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JP4963592B2 - Surface lighting device - Google Patents

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JP4963592B2 JP2006299310A JP2006299310A JP4963592B2 JP 4963592 B2 JP4963592 B2 JP 4963592B2 JP 2006299310 A JP2006299310 A JP 2006299310A JP 2006299310 A JP2006299310 A JP 2006299310A JP 4963592 B2 JP4963592 B2 JP 4963592B2
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本発明は、光源から射出された光を拡散して光射出面から照明光を射出する導光板を有する面状照明装置に関し、詳しくは、屋内外を照明する面状照明装置、液晶表示装置の液晶パネル、広告パネル、広告塔、もしくは看板などのバックライトとして用いられる面状照明装置に関する。   The present invention relates to a planar illumination device having a light guide plate that diffuses light emitted from a light source and emits illumination light from a light exit surface, and more particularly, to a planar illumination device that illuminates indoors and outdoors, and a liquid crystal display device. The present invention relates to a planar lighting device used as a backlight of a liquid crystal panel, an advertising panel, an advertising tower, or a signboard.

液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射し、液晶表示パネルを照明するバックライトユニットが用いられている。バックライトユニットは、照明用の光源が発する光を拡散して液晶表示パネルを照射する導光板、導光板から出射される光を均一化するプリズムシートや拡散シートなどの部品を用いて構成される。   In the liquid crystal display device, a backlight unit that irradiates light from the back side of the liquid crystal display panel and illuminates the liquid crystal display panel is used. The backlight unit is configured by using components such as a light guide plate that diffuses light emitted from a light source for illumination and irradiates the liquid crystal display panel, a prism sheet that diffuses light emitted from the light guide plate, and a diffusion sheet. .

現在、大型の液晶テレビのバックライトユニットは、照明用の光源の直上に拡散板等の光学部材を配置した、いわゆる直下型と呼ばれる方式が主流である。この方式では、光源である冷陰極管を液晶表示パネルの背面に複数本配置し、内部を白色の反射面として均一な光量分布と必要な輝度を確保している。   At present, a backlight unit of a large-sized liquid crystal television mainly uses a so-called direct type in which an optical member such as a diffusion plate is disposed immediately above a light source for illumination. In this system, a plurality of cold-cathode tubes, which are light sources, are arranged on the back surface of the liquid crystal display panel, and a uniform light quantity distribution and necessary luminance are ensured with the inside as a white reflecting surface.

しかしながら、直下型のバックライトユニットでは、光量分布を均一にするために、液晶表示パネルに対して垂直方向の厚みが30mm程度必要である。今後バックライトユニットは、さらに薄型のものが望まれるであろうが、直下型では光量むらの観点から10mm以下の厚みをもつバックライトユニットを実現することは困難であると考えられる。   However, in the direct type backlight unit, in order to make the light quantity distribution uniform, the thickness in the direction perpendicular to the liquid crystal display panel is required to be about 30 mm. In the future, a thinner backlight unit will be desired. However, it is considered difficult to realize a backlight unit having a thickness of 10 mm or less from the standpoint of unevenness in the amount of light in the direct type.

そこで、透明樹脂に光を散乱させるための散乱粒子を混入させた導光板を用いる方式のバックライトユニットが提案されている(例えば、特許文献1〜4参照)。
例えば、特許文献1には、少なくとも1つの光入射領域及び少なくとも1つの光取出面領域を有する光散乱導光体と前記光入射面領域から光入射を行う為の光源手段とを備え、前記光散乱導光体は前記光入射面から遠ざかるにつれて厚みを減ずる傾向を持った領域を有していることを特徴とする光散乱導光光源装置が記載されている。
また、特許文献2には、光散乱導光体と、光散乱導光体の光取出面側に配置されたプリズムシートと、光散乱導光体の裏面側に配置された反射体とを備えた面光源装置が記載されている。また、特許文献3には、プリズム列状の繰り返し起伏を有する光入射面と、光拡散性を与えられた光出射面を備えた板状の光学材料からなる光出射方向修正素子を備えた液晶ディスプレイが記載され、特許文献4には、内部に散乱能を与えられた光散乱導光体と、前記光散乱導光体の端面部から光供給を行なう光供給手段を備えた光源装置が記載されている。
Therefore, a backlight unit using a light guide plate in which scattering particles for scattering light in a transparent resin are mixed has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
For example, Patent Document 1 includes a light-scattering light guide having at least one light incident region and at least one light extraction surface region, and light source means for performing light incidence from the light incident surface region. The light-scattering light-guide light source device is characterized in that the light-scattering light guide has a region that tends to decrease in thickness as the distance from the light incident surface increases.
Patent Document 2 includes a light scattering light guide, a prism sheet disposed on the light extraction surface side of the light scattering light guide, and a reflector disposed on the back side of the light scattering light guide. A surface light source device is described. Patent Document 3 discloses a liquid crystal including a light emitting direction correcting element made of a plate-like optical material having a light incident surface having repetitive undulations in a prism array and a light emitting surface provided with light diffusibility. A display is described, and Patent Document 4 describes a light source device that includes a light scattering light guide provided with scattering ability therein, and a light supply unit that supplies light from an end surface of the light scattering light guide. Has been.

このような面状照明装置では、光源から放射され、光入射面から光散乱導光体内に進入した光が、その内部を伝播する過程において、一定の割合で、1回または多重的な散乱作用を受ける。また、光散乱導光体の両面あるいは反射体の表面に到達した光の相当部分は反射作用を受けて、光散乱導光体内へ戻される。
このような複合的な過程を通して、光源の方向からみて前方斜め方向に向かう指向性をもって光取出面から高効率で出射される光束が生成される。つまり、光源から放射された光を光散乱導光体の光取出面から出射される。
このように、散乱粒子が混入された導光板を用いることで、高い出射効率で、均一な光を射出することができると記載されている。
In such a planar illumination device, light emitted from a light source and entering the light-scattering light guide from a light incident surface propagates through the interior at a constant rate once or multiple scattering actions. Receive. In addition, a substantial part of the light reaching the both surfaces of the light scattering light guide or the surface of the reflector is reflected and returned to the light scattering light guide.
Through such a complex process, a light beam emitted with high efficiency from the light extraction surface is generated with directivity in the obliquely forward direction when viewed from the direction of the light source. That is, the light emitted from the light source is emitted from the light extraction surface of the light scattering light guide.
Thus, it is described that uniform light can be emitted with high emission efficiency by using a light guide plate mixed with scattering particles.

また、散乱粒子を混入させた導光板としては、楔形の導光板以外にも、平板形状の導光板や、楔形の導光板を着き合わせた形状の導光板が記載されている。   In addition to the wedge-shaped light guide plate, a plate-shaped light guide plate and a light guide plate shaped by attaching a wedge-shaped light guide plate are described as the light guide plate mixed with scattering particles.

特開平07−36037号公報JP 07-36037 A 特開平08−248233号公報JP 08-248233 A 特開平08−271739号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-271739 特開平11−153963号公報JP-A-11-153963

上記のような楔形状のサイドライト型導光板(側端面に光入射面を有するタイプ)では、光源の光が届く範囲、すなわち導光長に限界があり、光源からの距離が大きくなるほど発光面の輝度が弱くなり、発光面輝度の均一性を充分に確保することができない。さらにまた、サイドライト型導光板では、光源の配置ピッチや発光密度にも限界があるため、必要な入射光量がえられにくく、そのため必要な発光面輝度が得にくいという問題もある。   In the wedge-shaped sidelight-type light guide plate as described above (type having a light incident surface on the side end surface), the range of light from the light source, that is, the light guide length is limited, and the light emitting surface increases as the distance from the light source increases. The luminance of the light emitting element becomes weak, and the uniformity of the light emitting surface luminance cannot be sufficiently ensured. Further, the sidelight type light guide plate has a limit in the arrangement pitch of the light sources and the light emission density, so that it is difficult to obtain a necessary incident light amount, and therefore, it is difficult to obtain a necessary light emitting surface luminance.

つまり、特許文献1〜4に記載されている、光源の入射位置から遠ざかるにつれて厚みを減する傾向を持つ形状、または、平板形状では光の到達距離に限界があるため、大型化に限界があるという問題がある。
また、特許文献1〜4に記載の導光板を用いる面状照明装置では、大型化するために光源からより遠い位置まで光を到達させるためには、導光板自体の厚みを厚くする必要がある。つまり、面状照明装置を、薄型化、軽量化できないという問題もある。
In other words, the shape described in Patent Documents 1 to 4 that has a tendency to reduce the thickness as it goes away from the incident position of the light source, or the flat plate shape has a limit in the reach of light, and therefore there is a limit to enlargement. There is a problem.
Moreover, in the planar illumination device using the light guide plate described in Patent Documents 1 to 4, it is necessary to increase the thickness of the light guide plate itself in order to make the light reach a position farther from the light source in order to increase the size. . That is, there is a problem that the planar illumination device cannot be reduced in thickness and weight.

本発明の目的は、上記従来技術に基づく問題点を解消し、薄型で、軽量で、均一で輝度むらのない照明光を射出することができ、かつ大型化が可能な面状照明装置を提供することにある。さらに、本発明の他の目的は、光源から射出される光を効率よく利用することができ、さらに、より高輝度な光を光射出面から射出することができる面状照明装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a planar lighting device that solves the above-mentioned problems based on the prior art, is thin, lightweight, can emit uniform and uniform illumination light, and can be increased in size. There is to do. Furthermore, another object of the present invention is to provide a planar illumination device that can efficiently use light emitted from a light source and can emit light with higher luminance from a light exit surface. It is in.

このような問題を解消するため、本出願人は鋭意検討し、光射出面の反対側の面であって側端の光入射面から遠ざかるに従って光射出面から遠ざかるように傾斜する傾斜面を有する導光板(以下「逆楔型導光板」ともいう。)を備えた面状照明装置を提案した(特願2006−167926)。
面状照明装置の導光板として逆楔型導光板を用いることで、薄型軽量で、1枚の光散乱導光板でより光源からより離れた位置まで光を届かせ、均一な光量分布を実現することができ、かつ、大型化が可能で、さらに、入射した光を導光板から取り出す効率(光利用効率)を高くすることができる等のすぐれた機能を有する。
In order to solve such a problem, the present applicant has intensively studied and has an inclined surface which is an opposite surface of the light emitting surface and is inclined so as to move away from the light emitting surface as the distance from the light incident surface at the side end increases. A planar illumination device provided with a light guide plate (hereinafter also referred to as “reverse wedge light guide plate”) has been proposed (Japanese Patent Application No. 2006-167926).
By using an inverted wedge-shaped light guide plate as the light guide plate of the planar illumination device, the light can reach a position farther from the light source with a single light scattering light guide plate, realizing a uniform light quantity distribution. In addition, it has an excellent function such that the size can be increased and the efficiency of extracting incident light from the light guide plate (light utilization efficiency) can be increased.

本出願人は、さらに鋭意検討し、光源と、導光板との配置関係等により、導光板を厚くすることなく、より効率よくかつ、高輝度な光を光射出面から射出させることが可能となることを知見した。   The Applicant has further studied diligently, and it is possible to emit light with high brightness from the light exit surface more efficiently without increasing the thickness of the light guide plate due to the arrangement relationship between the light source and the light guide plate, etc. I found out that

具体的には、上記課題を解決するために、本発明は、面状の光を射出する光射出面、該光射出面の端縁に形成され、前記光射出面と略直交する方向から前記光射出面と平行な方向に進行する光を入射させるための光入射面、および前記光射出面の反対側の面であって前記光入射面から遠ざかるに従って前記光射出面から遠ざかるように傾斜する傾斜面を有する透明な導光板と、
該導光板の前記光入射面が形成された該光射出面の端縁側における前記光入射面と略直交する方向の前記光入射面の有効断面の長さより長い発光面を持ち、該発光面を前記導光板の前記光入射面に対向させて、前記光入射面と略直交する方向に対して所定角度傾斜させて配置された光源と、
前記導光板の前記光入射面の前記光射出面側および前記傾斜面側に配置され、前記光源から射出された光を前記光入射面に誘導する誘導反射板とを備え、
該光源の発光面から射出された光を、前記導光板の前記光入射面に入射させ、面状の光に変換して、前記光射出面から射出することを特徴とする面状照明装置を提供する。
Specifically, in order to solve the above-described problem, the present invention provides a light emitting surface that emits planar light, the edge formed on the light emitting surface, and the direction from the direction substantially orthogonal to the light emitting surface. A light incident surface for entering light traveling in a direction parallel to the light exit surface, and a surface opposite to the light exit surface, and tilts away from the light exit surface as the distance from the light entrance surface increases. A transparent light guide plate having an inclined surface;
The light guide plate has a light emitting surface longer than the length of the effective cross section of the light incident surface in a direction substantially orthogonal to the light incident surface on the edge side of the light emitting surface on which the light incident surface is formed, A light source disposed opposite to the light incident surface of the light guide plate and inclined at a predetermined angle with respect to a direction substantially orthogonal to the light incident surface;
A light guide reflector disposed on the light exit surface side and the inclined surface side of the light incident surface of the light guide plate, and guiding the light emitted from the light source to the light incident surface;
A planar illumination device, wherein light emitted from a light emitting surface of the light source is incident on the light incident surface of the light guide plate, converted into planar light, and emitted from the light emitting surface. provide.

ここで、前記導光板の光入射面は、前記光源の発光面と略直交する平面であり、前記光入射面の有効断面は、この略直交する平面に該当することが好ましい。
また、前記導光板の前記光入射面は、前記光射出面と略直交する方向に対して前記光源の前記発光面に平行に対面するように傾斜する平面であり、前記光入射面の有効断面は、前記光入射面と前記光射出面との接点における前記光射出面と略直交する方向の断面に該当することが好ましい。
また、前記光源の発光面の前記光射出面と略直交する方向に対する傾斜角度は、15度〜90度であることが好ましく、15度〜75度であることがより好ましい。
Here, it is preferable that the light incident surface of the light guide plate is a plane substantially orthogonal to the light emitting surface of the light source, and the effective cross section of the light incident surface corresponds to the substantially orthogonal plane.
Further, the light incident surface of the light guide plate is a flat surface that is inclined so as to face the light emitting surface of the light source in a direction substantially orthogonal to the light emitting surface, and an effective cross section of the light incident surface. Preferably corresponds to a cross section in a direction substantially orthogonal to the light exit surface at a contact point between the light entrance surface and the light exit surface.
The inclination angle of the light emitting surface of the light source with respect to the direction substantially orthogonal to the light exit surface is preferably 15 degrees to 90 degrees, and more preferably 15 degrees to 75 degrees.

さらに、前記光源は、前記導光板の前記光入射面の長手方向に沿って、アレイ状に配列された複数の発光ダイオードまたは半導体レーザと、これらの発光ダイオードまたは半導体レーザを取り付けるための、前記発光面に平行に傾斜した取付面を持つ、アレイ基板とを有する、面状もしくは線状の光源であることが好ましい。   Further, the light source includes a plurality of light emitting diodes or semiconductor lasers arranged in an array along the longitudinal direction of the light incident surface of the light guide plate, and the light emission for attaching these light emitting diodes or semiconductor lasers. A planar or linear light source having an mounting surface inclined parallel to the surface and an array substrate is preferable.

前記誘導反射板は、前記導光板の前記光射出面の端部に取り付けられた第1誘導反射板と、前記導光板の前記傾斜面の端部に取り付けられ、前記傾斜面の端縁から外側に延長される延長部分を持つ第2誘導反射板とを有するものであることが好ましい。   The guide reflection plate is attached to an end portion of the light guide surface of the light guide plate, and is attached to an end portion of the inclined surface of the light guide plate. It is preferable to have a second guide reflector having an extended portion that is extended to the first guide reflector.

また、前記光入射面が、前記光射出面の対向する2つの端辺にそれぞれ形成される2つの光入射面から構成され、前記傾斜面が、対向する前記2つの光入射面からそれぞれ中央に向かうに従って前記光射出面から遠ざかるように傾斜した2つの傾斜面から構成され、前記光入射面における厚みが最も薄く、前記2つの傾斜面が交わる位置における厚みが最も厚い形状であることが好ましい。   The light incident surface includes two light incident surfaces formed at two opposite sides of the light exit surface, and the inclined surface is centered from the two light incident surfaces facing each other. It is preferable that the two light-incidence surfaces are inclined so as to move away from the light exit surface as they go, and the light-incident surface has the smallest thickness and the thickness at the position where the two slant surfaces intersect is the largest.

また、前記導光板は、前記光射出面が、矩形状であり、前記光入射面が、前記光射出面の1つの端辺に形成される1つの光入射面から構成され、前記傾斜面が、前記光入射面からこれに対向する他端面に向かうに従って前記光射出面から遠ざかるように傾斜する1つの傾斜面から構成され、前記光入射面において最も薄く、前記他端面において最も厚い形状であることが好ましい。   In the light guide plate, the light exit surface has a rectangular shape, the light incident surface is composed of one light incident surface formed at one end of the light exit surface, and the inclined surface is , Composed of one inclined surface that inclines away from the light emitting surface as it goes from the light incident surface to the other end surface facing the light incident surface, and is the thinnest at the light incident surface and the thickest at the other end surface It is preferable.

また、前記導光板は、前記光射出面が、矩形状であり、前記光入射面が、該光射出面の4つの端辺にそれぞれ形成される4つの光入射面から構成され、前記傾斜面は、前記4つの光入射面からそれぞれ中央に向かうに従って前記光射出面から遠ざかるように傾斜した4つの傾斜面から構成され、前記光入射面における厚みが最も薄く、4つの前記傾斜面の交わる位置における厚みが最も厚い形状であることが好ましい。   In the light guide plate, the light exit surface has a rectangular shape, and the light incident surface includes four light incident surfaces formed on four end sides of the light exit surface, respectively, and the inclined surface. Is composed of four inclined surfaces that are inclined so as to move away from the light exit surface from the four light incident surfaces toward the center, and the light incident surface has the smallest thickness, and the four intersecting positions intersect. It is preferable that the thickness is a shape with the largest thickness.

さらに、前記導光板は、内部に多数の散乱粒子を含み、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記散乱粒子の密度をN、補正係数をK、光の入射方向における前記導光板の前記光入射面から、前記光射出面に垂直な方向の厚みが最も厚くなる位置までの長さをL、としたときに、不等式1.1≦Φ・N・L・K≦8.2、かつ、0.005≦K≦0.1を満足することが好ましい。 Further, the light guide plate includes a large number of scattering particles therein, the scattering cross section of the scattering particles is Φ, the density of the scattering particles is N p , the correction coefficient is K C , and the light guide plate has a light incident direction. When the length from the light incident surface to the position where the thickness in the direction perpendicular to the light exit surface is the thickest is L G , the inequality 1.1 ≦ Φ · N p · L G · K C ≦ It is preferable that 8.2 and 0.005 ≦ K C ≦ 0.1 are satisfied.

さらに、本発明の他の態様は、面状の光を射出する光射出面、前記光射出面とのなす角が90°より大きい角度で傾斜して、該光射出面の端縁に形成された側面、前記光射出面の反対側の面であって前記側面から遠ざかるに従って前記光射出面から遠ざかるように傾斜する傾斜面、前記側面と前記傾斜面との間に形成され、光が入射される光入射面を有する透明な導光板と、
前記光入射面の傾斜面側端縁における前記光射出面と略直交する方向の前記導光板の断面の長さより長い発光面を持ち、該発光面を前記導光板の前記光入射面に対向させて、前記光射出面と略直交する方向に対して所定角度傾斜させて配置された光源と、
前記導光板の前記側面側の前記光射出面の一部、前記側面、および前記傾斜面を覆って配置され、前記光入射面から入射された光を前記導光板の中心方向に誘導する誘導反射板とを備え、
該光源の発光面から射出された光を、前記導光板の前記光入射面に入射させ、面状の光に変換して、前記光射出面から射出することを特徴とする面状照明装置を提供するものである。
Furthermore, another aspect of the present invention is a light emitting surface for emitting planar light, and an angle formed between the light emitting surface and the light emitting surface is inclined at an angle larger than 90 °, and is formed at an edge of the light emitting surface. A side surface that is opposite to the light exit surface and is inclined so as to move away from the light exit surface as the distance from the side surface is increased. A transparent light guide plate having a light incident surface;
The light incident surface has a light emitting surface longer than the length of the cross section of the light guide plate in a direction substantially orthogonal to the light exit surface at the inclined surface side edge, and the light emitting surface is opposed to the light incident surface of the light guide plate. A light source disposed at a predetermined angle with respect to a direction substantially orthogonal to the light exit surface,
Guided reflection that is disposed so as to cover a part of the light exit surface on the side surface side of the light guide plate, the side surface, and the inclined surface, and guides light incident from the light incident surface toward the center of the light guide plate. With a board,
A planar illumination device, wherein light emitted from a light emitting surface of the light source is incident on the light incident surface of the light guide plate, converted into planar light, and emitted from the light emitting surface. It is to provide.

ここで、前記導光板の前記光入射面は、前記光射出面と平行に形成され、前記光源は、前記発光面が前記光射出面と平行となる角度で配置されていることが好ましい。
また、前記導光板は、内部に多数の散乱粒子を含み、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記散乱粒子の密度をN、補正係数をK、前記側面と前記光入射面との接点から、光射出面に垂直な方向の厚みが最大となる位置までの長さをL、としたときに、不等式、1.1≦Φ・N・L・K≦8.2及び0.005≦K≦0.1を満足することが好ましい。
Here, it is preferable that the light incident surface of the light guide plate is formed in parallel with the light emitting surface, and the light source is disposed at an angle at which the light emitting surface is parallel to the light emitting surface.
The light guide plate includes a large number of scattering particles therein, a scattering cross section of the scattering particles is Φ, a density of the scattering particles is N p , a correction coefficient is K C , and the side surface and the light incident surface are When the length from the contact point to the position where the thickness in the direction perpendicular to the light emitting surface is maximum is L G , the inequality, 1.1 ≦ Φ · N p · L G · K C ≦ 8.2 And 0.005 ≦ K C ≦ 0.1 is preferably satisfied.

本発明によれば、光入射面から入射した光をより遠くまで届けることができ、薄型で、かつ光射出面を大きくすることができる。
また、光源の発光面を傾斜させることにより、光入射面の厚みが小さい導光板に対し、発光面の面積の大きい光源を使用した場合も効率よく光を入射させることができる。つまり、光利用効率を高くすることができる。さらに、発光面の面積を大きくすることで、発光面から射出させる光の量も多くすることができる。
つまり、本発明によれば、輝度または照度の高い光を効率よく光射出面から射出することができ、さらに装置を薄くすることができる。
According to the present invention, the light incident from the light incident surface can be delivered farther, and the light emission surface can be made thin and large.
In addition, by inclining the light emitting surface of the light source, light can be efficiently incident even when a light source having a large area of the light emitting surface is used with respect to the light guide plate having a small light incident surface. That is, the light use efficiency can be increased. Furthermore, the amount of light emitted from the light emitting surface can be increased by increasing the area of the light emitting surface.
That is, according to the present invention, light with high luminance or illuminance can be efficiently emitted from the light exit surface, and the device can be further thinned.

以下、本発明に係る面状照明装置の実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る面状照明装置の一実施形態を示す斜視図であり、図2は、図1に示す面状照明装置のII−II線断面図であり、図3は、図2に示した面状照明装置の一部を拡大して示す拡大断面図である。
各図に示すように、面状照明装置10は、光源12と、矩形状の光出射面14aから均一な光を出射する照明装置本体14と、内部に照明装置本体14及び光源12を収納する筐体16とを備えている。筐体16は、後述するように、本体部16aと額縁部16bとからなるものである。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a planar illumination device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a planar illumination device according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the planar illumination device shown in FIG. 1, and FIG. It is an expanded sectional view which expands and shows a part of planar lighting apparatus shown in FIG.
As shown in each drawing, the planar illumination device 10 houses a light source 12, an illumination device body 14 that emits uniform light from a rectangular light emitting surface 14a, and the illumination device body 14 and the light source 12 therein. And a housing 16. As will be described later, the housing 16 includes a main body portion 16a and a frame portion 16b.

まず、光源12について説明する。
図4(A)は、図1及び図2に示す面状照明装置10の光源12の概略構成を示す概略斜視図であり、図4(B)は、図4(A)に示す光源12の1つのLEDチップのみを拡大して示す概略斜視図であり、図4(C)は、図4(A)に示す光源12の断面図である。
図4(A)に示すように、光源12は、複数の発光ダイオードのチップ(以下「LEDチップ」という。)40と、光源支持部41とから構成されている。
First, the light source 12 will be described.
4A is a schematic perspective view showing a schematic configuration of the light source 12 of the planar illumination device 10 shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4B is a diagram of the light source 12 shown in FIG. It is a schematic perspective view which expands and shows only one LED chip, and FIG.4 (C) is sectional drawing of the light source 12 shown to FIG. 4 (A).
As shown in FIG. 4A, the light source 12 includes a plurality of light emitting diode chips (hereinafter referred to as “LED chips”) 40 and a light source support portion 41.

LEDチップ40は、所定面積の発光面40aを有し、この発光面40から白色光を射出する。
本実施形態のLEDチップ40は、蛍光物質を用いてLEDが発する光を白色光に変換するように構成した単色のLEDであり、例えば、単色のLEDとして、GaN系青色LEDを用いた場合には、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光物質を用いることにより、白色光を得ることができる。
The LED chip 40 has a light emitting surface 40 a having a predetermined area, and emits white light from the light emitting surface 40.
The LED chip 40 of the present embodiment is a monochromatic LED configured to convert light emitted from the LED into white light using a fluorescent material. For example, when a GaN blue LED is used as the monochromatic LED, Can obtain white light by using a YAG (yttrium, aluminum, garnet) fluorescent material.

光源支持部41は、図4(B)に示すように、アレイ支持体42と複数のフィン44と有する。上述した複数のLEDチップ40は、所定間隔離間して一列でアレイ基板42上に配置されている。具体的には、複数のLEDチップ40は、後述する導光板18の第1光入射面18dまたは第2光入射面18eの長手方向に沿って、言い換えれば、光射出面18aと第1光入射面18dとが交わる線、または、光射出面18aと第2光入射面18eとが交わる線と平行に、アレイ状に配列されている。   As shown in FIG. 4B, the light source support portion 41 includes an array support 42 and a plurality of fins 44. The plurality of LED chips 40 described above are arranged on the array substrate 42 in a row at a predetermined interval. Specifically, the plurality of LED chips 40 are arranged along the longitudinal direction of the first light incident surface 18d or the second light incident surface 18e of the light guide plate 18 to be described later, in other words, the light emitting surface 18a and the first light incident. They are arranged in an array parallel to a line where the surface 18d intersects or a line where the light exit surface 18a and the second light incident surface 18e intersect.

アレイ基板42は、一面が導光板18の最薄側端面に対向して配置された板状の部材であり、導光板18の側端面である第1光入射面18dまたは第2光入射面18eに対向して配置されている。アレイ基板42は、導光板18の光入射面18bに対向する面となる側面に、LEDチップ40を支持している。
ここで、本実施形態のアレイ基板42は、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成されており、LEDチップ40から発生する熱を吸収し、外部に放散させるヒートシンクとしての機能も有する。
The array substrate 42 is a plate-like member whose one surface is disposed to face the thinnest side end surface of the light guide plate 18, and the first light incident surface 18 d or the second light incident surface 18 e that is the side end surface of the light guide plate 18. It is arranged to face. The array substrate 42 supports the LED chip 40 on a side surface that is a surface facing the light incident surface 18 b of the light guide plate 18.
Here, the array substrate 42 of the present embodiment is formed of a metal having good thermal conductivity such as copper or aluminum, and also has a function as a heat sink that absorbs heat generated from the LED chip 40 and dissipates it to the outside. .

複数のフィン44は、それぞれ銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成された板状部材であり、アレイ基板42のLEDチップ40が配置されている面とは反対側の面に、隣接するフィン44と所定間隔離間して連結されている。
光源支持部41に、フィン44を複数設けることで表面積を広くすることができ、かつ、放熱効果を高くすることができる。これにより、LEDチップ40の冷却効率を高めることができる。
また、ヒートシンクは、空冷方式に限定されず、水冷方式も用いることができる。
なお、本実施形態では、光源支持部41のアレイ基板42をヒートシンクとして用いたが、LEDチップの冷却が必要ない場合は、ヒートシンクに代えて放熱機能を備えない板状部材をアレイ基板として用いてもよい。
Each of the plurality of fins 44 is a plate-like member made of a metal having good thermal conductivity such as copper or aluminum, and is adjacent to the surface of the array substrate 42 opposite to the surface on which the LED chip 40 is disposed. The fins 44 are connected with a predetermined distance.
By providing a plurality of fins 44 on the light source support portion 41, the surface area can be increased and the heat dissipation effect can be enhanced. Thereby, the cooling efficiency of LED chip 40 can be improved.
The heat sink is not limited to the air cooling method, and a water cooling method can also be used.
In this embodiment, the array substrate 42 of the light source support portion 41 is used as a heat sink. However, when cooling of the LED chip is not necessary, a plate-like member having no heat dissipation function is used as the array substrate instead of the heat sink. Also good.

ここで、図4(C)に示すように、本実施形態のLEDチップ40は、LEDチップ40の配列方向の長さよりも、配列方向に直交する方向の長さが短い長方形形状、つまり、後述する導光板18の厚み方向(光射出面18aに垂直な方向)が短辺となる長方形形状を有する。言い換えれば、LEDチップ40は、導光板18の光射出面18aに垂直な方向の長さをa、配列方向の長さをbとしたときに、b>aとなる形状である。また、LEDチップ40の配置間隔をqとするとq>bである。このように、LEDチップ40の導光板18の光射出面18aに垂直な方向の長さa、配列方向の長さb、LEDチップ40の配置間隔qの関係が、q>b>aを満たすことが好ましい。
LEDチップ40を長方形形状とすることにより、大光量の出力を維持しつつ、薄型な光源とすることができる。光源を薄型化することにより、面状照明装置を薄型にすることができる。
Here, as shown in FIG. 4C, the LED chip 40 of the present embodiment has a rectangular shape whose length in the direction orthogonal to the arrangement direction is shorter than the length of the LED chip 40 in the arrangement direction, that is, described later. The light guide plate 18 has a rectangular shape with a short side in the thickness direction (direction perpendicular to the light exit surface 18a). In other words, the LED chip 40 has a shape in which b> a, where a is a length in the direction perpendicular to the light exit surface 18a of the light guide plate 18 and b is a length in the arrangement direction. Further, q> b, where q is the arrangement interval of the LED chips 40. Thus, the relationship between the length a in the direction perpendicular to the light exit surface 18a of the light guide plate 18 of the LED chip 40, the length b in the arrangement direction, and the arrangement interval q of the LED chips 40 satisfies q>b> a. It is preferable.
By making the LED chip 40 into a rectangular shape, a thin light source can be obtained while maintaining a large light output. By reducing the thickness of the light source, the planar illumination device can be reduced in thickness.

なお、LEDチップ40は、LEDアレイつまり光源をより薄型にできるため、導光板18の厚み方向を短辺とする長方形形状とすることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、正方形形状、円形形状、多角形形状、楕円形形状等の種々の形状のLEDチップを用いることができる。   Since the LED chip 40, that is, the light source can be made thinner, the LED chip 40 is preferably a rectangular shape having a short side in the thickness direction of the light guide plate 18, but the present invention is not limited to this, and the square shape, LED chips having various shapes such as a circular shape, a polygonal shape, and an elliptical shape can be used.

ここで、図2及び図3に示すように、LEDチップ40及びアレイ基板42は、後述する導光板18の光射出面18aに垂直な方向に対して所定角度傾斜して配置されている。つまり、LEDチップ40は、その発光面40aが後述する導光板18の光射出面18aに垂直な方向に対して所定角度傾斜する向きに配置されている。
この点については後ほど詳細に説明する。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the LED chip 40 and the array substrate 42 are arranged so as to be inclined at a predetermined angle with respect to a direction perpendicular to a light exit surface 18 a of the light guide plate 18 described later. That is, the LED chip 40 is arranged in a direction in which the light emitting surface 40a is inclined at a predetermined angle with respect to a direction perpendicular to a light emitting surface 18a of the light guide plate 18 described later.
This point will be described in detail later.

図2に示すように、照明装置本体14は、基本的に、導光板18と、プリズムシート20と、拡散フィルム22と、反射板24と、上部誘導反射板34と、下部誘導反射板36とを有する。
以下、照明装置本体14を構成するこれらの光学部品について詳細に説明する。
As shown in FIG. 2, the illuminating device main body 14 basically includes a light guide plate 18, a prism sheet 20, a diffusion film 22, a reflection plate 24, an upper guide reflection plate 34, and a lower guide reflection plate 36. Have
Hereinafter, these optical components constituting the illumination device body 14 will be described in detail.

先ず、導光板18について説明する。
導光板18は、図2に示すように、略矩形形状の平坦な光射出面18aと、この光射出面18aの両端に、光射出面18aに対してほぼ垂直に形成された2つの光入射面(第1光入射面18dと第2光入射面18e)と、光射出面18aの反対側に位置し、第1光入射面18dおよび第2光入射面18eに平行で、光射出面18aを2等分する2等分線α(図1参照)を中心軸として互いに対称で、光射出面18aに対して所定の角度で傾斜する2つの傾斜面(第1傾斜面18bと第2傾斜面18c)とを有している。第1傾斜面18b及び第2傾斜面18cは、第1光入射面18d及び第2光入射面18eから遠ざかるに従って光射出面18aからの距離が遠ざかる(大きくなる)ように、つまり、それぞれ第1光入射面18d及び第2光入射面18eから導光板の中心に向かうに従って、導光板の光射出面に垂直な方向の厚みが大きくなるように傾斜している。つまり、導光板18は、両端部、すなわち第1光入射面18dと第2光入射面18eで厚みが最も薄くなり、中央部、すなわち第1傾斜面18bと第2傾斜面18cが交差する2等分線αの位置で厚さが最大となる。なお、光射出面18aに対する第1傾斜面18b及び第2傾斜面18cの傾斜角度は特に限定されない。
また、上述した光源12は、それぞれ導光板18の第1光入射面18d及び第2光入射面18eに対向して配置されている。つまり、面状照明装置10は、2つの光源12が、導光板18をはさみこむように配置されている。言い換えれば、所定間隔離間して、向かい合って配置された2つの光源12の間に導光板18が配置されている。
First, the light guide plate 18 will be described.
As shown in FIG. 2, the light guide plate 18 has a substantially rectangular flat light emission surface 18a and two light incidents formed on both ends of the light emission surface 18a substantially perpendicular to the light emission surface 18a. Surfaces (first light incident surface 18d and second light incident surface 18e) and opposite to the light emitting surface 18a, parallel to the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e, and the light emitting surface 18a. The two inclined surfaces (first inclined surface 18b and second inclined surface) that are symmetrical with each other about the bisector α (see FIG. 1) that bisects the light and are inclined at a predetermined angle with respect to the light exit surface 18a Surface 18c). The first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c are arranged such that the distance from the light emitting surface 18a increases (becomes larger) as the distance from the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e increases. As the distance from the light incident surface 18d and the second light incident surface 18e toward the center of the light guide plate is increased, the thickness in the direction perpendicular to the light exit surface of the light guide plate is increased. That is, the light guide plate 18 has the thinnest thickness at both end portions, that is, the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e, and the central portion, that is, the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c intersect. The thickness is maximized at the position of the isoline α. The inclination angles of the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c with respect to the light exit surface 18a are not particularly limited.
Further, the above-described light source 12 is disposed to face the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e of the light guide plate 18, respectively. That is, the planar illumination device 10 is arranged so that the two light sources 12 sandwich the light guide plate 18. In other words, the light guide plate 18 is disposed between the two light sources 12 disposed to face each other with a predetermined distance therebetween.

図2に示す導光板18では、第1光入射面18d及び第2光入射面18eから入射した光は、導光板18の内部に含まれる散乱体(詳細は後述する)によって散乱されつつ、導光板18内部を通過し、直接、または第1傾斜面18b及び第2傾斜面18cで反射した後、光射出面18aから出射する。このとき、第1傾斜面18b及び第2傾斜面18cから一部の光が漏出する場合もあるが、漏出した光は導光板18の第1傾斜面18b及び第2傾斜面18cを覆う反射板24によって反射され再び導光板18の内部に入射する。   In the light guide plate 18 shown in FIG. 2, the light incident from the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e is scattered by a scatterer (details will be described later) included in the light guide plate 18 while being guided. The light passes through the inside of the optical plate 18 and is reflected from the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c, and then emitted from the light exit surface 18a. At this time, a part of light may leak from the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c, but the leaked light covers the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c of the light guide plate 18. The light is reflected by 24 and enters the light guide plate 18 again.

導光板18は、透明樹脂に、光を散乱させるための散乱粒子が混錬分散されて形成されている。導光板18に用いられる透明樹脂の材料としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレート、MS樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)のような光学的に透明な樹脂が挙げられる。導光板18に混錬分散させる散乱粒子としては、アトシパール、シンコーン、シリカ、ジルコニア、誘電体ポリマなどを用いることができる。このような散乱粒子を導光板18の内部に含有させることによって、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面から出射することができる。このような導光板18は、押出成形法や射出成形法を用いて製造することができる。   The light guide plate 18 is formed by kneading and dispersing scattering particles for scattering light in a transparent resin. Examples of the transparent resin material used for the light guide plate 18 include PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate, MS resin, or COP (cycloolefin polymer). An optically transparent resin such as As scattering particles kneaded and dispersed in the light guide plate 18, Atsipearl, thin cone, silica, zirconia, dielectric polymer, or the like can be used. By including such scattering particles in the light guide plate 18, it is possible to emit illumination light that is uniform and has less luminance unevenness from the light exit surface. Such a light guide plate 18 can be manufactured using an extrusion molding method or an injection molding method.

また、導光板18に含まれる散乱粒子の散乱断面積をΦ、光の入射する方向(導光板に入射した光の進行方向に平行な方向、光射出面に平行で、光射出面と光入射面(第1光入射面または第2光入射面)との接線に垂直な方向において、)における導光板18の第1光入射面18dまたは第2光入射面18eから光射出面18aに直交する方向の厚みが最大となる位置までの長さ、本実施形態では、導光板の光の入射する方向(本実施形態では、導光板18の第1光入射面18dに垂直な方向、以下「光軸方向」ともいう。)の半分の長さ(2等分線αの位置までの長さ)をL、導光板18に含まれる散乱粒子の密度(単位体積あたりの粒子数)をN、補正係数をKとした場合に、Φ・N・L・Kの値が1.1以上であり、かつ8.2以下であり、さらに、補正係数Kの値が0.005以上0.1以下であるという関係を満たしているのがよい。導光板18は、このような関係を満たす散乱粒子を含んでいるので、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面18aから出射することができる。 Further, the scattering cross section of the scattering particles contained in the light guide plate 18 is Φ, the light incident direction (the direction parallel to the traveling direction of the light incident on the light guide plate, parallel to the light exit surface, the light exit surface and the light entrance Perpendicular to the light exit surface 18a from the first light incident surface 18d or the second light incident surface 18e of the light guide plate 18 in the direction perpendicular to the tangent to the surface (the first light incident surface or the second light incident surface). The length up to the position where the thickness of the direction becomes the maximum, in this embodiment, the light incident direction of the light guide plate (in this embodiment, the direction perpendicular to the first light incident surface 18d of the light guide plate 18, hereinafter "light L G is the half length (length to the position of the bisector α), and the density of scattering particles (number of particles per unit volume) contained in the light guide plate 18 is N p. , when the correction coefficient and K C, the value of Φ · N p · L G · K C is 1.1 or more, One 8.2 or less, further, the value of the correction coefficient K C is better to satisfy the relationship of 0.005 to 0.1. Since the light guide plate 18 includes scattering particles that satisfy such a relationship, the illumination light can be emitted from the light exit surface 18a with uniform brightness and less unevenness in luminance.

一般的に、平行光束を等方媒質に入射させた場合の透過率Tは、Lambert−Beer則により下記式(1)で表される。
T=I/I=exp(−ρ・x)・・・(1)
ここで、xは距離、Iは入射光強度、Iは出射光強度、ρは減衰定数である。
In general, the transmittance T when a parallel light beam is incident on an isotropic medium is expressed by the following formula (1) according to the Lambert-Beer rule.
T = I / I 0 = exp (−ρ · x) (1)
Here, x is a distance, I 0 is incident light intensity, I is outgoing light intensity, and ρ is an attenuation constant.

上記減衰定数ρは、粒子の散乱断面積Φと媒質に含まれる単位体積当たりの粒子数Npとを用いて下記式(2)で表される。
ρ=Φ・N・・・(2)
したがって、導光板の光の進行方向に平行な方向における導光板の入射面から厚みが最も厚い位置までの長さ、導光板の光軸方向の半分の長さをLとすると、光の取り出し効率Eoutは、下記式(3)で与えられる。ここで、導光板の光軸方向の半分の長さLは、導光板18の光入射面に垂直な方向における導光板18の一方の光入射面から導光板18の中心までの長さとなる。
The attenuation constant ρ is expressed by the following equation (2) using the scattering cross-sectional area Φ of particles and the number of particles N p per unit volume contained in the medium.
ρ = Φ · N p (2)
Therefore, from the incident surface of the light guide plate in a direction parallel to the traveling direction of light of the light guide plate to the thickest position thickness length, the length of the half of the optical axis direction of the light guide plate when the L G, light extraction The efficiency E out is given by the following formula (3). Here, half the length L G of the optical axis of the light guide plate, the length from one of the light incident surface of the light guide plate 18 in the direction perpendicular to the light incident surface of the light guide plate 18 to the center of the light guide plate 18 .

また、光の取り出し効率とは、入射光に対する、導光板の光入射面から光軸方向に長さL離間した位置に到達する光の割合であり、例えば、図2に示す導光板18の場合は、端面に入射する光に対する導光板の中心(導光板の光軸方向の半分の長さとなる位置)に到達する光の割合である。
out∝exp(−Φ・N・L)・・・(3)
Furthermore, the light extraction efficiency and are, with respect to the incident light, the fraction of light reaching the position spaced the length L G in the optical axis direction from the light incident surface of the light guide plate, for example, the light guide plate 18 shown in FIG. 2 In this case, it is a ratio of light reaching the center of the light guide plate (a position having a half length in the optical axis direction of the light guide plate) with respect to light incident on the end face.
E out ∝exp (−Φ · N p · L G ) (3)

ここで式(3)は有限の大きさの空間におけるものであり、式(1)との関係を補正するための補正係数Kを導入する。補正係数Kは、有限の空間の光学媒質中で光が伝搬する場合に経験的に求められる無次元の補正係数である。そうすると、光の取り出し効率Eoutは、下記式(4)で表される。
out=exp(−Φ・N・L・K)・・・(4)
Here the formula (3) applies to a space of limited size, to introduce a correction coefficient K C for correcting the relationship between the expression (1). The compensation coefficient K C is a dimensionless compensation coefficient empirically obtained where light optical medium of limited dimensions propagates. Then, the light extraction efficiency E out is expressed by the following formula (4).
E out = exp (-Φ · N p · L G · K C) ··· (4)

式(4)に従えば、Φ・N・L・Kの値が3.5のときに、光の取り出し効率Eoutが3%であり、Φ・N・L・Kの値が4.7のときに、光の取り出し効率Eoutが1%である。
この結果より、Φ・N・L・Kの値が大きくなると、光の取り出し効率Eoutが低くなることが分かる。光は導光板の光軸方向へ進むにつれて散乱するため、光の取り出し効率Eoutが低くなると考えられる。
According to the equation (4), when the value of Φ · N p · L G · K C is 3.5, the light extraction efficiency E out is 3%, and Φ · N p · L G · K C When the value of is 4.7, the light extraction efficiency E out is 1%.
From this result, it is understood that the light extraction efficiency E out decreases as the value of Φ · N p · L G · K C increases. Since light is scattered as it travels in the direction of the optical axis of the light guide plate, the light extraction efficiency E out is considered to be low.

したがって、Φ・N・L・Kの値は大きいほど導光板として好ましい性質であることが分かる。つまり、Φ・N・L・Kの値を大きくすることで、光の入射面と対向する面から射出される光を少なくし、光射出面から射出される光を多くすることができる。すなわち、Φ・N・L・Kの値を大きくすることで、入射面に入射する光に対する光射出面から射出される光の割合(以下「光利用効率」ともいう。)を高くすることができる。具体的には、Φ・N・L・Kの値を1.1以上とすることで、光利用効率を50%以上にすることができる。 Therefore, it can be seen that the larger the value of Φ · N p · L G · K C is, the more preferable property is for the light guide plate. In other words, by increasing the value of Φ · N p · L G · K C , it is possible to reduce the light emitted from the surface facing the light incident surface and increase the light emitted from the light emission surface. it can. That is, by increasing the value of Φ · N p · L G · K C, ( hereinafter also referred to as "light use efficiency".) Ratio of light emitted through the light exit plane to the light incident on the incident surface of the high can do. Specifically, by setting 1.1 or the value of Φ · N p · L G · K C, the light use efficiency can be 50% or more.

ここで、Φ・N・L・Kの値は大きくすると、導光板18の光射出面18aから出射する光の照度むらが顕著になるが、Φ・N・L・Kの値を8.2以下とすることで、照度むらを一定以下(許容範囲内)に抑えることができる。なお、照度と輝度は略同様に扱うことができる。従って、本発明においては、輝度と照度とは、同様の傾向があると推測される。 Here, when the value of Φ · N p · L G · K C is increased, the illuminance unevenness of the light emitted from the light exit surface 18a of the light guide plate 18 becomes remarkable, but Φ · N p · L G · K C By making the value of 8.2 or less, the illuminance unevenness can be suppressed to a certain value (within an allowable range). Note that the illuminance and the luminance can be handled in substantially the same manner. Therefore, in the present invention, it is presumed that luminance and illuminance have the same tendency.

以上より、本発明の導光板18のΦ・N・L・Kの値は、1.1以上かつ8.2以下であるという関係を満たすことが好ましく、2.0以上かつ8.0以下であることがより好ましい。また、Φ・N・L・Kの値は、3.0以上であればさらに好ましく、4.7以上であれば最も好ましい。
また、補正係数Kは、0.005以上0.1以下(0.005≦K≦0.1)であることが好ましい。
Thus, the value of Φ · N p · L G · K C of the light guide plate 18 of the present invention preferably satisfies the relationship of 1.1 or more and 8.2 or less, 2.0 or more and 8. More preferably, it is 0 or less. The value of Φ · N p · L G · K C is more preferably as long as 3.0 or more, most preferably, not less than 4.7.
The correction coefficient K C is preferably 0.005 or more and 0.1 or less (0.005 ≦ K C ≦ 0.1).

以下、具体例とともに、導光板18についてより詳細に説明する。
まず、散乱断面積Φ、粒子密度N、導光板の光軸方向の半分の長さL、補正係数Kを種々の値とし、Φ・N・L・Kの値が異なる各導光板について、計算機シミュレーションにより光利用効率を求め、さらに照度むらの評価を行った。ここで、照度むら[%]は、導光板の光射出面から射出される光の最大照度をIMaxとし、最小照度をIMinとし、平均照度をIAveとしたときの[(IMax−IMin)/IAve]×100とした。
測定した結果を表1に示す。また、表1における判定は、光利用効率が50%以上かつ照度むらが150%以下の場合を○、光利用効率が50%より小さいまたは照度むらが150%より大きいの場合を×として示す。
Hereinafter, the light guide plate 18 will be described in more detail with specific examples.
First, the scattering cross section Φ, particle density N p , half length L G of the light guide plate in the optical axis direction, and correction coefficient K C are set to various values, and the values of Φ · N p · L G · K C are different. About each light-guide plate, the light use efficiency was calculated | required by computer simulation, and also illumination intensity nonuniformity was evaluated. Here, the illuminance unevenness [%] is the maximum illuminance of light emitted through the light exit plane of the light guide plate and I Max, a minimum illuminance and I Min, Average illuminance when the I Ave [(I Max - I Min ) / I Ave ] × 100.
The measured results are shown in Table 1. The determination in Table 1 is indicated by ◯ when the light use efficiency is 50% or more and the illuminance unevenness is 150% or less, and when the light use efficiency is less than 50% or the illuminance unevenness is more than 150%.

Figure 0004963592
Figure 0004963592

また、図5に、Φ・N・L・Kの値と光利用効率(光入射面に入射する光に対して光射出面18aから射出される光の割合)との関係を測定した結果を示す。
表1及び図5に示すように、Φ・N・L・Kを1.1以上とすることで、光利用効率を大きくすること、具体的には光利用効率を50%以上とすることができ、8.2以下とすることで、照度ムラを150%以下にすることができることがわかる。
また、Kcを0.005以上とすることで、光利用効率を高くすることができ、0.1以下とすることで、導光板からの射出される光の照度むらを小さくすることができることがわかる。
Further, in FIG. 5, measuring a relationship between Φ · N p · L G · K C values and light use efficiency (ratio of light emitted through the light exit plane 18a to light incident on the light incident surface) The results are shown.
As shown in Table 1 and FIG. 5, by a Φ · N p · L G · K C to 1.1 or more, increasing the light use efficiency, specifically 50% or more of light use efficiency and It can be seen that by setting it to 8.2 or less, the illuminance unevenness can be reduced to 150% or less.
In addition, when Kc is set to 0.005 or more, the light use efficiency can be increased, and when it is set to 0.1 or less, the illuminance unevenness of light emitted from the light guide plate can be reduced. Recognize.

次に、導光板に混錬又は分散させる微粒子の粒子密度Nが種々の値の導光板を作成し、それぞれの導光板の光射出面の各位置から射出される光の照度分布を測定した。ここで本実施形態では、粒子密度Nを除いて他の条件、具体的には、散乱断面積Φ、導光板の光軸方向の半分の長さL、補正係数K、導光板の形状等は、同じ値とした。従って、本実施形態では、Φ・N・L・Kは、粒子密度Nに比例して変化する。
このようにして種々の粒子密度の導光板について、それぞれ光射出面から射出される光の照度分布を測定した結果を図6に示す。図6は、縦軸を照度[lx]とし、横軸を導光板の一方の光入射面からの距離(導光長)[mm]とした。
Then, the particle density N p of the particles which kneaded or dispersed in the light guide plate creates various values of the light guide plate was measured illuminance distribution of light emitted from the respective positions of the light emitting surface of each light guide plate . In this exemplary embodiment, other conditions except for the particle density N p, specifically, the scattering cross section [Phi, half the length of the optical axis direction of the light guide plate L G, the correction coefficient K C, the light guide plate The shape and the like were the same value. Accordingly, in the present embodiment, Φ · N p · L G · K C changes in proportion to the particle density N p.
FIG. 6 shows the result of measuring the illuminance distribution of the light emitted from the light exit surface for the light guide plates having various particle densities in this way. In FIG. 6, the vertical axis represents illuminance [lx], and the horizontal axis represents the distance (light guide length) [mm] from one light incident surface of the light guide plate.

さらに、測定した照度分布の導光板の側壁から射出される光の最大照度をIMaxとし、最小照度をIMinとし、平均照度をIAveとしたときの照度むら[(IMax−IMin)/IAve]×100[%]を算出した。
図7に、算出した照度むらと粒子密度との関係を示す。図7では、縦軸を照度むら[%]とし、横軸を粒子密度[個/m3]とした。また、図7には、横軸を同様に粒子密度とし、縦軸を光利用効率[%]とした、光利用効率と粒子密度との関係も併せて示す。
Further, the uneven illuminance when the maximum illuminance of light emitted from the side wall of the light guide plate having the measured illuminance distribution is I Max , the minimum illuminance is I Min , and the average illuminance is I Ave [(I Max −I Min ) / I Ave ] × 100 [%] was calculated.
FIG. 7 shows the relationship between the calculated illuminance unevenness and the particle density. In FIG. 7, the vertical axis represents illuminance unevenness [%], and the horizontal axis represents particle density [pieces / m 3 ]. FIG. 7 also shows the relationship between the light utilization efficiency and the particle density, where the horizontal axis is similarly the particle density and the vertical axis is the light utilization efficiency [%].

図6、図7に示すように、粒子密度を高くする、つまりΦ・N・L・Kを大きくすると、光利用効率は高くなるが、照度むらも大きくなる。また、粒子密度を低くする、つまり、Φ・N・L・Kを小さくすると、光利用効率は低くなるが、照度むらを小さくなることがわかる。
ここで、Φ・N・L・Kを1.1以上8.2以下とすることで、光利用効率を50%以上とし、かつ、照度むらを150%以下とすることができる。照度むらを150%以下とすることで、照度むらを目立たなくすることができる。
つまり、Φ・N・L・Kを1.1以上8.2以下とすることで、光利用効率を一定以上とし、かつ照度むらも低減することができることがわかる。
As shown in FIGS. 6 and 7, when the particle density is increased, that is, Φ · N p · L G · K C is increased, the light use efficiency is increased, but the illuminance unevenness is also increased. It can also be seen that when the particle density is lowered, that is, when Φ · N p · L G · K C is reduced, the light utilization efficiency is reduced, but the illuminance unevenness is reduced.
Here, by the Φ · N p · L G · K C less than 1.1 and not greater than 8.2, the light use efficiency of 50% or more, and the illuminance unevenness of 150% or less. By setting the illuminance unevenness to 150% or less, the illuminance unevenness can be made inconspicuous.
That, Φ · N p · L G · K C to be to less than 1.1 and not greater than 8.2 yields light use efficiency above a certain level, and illuminance unevenness also seen that it is possible to reduce.

なお、導光板は、上記形状に限定されず、光入射面から離れるに従って、導光板の厚みが厚くなる形状であれば、種々の形状とすることができる。
例えば、第1傾斜面18b及び第2傾斜面18cには、第1光入射面18d及び第2光入射面18eと平行な方向にプリズム列を形成してもよい。また、このようなプリズム列の代わりに、プリズムに類する光学素子を規則的に形成することもできる。例えば、レンチキュラーレンズ、凹レンズ、凸レンズ、ピラミッド型など、レンズ効果を有する光学素子を導光板の傾斜面に形成することもできる。
In addition, the light guide plate is not limited to the above shape, and may have various shapes as long as the thickness of the light guide plate increases as the distance from the light incident surface increases.
For example, prism rows may be formed on the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c in a direction parallel to the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e. Further, instead of such a prism array, an optical element similar to a prism can be regularly formed. For example, an optical element having a lens effect, such as a lenticular lens, a concave lens, a convex lens, or a pyramid type, can be formed on the inclined surface of the light guide plate.

なお、導光板の形状は、本実施形態の形状に限定されず、例えば、図2に示した導光板を二等分線αで半分に切断した形状、つまり、光入射面が1面のみとなり、光入射面から離れるに従って、導光板の厚みが厚くなる形状、言い換えれば、光入射面が、光射出面の1つの端辺に形成される1つの光入射面から構成され、傾斜面が、光入射面からこれに対向する他端面に向かうに従って光射出面から遠ざかるように傾斜する1つの傾斜面から構成され、光入射面において最も薄く、他端面において最も厚い形状としてもよい。また、導光板の側面のいずれの面に光源を配置し、4方の側面を光入射面とし、4つの光入射面から中央に向かうに従って、厚みが厚くなる形状、つまり、導光板の光射出面とは反対側の面が四角錐形状となる形状、言い換えれば、光入射面が、該光射出面の4つの端辺にそれぞれ形成される4つの光入射面から構成され、傾斜面は、4つの光入射面からそれぞれ中央に向かうに従って前記光射出面から遠ざかるように傾斜した4つの傾斜面から構成され、光入射面における厚みが最も薄く、4つの傾斜面の交わる位置における厚みが最も厚い形状としてもよい。
導光板を上記のような形状とした場合も、光の入射する方向において導光板の光入射面から光射出面に直交する方向の厚みが最大となる位置までの長さをLとし、上述のΦ・N・L・Kが1.1以上8.2以下を満たすことが好ましい。上記範囲を満たすことで照度むらが低減され、かつ光利用効率を高い光を光射出面から射出させることができる。
The shape of the light guide plate is not limited to the shape of the present embodiment. For example, the shape of the light guide plate shown in FIG. 2 cut in half along the bisector α, that is, the light incident surface is only one surface. The shape in which the thickness of the light guide plate increases as the distance from the light incident surface increases, in other words, the light incident surface is composed of one light incident surface formed on one end side of the light exit surface, and the inclined surface is It may be composed of one inclined surface that inclines away from the light exit surface as it goes from the light incident surface toward the other end surface facing the light incident surface, and may be the thinnest at the light incident surface and the thickest at the other end surface. In addition, the light source is arranged on any one of the side surfaces of the light guide plate, the four side surfaces are light incident surfaces, and the thickness increases from the four light incident surfaces toward the center, that is, the light emission of the light guide plate The surface opposite to the surface has a quadrangular pyramid shape, in other words, the light incident surface is composed of four light incident surfaces respectively formed on the four end sides of the light exit surface, and the inclined surface is Each of the four light incident surfaces is composed of four inclined surfaces that are inclined so as to move away from the light exit surface toward the center. The thickness of the light incident surface is the thinnest, and the thickness at the position where the four inclined surfaces intersect is the thickest. It is good also as a shape.
Again, with the light guide plate having the above shape, the length of the direction of incidence of light from the light incident surface of the light guide plate to a position where the direction of thickness perpendicular to the light exit surface is maximum and L G, above Φ · N p · L G · K C preferably satisfies 1.1 or more and 8.2 or less. By satisfying the above range, illuminance unevenness can be reduced and light with high light utilization efficiency can be emitted from the light exit surface.

次に、プリズムシート20について説明する。
図2に示されるように、導光板18と拡散フィルム22の間に1枚のプリズムシート20が設けられている、つまり、プリズムシート20は、導光板18の光射出面18aに対向して配置されている。プリズムシート20は、透明なシートの表面上に複数の細長いプリズムを互いに平行に配列させることにより形成される光学部材であり、導光板18の光射出面から出射する光の集光性を高めて輝度を改善することができる。プリズムシート20の各プリズム20aの頂点が、導光板18の光射出面18aと対向するように、すなわち図中下向きに配置されている。また、別の態様として、プリズムシート16の上に、同一構造の第2のプリズムシートを、そのプリズムがプリズム16aと交差するように配置することができる。また、別のプリズムシートとして、多数の三角錐形状(ピラミッド形状)のプリズムを透明シート面に多数配列した構成のものを使用してもよい。
Next, the prism sheet 20 will be described.
As shown in FIG. 2, one prism sheet 20 is provided between the light guide plate 18 and the diffusion film 22, that is, the prism sheet 20 is disposed to face the light exit surface 18 a of the light guide plate 18. Has been. The prism sheet 20 is an optical member formed by arranging a plurality of elongate prisms in parallel with each other on the surface of a transparent sheet, and improves the condensing property of light emitted from the light exit surface of the light guide plate 18. The brightness can be improved. The apex of each prism 20a of the prism sheet 20 is disposed so as to face the light exit surface 18a of the light guide plate 18, that is, downward in the drawing. As another aspect, a second prism sheet having the same structure can be disposed on the prism sheet 16 so that the prism intersects the prism 16a. As another prism sheet, a prism sheet having a configuration in which a large number of triangular pyramid (pyramid) prisms are arranged on the transparent sheet surface may be used.

次に、拡散フィルム22について説明する。
拡散フィルム22は、プリズムシート20の導光板18側とは反対側の面に配置されている。つまり、導光板18の光射出面18a上には、光射出面18a側からプリズムシート20、拡散フィルム22の順で積層されている。
拡散フィルム22は、フィルム状部材に光拡散性を付与して形成される。フィルム状部材は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレート、MS樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)のような光学的に透明な樹脂を材料に形成することができる。
Next, the diffusion film 22 will be described.
The diffusion film 22 is disposed on the surface of the prism sheet 20 opposite to the light guide plate 18 side. That is, the prism sheet 20 and the diffusion film 22 are laminated in this order on the light exit surface 18a of the light guide plate 18 from the light exit surface 18a side.
The diffusion film 22 is formed by imparting light diffusibility to a film-like member. The film-like member is optically transparent, such as PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate, MS resin, or COP (cycloolefin polymer). Can be formed into a material.

拡散フィルム22の製造方法は特に限定されないが、例えば、フィルム状部材の表面に微細凹凸加工や研磨による表面粗化を施して拡散性を付与したり、表面に光を散乱させるシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等の顔料や、樹脂、ガラス、ジルコニア等のビーズ類をバインダとともに塗工したり、上記顔料やビーズ類を上記透明な樹脂中に混練したりすることで形成することができる。他には、反射率が高く光の吸収が低い材料で、例えば、Ag、Alのような金属を用いて形成することもできる。
本発明において、拡散フィルム22としては、マットタイプやコーティングタイプの拡散フィルムを用いることができる。
図2では、拡散フィルム22をプリズムシート20の上に配置したが、拡散フィルム22の配置位置は特に限定されず、導光板18とプリズムシート20との間に配置してもよい。
Although the manufacturing method of the diffusion film 22 is not particularly limited, for example, the surface of the film-like member is subjected to surface roughening by fine unevenness processing or polishing to impart diffusibility, or silica, titanium oxide that scatters light on the surface, It can be formed by coating a pigment such as zinc oxide or beads such as resin, glass or zirconia together with a binder, or kneading the pigment or beads in the transparent resin. In addition, it is possible to use a material having high reflectance and low light absorption, for example, using a metal such as Ag or Al.
In the present invention, as the diffusion film 22, a mat type or coating type diffusion film can be used.
In FIG. 2, the diffusion film 22 is arranged on the prism sheet 20, but the arrangement position of the diffusion film 22 is not particularly limited, and may be arranged between the light guide plate 18 and the prism sheet 20.

次に、照明装置本体の反射板24について説明する。
反射板24は、導光板18の第1傾斜面18b及び第2傾斜面18cから漏洩する光を反射して、再び導光板18に入射させるために設けられており、光の利用効率を向上させることができる。反射板24は、導光板18の第1傾斜面18b及び第2傾斜面18cに対応した形状で、第1傾斜面18b及び第2傾斜面18cを覆うように形成される。本実施形態では、図2では、導光板18の第1傾斜面18b及び第2傾斜面18cが断面三角形状に形成されているので、反射板24もこれに補形する形状に形成されている。
Next, the reflecting plate 24 of the lighting device main body will be described.
The reflection plate 24 is provided to reflect light leaking from the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c of the light guide plate 18 so as to enter the light guide plate 18 again, thereby improving the light use efficiency. be able to. The reflecting plate 24 has a shape corresponding to the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c of the light guide plate 18, and is formed so as to cover the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c. In the present embodiment, in FIG. 2, since the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c of the light guide plate 18 are formed in a triangular cross section, the reflecting plate 24 is also formed in a shape that complements this. .

反射板24は、導光板18の傾斜面から漏洩する光を反射することができれば、どのような材料で形成されてもよく、例えば、PETやPP(ポリプロピレン)等にフィラーを混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着などで鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性を有する金属薄板により形成することができる。   The reflection plate 24 may be formed of any material as long as it can reflect light leaking from the inclined surface of the light guide plate 18. For example, the reflection plate 24 may be stretched after kneading a filler in PET, PP (polypropylene), or the like. Resin sheet with increased reflectivity by forming voids, a sheet with a mirror surface formed by vapor deposition of aluminum on the surface of a transparent or white resin sheet, a resin sheet carrying a metal foil or metal foil such as aluminum, or sufficient on the surface It can be formed of a thin metal plate having excellent reflectivity.

上部誘導反射板34は、導光板18とプリズムシート20との間、つまり、導光板18の光射出面18a側に、光源12及び導光板18の光射出面18aの端部(第1光入射面18d側の端部と第2光入射面18e側の端部)を覆うようにそれぞれ配置されている。言い換えれば、上部誘導反射板34は、光軸方向に平行な方向において、導光板18の光射出面18aの一部から光源12のアレイ基板42の一部までを覆うように配置されている。つまり、2つの上部誘導反射板34が、導光板18の両端部にそれぞれ配置されている。
下部誘導反射板36は、導光板18の光射出面18a側とは反対側、つまり、第1傾斜面18b及び第2傾斜面18c側に、光源12の一部を覆うように配置されている。また、下部誘導反射板36の導光板中心側の端部は、反射板24と連結されている。
ここで、上部誘導反射板34及び下部誘導反射板36としては、上述した反射板24に用いる各種材料を用いることができる。
The upper guide reflection plate 34 is disposed between the light guide plate 18 and the prism sheet 20, that is, on the light emission surface 18 a side of the light guide plate 18, and at the end of the light emission surface 18 a of the light source 12 and the light guide plate 18 (first light incident). An end on the surface 18d side and an end on the second light incident surface 18e side) are disposed so as to cover each other. In other words, the upper guide reflection plate 34 is disposed so as to cover a part of the light exit surface 18a of the light guide plate 18 to a part of the array substrate 42 of the light source 12 in a direction parallel to the optical axis direction. That is, the two upper guide reflectors 34 are disposed at both ends of the light guide plate 18, respectively.
The lower guide reflection plate 36 is disposed so as to cover a part of the light source 12 on the side opposite to the light exit surface 18a side of the light guide plate 18, that is, on the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c side. . In addition, the end portion of the lower guide reflection plate 36 on the center side of the light guide plate is connected to the reflection plate 24.
Here, as the upper guide reflector 34 and the lower guide reflector 36, various materials used for the reflector 24 described above can be used.

このように、上部誘導反射板34を配置することで、光源12から射出された光が導光板18に入射することなく、光射出面18側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源12のLEDチップ40から射出された光を効率よく、導光板18の第1光入射面18d及び第2光入射面18eに入射させることができ、光利用効率を向上させることができる。
また、下部誘導反射板36も同様に、光源12から射出された光が導光板18に入射することなく、導光板18の第1傾斜面18b及び第2傾斜面18c側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源12のLEDチップ40から射出された光を効率よく、導光板18の第1光入射面18d及び第2光入射面18eに入射させることができ、光利用効率を向上させることができる。
Thus, by arranging the upper guide reflection plate 34, it is possible to prevent the light emitted from the light source 12 from leaking to the light exit surface 18 side without entering the light guide plate 18.
Thereby, the light emitted from the LED chip 40 of the light source 12 can be efficiently incident on the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e of the light guide plate 18, and the light use efficiency can be improved. it can.
Similarly, the lower guide reflector 36 prevents light emitted from the light source 12 from entering the light guide plate 18 and leaking to the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c side of the light guide plate 18. it can.
Thereby, the light emitted from the LED chip 40 of the light source 12 can be efficiently incident on the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e of the light guide plate 18, and the light use efficiency can be improved. it can.

ここで、上部誘導反射板34は、下部誘導反射板36は、光源12から射出された光を第1光入射面18dまたは第2光入射面18e側に反射させ、光源12から射出された光を第1光入射面18dまた第2光入射面18eに入射させることができ、導光板18に入射した光を導光板18中心側に導くことができれば、その形状及び幅は特に限定されない。   Here, the upper guide reflector 34 and the lower guide reflector 36 reflect the light emitted from the light source 12 toward the first light incident surface 18d or the second light incident surface 18e, and the light emitted from the light source 12. Can be incident on the first light incident surface 18d and the second light incident surface 18e, and the shape and width thereof are not particularly limited as long as the light incident on the light guide plate 18 can be guided to the center side of the light guide plate 18.

次に、筐体16について説明する。
筐体16は、光源12と照明装置本体14を収納して支持するもので、基本的に、本体部16aと額縁部16bとを有する。
本体部16aは、上面が開放され、上方から照明装置本体14を収納して支持し、かつ、照明装置本体14の4方の側面を覆う形状であり、さらに、その4方の側面には、逆凹字(U字)形の折返部26が一体に形成されている。
額縁部16bは、上面に照明装置本体14の矩形状の光出射面14aより小さい矩形状の開口部28が形成され、下面が開放され、照明装置本体14およびこれが収納された本体部16aをその4方の側面も含め覆うように、照明装置本体14の光射出面14a側から被せられ、本体部16aに取り付けられている。
Next, the housing 16 will be described.
The housing 16 houses and supports the light source 12 and the lighting device main body 14, and basically includes a main body portion 16a and a frame portion 16b.
The main body portion 16a has an open top surface, and stores and supports the lighting device main body 14 from above, and covers the four side surfaces of the lighting device main body 14. Further, the four side surfaces include A reverse concave (U-shaped) folded portion 26 is integrally formed.
The frame portion 16b has a rectangular opening 28 smaller than the rectangular light exit surface 14a of the illuminating device main body 14 formed on the upper surface, the lower surface is opened, and the illuminating device main body 14 and the main body portion 16a in which the illuminating device main body 16a is housed are disposed. It covers from the light emission surface 14a side of the illuminating device main body 14 so as to cover the four side surfaces, and is attached to the main body portion 16a.

折返部26は、内面で導光板18、反射板24および後述の導光板支持部30の側面を支持し、かつ、折返部材26の外側面が額縁部16bを嵌合されている。
本体部16aの折返部26と額縁部16bとの接合方法としては、ボルトおよびナット、接着剤、溶接等種々の公知の方法を用いることができる。筐体16は、基本的に以上のように構成される。
The folded portion 26 supports the side surfaces of the light guide plate 18, the reflective plate 24, and a light guide plate support portion 30 described later on the inner surface, and the outer surface of the folded member 26 is fitted with the frame portion 16 b.
As a method for joining the folded portion 26 of the main body portion 16a and the frame portion 16b, various known methods such as bolts and nuts, adhesives, and welding can be used. The housing 16 is basically configured as described above.

本実施形態の面状照明装置10は、さらに、本体部16aと反射板24との間に導光板支持部30が配置されている。導光板支持部30は、ポリカーボネート等の樹脂により形成されており、本体部16aと反射板24に当接している。
また、本体部16aの裏側には、光源12の電源(図示せず)を収納する電源収納部32(図1参照)が取り付けられている。
面状照明装置10は、基本的に以上のような構成である。
In the planar illumination device 10 of the present embodiment, a light guide plate support 30 is further disposed between the main body 16a and the reflector 24. The light guide plate support portion 30 is made of a resin such as polycarbonate and is in contact with the main body portion 16 a and the reflection plate 24.
A power storage unit 32 (see FIG. 1) that stores a power source (not shown) of the light source 12 is attached to the back side of the main body 16a.
The planar illumination device 10 is basically configured as described above.

ここで、図2及び図3に示すように、面状照明装置10の光源12のLEDチップ40及びアレイ基板42は、導光板18の光射出面18aに垂直、かつ、第1光入射面18dまたは第2光入射面18eの長辺方向の辺に平行な面S(以下「基準面S」ともいう。)に対して所定角度θ傾斜して配置されている。具体的には、LEDチップ40の発光面40aが基準面Sに対して、角度θ傾斜して配置されている。つまり、発光面40aが基準面Sから光射出面18aに向けて角度θ回転させた位置に配置されている。
このように、光源12を傾斜して配置することで、発光面の大きい光源から射出される光を効率よく導光板に入射させることができ、発光面の大きい光源を用いることで、光源から射出する光の量を多くすることができる。つまり、発光面の大きい光源から射出された光を効率よく導光板に入射させることで、導光板の光射出面から高輝度な光を射出させることができる。
また、上部誘導反射板及び下部誘導反射板を配置し、光源から射出された光を反射させることで、発光面を所定角度傾斜させて配置させた場合でも、光源から射出された光が導光板に入射することなく射出されることを防止でき、光源から射出された光を効率よく導光板の第1光入射面及び第2光入射面に入射させることができる。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the LED chip 40 and the array substrate 42 of the light source 12 of the planar illumination device 10 are perpendicular to the light exit surface 18 a of the light guide plate 18, and the first light incident surface 18 d. Alternatively, the second light incident surface 18e is disposed so as to be inclined by a predetermined angle θ with respect to a surface S (hereinafter also referred to as “reference surface S”) parallel to the long side direction side. Specifically, the light emitting surface 40 a of the LED chip 40 is arranged with an angle θ inclined with respect to the reference surface S. That is, the light emitting surface 40a is arranged at a position rotated by an angle θ from the reference surface S toward the light emitting surface 18a.
In this way, by arranging the light source 12 to be inclined, light emitted from the light source having a large light emitting surface can be efficiently incident on the light guide plate. By using the light source having a large light emitting surface, the light is emitted from the light source. The amount of light to be increased can be increased. In other words, high-intensity light can be emitted from the light emission surface of the light guide plate by efficiently making the light emitted from the light source having a large light emitting surface incident on the light guide plate.
In addition, by arranging the upper guide reflection plate and the lower guide reflection plate and reflecting the light emitted from the light source, the light emitted from the light source is reflected even when the light emitting surface is inclined at a predetermined angle. The light emitted from the light source can be efficiently incident on the first light incident surface and the second light incident surface of the light guide plate.

ここで、光源12のLEDチップ40は、発光面40aの傾斜方向の長さ、つまり、本実施形態ではLEDチップ40の配列方向に直交する方向のLEDチップ40の発光面40aの長さa(図4参照)が、第1光入射面18dの光射出面18aの端縁側における光射出面18aと直交する方向の第1光入射面の断面の長さ、本実施例では、導光板18の光射出面18aに垂直な方向における導光板18の第1光入射面18dまたは第2光入射面18eの長さd1(以下「光入射面の有効断面の長さd1」という。)、つまり、第1光入射面18dまたは第2光入射面18eにおける導光板の厚み方向の長さよりも長いことが好ましい。
発光面40aの長さaを光入射面の有効断面の長さd1よりも大きくすることで、発光面からより多くの光を射出させることができる。
また、発光面40aを基準面Sに対して所定角度θ傾斜させて配置することで、発光面40aの長さaを光入射面の有効断面の長さd1よりも大きくした場合でも、効率よく導光板に光を入射させることができ、上述したように、輝度の高い光を効率よく、導光板の光射出面から射出させることができる。
Here, the LED chip 40 of the light source 12 is the length of the light emitting surface 40a in the inclination direction, that is, the length a of the light emitting surface 40a of the LED chip 40 in the direction orthogonal to the arrangement direction of the LED chips 40 in this embodiment ( 4) is the length of the cross section of the first light incident surface in the direction orthogonal to the light exit surface 18a on the edge side of the light exit surface 18a of the first light entrance surface 18d, in this embodiment, the light guide plate 18 The length d1 of the first light incident surface 18d or the second light incident surface 18e of the light guide plate 18 in the direction perpendicular to the light exit surface 18a (hereinafter referred to as “the effective section length d1 of the light incident surface”), that is, It is preferable that the first light incident surface 18d or the second light incident surface 18e is longer than the length of the light guide plate in the thickness direction.
By making the length a of the light emitting surface 40a longer than the length d1 of the effective cross section of the light incident surface, more light can be emitted from the light emitting surface.
Further, by arranging the light emitting surface 40a to be inclined at a predetermined angle θ with respect to the reference surface S, even when the length a of the light emitting surface 40a is larger than the length d1 of the effective cross section of the light incident surface, it is efficiently performed. Light can be incident on the light guide plate, and as described above, light with high luminance can be efficiently emitted from the light exit surface of the light guide plate.

ここで、基準面Sに対する発光面40aの傾斜角度θは、15°以上90°以下、つまり、15°≦θ≦90°とすることが好ましく、15°以上75°以下、つまり、15°≦θ≦75°とすることがより好ましい。ここで、傾斜角度θは、基準面Sを基準として、発光面40aを光射出面18a側に傾けた角度であり、θ=90°のとき、発光面40aは、光射出面18aと平行となり、発光面40aからは、導光板18の光射出面18aから射出される光と同一方向に光が射出される。
発光面40aの傾斜角度θを、15°≦θ≦90°とすることで、光利用効率をより高くすることができ、かつ、光射出面から射出される光を均一にすることができ、15°≦θ≦75°とすることで、光利用効率をより高くし、より均一にすることができる。
なお、光源12は、本実施形態のように、発光面40を光射出面側に向けて配置することが好ましいが、本発明はこれに限定されず、光源12の発光面40aを第1傾斜面18bまたは第2傾斜面18cに向けて配置してもよい。
Here, the inclination angle θ of the light emitting surface 40a with respect to the reference surface S is preferably 15 ° or more and 90 ° or less, that is, 15 ° ≦ θ ≦ 90 °, and 15 ° or more and 75 ° or less, that is, 15 ° ≦ More preferably, θ ≦ 75 °. Here, the inclination angle θ is an angle obtained by inclining the light emitting surface 40a toward the light emitting surface 18a with respect to the reference surface S. When θ = 90 °, the light emitting surface 40a is parallel to the light emitting surface 18a. Light is emitted from the light emitting surface 40a in the same direction as the light emitted from the light emitting surface 18a of the light guide plate 18.
By making the inclination angle θ of the light emitting surface 40a 15 ° ≦ θ ≦ 90 °, the light use efficiency can be further increased, and the light emitted from the light emitting surface can be made uniform, By setting 15 ° ≦ θ ≦ 75 °, the light utilization efficiency can be further increased and made more uniform.
Note that the light source 12 is preferably disposed with the light emitting surface 40 facing the light exit surface as in the present embodiment, but the present invention is not limited to this, and the light emitting surface 40a of the light source 12 has the first inclined surface. You may arrange | position toward the surface 18b or the 2nd inclined surface 18c.

以下、具体的実施例とともに面状照明装置10についてより詳細に説明する。ここで、本実施例の面状照明装置は、上述した2等分線αを軸として対称形状であるので、代表して第1光入射面側を用いて説明する。
本実施例の面状照明装置は、LEDチップ40の配列方向に直交する方向のLEDチップ40の発光面40aの長さaを2.5mm、LEDチップ40の厚みw1を0.5mm、LEDチップ40の配列方向に直交する方向のアレイ支持体42の長さd2を3.0mm、アレイ支持体42の厚みw2を0.5mm、導光板18の第1光入射面18dの有効断面の長さd1を2.0mm、上部誘導反射板34と導光板18の光射出面18aとが重なっている長さ、つまり、光入射面18dと上部誘導反射板34の導光板18中心側の端部との距離Lを5mmとした。また、反射板24及び下部誘導反射板36には、厚さ0.1mmで、反射率98%の反射フィルムを用い、上部誘導反射板34には、厚み0.1mm、反射率90%の反射フィルムを用いた。ここで、反射板24と下部誘導反射板36とは一枚の反射フィルムで形成されている。また、反射板24と下部誘導反射板36とは、連結部、つまり、導光板18の端部の第1光入射面18dに対応する位置で折り曲げられている。
このような形状の面状照明装置の光源12のLEDチップ40の発光面40aの傾斜角度θをθ=15°、30°、45°、60°、75°とした場合の面状照明装置の光源の光利用効率を測定した。
また、比較のために、比較例1として、図8(A)に示すように、θ=0°、つまり、発光面40aを基準面Sと平行になる位置つまり角度で配置した面状照明装置の光源の光利用効率を測定した。さらに、比較例2として、図8(B)に示すように、LEDチップ40の配列方向に直交する方向のLEDチップ40の発光面40aの長さaを1.45mmとし、θ=0°として配置した面状照明装置の光源の光利用効率を測定した。
測定した結果を下記表2及び図9に示す。
Hereinafter, the planar illumination device 10 will be described in more detail with specific examples. Here, since the planar illumination device of the present embodiment has a symmetrical shape with the above-described bisecting line α as an axis, it will be described using the first light incident surface side as a representative.
In the surface illumination device of this embodiment, the length a of the light emitting surface 40a of the LED chip 40 in the direction orthogonal to the arrangement direction of the LED chips 40 is 2.5 mm, the thickness w1 of the LED chip 40 is 0.5 mm, and the LED chip. The length d2 of the array support 42 in the direction orthogonal to the arrangement direction of 40 is 3.0 mm, the thickness w2 of the array support 42 is 0.5 mm, and the length of the effective cross section of the first light incident surface 18d of the light guide plate 18 d1 is 2.0 mm, and the length of the upper guide reflector 34 and the light exit surface 18a of the light guide plate 18 is overlapped, that is, the light incident surface 18d and the end of the upper guide reflector 34 on the center side of the light guide plate 18 The distance L was 5 mm. Further, a reflective film having a thickness of 0.1 mm and a reflectivity of 98% is used for the reflector 24 and the lower guide reflector 36, and a reflection having a thickness of 0.1 mm and a reflectivity of 90% is used for the upper guide reflector 34. A film was used. Here, the reflecting plate 24 and the lower guiding reflecting plate 36 are formed of a single reflecting film. Further, the reflecting plate 24 and the lower guiding reflecting plate 36 are bent at a position corresponding to the connecting portion, that is, the first light incident surface 18 d at the end of the light guide plate 18.
When the inclination angle θ of the light emitting surface 40a of the LED chip 40 of the light source 12 of the planar illumination device having such a shape is θ = 15 °, 30 °, 45 °, 60 °, 75 °, The light utilization efficiency of the light source was measured.
For comparison, as a comparative example 1, as shown in FIG. 8A, θ = 0 °, that is, a planar illumination device in which the light emitting surface 40a is arranged at a position or an angle parallel to the reference plane S. The light utilization efficiency of the light source was measured. Furthermore, as Comparative Example 2, as shown in FIG. 8B, the length a of the light emitting surface 40a of the LED chip 40 in the direction orthogonal to the arrangement direction of the LED chips 40 is 1.45 mm, and θ = 0 °. The light use efficiency of the light source of the arranged planar lighting device was measured.
The measurement results are shown in Table 2 below and FIG.

Figure 0004963592
Figure 0004963592

表2及び図9に示すように、光源の発光面を所定角度傾斜させることで、本実施例では、15°≦θ≦75°とすることで、発光面40aを基準面Sと平行になる位置つまり角度で配置した場合よりも光利用効率を高くすることができることがわかる。つまり、導光板により多くの光を入射させることができ、光源から射出される光の輝度または照度をより高くすることができる。
さらに、本実施例においては、発光面40aの傾斜角度θを、15°≦θ≦45°以下とすることで、光入射面の有効断面の長さよりもLEDチップ40の配列方向に直交する方向のLEDチップ40の発光面40aの長さaを短くしたLEDチップ40を配置した比較例2よりも光利用効率を高くすることができることがわかる。
つまり、発光面の傾斜角度θを調整することで、光源から射出される光をより効率よく導光板に入射させ、光射出面からより輝度及び照度の高い光を射出させることができる。
As shown in Table 2 and FIG. 9, the light emitting surface of the light source is inclined at a predetermined angle, and in this embodiment, the light emitting surface 40 a is parallel to the reference surface S by 15 ° ≦ θ ≦ 75 °. It can be seen that the light use efficiency can be made higher than that in the case where the light is arranged at a position, that is, an angle. That is, more light can be incident on the light guide plate, and the luminance or illuminance of the light emitted from the light source can be further increased.
Further, in the present embodiment, by setting the inclination angle θ of the light emitting surface 40a to 15 ° ≦ θ ≦ 45 ° or less, the direction orthogonal to the arrangement direction of the LED chips 40 rather than the length of the effective cross section of the light incident surface. It can be seen that the light utilization efficiency can be made higher than in Comparative Example 2 in which the LED chip 40 in which the length a of the light emitting surface 40a of the LED chip 40 is shortened is arranged.
That is, by adjusting the inclination angle θ of the light emitting surface, light emitted from the light source can be made to enter the light guide plate more efficiently, and light with higher luminance and illuminance can be emitted from the light emitting surface.

次に、面状照明装置の他の実施形態について説明する。
図10は、本発明の面状照明装置の他の実施形態を示す概略断面図であり、図11は、図10に示した面状照明装置の一部を拡大した拡大断面図である。
図10及び図11に示す面状照明装置100は、導光板18’の第1光入射面18d’及び第2光入射面18e’の形状を除いて、図1〜図3に示す面状照明装置10と同様の構成である。したがって、両者で同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、以下、面状照明装置100に特有の点を重点的に説明する。
Next, another embodiment of the planar lighting device will be described.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the planar illumination device of the present invention, and FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a part of the planar illumination device shown in FIG.
The planar illumination device 100 shown in FIGS. 10 and 11 has the planar illumination shown in FIGS. 1 to 3 except for the shapes of the first light incident surface 18d ′ and the second light incident surface 18e ′ of the light guide plate 18 ′. The configuration is the same as that of the device 10. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals in both, and the detailed description thereof is omitted, and hereinafter, the points peculiar to the planar illumination device 100 will be mainly described.

面状照明装置100は、光源12と、矩形状の光射出面14aから均一な光を射出する照明装置本体14’と、内部に照明装置本体14’及び光源12を収納する筐体16とを備えている。また、照明装置本体14’は、導光板18’と、プリズムシート20と、拡散フィルム22と、反射板24と、上部誘導反射板34と、下部誘導反射板36を有する。ここで、光源12、筐体16、プリズムシート20、拡散フィルム22、反射板24、上部誘導反射板34、下部誘導反射板36は、上述した面状照明装置10と同様の構成であるので、詳細な説明を省略する。   The planar illumination device 100 includes a light source 12, an illumination device body 14 ′ that emits uniform light from a rectangular light emission surface 14a, and a housing 16 that houses the illumination device body 14 ′ and the light source 12 therein. I have. The illumination device main body 14 ′ includes a light guide plate 18 ′, a prism sheet 20, a diffusion film 22, a reflection plate 24, an upper guide reflection plate 34, and a lower guide reflection plate 36. Here, the light source 12, the casing 16, the prism sheet 20, the diffusing film 22, the reflecting plate 24, the upper guiding reflecting plate 34, and the lower guiding reflecting plate 36 have the same configuration as that of the planar lighting device 10 described above. Detailed description is omitted.

導光板18’は、図10及び図11に示すように、略矩形形状の平坦な光射出面18aと、この光射出面18aの両端に、光射出面18aに垂直な基準面Sに対して所定角度θ1傾斜して形成された2つの光入射面(第1光入射面18d’と第2光入射面18e’)と、光射出面18aの反対側に位置し、第1光入射面18d’および第2光入射面18e’に平行で、光射出面18aを2等分する2等分線α(図1参照)を中心軸として互いに対称で、光射出面18aに対して所定の角度で傾斜する2つの傾斜面(第1傾斜面18bと第2傾斜面18c)とを有している。第1傾斜面18b及び第2傾斜面18cは、第1光入射面18d’及び第2光入射面18e’から遠ざかるに従って光射出面18aからの距離が遠ざかる(大きくなる)ように、つまり、それぞれ第1光入射面18d’及び第2光入射面18e’から導光板18’の中心に向かうに従って、導光板の光射出面に垂直な方向の厚みが大きくなるように傾斜している。つまり、導光板18’は、両端部、すなわち第1光入射面18d’と第2光入射面18e’で厚みが最も薄くなり、中央部、すなわち第1傾斜面18bと第2傾斜面18cが交差する2等分線αの位置で厚さが最大となる。なお、光射出面18aに対する第1傾斜面18b及び第2傾斜面18cの傾斜角度は特に限定されない。
また、光源12は、それぞれ導光板18’の第1光入射面18d’及び第2光入射面18e’に対向して配置されている。つまり、面状照明装置10は、2つの光源12が、導光板18’をはさみこむように配置されている。言い換えれば、所定間隔離間して、向かい合って配置された2つの光源12の間に導光板18’が配置されている。
ここで、面状照明装置100も上述した面状照明装置10と同様に2等分線αを中心軸として対称形状であるので、代表して第1光入射面側を用いて説明する。
As shown in FIGS. 10 and 11, the light guide plate 18 ′ has a substantially rectangular flat light exit surface 18a, and both ends of the light exit surface 18a with respect to a reference surface S perpendicular to the light exit surface 18a. Two light incident surfaces (first light incident surface 18d ′ and second light incident surface 18e ′) formed at a predetermined angle θ1 are positioned opposite to the light exit surface 18a, and the first light incident surface 18d. 'And parallel to the second light incident surface 18e', symmetric with respect to the bisector α (see FIG. 1) that bisects the light emitting surface 18a as a central axis, and at a predetermined angle with respect to the light emitting surface 18a It has two inclined surfaces (the 1st inclined surface 18b and the 2nd inclined surface 18c) inclined by. The first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c are arranged such that the distance from the light exit surface 18a increases (increases) as the distance from the first light incident surface 18d ′ and the second light incident surface 18e ′ increases. As the distance from the first light incident surface 18d ′ and the second light incident surface 18e ′ toward the center of the light guide plate 18 ′ is increased, the thickness in the direction perpendicular to the light exit surface of the light guide plate is increased. That is, the light guide plate 18 ′ has the thinnest thickness at both end portions, that is, the first light incident surface 18d ′ and the second light incident surface 18e ′, and the central portions, that is, the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c. The thickness is maximum at the position of the intersecting bisector α. The inclination angles of the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c with respect to the light exit surface 18a are not particularly limited.
Further, the light source 12 is disposed to face the first light incident surface 18d ′ and the second light incident surface 18e ′ of the light guide plate 18 ′, respectively. That is, in the planar lighting device 10, the two light sources 12 are arranged so as to sandwich the light guide plate 18 ′. In other words, the light guide plate 18 ′ is disposed between the two light sources 12 disposed to face each other with a predetermined distance therebetween.
Here, the planar illumination device 100 also has a symmetrical shape with the bisector α as the central axis in the same manner as the planar illumination device 10 described above, and therefore, the first illumination surface side will be described as a representative.

本実施形態の面状照明装置100は、図11に示すように、基準面Sに対する第1光入射面18d’の傾斜角度θ1と、第1光入射面18d’に対向して配置された光源12のLEDチップ40の発行面40aの基準面Sに対する傾斜角θとが同一角度で配置されている。つまり、第1光入射面18d’と発光面40aとが平行に配置されている。   As shown in FIG. 11, the planar illumination device 100 according to the present embodiment includes a light source disposed so as to face the inclination angle θ <b> 1 of the first light incident surface 18 d ′ with respect to the reference surface S and the first light incident surface 18 d ′. The inclination angle θ with respect to the reference plane S of the issue surface 40a of the 12 LED chips 40 is arranged at the same angle. That is, the first light incident surface 18d 'and the light emitting surface 40a are arranged in parallel.

導光板18の第1光入射面18d’を基準面Sに対して、所定角度θ1傾斜させることで、第1光入射面18’の表面積を第1光入射面18’の有効断面の表面積よりを大きくすることができる。これにより、光源12の発光面40aから射出された光を導光板18’に効率よく入射させることができる。
ここで、本実施形態のように第1光入射面18d’を傾斜させた形状とする場合は、第1光入射面18d’の光射出面18aの端縁側、つまり、第1光入射面18d’と光射出面18aとの接点(接線、つまり連結位置)における光射出面18aと略直交する方向の断面が、光入射面の有効断面となる。
また、本実施形態のように、導光板18の第1光入射面18d’を光源12の発光面40aに対して平行にすること、つまり、基準面Sに対する第1光入射面の傾斜角度を、それぞれ対向して配置された光源の発光面の傾斜角度と同一角度とするで、発光面40aから射出された光を導光板18の第1光入射面18d’に効率よく入射させることができる。
By tilting the first light incident surface 18d ′ of the light guide plate 18 with respect to the reference plane S by a predetermined angle θ1, the surface area of the first light incident surface 18 ′ is made larger than the surface area of the effective cross section of the first light incident surface 18 ′. Can be increased. Thereby, the light emitted from the light emitting surface 40a of the light source 12 can be efficiently incident on the light guide plate 18 ′.
Here, when the first light incident surface 18d ′ is inclined as in the present embodiment, the edge side of the light exit surface 18a of the first light incident surface 18d ′, that is, the first light incident surface 18d. A cross section in a direction substantially orthogonal to the light exit surface 18a at a contact point (tangent, that is, a connecting position) between the light exit surface 18a is an effective cross section of the light entrance surface.
Further, as in the present embodiment, the first light incident surface 18d ′ of the light guide plate 18 is made parallel to the light emitting surface 40a of the light source 12, that is, the inclination angle of the first light incident surface with respect to the reference surface S is set. The light emitted from the light emitting surface 40 a can be efficiently incident on the first light incident surface 18 d ′ of the light guide plate 18 by setting the same angle as the inclination angle of the light emitting surface of the light source disposed facing each other. .

ここで、第1光入射面18d’の傾斜角度θ1は、本実施形態のように、光源の発光面40aの傾斜角度θと同一角度とすることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、傾斜角度θ1と傾斜角度θとを異なる角度してもよい。つまり、第1光入射面18d’に対して、発光面40aを所定角度傾けて配置してもよい。   Here, the inclination angle θ1 of the first light incident surface 18d ′ is preferably the same as the inclination angle θ of the light emitting surface 40a of the light source as in this embodiment, but the present invention is not limited to this. The inclination angle θ1 and the inclination angle θ may be different from each other. That is, the light emitting surface 40a may be disposed at a predetermined angle with respect to the first light incident surface 18d '.

以下、具体的実施例とともに面状照明装置100についてより詳細に説明する。
本実施例の面状照明装置100は、LEDチップ40の配列方向に直交する方向のLEDチップ40の発光面40aの長さaを2.5mm、LEDチップ40の厚みw1を0.5mm、LEDチップ40の配列方向に直交する方向のアレイ支持体42の長さd2を3.0mm、アレイ支持体42の厚みw2を0.5mm、導光板18’の第1光入射面18d’の有効断面の長さd1を2.0mm、第1光射出面18d’の長さ、つまり、光射出面18aと第1傾斜面18bとを結ぶ第1光射出面18d’の長さd3を(2.0/cosθ1)、上部誘導反射板34と導光板18’の光射出面18aとが重なっている長さ、つまり、第1光入射面18d’と上部誘導反射板34の導光板18’中心側の端部との距離Lを5mmとした。また、反射板24及び下部誘導反射板36には、厚さ0.1mmで、反射率98%の反射フィルムを用い、上部誘導反射板34には、厚み0.1mm、反射率90%の反射フィルムを用いた。ここで、反射板24と下部誘導反射板36とは一枚の反射フィルムで形成されている。また、反射板24と下部誘導反射板36とは、連結部、つまり、導光板18’の第1光入射面18d’に対応する位置で折り曲げられている。
また、光源12の発光面40aと導光板18の第1光入射面18d’とは平行に、つまり、発光面40aの傾斜角度θと、第1光入射面18d’の傾斜角度θ1とは同一角度とした。
このような形状の面状照明装置の発光面40aの傾斜角度θ及び第1光入射面θ1をθ=θ1とし、かつθ=15°、30°、45°、60°、75°とした場合の面状照明装置の光源の光利用効率を測定した。
また、比較のために、上記実施例と同様に、比較例1として、図8(A)に示すように、θ=0°、つまり、発光面40aを基準面Sと平行になる位置、角度で配置した面状照明装置の光源の光利用効率を測定した。さらに、比較例2として、図8(B)に示すように、LEDチップ40の配列方向に直交する方向のLEDチップ40の発光面40aの長さaを1.45mmとし、θ=0°として配置した面状照明装置の光源の光利用効率を測定した。
測定した結果を下記表3及び図12に示す。
Hereinafter, the planar illumination device 100 will be described in more detail with specific examples.
In the planar illumination device 100 of this embodiment, the length a of the light emitting surface 40a of the LED chip 40 in the direction orthogonal to the arrangement direction of the LED chips 40 is 2.5 mm, the thickness w1 of the LED chip 40 is 0.5 mm, and the LED The length d2 of the array support 42 in the direction orthogonal to the arrangement direction of the chips 40 is 3.0 mm, the thickness w2 of the array support 42 is 0.5 mm, and the effective cross section of the first light incident surface 18d ′ of the light guide plate 18 ′. The length d1 of the first light exit surface 18d ′ is 2.0 mm, that is, the length d3 of the first light exit surface 18d ′ connecting the light exit surface 18a and the first inclined surface 18b is (2. 0 / cos θ1), a length in which the upper guide reflector 34 and the light exit surface 18a of the light guide plate 18 ′ overlap, that is, the first light incident surface 18d ′ and the light guide plate 18 ′ center side of the upper guide reflector 18 The distance L from the end of the was 5 mm. Further, a reflective film having a thickness of 0.1 mm and a reflectivity of 98% is used for the reflector 24 and the lower guide reflector 36, and a reflection having a thickness of 0.1 mm and a reflectivity of 90% is used for the upper guide reflector 34. A film was used. Here, the reflecting plate 24 and the lower guiding reflecting plate 36 are formed of a single reflecting film. Further, the reflecting plate 24 and the lower guiding reflecting plate 36 are bent at a position corresponding to the connecting portion, that is, the first light incident surface 18d ′ of the light guide plate 18 ′.
The light emitting surface 40a of the light source 12 and the first light incident surface 18d ′ of the light guide plate 18 are parallel to each other, that is, the inclination angle θ of the light emitting surface 40a and the inclination angle θ1 of the first light incident surface 18d ′ are the same. It was an angle.
When the inclination angle θ and the first light incident surface θ1 of the light emitting surface 40a of the planar lighting device having such a shape are θ = θ1, and θ = 15 °, 30 °, 45 °, 60 °, 75 ° The light utilization efficiency of the light source of the planar lighting device was measured.
For comparison, as in the above example, as Comparative Example 1, as shown in FIG. 8A, θ = 0 °, that is, the position and angle at which the light emitting surface 40a is parallel to the reference surface S. The light use efficiency of the light source of the planar illumination device arranged in (1) was measured. Furthermore, as Comparative Example 2, as shown in FIG. 8B, the length a of the light emitting surface 40a of the LED chip 40 in the direction orthogonal to the arrangement direction of the LED chips 40 is 1.45 mm, and θ = 0 °. The light use efficiency of the light source of the arranged planar lighting device was measured.
The measured results are shown in Table 3 below and FIG.

Figure 0004963592
Figure 0004963592

表3及び図12に示すように、光源の発光面と導光板の光入射面を所定角度傾斜させることで、発光面40aを基準面Sと平行になる位置つまり角度で配置した場合と略同一、または、発光面40aを基準面Sと平行になる位置で配置した場合よりも光利用効率を高くすることができることがわかる。また、本実施形態では、aの長さが同じ光源を用いて比較したが、傾斜して配置することで、光源の発光面の面積をより大きくすることも可能となる。つまり、導光板により多くの光を入射させることができ、光源から射出される光の輝度または照度をより高くすることができる。
さらに、本実施例においては、発光面40aの傾斜角度θ及び導光板の傾斜角度θ1を、θ=θ1、かつ15°≦θ≦60°以下とすることで、光入射面の有効断面の長さよりもLEDチップ40の配列方向に直交する方向のLEDチップ40の発光面40aの長さaを短くしたLEDチップ40を配置した比較例2よりも光利用効率を高くすることができることがわかる。
つまり、発光面の傾斜角度θ及び導光板の傾斜角度θ1を調整することで、光源から射出される光をより効率よく導光板に入射させ、光射出面からより輝度及び照度の高い光を射出させることができる。
As shown in Table 3 and FIG. 12, the light emitting surface of the light source and the light incident surface of the light guide plate are inclined by a predetermined angle, so that the light emitting surface 40a is arranged at a position parallel to the reference surface S, that is, at an angle. Alternatively, it can be seen that the light utilization efficiency can be made higher than when the light emitting surface 40a is arranged at a position parallel to the reference surface S. In the present embodiment, the light sources having the same length a are compared. However, by arranging the light sources at an inclination, the area of the light emitting surface of the light source can be increased. That is, more light can be incident on the light guide plate, and the luminance or illuminance of the light emitted from the light source can be further increased.
Further, in the present embodiment, the effective angle of the light incident surface is reduced by setting the inclination angle θ of the light emitting surface 40a and the inclination angle θ1 of the light guide plate to θ = θ1 and 15 ° ≦ θ ≦ 60 ° or less. It can be seen that the light utilization efficiency can be made higher than that of Comparative Example 2 in which the LED chip 40 in which the length a of the light emitting surface 40a of the LED chip 40 in the direction orthogonal to the arrangement direction of the LED chips 40 is shortened is arranged.
In other words, by adjusting the inclination angle θ of the light emitting surface and the inclination angle θ1 of the light guide plate, the light emitted from the light source is incident on the light guide plate more efficiently, and light with higher luminance and illuminance is emitted from the light emission surface. Can be made.

次に、他の具体的実施例について説明する。
本実施例では、θ=45°とし、第1光入射面18dと上部誘導反射板34の導光板18中心側の端部との距離Lを5mmとした上述した面状照明装置10の具体的実施例と略同様の構成とした2つの面状照明装置の光射出面から射出されるそれぞれ各位置の輝度(cd/m2)、照度(lx)、光利用効率(%)及び平均輝度(cd/m2)を測定した。
さらに、θ=θ1=45°とし、第1光入射面18d’と上部誘導反射板34の導光板18中心側の端部との距離Lをそれぞれ5mmと10mmとしたことを除いて上述した面状照明装置100の具体的実施例と略同様の構成とした2つの面状照明装置の光射出面から射出されるそれぞれの各位置の輝度(cd/m2)、照度(lx)と、光利用効率(%)及び平均輝度(cd/m2)とを測定した。また、比較のために、比較例3として、反射板を配置せず、導光板の光入射面及び光源の発光面が基準面と平行とした面状照明装置の光射出面から射出される各位置の輝度(cd/m2)、照度(lx)と、光利用効率(%)及び平均輝度(cd/m2)も測定した。
測定した輝度分布を図13に、照度分布を図14に示す。ここで、図13は、縦軸を輝度(cd/m2)とし、横軸を導光板中心からの距離(mm)とした。また、図14は、縦軸を照度(lx)とし、横軸を導光板中心からの距離(mm)とした。
また、表4に測定した光利用効率(%)及び平均輝度(cd/m2)を示す。
Next, another specific embodiment will be described.
In the present embodiment, θ = 45 °, and a specific example of the above-described planar illumination device 10 in which the distance L between the first light incident surface 18d and the end of the upper guide reflection plate 34 on the light guide plate 18 center side is 5 mm. Luminance (cd / m 2 ), illuminance (lx), light utilization efficiency (%), and average luminance (%) at each position emitted from the light exit surfaces of two planar illumination devices having substantially the same configuration as the example. cd / m 2 ) was measured.
Further, θ = θ1 = 45 °, and the surfaces described above except that the distance L between the first light incident surface 18d ′ and the end of the upper guide reflector 34 on the center side of the light guide plate 18 is 5 mm and 10 mm, respectively. Brightness (cd / m 2 ), illuminance (lx), and light at each position emitted from the light exit surfaces of two planar illumination devices having substantially the same configuration as the specific example of the illumination device 100 Utilization efficiency (%) and average luminance (cd / m 2 ) were measured. In addition, for comparison, as Comparative Example 3, each of the light emitted from the light emitting surface of the planar illumination device in which the reflecting plate is not disposed and the light incident surface of the light guide plate and the light emitting surface of the light source are parallel to the reference surface is provided. The luminance (cd / m 2 ), illuminance (lx), light utilization efficiency (%), and average luminance (cd / m 2 ) of the position were also measured.
The measured luminance distribution is shown in FIG. 13, and the illuminance distribution is shown in FIG. Here, in FIG. 13, the vertical axis represents luminance (cd / m 2 ), and the horizontal axis represents distance (mm) from the center of the light guide plate. In FIG. 14, the vertical axis represents illuminance (lx), and the horizontal axis represents distance (mm) from the center of the light guide plate.
Table 4 shows the measured light utilization efficiency (%) and average luminance (cd / m 2 ).

Figure 0004963592
Figure 0004963592

表4に示すように、比較例3に比べて、本発明の実施例は、平均輝度及び光利用効率を高くすることができることがわかる。
図13及び図14に示すように、比較例3に比べて、本発明の実施例は、導光板中央側の各位置における輝度及び照度を高くすることができることがわかる。
また、上部誘導反射板の長さLを5mmとすることで、平均輝度を高くすることができることがわかる。
以上より本発明の効果は明らかである。
As shown in Table 4, it can be seen that the example of the present invention can increase the average luminance and the light utilization efficiency as compared with Comparative Example 3.
As shown in FIGS. 13 and 14, it can be seen that the embodiment of the present invention can increase the luminance and illuminance at each position on the light guide plate center side as compared with Comparative Example 3.
It can also be seen that the average luminance can be increased by setting the length L of the upper guide reflector to 5 mm.
From the above, the effects of the present invention are clear.

次に、本発明の面状照明装置のさらに他の実施形態について説明する。
図15(A)及び(B)は、それぞれ、本発明の面状照明装置の他の実施形態を示す拡大断面図である。ここで、図15(A)に示す面状照明装置110及び図15(B)に示す面状照明装置150も、上述した面状照明装置10及び面状照明装置100と同様に左右対称な形状であるので、一方の端部のみを示す。
Next, still another embodiment of the planar lighting device of the present invention will be described.
FIGS. 15A and 15B are enlarged sectional views showing other embodiments of the planar lighting device of the present invention. Here, the planar illumination device 110 illustrated in FIG. 15A and the planar illumination device 150 illustrated in FIG. 15B also have a bilaterally symmetric shape, similar to the planar illumination device 10 and the planar illumination device 100 described above. Therefore, only one end is shown.

図15(A)に示す面状照明装置110は、基準面Sに対する発光面40aの傾斜角度θを90°としたことを除いて、他の構成は、基本的に面状照明装置10と同様の構成である。
面状照明装置110の光源12は、LEDチップ40の発光面40aの傾斜角度θが90°となる位置、つまり、発光面40aが第1光入射面18dに対して垂直に配置されている。このLEDチップ40は、第1光入射面18dの第1傾斜面18b側に配置されている。
上部誘導反射板112は、導光板18の光射出面の端部で折り曲げられた板状部材であり、導光板18の光射出面18aの一部から、LEDチップ40の発光面40aの第1光入射面18dよりも遠い側の端部までを覆って配置されている。なお、上部誘導反射板112としては、上述した上部誘導反射板34と同様の材料を用いることができる。
The planar illumination device 110 shown in FIG. 15 (A) is basically the same as the planar illumination device 10 except that the inclination angle θ of the light emitting surface 40a with respect to the reference plane S is 90 °. It is the composition.
The light source 12 of the planar illumination device 110 is disposed at a position where the inclination angle θ of the light emitting surface 40a of the LED chip 40 is 90 °, that is, the light emitting surface 40a is perpendicular to the first light incident surface 18d. The LED chip 40 is disposed on the first inclined surface 18b side of the first light incident surface 18d.
The upper guide reflection plate 112 is a plate-like member that is bent at the end of the light emission surface of the light guide plate 18, and the first light emitting surface 40 a of the LED chip 40 is partly formed from a part of the light emission surface 18 a of the light guide plate 18. It is arranged to cover up to the end farther from the light incident surface 18d. As the upper guide reflector 112, the same material as that of the upper guide reflector 34 described above can be used.

このような構成の面状照明装置110は、光源12から射出された光が、直接または上部誘導反射板112に反射された後、第1光入射面18dから導光板18に入射する。導光板18に入射した光は、上述した面状照明装置10と同様に光射出面から射出される。
このように、発光面40aの傾斜角度θを90°にすることでも、発光面が大きい光源、例えば、光入射面の有効断面の長さよりも長い発光面を有する光源から射出された光を効率よく光射出面に入射させることができ、光利用効率を向上させることができる。また、傾斜角度θを90°にすることで、発光面の面積をより大きくすることができるため、光射出面から輝度または照度の高い光を射出させることができる。
In the planar illumination device 110 having such a configuration, the light emitted from the light source 12 is incident on the light guide plate 18 from the first light incident surface 18d after being directly or after being reflected by the upper guide reflector 112. The light that has entered the light guide plate 18 is emitted from the light exit surface in the same manner as the planar illumination device 10 described above.
Thus, even when the inclination angle θ of the light emitting surface 40a is set to 90 °, light emitted from a light source having a large light emitting surface, for example, a light source having a light emitting surface longer than the length of the effective cross section of the light incident surface can be efficiently obtained. The light can be incident on the light exit surface well, and the light use efficiency can be improved. In addition, since the area of the light emitting surface can be increased by setting the inclination angle θ to 90 °, light with high luminance or illuminance can be emitted from the light emitting surface.

図15(B)に示す面状照明装置150は、導光板152の形状を除いて、図15(A)に示した面状照明装置110と同様の構成である。
導光板152は、略矩形形状の平坦な光射出面152aと、光射出面152aの両端に、光射出面152aに対して所定角度傾斜して形成された2つの側面(第1側面152f及び第2側面(図示せず))と、光射出面152aを2等分する2等分線α(図1参照)を中心軸として互いに対称で、光射出面152aに対して所定の角度で傾斜する2つの傾斜面(第1傾斜面152bと第2傾斜面(図示せず))と、それぞれの傾斜面の端部と側面の端部との間に形成された2つの光入射面(第1光入射面152d及び第2光入射面(図示せず))を有している。ここで、導光板152は、光射出面152aと第1側面152dのなす角が90°より大きく、第1光入射面152dと第1側面152fのなす角が90°より小さい形状である。また、光入射面152dは、基準面Sとの傾斜角度θ1が90°で形成されている。
また、本実施形態では、第1光入射面152dの第1傾斜面152b側の端縁における導光板152の光射出面152aと略直交する方向の断面が、光入射面の有効断面となる。
なお、面状照明装置150は、対称形状であるため、上述したように、図15(B)では、第1側面152d側の端部のみを示す。
A planar illumination device 150 illustrated in FIG. 15B has the same configuration as the planar illumination device 110 illustrated in FIG. 15A except for the shape of the light guide plate 152.
The light guide plate 152 has a flat light emission surface 152a having a substantially rectangular shape and two side surfaces (first side surface 152f and first side surface) formed at both ends of the light emission surface 152a with a predetermined angle with respect to the light emission surface 152a. Two side surfaces (not shown)) and a bisector α (see FIG. 1) that bisects the light exit surface 152a are symmetric with respect to the central axis, and are inclined at a predetermined angle with respect to the light exit surface 152a. Two inclined surfaces (a first inclined surface 152b and a second inclined surface (not shown)), and two light incident surfaces (first surfaces) formed between the end portions of the inclined surfaces and the end portions of the side surfaces. It has a light incident surface 152d and a second light incident surface (not shown). Here, the light guide plate 152 has a shape in which an angle formed by the light exit surface 152a and the first side surface 152d is larger than 90 °, and an angle formed by the first light incident surface 152d and the first side surface 152f is smaller than 90 °. The light incident surface 152d is formed with an inclination angle θ1 of 90 ° with respect to the reference surface S.
In this embodiment, the cross section in the direction substantially orthogonal to the light exit surface 152a of the light guide plate 152 at the edge of the first light incident surface 152d on the first inclined surface 152b side is the effective cross section of the light incident surface.
Note that, since the planar lighting device 150 has a symmetrical shape, only the end portion on the first side surface 152d side is shown in FIG. 15B as described above.

光源12は、複数のLEDチップ40と光源支持部41とを有し、導光板152の第1傾斜面152bと第1側面152fの間に形成された第1光入射面152dに対向して配置されている。
光源12は、基準面Sに対する発光面40aの傾斜角度θが90°となる位置に配置されている。したがって、光源12の発光面40aと、第1光入射面152dとは平行に配置されている。
The light source 12 includes a plurality of LED chips 40 and a light source support 41, and is disposed to face a first light incident surface 152d formed between the first inclined surface 152b and the first side surface 152f of the light guide plate 152. Has been.
The light source 12 is disposed at a position where the inclination angle θ of the light emitting surface 40a with respect to the reference surface S is 90 °. Therefore, the light emitting surface 40a of the light source 12 and the first light incident surface 152d are arranged in parallel.

上部誘導反射板112は、光射出面152aの第1側面152f側の一部及び第1側面152fの形状に沿って、導光板152を覆うように配置されている。また、上部誘導反射板112の導光板152の第1側面152f側の端部は、光源12と接続している。
また、導光板152の第1傾斜面152b側には、反射板24が配置されている。
つまり、導光板152は、第1側面152d側の光射出面152a、第1側面152f、第1光入射面152d及び第1傾斜面152bが、上部誘導反射板112、光源12及び反射板24により隙間なく覆われている。ここで、本実施形態では、反射板24が下部誘導反射板としての機能も有する。
The upper guide reflection plate 112 is disposed so as to cover the light guide plate 152 along a part of the light emission surface 152a on the first side surface 152f side and the shape of the first side surface 152f. Further, the end of the upper light guide plate 112 on the first side surface 152 f side of the light guide plate 152 is connected to the light source 12.
In addition, the reflection plate 24 is disposed on the first inclined surface 152 b side of the light guide plate 152.
That is, the light guide plate 152 includes a light emitting surface 152a, a first side surface 152f, a first light incident surface 152d, and a first inclined surface 152b on the first side surface 152d side by the upper guide reflection plate 112, the light source 12, and the reflection plate 24. Covered without gaps. Here, in this embodiment, the reflecting plate 24 also has a function as a lower guiding reflecting plate.

この光源12の発光面40aから射出された光は、導光板152の第1光入射面152dから入射し、直接導光板152の中心側に、または、第1側面152fもしくは上部誘導反射板112に反射されて導光板152の中心側に進行する。
導光板152の中心側に進行する光は、上述した導光板18と同様に、導光板152の内部に含まれる散乱体(詳細は後述する)によって散乱されつつ、導光板152内部を通過し、直接、または第1傾斜面152b及び第2傾斜面で反射した後、光射出面152aから出射する。
The light emitted from the light emitting surface 40a of the light source 12 enters from the first light incident surface 152d of the light guide plate 152 and directly enters the center side of the light guide plate 152 or the first side surface 152f or the upper guide reflector 112. The reflected light travels toward the center of the light guide plate 152.
The light traveling toward the center of the light guide plate 152 passes through the light guide plate 152 while being scattered by a scatterer (details will be described later) included in the light guide plate 152, as in the light guide plate 18 described above. The light exits from the light exit surface 152a directly or after being reflected by the first inclined surface 152b and the second inclined surface.

このように、光源の発光面を基準面に対して所定角度傾斜させ、導光板の光入射面も所定角度傾斜させ、さらに、導光板の光入射面と光射出面との間に側面を設けることでも、光源から射出された光を効率よく導光板に入射させることができ、光利用効率を高くすることができる。
さらに、導光板に側面を設け光射出面を傾斜面側に配置することで、光源の発光面の面積をより大きくすることができ、輝度または照度の高い光を光射出面から射出させることができる。また、光入射面から入射した光を所定角度傾斜した側面で反射させることで、傾斜面側に設けた光入射面から光を入射させた場合も光射出面からムラのない光を射出させることができる。
As described above, the light emitting surface of the light source is inclined at a predetermined angle with respect to the reference surface, the light incident surface of the light guide plate is also inclined at a predetermined angle, and a side surface is provided between the light incident surface and the light emitting surface of the light guide plate. Even in this case, the light emitted from the light source can be efficiently incident on the light guide plate, and the light utilization efficiency can be increased.
Further, by providing a side surface on the light guide plate and disposing the light emission surface on the inclined surface side, the area of the light emission surface of the light source can be increased, and light with high luminance or illuminance can be emitted from the light emission surface. it can. In addition, by reflecting the light incident from the light incident surface on the side surface inclined by a predetermined angle, even when light is incident from the light incident surface provided on the inclined surface side, light with no unevenness is emitted from the light emission surface. Can do.

また、側面を設けることで、光入射面から入射した光を側面で反射させることができ、基準面に対する光入射面の傾斜角度を大きくした場合でも、簡単に光入射面から入射した光を導光板の中心方向に誘導することができる。
また、本実施形態のように、基準面Sに対する第1光入射面152dの傾斜角度θ1を90°、つまり、第1光入射面152と光射出面とを平行にすることで、光源の発光面の面積をより大きくすることができる。
Also, by providing the side surface, the light incident from the light incident surface can be reflected by the side surface, and even when the inclination angle of the light incident surface with respect to the reference surface is increased, the light incident from the light incident surface can be easily guided. It can be guided toward the center of the light plate.
Further, as in the present embodiment, the inclination angle θ1 of the first light incident surface 152d with respect to the reference surface S is set to 90 °, that is, the first light incident surface 152 and the light emitting surface are parallel to each other. The area of the surface can be increased.

なお、このように導光板の傾斜面の端部から光を入射させる面状照明装置の場合も、導光板152に含まれる散乱粒子の散乱断面積をΦ、光射出面152aに平行で、光射出面152aと側面(第1側面152fまたは第2側面)との接線に垂直な方向において、導光板152の側面と光入射面の接点、つまり導光板の端部から導光板152の厚み(光射出面に垂直な方向の厚み(長さ))が最大となる位置までの距離をLとし、導光板152に含まれる散乱粒子の密度(単位体積あたりの粒子数)をN、補正係数をKとした場合に、Φ・N・L・Kの値が1.1以上であり、かつ8.2以下であり、さらに、補正係数Kの値が0.005以上0.1以下であるという関係を満たしているのが好ましい。導光板18は、このような関係を満たす散乱粒子を含んでいるので、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面152aから出射することができる。
また、側面を形成した場合も、好ましい態様は、上述した実施形態と同様であり、例えば、傾斜角度θ=θ1は、15°≦θ≦90°とすることが好ましい。
Even in the case of a planar illumination device in which light is incident from the end of the inclined surface of the light guide plate, the scattering cross-sectional area of the scattering particles contained in the light guide plate 152 is Φ, parallel to the light exit surface 152a, and light. In the direction perpendicular to the tangent line between the exit surface 152a and the side surface (the first side surface 152f or the second side surface), the thickness of the light guide plate 152 from the contact between the side surface of the light guide plate 152 and the light incident surface, that is, the end of the light guide plate (light the distance in the vertical direction of the thickness on the exit surface (length)) to a position of maximum and L G, the density of the scattering particles contained in the light guide plate 152 (number of particles per unit volume) N p, a correction coefficient the when the K C, the value of Φ · N p · L G · K C is not less than 1.1, and is 8.2 or less, further, the value of the correction coefficient K C is 0.005 or more 0 It is preferable that the relationship of .1 or less is satisfied. Since the light guide plate 18 includes scattering particles that satisfy such a relationship, it is possible to emit illumination light that is uniform and has less unevenness in brightness from the light exit surface 152a.
Also, when the side surfaces are formed, the preferred mode is the same as that of the above-described embodiment. For example, the inclination angle θ = θ1 is preferably 15 ° ≦ θ ≦ 90 °.

以下、具体的実施例とともに本発明の面状照明装置をより詳細に説明する。
本実施例では、θ=90°としたこと、つまり、光源のLEDチップの発光面40aの傾斜角度、上部誘導反射板の形状を面状照明装置110に示す形状としたこと及び上部誘導反射板の長さLを10mmとしたことを除いて、上述した面状照明装置10と略同様の大きさ、構成とした。この面状照明装置110の光射出面から射出される各位置の照度(lx)と、光利用効率(%)とを測定した。また、比較のために、θ=45°とし、上部誘導反射板の長さLを10mmとした面状照明装置の導光板の光入射面及び光源の光射出面が基準面と平行とした面状照明装置の光射出面から射出される各位置の照度(lx)と、光利用効率(%)も測定した。
測定した結果を図16及び表5に示す。ここで、図16は、縦軸を照度(lx)とし、横軸を導光板中心からの距離(mm)とした。
Hereinafter, the surface illumination device of the present invention will be described in more detail with specific examples.
In this embodiment, θ = 90 °, that is, the inclination angle of the light emitting surface 40a of the LED chip of the light source, the shape of the upper guide reflector is set to the shape shown in the planar illumination device 110, and the upper guide reflector Except that the length L is 10 mm, the size and configuration are substantially the same as those of the above-described planar illumination device 10. The illuminance (lx) at each position emitted from the light exit surface of the planar illumination device 110 and the light utilization efficiency (%) were measured. For comparison, θ is 45 °, and the light incident surface of the light guide plate and the light emission surface of the light source are parallel to the reference surface of the planar illumination device in which the length L of the upper guide reflector is 10 mm. The illuminance (lx) and light utilization efficiency (%) at each position emitted from the light exit surface of the illuminating device were also measured.
The measurement results are shown in FIG. Here, in FIG. 16, the vertical axis is the illuminance (lx), and the horizontal axis is the distance (mm) from the center of the light guide plate.

Figure 0004963592
Figure 0004963592

図16及び表5に示すように、θ=90°とした場合もθ=45°の場合と同様に光利用効率を高くすることができることがわかる。また、図16に示すように、導光板の中央部分から均一な光を射出することができることがわかる。
以上より、本発明の効果は明らかである。
As shown in FIG. 16 and Table 5, it can be seen that even when θ = 90 °, the light use efficiency can be increased as in the case of θ = 45 °. Moreover, as shown in FIG. 16, it turns out that uniform light can be inject | emitted from the center part of a light-guide plate.
From the above, the effects of the present invention are clear.

以上、本発明に従う面状照明装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施態様に限定はされず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。   The planar lighting device according to the present invention has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention. Of course.

ここで、上述ではいずれの実施形態でも、図2に示すように、本体部16aと反射板24との間に樹脂等で形成された導光板支持部30を配置し、導光板18の第1傾斜面18b及び第2傾斜面18c側から反射板24を支持して、導光板18と反射板24とを密着させたが、本発明はこれに限定されない。
ここで、反射板24の導光板18側とは反対側の面、つまり本実施形態の本体部16aと反射板24との間には、緩衝部材を配置することが好ましい。ここで、緩衝部材は、導光板の形状に沿って変形する導光板よりも剛性が低い部材であり、例えば、スポンジ等がある。
緩衝部材により、反射板24及び導光板18の第1傾斜面18b及び第2傾斜面18c側を支持することで、反射板24を導光板18に密着させることができ、反射板24がたわむことを防止できる。また、支持体を緩衝部材とすることにより、導光板と反射板とをムラなく接触させることができる。これにより、反射板の一部のみが接触し、光を乱反射させ、光射出面から射出される光の輝部として視認されることを防止し、均一な光を光射出面から射出させることができる。
ここで、図17(A)〜(D)は、それぞれ、導光板及び反射板を支持する緩衝部材の概略構成の一例を示す分解断面図である。
例えば、図17(A)に示すように、反射板24の導光板18とは反対側の面に矩形状の緩衝部材202を配置してもよい。ここで、緩衝部材202としては、面状照明装置として組み立てたときに緩衝部材202から導光板18に作用する最大応力が、本実施例では、第1傾斜面と第2傾斜面との接続部に作用する応力が、5[N/cm2]以下となる材料を用いることが好ましい。
また、図17(B)に示すように、反射板24の導光板18とは反対側の面に多層の緩衝材212a、212b、212cにより構成された緩衝部材212を配置し、導光板18の形状に応じて位置により緩衝部材212の厚みが異なる形状としてもよい。このように位置に応じて、緩衝部材212の厚みを変化させることで、緩衝部材の圧縮率を低下させ、導光板に作用する最大応力を低くすることができる。これにより、導光板に作用する力をより均一にすることができ、導光板と反射板とを均一に密着させることができる。
また、図17(C)に示すように、緩衝部材222を導光板18の傾斜面に沿った形状としてもよい。つまり、緩衝部材222は、導光板18側の面に導光板18の第1傾斜面及び第2傾斜面を同じ傾斜角の第1傾斜面222a及び第2傾斜面222bが形成された形状である。
このように、緩衝部材を導光板の傾斜面に沿った形状とすることでも導光板と反射板とを均一に密着させることができる。
さらに、図17(D)に示すように、緩衝部材232を導光板18の傾斜面に沿った形状とし、さらに緩衝部材232の導光板18側とは反対側の面に、導光板18の傾斜面の形状に沿った板金部材234を設けた構成としてもよい。
緩衝部材232の導光板18側とは反対側の面に導光板18の傾斜面の形状に沿った板金部材234を設けることで、緩衝部材の圧縮率を均一にすることができ、かつ緩衝部材を介して反射板を支持することで、導光板と反射板とを密着させることができる。
Here, in any of the above-described embodiments, as shown in FIG. 2, the light guide plate support portion 30 formed of a resin or the like is disposed between the main body portion 16 a and the reflection plate 24, and the first light guide plate 18. The reflector 24 is supported from the inclined surfaces 18b and the second inclined surfaces 18c, and the light guide plate 18 and the reflector 24 are brought into close contact with each other. However, the present invention is not limited to this.
Here, it is preferable to arrange a buffer member between the surface of the reflection plate 24 opposite to the light guide plate 18 side, that is, between the main body portion 16a and the reflection plate 24 of the present embodiment. Here, the buffer member is a member having rigidity lower than that of the light guide plate deformed along the shape of the light guide plate, such as a sponge.
By supporting the first inclined surface 18b and the second inclined surface 18c side of the reflecting plate 24 and the light guide plate 18 with the buffer member, the reflecting plate 24 can be brought into close contact with the light guide plate 18, and the reflecting plate 24 bends. Can be prevented. Further, by using the support as a buffer member, the light guide plate and the reflection plate can be brought into contact with each other without unevenness. As a result, only a part of the reflecting plate comes into contact, diffuses the light, prevents the light from being viewed as a bright portion of the light emitted from the light emitting surface, and allows uniform light to be emitted from the light emitting surface. it can.
Here, FIGS. 17A to 17D are exploded cross-sectional views illustrating an example of a schematic configuration of a buffer member that supports the light guide plate and the reflection plate, respectively.
For example, as shown in FIG. 17A, a rectangular buffer member 202 may be disposed on the surface of the reflecting plate 24 opposite to the light guide plate 18. Here, as the buffer member 202, the maximum stress acting on the light guide plate 18 from the buffer member 202 when assembled as a planar lighting device is a connecting portion between the first inclined surface and the second inclined surface in this embodiment. It is preferable to use a material having a stress acting on the surface of 5 [N / cm 2 ] or less.
Also, as shown in FIG. 17B, a buffer member 212 made up of multilayer buffer materials 212a, 212b, and 212c is disposed on the surface of the reflector 24 opposite to the light guide plate 18, and the light guide plate 18 The thickness of the buffer member 212 may be different depending on the position depending on the shape. Thus, by changing the thickness of the buffer member 212 according to the position, the compression rate of the buffer member can be reduced, and the maximum stress acting on the light guide plate can be reduced. Thereby, the force which acts on a light guide plate can be made more uniform, and a light guide plate and a reflecting plate can be made to closely_contact | adhere.
Further, as shown in FIG. 17C, the buffer member 222 may have a shape along the inclined surface of the light guide plate 18. That is, the buffer member 222 has a shape in which the first inclined surface 222a and the second inclined surface 222b having the same inclination angle as the first inclined surface and the second inclined surface of the light guide plate 18 are formed on the surface on the light guide plate 18 side. .
In this way, the light guide plate and the reflection plate can be evenly adhered even when the buffer member has a shape along the inclined surface of the light guide plate.
Furthermore, as shown in FIG. 17D, the buffer member 232 is shaped along the inclined surface of the light guide plate 18, and the light guide plate 18 is inclined on the surface opposite to the light guide plate 18 side of the buffer member 232. It is good also as a structure which provided the sheet-metal member 234 along the shape of the surface.
By providing the sheet metal member 234 along the shape of the inclined surface of the light guide plate 18 on the surface opposite to the light guide plate 18 side of the buffer member 232, the compression rate of the buffer member can be made uniform, and the buffer member By supporting the reflection plate via the light guide plate, the light guide plate and the reflection plate can be brought into close contact.

また、本実施形態では、光源として、青色LEDの表面にYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光物質を配置した構成としたが、赤外LEDに赤色、緑色、青色の蛍光体を組み合わせた光源も用いることができる。
また、上記実施形態ではいずれも光源として、LEDチップを一方向に単列配置したが、これに限定されず、LEDチップを複数列配置した構成、つまりLEDチップをマトリックス状に配置した構成としてもよい。
また、光源には、上記実施形態で示したLEDチップに代えて、R、G、Bの3色のLEDを1つの素子とし、これら3色のLEDの光が混色されて白色光となるように構成されたRGBーLEDを用いてもよい。さらにまた、光源としては、LEDチップやRGBーLEDに代えてLD(レーザダイオード)を用いることもできる。
また、LEDの発光面に蛍光層を配置し、白色光を射出させることに限定されず、導光板に蛍光体を混入することによっても、白色光を光射出面から射出させることができる。
また、蛍光体をLEDの発光面に配置するのに替えて、または加えて、蛍光体を塗布、または混入した光学シートを導光板の光射出面上に配置した構成も用いることができる。
In the present embodiment, a YAG (yttrium, aluminum, garnet) phosphor is disposed on the surface of the blue LED as the light source. However, the light source is a combination of infrared, red, green, and blue phosphors. Can also be used.
In the above embodiments, the LED chips are arranged in a single row in one direction as the light source. However, the present invention is not limited to this. Good.
In addition, instead of the LED chip shown in the above-described embodiment, the light source is a three-color LED of R, G, and B as one element, and the light of these three-color LEDs is mixed to become white light. RGB-LEDs configured as described above may be used. Furthermore, as the light source, an LD (laser diode) can be used instead of the LED chip or RGB-LED.
Moreover, it is not limited to arrange | positioning the fluorescent layer in the light emission surface of LED, and emitting white light, White light can be inject | emitted from a light emission surface also by mixing a fluorescent substance in a light-guide plate.
Moreover, it can replace with or arrange | position in addition to arrange | positioning fluorescent substance on the light emission surface of LED, and the structure which has arrange | positioned the optical sheet which apply | coated or mixed fluorescent substance on the light emission surface of a light-guide plate can also be used.

本発明に係る面状照明装置の一実施形態を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows one Embodiment of the planar illuminating device which concerns on this invention. 図1に示した面状照明装置のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of the planar illuminating device shown in FIG. 図2に示した面状照明装置の一部を拡大して示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which expands and shows a part of planar illumination apparatus shown in FIG. (A)は、図1及び図2に示す面状照明装置の光源の概略構成を示す斜視図であり、(B)は、(A)に示す光源の断面図であり、(C)は、(A)に示す光源の1つのLEDを拡大して示す概略斜視図である。(A) is a perspective view which shows schematic structure of the light source of the planar illuminating device shown in FIG.1 and FIG.2, (B) is sectional drawing of the light source shown to (A), (C) is It is a schematic perspective view which expands and shows one LED of the light source shown to (A). Φ・N・L・Kと光利用効率との関係を測定した結果を示す図である。It is a diagram showing the results of measuring the relationship between Φ · N p · L G · K C and light use efficiency. 粒子密度が異なるそれぞれの導光体から射出される光の照度をそれぞれ測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the illumination intensity of the light inject | emitted from each light guide from which particle density differs, respectively. 光利用効率及び照度むらと粒子密度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between light use efficiency, illumination intensity nonuniformity, and particle density. (A)及び(B)は、それぞれ本発明の面状照明装置との比較のために用いた面状照明装置の一例の概略構成を示す拡大断面図である。(A) And (B) is an expanded sectional view which shows schematic structure of an example of the planar illuminating device used for the comparison with the planar illuminating device of this invention, respectively. 発光面の傾斜角度θを種々の値とした面状照明装置の光利用効率を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the light utilization efficiency of the planar illuminating device which made the inclination angle (theta) of the light emission surface various values. 本発明の面状照明装置の他の実施形態の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of other embodiment of the planar illuminating device of this invention. 図10に示した面状照明装置の一部を拡大して示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which expands and shows a part of planar illumination apparatus shown in FIG. 発光面の傾斜角度θを種々の値とした面状照明装置の光利用効率を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the light utilization efficiency of the planar illuminating device which made the inclination angle (theta) of the light emission surface various values. 光源の発光面および光入射面の傾斜角度と上部誘導反射板の取付け長を種々の値とした面状照明装置の光射出面から射出される光の輝度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the luminance distribution of the light inject | emitted from the light emission surface of the planar illuminating device which made the inclination angle of the light emission surface of a light source and the light-incidence surface, and the attachment length of an upper induction | guidance | derivation reflection plate into various values. 光源の発光面および光入射面の傾斜角度と上部誘導反射板の取付け長を種々の値とした面状照明装置の光射出面から射出される光の照度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the illumination intensity distribution of the light inject | emitted from the light emission surface of the planar illuminating device which made the inclination angle of the light emission surface of a light source and the light-incidence surface, and the attachment length of an upper induction | guidance | derivation reflection plate into various values. (A)及び(B)は、それぞれ本発明の面状照明装置の他の一例の概略構成を示す拡大断面図である。(A) And (B) is an expanded sectional view which shows schematic structure of the other example of the planar illuminating device of this invention, respectively. 図15(A)に示した面状照明装置の光射出面から射出される光の照度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the illumination intensity distribution of the light inject | emitted from the light emission surface of the planar illuminating device shown to FIG. 15 (A). (A)〜(D)は、それぞれ導光板及び反射板を支持する緩衝部材の一例を示す分解構成図である。(A)-(D) are the decomposition | disassembly block diagrams which show an example of the buffer member which each supports a light-guide plate and a reflecting plate.

符号の説明Explanation of symbols

10 面状照明装置
12 光源
12a 発光面
14 照明装置本体
14a 光出射面
15 拡散フィルム
16 筐体
16a 本体部
16b 額縁部
18 導光板
18a 光射出面
18b 第1傾斜面
18c 第2傾斜面
18d、18d’ 第1光入射面
18e 第2光入射面
20 プリズムシート
22 拡散フィルム
24 反射板
26 折返部
28 開口部
32 電源収納部
34 上部誘導反射板
36 下部誘導反射板
40 LEDチップ
42 アレイ基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Planar illuminating device 12 Light source 12a Light emitting surface 14 Illuminating device main body 14a Light emission surface 15 Diffusion film 16 Housing | casing 16a Main body part 16b Frame part 18 Light guide plate 18a Light emission surface 18b 1st inclined surface 18c 2nd inclined surface 18d, 18d '1st light incident surface 18e 2nd light incident surface 20 Prism sheet 22 Diffusion film 24 Reflector plate 26 Folding part 28 Opening part 32 Power supply accommodating part 34 Upper guide reflector 36 Lower guide reflector 40 LED chip 42 Array substrate

Claims (13)

面状の光を射出する光射出面、該光射出面の端縁に形成され、前記光射出面と略直交する方向から前記光射出面と平行な方向に進行する光を入射させるための光入射面、および前記光射出面の反対側の面であって前記光入射面から遠ざかるに従って前記光射出面から遠ざかるように傾斜する傾斜面を有する透明な導光板と、
前記光入射面の長手方向と直交する方向の端辺の長さが、該導光板の前記光入射面が形成された該光射出面の端縁側における前記光射出面と略直交する方向の前記光入射面の有効断面の長さより長い平面状の発光面を持ち、該発光面を前記導光板の前記光入射面に対向させて、前記光射出面と略直交する方向に対して所定角度傾斜させて配置された光源と、
前記導光板の前記光入射面の前記光射出面側および前記傾斜面側に配置され、前記光源から射出された光を前記光入射面に誘導する誘導反射板とを備え、
該光源の発光面から射出された光を、前記導光板の前記光入射面に入射させ、面状の光に変換して、前記光射出面から射出することを特徴とする面状照明装置。
A light exit surface that emits planar light, and light that is formed on an edge of the light exit surface and makes light that travels in a direction parallel to the light exit surface from a direction substantially orthogonal to the light exit surface A transparent light guide plate having an incident surface and an inclined surface that is an opposite surface of the light exit surface and is inclined so as to be away from the light exit surface as it is away from the light entrance surface;
The length of the edge in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the light incident surface is the direction of the light guide plate in the direction substantially orthogonal to the light exit surface on the edge side of the light exit surface on which the light incident surface is formed. The light emitting surface has a flat light emitting surface longer than the effective cross section of the light incident surface, and the light emitting surface is opposed to the light incident surface of the light guide plate, and is inclined at a predetermined angle with respect to a direction substantially orthogonal to the light emitting surface. A light source arranged in a
A light guide reflector disposed on the light exit surface side and the inclined surface side of the light incident surface of the light guide plate, and guiding the light emitted from the light source to the light incident surface;
A planar illumination device, wherein light emitted from a light emitting surface of the light source is incident on the light incident surface of the light guide plate, converted into planar light, and emitted from the light emitting surface.
前記導光板の光入射面は、前記光源の発光面と略直交する平面であり、前記光入射面の有効断面は、この略直交する平面に該当する請求項1に記載の面状照明装置。   The planar illumination device according to claim 1, wherein the light incident surface of the light guide plate is a plane substantially orthogonal to the light emitting surface of the light source, and an effective cross section of the light incident surface corresponds to the substantially orthogonal plane. 前記導光板の前記光入射面は、前記光射出面と略直交する方向に対して前記光源の前記発光面に平行に対面するように傾斜する平面であり、前記光入射面の有効断面は、前記光入射面と前記光射出面との接点における前記光射出面と略直交する方向の断面に該当する請求項1に記載の面状照明装置。   The light incident surface of the light guide plate is a plane inclined so as to face the light emitting surface of the light source in a direction substantially orthogonal to the light exit surface, and an effective cross section of the light incident surface is: The planar illumination device according to claim 1, corresponding to a cross section in a direction substantially orthogonal to the light exit surface at a contact point between the light entrance surface and the light exit surface. 前記光源の発光面の前記光射出面と略直交する方向に対する傾斜角度は、15度〜90度であり、前記光射出面と略直交する方向の前記発光面の高さが前記光入射面の有効断面の長さよりも短くなるように傾斜される請求項1〜3のいずれかに記載の面状照明装置。 Angle of inclination with respect to the direction substantially orthogonal to the light exit plane of the light emitting surface of the light source, Ri 15 to 90 degrees der, the light exit plane and said light incident surface direction of the height of the light emitting surface substantially perpendicular a spread illuminating apparatus according to any one of the tilted Ru claims 1-3 so as to be shorter than the length of the effective cross section of the. 前記光源は、前記導光板の前記光入射面の長手方向に沿って、アレイ状に配列された複数の発光ダイオードまたは半導体レーザと、これらの発光ダイオードまたは半導体レーザを取り付けるための、前記発光面に平行に傾斜した取付面を持つ、アレイ基板とを有する、面状もしくは線状の光源である請求項1〜4のいずれかに記載の面状照明装置。   The light source includes a plurality of light emitting diodes or semiconductor lasers arranged in an array along the longitudinal direction of the light incident surface of the light guide plate, and the light emitting surface for mounting these light emitting diodes or semiconductor lasers. The planar illumination device according to any one of claims 1 to 4, wherein the planar illumination device is a planar or linear light source having an array substrate having a mounting surface inclined in parallel. 前記誘導反射板は、前記導光板の前記光射出面の端部に取り付けられた第1誘導反射板と、前記導光板の前記傾斜面の端部に取り付けられ、前記傾斜面の端縁から外側に延長される延長部分を持つ第2誘導反射板とを有するものである請求項1〜5のいずれかに記載の面状照明装置。   The guide reflection plate is attached to an end portion of the light guide surface of the light guide plate, and is attached to an end portion of the inclined surface of the light guide plate. The planar illumination device according to any one of claims 1 to 5, further comprising: a second guide reflection plate having an extended portion that is extended to the surface. 前記導光板は、前記光射出面が、矩形状であり、
前記光入射面が、前記光射出面の対向する2つの端辺にそれぞれ形成される2つの光入射面から構成され、
前記傾斜面が、対向する前記2つの光入射面からそれぞれ中央に向かうに従って前記光射出面から遠ざかるように傾斜した2つの傾斜面から構成され、
前記光入射面における厚みが最も薄く、前記2つの傾斜面が交わる位置における厚みが最も厚い形状である請求項1〜6のいずれかに記載の面状照明装置。
In the light guide plate, the light exit surface is rectangular.
The light incident surface is composed of two light incident surfaces respectively formed on two opposite sides of the light emitting surface,
The inclined surface is composed of two inclined surfaces inclined so as to move away from the light exit surface as they go from the two light incident surfaces facing each other toward the center,
The planar illumination device according to any one of claims 1 to 6, wherein the planar illumination device has a thinnest thickness at the light incident surface and a thickest thickness at a position where the two inclined surfaces intersect.
前記導光板は、前記光射出面が、矩形状であり、
前記光入射面が、前記光射出面の1つの端辺に形成される1つの光入射面から構成され、
前記傾斜面が、前記光入射面からこれに対向する他端面に向かうに従って前記光射出面から遠ざかるように傾斜する1つの傾斜面から構成され、
前記光入射面において最も薄く、前記他端面において最も厚い形状である請求項1〜6のいずれかに記載の面状照明装置。
In the light guide plate, the light exit surface is rectangular.
The light incident surface is composed of one light incident surface formed on one end side of the light emitting surface,
The inclined surface is composed of one inclined surface that is inclined so as to be away from the light exit surface as it goes from the light incident surface to the other end surface facing the light incident surface,
The planar illumination device according to claim 1, wherein the planar illumination device has the thinnest shape on the light incident surface and the thickest shape on the other end surface.
前記導光板は、前記光射出面が、矩形状であり、
前記光入射面が、該光射出面の4つの端辺にそれぞれ形成される4つの光入射面から構成され、
前記傾斜面は、前記4つの光入射面からそれぞれ中央に向かうに従って前記光射出面から遠ざかるように傾斜した4つの傾斜面から構成され、
前記光入射面における厚みが最も薄く、4つの前記傾斜面の交わる位置における厚みが最も厚い形状である請求項1〜6のいずれかに記載の面状照明装置。
In the light guide plate, the light exit surface is rectangular.
The light incident surface is composed of four light incident surfaces respectively formed on four end sides of the light emitting surface,
The inclined surface is composed of four inclined surfaces that are inclined so as to move away from the light emitting surface toward the center from the four light incident surfaces,
The planar illumination device according to any one of claims 1 to 6, wherein the thickness of the light incident surface is the thinnest, and the thickness is the thickest at a position where the four inclined surfaces intersect.
前記導光板は、
内部に多数の散乱粒子を含み、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記散乱粒子の密度をNp、補正係数をKC、光の入射方向における前記導光板の前記光入射面から、前記光射出面に垂直な方向の厚みが最も厚くなる位置までの長さをLG、としたときに、下記の不等式
1.1≦Φ・Np・LG・KC≦8.2
0.005≦KC≦0.1
を満足することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の面状照明装置。
The light guide plate is
The light exit from the light incident surface of the light guide plate in the light incident direction includes a large number of scattering particles inside, the scattering cross section of the scattering particles is Φ, the density of the scattering particles is Np, the correction coefficient is KC, When the length to the position where the thickness in the direction perpendicular to the surface is the largest is LG, the following inequality 1.1 ≦ Φ · Np · LG · KC ≦ 8.2
0.005 ≦ KC ≦ 0.1
The planar illumination device according to any one of claims 1 to 9, wherein:
面状の光を射出する光射出面、前記光射出面とのなす角が90°より大きい角度で傾斜して、該光射出面の端縁に形成された側面、前記光射出面の反対側の面であって前記側面から遠ざかるに従って前記光射出面から遠ざかるように傾斜する傾斜面、前記側面と前記傾斜面との間に形成され、光が入射される光入射面を有する透明な導光板と、
前記光入射面の長手方向と直交する方向の端辺の長さが、前記光入射面の傾斜面側端縁における前記光射出面と略直交する方向の前記導光板の有効断面の長さより長い平面状の発光面を持ち、該発光面を前記導光板の前記光入射面に対向させて、前記光射出面と略直交する方向に対して所定角度傾斜させて配置された光源と、
前記導光板の前記側面側の前記光射出面の一部、前記側面、および前記傾斜面を覆って配置され、前記光入射面から入射された光を前記導光板の中心方向に誘導する誘導反射板とを備え、
該光源の発光面から射出された光を、前記導光板の前記光入射面に入射させ、面状の光に変換して、前記光射出面から射出することを特徴とする面状照明装置。
A light emitting surface for emitting planar light, an angle formed by the light emitting surface with an angle greater than 90 °, a side surface formed at an edge of the light emitting surface, and a side opposite to the light emitting surface A transparent light guide plate having a light incident surface on which light is incident, which is formed between the side surface and the inclined surface, and an inclined surface that is inclined so as to move away from the light exit surface as the distance from the side surface increases. When,
The length of the edge in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the light incident surface is longer than the length of the effective cross section of the light guide plate in the direction substantially orthogonal to the light exit surface at the inclined surface side edge of the light incident surface. A light source having a planar light emitting surface, the light emitting surface facing the light incident surface of the light guide plate, and being inclined at a predetermined angle with respect to a direction substantially orthogonal to the light emitting surface;
Guided reflection that is disposed so as to cover a part of the light exit surface on the side surface side of the light guide plate, the side surface, and the inclined surface, and guides light incident from the light incident surface toward the center of the light guide plate. With a board,
A planar illumination device, wherein light emitted from a light emitting surface of the light source is incident on the light incident surface of the light guide plate, converted into planar light, and emitted from the light emitting surface.
前記導光板は、前記光入射面が前記光射出面と平行に形成され、
前記光源は、前記発光面が前記光射出面と平行となる角度で配置されている請求項11に記載の面状照明装置。
The light guide plate has the light incident surface formed in parallel with the light exit surface,
The planar illumination device according to claim 11, wherein the light source is disposed at an angle at which the light emitting surface is parallel to the light emitting surface.
前記導光板は、
内部に多数の散乱粒子を含み、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記散乱粒子の密度をNp、補正係数をKC、前記側面と前記光入射面との接点から、光射出面に垂直な方向の厚みが最大となる位置までの長さをLG、としたときに、下記の不等式
1.1≦Φ・Np・LG・KC≦8.2
0.005≦KC≦0.1
を満足することを特徴とする請求項11または12に記載の面状照明装置。
The light guide plate is
It contains a large number of scattering particles inside, the scattering cross section of the scattering particles is Φ, the density of the scattering particles is Np, the correction coefficient is KC, and the contact point between the side surface and the light incident surface is perpendicular to the light exit surface. When the length to the position where the thickness in the direction is the maximum is LG, the following inequality 1.1 ≦ Φ · Np · LG · KC ≦ 8.2
0.005 ≦ KC ≦ 0.1
The planar illumination device according to claim 11 or 12, wherein:
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