対して直行する構造体は１つ目の光源から発する光を効率よく反射して出射することができ、また、２つ目の光源に対して直行する構造体は２つ目の光源から発する光を効率よく反射して出射することができる。なお、この例の構造体として実施の形態１から４に記載のものを適用することが可能である。
（実施の形態６）
　実施の形態６として、上記実施の形態１～５の面光源装置を用いた表示装置について説明する。
　図４２は、液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図である。液晶表示装置は、液晶パネル３０と、液晶パネル３０用のバックライトを構成する光源３及び実施形態１の面光源装置１を有する。なお、面光源装置としては、実施形態１の面光源装置１でなく、実施形態２～４のいずれかの面光源装置を設けてもよい。これにより、液晶パネル３０に表示される画像上に輝線や輝度ムラが生じるのが抑制され、輝度を均一化できる。そのため、輝線や輝度ムラを抑制するために従来用いられていた拡散シート等の光学シートを、本実施形態の液晶表示装置では設けていない。
２．効果等
　本開示にかかる面光源装置１は、点光源３から出射された光を端面から取り込んで出射させる。主表面２に対向する対向面２１上に、点光源３に対向する反射面５を有する複数の構造体４が形成されている。構造体４は、構造体４の長手方向及び高さ方向において反射面５の一部が欠落した切り欠き部６を有する。
　これにより、主表面２内の輝線及び輝度分布ムラを抑制することができる。そのため、拡散シート等の光学シートが不要になる。
　また、実施形態で説明したように、構造体４は対向面２１上において略直線状に形成されていてもよい。
　これにより、機械切削等による構造体４の形成が容易になる。
　また、実施形態１～３で説明したように、構造体４は対向面２１上において点光源３を中心とする略円弧状に形成されていてもよい。
　これにより、主表面２の光の出射効率を上げることができる。
　また、前記各実施形態で説明したように、点光源３から切り欠き部６を見たときの切り欠き部６の形状が略台形であってもよい。
　これにより、面光源装置内を伝搬する光が、略台形形状の切り欠き部６の側面によって反射し、主表面２から光を出射させることができる。そのため、光の出射効率を上げることができる。
　また、実施形態１で一例として説明したように、点光源３から切り欠き部６を見たときの切り欠き部６の形状が略円弧形状であってもよい。
　これにより、面光源装置１内を伝搬する光が、略円弧形状の切り欠き部６の側面７によって反射する。そのため、主表面２から光を分散して出射させることができ、光の出射効率を上げることができる。
　また、実施形態３で説明したように、構造体４の長手方向における切り欠き部６の長さを、構造体４の対向面２１上での位置によって異ならせても良い。
　これにより、対向面２１上での位置により、構造体４の反射面５の面積が変わり、位置毎の出射光量を調整することができる。
　また、実施形態３で説明したように、構造体４の長手方向における切り欠き残存部８の長さを、構造体４の対向面２１上での位置によって異ならせてもよい。
　これにより、対向面２１上での位置により、構造体４の反射面２１の面積が変わり、位置毎の出射光量を調整することができる。
　また、実施形態１で一例として説明したように、構造体４の長手方向に直行する方向に沿った、構造体４の断面の形状が略多角形であってもよい。
　これにより、反射面５によって反射される光を散乱させることができる。
　また、実施形態１で一例として説明したように、構造体４の長手方向に直行する方向に沿った、構造体４の断面の形状が略台形であってもよい。
　これにより、反射面５を任意の角度に設定でき、反射光の輝度を制御することができる。
　また、実施形態１で一例として説明したように、構造体４の長手方向に直行する方向に沿った、構造体４の断面の形状が三角形であってもよい。
　これにより、反射面５を任意の角度に設定でき、反射光の輝度を制御することができる。さらに、反射面５の角度θｍ１を揃えて、断面が台形の場合と比較した場合、主表面２側から見ると構造体４の面積が小さくなる。そのため、台形の場合よりも、面光源装置１内に構造体４を多く配置することができ、輝度を上げることができる。
　また、実施形態１で一例として説明したように、構造体４の長手方向に直行する方向に沿った、構造体４の断面の形状が略円弧状であってもよい。
　これにより、反射面５によって反射される光を散乱させることができる。
　また、実施形態１で一例として説明したように、切り欠き部６の高さをｈとし、構造体の高さをＨとしたとき、０＜ｈ＜Ｈとしてもよい。
　これにより、切り欠き部６の高さｈを増減させることで、主表面２からの出射光の指向性を制御でき、かつ輝度の絶対値も調整できる。
　また、面光源装置は、点光源が複数設けられている場合に、構造体が各点光源に対応して設けられていてもよい。これにより、それぞれの光源に対応する構造体によって、光源ごとの光量を調整できる。
　以上説明したように、各実施形態の面光源装置は、光学シートを用いずに面光源装置単体で、輝線及び輝度分布のムラを抑制することができる。また、光学シートが不要であるので、光学シートを透過する時に生じる光量の減衰が無くなる。そのため、同じＬＥＤを用いつつ点光源３から出射される光の輝度を上昇させることができる。また、同じ輝度を達成する場合、光源の数量を減らす、あるいは光源で消費する電力エネルギーを抑制することができる。さらに、構造体４の切り欠き部６の量を増減させることで、主表面２から出射される光の指向性を制御することができる。
（その他の実施の形態）
　本明細書では面光源装置に関し５つの実施の形態を示したが、本実施の形態１から５を組み合わせて新たな面光源装置を構成することもできる。
　本実施形態では、面光源装置の構造体は、溝状に形成されている。しかし、構造体として溝を形成しなくてもよい。構造体は、面光源装置の内部において光学的特性の異なる材料で形成してもよい。
　以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
　したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
　また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
　本開示の面光源装置は、スマートフォンやカーナビゲーション等の情報端末機の、ＬＥＤを用いたディスプレイ用のバックライト、ならびにデザイン照明等の薄型照明装置、広告等の画像表示装置として有用である。

Claims (13)

  1. 　点光源から出射された光を端面から取り込み主表面から出射させる面光源装置であって、
    　面光源装置内部において前記主表面に対向する対向面上に、前記点光源に対向する反射面を有する複数の構造体が形成され、
    　前記構造体は、前記構造体の長手方向及び高さ方向において前記反射面の一部が欠落した切り欠き部を有することを特徴とする面光源装置。
  2. 　前記構造体は、前記対向面上において略直線状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
  3. 　前記構造体は、前記対向面上において前記点光源を中心とする略円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
  4. 　前記点光源側から前記切り欠き部を見たときの前記切り欠き部の形状が略台形であることを特徴とする請求項３に記載の面光源装置。
  5. 　前記点光源側から前記切り欠き部を見たときの前記切り欠き部の形状が略円弧状であることを特徴とする請求項３に記載の面光源装置。
  6. 　前記構造体の長手方向における前記切り欠き部の長さが、前記構造体の前記対向面上での位置によって異なることを特徴とする請求項３から５までのいずれかに記載の面光源装置。
  7. 　前記構造体の長手方向における前記切り欠き残存部の長さが、前記構造体の前記対向面上での位置によって異なることを特徴とする請求項３から５までのいずれかに記載の面光源装置。
  8. 　前記構造体の長手方向に直行する方向に沿った、前記構造体の断面の形状が略多角形であることを特徴とする請求項６または７に記載の面光源装置。
  9. 　前記構造体の長手方向に直行する方向に沿った、前記構造体の断面の形状が略台形であることを特徴とする請求項８に記載の面光源装置。
  10. 　前記構造体の長手方向に直行する方向に沿った、前記構造体の断面の形状が三角形であることを特徴とする請求項８に記載の面光源装置。
  11. 　前記構造体の長手方向に直行する方向に沿った、前記構造体の断面の形状が略円弧状であることを特徴とする請求項６または７に記載の面光源装置。
  12. 　前記切り欠き部の高さをｈとし、前記構造体の高さをＨとしたとき、０＜ｈ＜Ｈであることを特徴とする請求項６から１１までのいずれかに記載の面光源装置。
  13. 　前記点光源が複数存在する場合に、
    　前記構造体は、各点光源に対応して設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の面光源装置。
PCT/JP2013/003522 2012-06-19 2013-06-05 面光源装置 WO2013190788A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/408,815 US9448352B2 (en) 2012-06-19 2013-06-05 Surface light source apparatus having cut out portions where a reflecting portion is not present
JP2014520905A JP6021082B2 (ja) 2012-06-19 2013-06-05 面光源装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012137512 2012-06-19
JP2012-137512 2012-06-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013190788A1 true WO2013190788A1 (ja) 2013-12-27

Family

ID=49768403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/003522 WO2013190788A1 (ja) 2012-06-19 2013-06-05 面光源装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9448352B2 (ja)
JP (1) JP6021082B2 (ja)
TW (1) TW201403151A (ja)
WO (1) WO2013190788A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079418A (ja) * 2002-08-21 2004-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 導光板およびそれが用いられるバックライト装置
JP2009081094A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Stanley Electric Co Ltd 面光源用導光板
US20090109703A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Nano Precision Corporation Light guide plate and side-emitting backlight module having the same
JP2009122637A (ja) * 2007-11-12 2009-06-04 Samsung Electronics Co Ltd 導光板およびこれを有する表示装置
JP2010097933A (ja) * 2008-10-17 2010-04-30 Ctx Opto Electronics Corp 導光板
JP2012164511A (ja) * 2011-01-21 2012-08-30 Hitachi Chemical Co Ltd 導光板及び面光源装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3518036B2 (ja) 1995-03-30 2004-04-12 東芝ライテック株式会社 バックライト，液晶表示装置および表示装置
JP3434465B2 (ja) 1999-04-22 2003-08-11 三菱電機株式会社 液晶表示装置用バックライト
JP2004053665A (ja) 2002-07-16 2004-02-19 Hitachi Maxell Ltd 面状光源及びその成形金型の製造方法
JP4020829B2 (ja) 2003-06-02 2007-12-12 富士通化成株式会社 面照明装置と液晶表示装置
JP4239700B2 (ja) * 2003-06-17 2009-03-18 オムロン株式会社 面光源装置及び当該面光源装置を用いた機器
TWI330282B (en) * 2004-04-30 2010-09-11 Chimei Innolux Corp Light guide plate and backlight moudule using same
JP2006075362A (ja) 2004-09-09 2006-03-23 Omron Corp 表示装置
JP4324133B2 (ja) 2005-06-14 2009-09-02 日本ライツ株式会社 導光板および平面照明装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079418A (ja) * 2002-08-21 2004-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 導光板およびそれが用いられるバックライト装置
JP2009081094A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Stanley Electric Co Ltd 面光源用導光板
US20090109703A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Nano Precision Corporation Light guide plate and side-emitting backlight module having the same
JP2009122637A (ja) * 2007-11-12 2009-06-04 Samsung Electronics Co Ltd 導光板およびこれを有する表示装置
JP2010097933A (ja) * 2008-10-17 2010-04-30 Ctx Opto Electronics Corp 導光板
JP2012164511A (ja) * 2011-01-21 2012-08-30 Hitachi Chemical Co Ltd 導光板及び面光源装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9448352B2 (en) 2016-09-20
JP6021082B2 (ja) 2016-11-02
US20150185399A1 (en) 2015-07-02
JPWO2013190788A1 (ja) 2016-02-08
TW201403151A (zh) 2014-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110462287B (zh) 单侧背光体、多视图显示以及采用倾斜衍射光栅的方法
JP6902619B2 (ja) モード切替可能なバックライト、プライバシーディスプレイ、および方法
CN110494692B (zh) 定向背光体、背光式显示器和方法
JP6567058B2 (ja) ２次元／３次元（２ｄ／３ｄ）切り替え可能ディスプレイバックライトおよび電子ディスプレイ
JP6140838B2 (ja) マルチビーム回折格子ベースの背面照明
KR20190051991A (ko) 모드-선택가능 백라이트, 방법, 및 지향성 산란 피처를 채용하는 디스플레이
KR20190115115A (ko) 이중 뷰 존 백라이트, 이중-모드 디스플레이, 및 방법
JP2016505898A5 (ja)
KR101524914B1 (ko) 광확산 소자, 및 이를 갖는 발광소자 어레이 유닛
JP2022525336A (ja) モード切り替え可能バックライト、プライバシーディスプレイ、およびｈレイを採用した方法
EP2876469B1 (en) Diffusion plate, backlight module and display device
JP2009199971A (ja) 照明装置
WO2014017490A1 (ja) 照明装置及び表示装置
JP2009176592A (ja) 照明装置及びこれを用いた液晶表示装置
JP2012003883A (ja) 導光板、面光源装置および表示装置
TW201314314A (zh) 導光板、面光源裝置及透過型圖像顯示裝置
JP2017187548A (ja) 表示装置
JP2009140905A (ja) 導光板及びバックライト
TWI611216B (zh) 具有雙層背光板的二維／三維模式切換電子顯示器與方法
TW201514561A (zh) 導光板、面光源裝置及透過型圖像顯示裝置
JP2014063697A (ja) 面光源装置及び透過型表示装置
JP6021082B2 (ja) 面光源装置
JP2015035252A (ja) 光源装置、面光源装置、表示装置および照明装置
JP2022111018A (ja) 導光板及び該導光板を用いたバックライトモジュール
JP5078640B2 (ja) 照明装置及びこれを用いた液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13807587

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014520905

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14408815

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13807587

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1