JP2008235072A - Surface light source device - Google Patents

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Hisayoshi Fujimoto
久義 藤本
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Rohm Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface light source device that achieves higher luminance and cost reduction. <P>SOLUTION: The surface light source device A1 is provided with a linear light source device B1 and a light-guide plate 12. The linear light source device B1 is provided with a body part 110 formed into a columnar shape with an almost uniform cross-section by a resin, each light-guide bar 11 having a first end part 111 and a second end part 111 respectively formed on both ends of the body part 110, and LED light-emitting elements respectively arranged oppositely to each first end part 111 and each second end part 111. The outer peripheral face of the body part 110 is formed into a smooth mirror-surface shape while being formed with a plurality of recessed parts or protruding parts in a prescribed range in its circumferential direction along the longitudinal direction. Consequently, the surface light source device is imparted with a tendency that light made incident from the LED light-emitting elements and from each first end part 111 or each second end part 111 is emitted from a region facing the range, in which the plurality of recessed parts or protruding parts are formed, on the peripheral face of the body part 110 along the longitudinal direction of the body part 110. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、たとえば液晶表示装置のバックライトとして用いられる面状光源装置に関する。   The present invention relates to a planar light source device used as a backlight of a liquid crystal display device, for example.

図１２は、従来の面状光源装置の一例を示している。同図に示された面状光源装置Ｘは、線状光源装置９１と導光板９４とを備えている。線状光源装置９１には、光源として冷陰極管９２が搭載されている。冷陰極管９２からの光は、直接、あるいは反射ケース９３によって反射されることにより、線状光として導光板９４に入射する。導光板９４の片面には、反射板９５が貼付されている。導光板９４内を進行する光は、反射板９５によって導光板９４の厚さ方向に反射される。この光は、面状光として導光板９４から出射される。面状光源装置Ｘは、たとえば液晶表示装置のバックライトとして用いられる。   FIG. 12 shows an example of a conventional planar light source device. The planar light source device X shown in the figure includes a linear light source device 91 and a light guide plate 94. The linear light source device 91 is equipped with a cold cathode tube 92 as a light source. The light from the cold cathode tube 92 is incident on the light guide plate 94 as linear light, either directly or by being reflected by the reflection case 93. A reflective plate 95 is attached to one side of the light guide plate 94. The light traveling in the light guide plate 94 is reflected by the reflection plate 95 in the thickness direction of the light guide plate 94. This light is emitted from the light guide plate 94 as planar light. The planar light source device X is used as a backlight of a liquid crystal display device, for example.

しかしながら、面状光源装置Ｘには、以下のような問題がある。導光板９４の片側に冷陰極管９２を配置しただけのものでは、輝度にムラが生じやすい。この問題を解消するためには、導光板９４の両側に複数の冷陰極管９２を配置するなどの対策が必要である。ところが、冷陰極管９２の駆動には、放電電圧を得るためにインバータ等を用いて昇圧する必要があり、消費電力が比較的大きいという難点がある。そのため、面状光源装置としては、高輝度化と省電力化の両立が困難であるという問題があった。   However, the planar light source device X has the following problems. If only the cold cathode tube 92 is arranged on one side of the light guide plate 94, unevenness in brightness tends to occur. In order to solve this problem, it is necessary to take measures such as arranging a plurality of cold cathode tubes 92 on both sides of the light guide plate 94. However, driving the cold cathode tube 92 requires a boost using an inverter or the like in order to obtain a discharge voltage, and there is a problem that power consumption is relatively large. Therefore, the planar light source device has a problem that it is difficult to achieve both high brightness and low power consumption.

特開２００２−１１７７１７号公報JP 2002-117717 A

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、高輝度化および省電力化を図ることが可能な面状光源装置を提供することをその課題とする。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide a planar light source device capable of achieving high luminance and power saving.

本発明によって提供される面状光源装置は、線状光を出射する線状光源装置と、上記線状光源装置からの線状光を面状光として出射させる矩形平板状の導光板と、を備えた面状光源装置であって、上記線状光源装置は、上記導光板の各側部に沿う複数の導光棒と、上記各導光棒の少なくとも一方の端部に配置されたＬＥＤ発光素子と、を備えており、上記導光棒は、鏡面状かつ凹凸状に形成された外周面を有することにより、上記ＬＥＤ発光素子からの光を上記導光板の側部に向けて出射させる傾向をもつことを特徴としている。   A planar light source device provided by the present invention includes: a linear light source device that emits linear light; and a rectangular flat light guide plate that emits linear light from the linear light source device as planar light. A planar light source device comprising: a plurality of light guide bars along each side of the light guide plate; and LED light emission disposed at at least one end of each light guide bar. And the light guide rod has an outer peripheral surface formed in a mirror shape and a concavo-convex shape, whereby the light from the LED light emitting element tends to be emitted toward the side portion of the light guide plate. It is characterized by having.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光棒と上記導光板の側部とは、連結部を介して一体化されている。   In a preferred embodiment of the present invention, the light guide rod and the side portion of the light guide plate are integrated via a connecting portion.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ＬＥＤ発光素子は、上記導光棒の両端部に配置されており、その両端部における双方のＬＥＤ発光素子は、上記導光板の側部に沿う方向に向けて光を発するように配置されている。   In preferable embodiment of this invention, the said LED light emitting element is arrange | positioned at the both ends of the said light guide rod, and both LED light emitting elements in the both ends are in the direction in alignment with the side part of the said light guide plate. It is arranged to emit light toward.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光棒の両端部に配置された上記双方のＬＥＤ発光素子は、それぞれ基板に搭載されており、上記導光板は、上記基板配置用のスペースを与えるように切り欠き状の角部が形成されている。   In a preferred embodiment of the present invention, both the LED light emitting elements arranged at both ends of the light guide rod are respectively mounted on a substrate, and the light guide plate provides a space for arranging the substrate. Thus, a notch-shaped corner is formed.

このような構成によれば、ＬＥＤ発光素子からの光は、複数の導光棒を介して導光板の側部全体からこの導光板に導かれ、最終的には面状光として導光板から出射するので、均一な輝度をなすように光を照射することができる。また、ＬＥＤ発光素子は、たとえば冷陰極管よりも駆動電力が抑えられるので、複数の冷陰極管を用いたものに比べて省電力化をより一層図ることができる。   According to such a configuration, light from the LED light emitting element is guided to the light guide plate from the entire side portion of the light guide plate via the plurality of light guide rods, and finally emitted from the light guide plate as planar light. Therefore, it is possible to irradiate light so as to achieve uniform brightness. In addition, since the LED light emitting element has a lower driving power than, for example, a cold cathode tube, it is possible to further save power compared to a device using a plurality of cold cathode tubes.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図１〜９は、本発明に係る面状光源装置の一実施形態を示している。本実施形態の面状光源装置Ａ１は、４つの線状光源装置Ｂ１、導光板１２、および連結部１３を備えている。面状光源装置Ａ１は、線状光源装置Ｂ１からの光を導光板１２で面状光に変換して出射するものであり、たとえば液晶表示装置のバックライトに用いられる。   1 to 9 show an embodiment of a planar light source device according to the present invention. The planar light source device A1 of the present embodiment includes four linear light source devices B1, a light guide plate 12, and a connecting portion 13. The planar light source device A1 converts the light from the linear light source device B1 into planar light by the light guide plate 12 and emits it, and is used, for example, as a backlight of a liquid crystal display device.

線状光源装置Ｂ１は、導光板１２の４つの側部１２１に沿うように配置されている。線状光源装置Ｂ１は、導光棒１１、ＬＥＤモジュール２、基板３、および放熱板４を備えており、導光板１２の側部１２１に向けて線状光を出射可能に構成されている。   The linear light source device B <b> 1 is arranged along the four side portions 121 of the light guide plate 12. The linear light source device B <b> 1 includes a light guide rod 11, an LED module 2, a substrate 3, and a heat radiating plate 4, and is configured to emit linear light toward the side portion 121 of the light guide plate 12.

図１〜図９に示すように、導光棒１１は、導光板１２の側部１２１に沿うように細長円柱状に形成されたものであり、たとえばＰＭＭＡやポリカーボネートなどの透明樹脂からなる。この導光棒１１は、本体部１１０と両端部１１１とを有しており、両端部１１１には、ＬＥＤモジュール２が配置されている。   As shown in FIGS. 1 to 9, the light guide rod 11 is formed in an elongated cylindrical shape along the side portion 121 of the light guide plate 12, and is made of a transparent resin such as PMMA or polycarbonate. The light guide bar 11 has a main body 110 and both end portions 111, and the LED module 2 is disposed at both end portions 111.

本体部１１０は、概ね円形断面をもつように形成されており、その断面直径は、たとえば４ｍｍ程度である。この本体部１１０の外周面は、なめらかな鏡面状とされている。両端部１１１は、ソケット状に形成されたＬＥＤモジュール２に差し込まれる。両端部１１１における双方のＬＥＤモジュール２は、導光棒１１が近接する導光板１２の側部１２１に概ね沿う方向に向けて光を発するように配置されている。これらのＬＥＤモジュール２は、それぞれ独立した基板３に搭載されている。この基板３は、両端部１１１に対して接着されている。   The main body 110 is formed to have a substantially circular cross section, and the cross sectional diameter thereof is, for example, about 4 mm. The outer peripheral surface of the main body 110 has a smooth mirror surface. Both end portions 111 are inserted into the LED module 2 formed in a socket shape. Both LED modules 2 at both end portions 111 are arranged so as to emit light in a direction substantially along the side portion 121 of the light guide plate 12 to which the light guide rod 11 is adjacent. These LED modules 2 are mounted on independent substrates 3. The substrate 3 is bonded to both end portions 111.

図５〜９に示すように、本体部１１０の外周面には、一定幅で本体部１１０の長手方向に延びる凹凸状の帯状領域１１５が設定されている。この帯状領域１１５には、長手方向に並ぶ複数箇所の凹部１１３と凸部１１４とが交互に連続して形成されている。各凸部１１４の上面１１４ａは、平坦面とされている。各凹部１１３は、一様な断面を有して帯状領域１１５の幅方向に延びるように形成されている。各凹部１１３の底部は、円筒内面状とされている。凹部１１３と凸部１１４の上面１１４ａとは、なめらかな円筒外面部によって連結されている。このような帯状領域１１５の幅方向両側には、全長にわたり沿うようにして、平坦部１１６が形成されている。帯状領域１１５の両側に位置する平坦部１１６どうしは、同一平面内に位置し、本体部１１０中心線に対して平行をなすように形成されている。   As shown in FIGS. 5 to 9, an uneven belt-like region 115 having a constant width and extending in the longitudinal direction of the main body 110 is set on the outer peripheral surface of the main body 110. In the belt-like region 115, a plurality of concave portions 113 and convex portions 114 arranged in the longitudinal direction are alternately and continuously formed. The upper surface 114a of each convex part 114 is a flat surface. Each recess 113 has a uniform cross section and is formed to extend in the width direction of the belt-like region 115. The bottom of each recess 113 has a cylindrical inner surface. The concave 113 and the upper surface 114a of the convex 114 are connected by a smooth cylindrical outer surface. On both sides in the width direction of the belt-like region 115, flat portions 116 are formed along the entire length. The flat portions 116 located on both sides of the belt-like region 115 are formed in the same plane and parallel to the center line of the main body 110.

帯状領域１１５の幅はたとえば１．６ｍｍ、各平坦部１１６の幅はたとえば０．３５ｍｍとされている。凸部１１４の平坦部１１６に対する高さは、たとえば０．１９ｍｍ、凸部１１４の上面１１４ａに対する凹部１１３の深さは、たとえば、０．１８ｍｍに設定されている。凹部１１３の形成ピッチは、たとえば１．５ｍｍに設定される。なお、これらの各寸法は、導光棒１１の大きさに応じて種々設定可能である。また、この実施形態においては、凹部１１３や凸部１１４は、帯状領域１１５の幅方向に一様断面で延びるように形成されているが、帯状領域１１５に形成した平坦な面に凹球面状の凹みを設けたり、凸球面状の突起を設けたりしてもよい。   The width of the belt-like region 115 is 1.6 mm, for example, and the width of each flat portion 116 is 0.35 mm, for example. The height of the convex portion 114 with respect to the flat portion 116 is set to, for example, 0.19 mm, and the depth of the concave portion 113 with respect to the upper surface 114a of the convex portion 114 is set to, for example, 0.18 mm. The formation pitch of the recesses 113 is set to 1.5 mm, for example. These dimensions can be variously set according to the size of the light guide bar 11. In this embodiment, the concave portion 113 and the convex portion 114 are formed so as to extend in a uniform cross section in the width direction of the belt-like region 115, but a concave spherical surface is formed on the flat surface formed in the belt-like region 115. A dent or a convex spherical projection may be provided.

ＬＥＤモジュール２は、線状光源装置Ｂ１および面状光源装置Ａ１の光源であり、ＬＥＤ発光素子２０、蛍光樹脂２１、および樹脂パッケージ２２を備えている。   The LED module 2 is a light source of the linear light source device B1 and the planar light source device A1, and includes an LED light emitting element 20, a fluorescent resin 21, and a resin package 22.

ＬＥＤ発光素子２０は、たとえば青色光を発するように構成されている。蛍光樹脂２１は、たとえば青色光によって励起されることにより黄色光を発光する蛍光物質を含んでいる。このような構成により、ＬＥＤ発光素子２０からの青色光と、励起された蛍光樹脂２１からの黄色光とが混色することにより、ＬＥＤモジュール２からは白色光が発せられる。なお、本実施形態とは異なり、白色光を発光可能なＬＥＤ発光素子を採用してもよいし、赤色光、青色光、および緑色光を発光可能な３つのＬＥＤ発光素子を採用してもよい。   The LED light emitting element 20 is configured to emit blue light, for example. The fluorescent resin 21 contains, for example, a fluorescent material that emits yellow light when excited by blue light. With such a configuration, white light is emitted from the LED module 2 by mixing the blue light from the LED light emitting element 20 and the yellow light from the excited fluorescent resin 21. Unlike this embodiment, an LED light emitting element capable of emitting white light may be employed, or three LED light emitting elements capable of emitting red light, blue light, and green light may be employed. .

樹脂パッケージ２２は、たとえば白色樹脂製であり、導光棒１１の端部１１１を差し込み可能に凹状とされている。樹脂パッケージ２２の底部分には、ＬＥＤ発光素子２０が配置されており、その周囲は蛍光樹脂２１で覆われている。   The resin package 22 is made of, for example, a white resin and has a concave shape so that the end 111 of the light guide bar 11 can be inserted. The LED light emitting element 20 is disposed on the bottom portion of the resin package 22, and the periphery thereof is covered with the fluorescent resin 21.

基板３は、窒化アルミニウムからなり、細長板状とされている。基板３の裏面には、放熱板４が貼付されている。放熱板４は、たとえばアルミニウム製またはアルミニウム合金製であり、その厚さが基板３よりも厚いものとされている。   The substrate 3 is made of aluminum nitride and has an elongated plate shape. A heat radiating plate 4 is attached to the back surface of the substrate 3. The heat radiating plate 4 is made of, for example, aluminum or aluminum alloy, and the thickness thereof is larger than that of the substrate 3.

導光板１２は、概ね矩形平板状とされており、導光棒１１と同材質からなる。導光板１２は、入射面となる４つの側部１２１、反射面１２２、出射面１２３、および角部１２４を有している。   The light guide plate 12 has a substantially rectangular flat plate shape and is made of the same material as the light guide rod 11. The light guide plate 12 has four side portions 121 that become incident surfaces, a reflective surface 122, an output surface 123, and corner portions 124.

側部１２１は、導光板１２の厚み方向に起立した面をなし、導光棒１１に対して近接した状態で対向している。この側部１２１は、線状光源装置Ｂ１からの線状光を適切に入射させるために、たとえば鏡面状とされている。   The side portion 121 forms a surface that stands up in the thickness direction of the light guide plate 12 and faces the light guide rod 11 in a close proximity. The side portion 121 has, for example, a mirror shape in order to allow the linear light from the linear light source device B1 to enter appropriately.

反射面１２２は、図２および図３に示すように導光板１２の厚さ方向と垂直な方向に広がる面である。図２に示すように、反射面１２２には、複数の凹部１２２ａが離散的に配置されている。図４は、反射面１２２の部分拡大断面図である。同図に示すように、凹部１２２ａは、扁平な円錐形状とされている。本実施形態においては、図２に示すように、複数の凹部１２２ａのサイズが側部１２１に近づくほど小となり、導光板１２の中央に向かうほど大となっている。より具体的には、凹部１２２ａの開口サイズは、直径０．３〜０．６ｍｍ程度とされている。   The reflection surface 122 is a surface that extends in a direction perpendicular to the thickness direction of the light guide plate 12 as shown in FIGS. 2 and 3. As shown in FIG. 2, a plurality of concave portions 122 a are discretely arranged on the reflecting surface 122. FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of the reflecting surface 122. As shown in the figure, the recess 122a has a flat conical shape. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the size of the plurality of recesses 122 a decreases as it approaches the side portion 121, and increases as it approaches the center of the light guide plate 12. More specifically, the opening size of the recess 122a is about 0.3 to 0.6 mm in diameter.

出射面１２３は、反射面１２２とは反対側に位置しており、平坦な鏡面状とされている。出射面１２３の略中央には、導光板１２を製造する際に樹脂材料を注入するために設けられた金型の孔に対応するゲート１２５が形成されている。   The emission surface 123 is located on the opposite side of the reflection surface 122 and has a flat mirror surface. A gate 125 corresponding to a hole in a mold provided for injecting a resin material when manufacturing the light guide plate 12 is formed at the approximate center of the emission surface 123.

角部１２４は、図１や図５に示すように、基板３および放熱板４を配置するスペースを与えるために切り欠き状に形成されている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 5, the corner portion 124 is formed in a cutout shape to provide a space for arranging the substrate 3 and the heat sink 4.

図１〜図３に示すように、面状光源装置Ａ１に含まれる導光棒１１と導光板１２の側部１２１とは、連結部１３によって互いに連結されている。すなわち、本実施形態の導光棒１１、導光板１２、および連結部１３は、１つの導光部材として一体的に成形されている。連結部１３は、各側部１２１の長手方向略中央に位置しており、ゲート１２５とは側部１２１の長手方向において重なる位置関係とされている。図７および図８に示すように、連結部１３は、導光棒１１の内側部分と側部１２１の中央部分とを連結している。図８に示すように、導光板１２の厚さ方向においては、連結部１３の寸法が導光板１２および導光棒１１の寸法よりも小とされている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the light guide rod 11 and the side part 121 of the light guide plate 12 included in the planar light source device A <b> 1 are connected to each other by a connecting part 13. That is, the light guide rod 11, the light guide plate 12, and the connecting portion 13 of this embodiment are integrally formed as one light guide member. The connecting portion 13 is positioned substantially at the center in the longitudinal direction of each side portion 121, and is in a positional relationship overlapping with the gate 125 in the longitudinal direction of the side portion 121. As shown in FIGS. 7 and 8, the connecting portion 13 connects the inner portion of the light guide rod 11 and the central portion of the side portion 121. As shown in FIG. 8, in the thickness direction of the light guide plate 12, the dimensions of the connecting portion 13 are smaller than the dimensions of the light guide plate 12 and the light guide rod 11.

次に、面状光源装置Ａ１の作用について説明する。   Next, the operation of the planar light source device A1 will be described.

本実施形態においては、面状光を出射するための光源としてＬＥＤ発光素子２０を採用している。ＬＥＤ発光素子２０は、たとえば冷陰極管と異なり、インバータ等を用いて昇圧する必要がなく、消費電力が比較的小さくてすむといった利点がある。したがって、面状光源装置Ａ１によれば、ＬＥＤ発光素子２０の光を４方向から取り入れて面状光として出射させる形態としつつも、従来の冷陰極管タイプなどと比べて省電力化をより一層図ることができる。   In the present embodiment, the LED light emitting element 20 is employed as a light source for emitting planar light. Unlike a cold cathode tube, for example, the LED light emitting element 20 does not need to be boosted using an inverter or the like, and has an advantage that power consumption is relatively small. Therefore, according to the planar light source device A1, the light from the LED light emitting element 20 is taken in from four directions and emitted as planar light, but the power consumption is further reduced as compared with the conventional cold cathode tube type or the like. Can be planned.

ＬＥＤモジュール２からの白色光は、導光棒１１の端部１１１から本体部１１０に向かって進む（図５参照）。この光は、本体部１１０内を、その滑らかな表面によって全反射されつつ長手方向に進行する。このような光の一部は、凹部１１３において反射させられて本体部１１０を横断しようとする方向に進行方向を転換させられる。こうして進行方向を転換させられた光は、図６に模式的に示すように、概して、本体部１１０における帯状領域１１５と対向する領域に向けて進行する。全反射臨界角より小さい角度で本体部１１０の周面に到達した光は、導光棒１１外に出射させられる。そうして、本体部１１０が円形断面を有していること、すなわち、本体部１１０の周面における帯状領域１１５およびその両側の平坦面１１６を除く部分が曲面を有していることにより、いわゆる凸レンズ効果が発揮される。この結果、出射する光が本体部１１０の周方向に広がることが抑制され、出射光を、導光板１２の側部１２１に集中させることができる。   White light from the LED module 2 travels from the end 111 of the light guide bar 11 toward the main body 110 (see FIG. 5). The light travels in the longitudinal direction in the main body 110 while being totally reflected by the smooth surface. A part of such light is reflected by the recess 113 and the traveling direction is changed in a direction to cross the main body 110. The light whose traveling direction has been changed in this way generally travels toward a region facing the band-shaped region 115 in the main body 110, as schematically shown in FIG. Light that reaches the peripheral surface of the main body 110 at an angle smaller than the total reflection critical angle is emitted to the outside of the light guide rod 11. Thus, since the main body 110 has a circular cross section, that is, the portion excluding the belt-like region 115 and the flat surfaces 116 on both sides of the peripheral surface of the main body 110 has a curved surface. A convex lens effect is exhibited. As a result, the emitted light is suppressed from spreading in the circumferential direction of the main body 110, and the emitted light can be concentrated on the side portion 121 of the light guide plate 12.

帯状領域１１５は、平坦部１１６に挟まれた格好で形成されているため、本体部１１０の基本断面が円形であったとしても、帯状領域１１５の幅を本体部１１０の長手方向にわたって一定幅をもって延びるように明確に規定することができる。したがって、導光棒１１の内部を長手方向に進行してきた光の方向を変換して帯状領域１１５の反対側の外面から出射させる作用を、本体部１１０の長手方向の各所においてばらつきなく行うことができるようになる。   Since the belt-like region 115 is formed so as to be sandwiched between the flat portions 116, even if the basic section of the main body 110 is circular, the width of the belt-like region 115 has a constant width over the longitudinal direction of the main body 110. It can be clearly defined to extend. Therefore, the action of converting the direction of the light traveling in the longitudinal direction inside the light guide rod 11 and emitting it from the outer surface on the opposite side of the band-like region 115 can be performed without any variation in the longitudinal direction of the main body 110. become able to.

さらに、線状光源装置Ｂ１にあっては、基板３が比較的熱伝導率が高い窒化アルミニウムによって形成されている。このため、ＬＥＤ発光素子２０が発光することにより生じた熱を基板３を介してＬＥＤ発光素子２０から逃がしやすい。さらに、基板３の裏面側にアルミニウムまたはアルミニウム合金製の放熱板４を積層接着しているので、ＬＥＤ発光素子２０からの熱をきわめて効率よく外部に逃がすことができる。その結果、ＬＥＤ発光素子２０の長時間連続点灯が可能となり、線状の照明光源として、きわめて効率が高いものとなる。   Further, in the linear light source device B1, the substrate 3 is formed of aluminum nitride having a relatively high thermal conductivity. For this reason, the heat generated by the LED light emitting element 20 emitting light can easily escape from the LED light emitting element 20 via the substrate 3. Furthermore, since the heat sink 4 made of aluminum or aluminum alloy is laminated and bonded to the back side of the substrate 3, the heat from the LED light emitting element 20 can be released to the outside very efficiently. As a result, the LED light emitting element 20 can be lit continuously for a long time, and the efficiency of the linear illumination light source is extremely high.

長手方向において均一化された線状光は、導光板１２の各側部１２１に４方向から入射する。この光は、導光板１２中を４方向に進行する。この光のうち、反射面１２２の凹部１２２ａに到達した光は、導光板１２の厚さ方向へと反射される。複数の凹部１２２ａは、反射面１２２の全域にわたって形成されているため、反射面１２２の全域から出射面１２３へと光が向かうこととなる。この光が、出射面１２３から出射されることにより、面状光源装置Ａ１は、面状光を出射することができる。   The linear light made uniform in the longitudinal direction enters each side 121 of the light guide plate 12 from four directions. This light travels in the light guide plate 12 in four directions. Of this light, the light that reaches the recess 122 a of the reflecting surface 122 is reflected in the thickness direction of the light guide plate 12. Since the plurality of recesses 122 a are formed over the entire area of the reflection surface 122, light travels from the entire area of the reflection surface 122 to the emission surface 123. By emitting this light from the emission surface 123, the planar light source device A1 can emit planar light.

複数の凹部１２２ａのうち導光棒１１との距離が近いものほど、反射する光の輝度が高く、導光棒１１から遠いものほど、反射する光の輝度が低い。本実施形態においては、複数の凹部１２２ａは、導光板１２の中央に向かうほどサイズが大とされている。これにより、面状光の輝度が不均一となることを防止することができる。これに加えて、線状光源装置Ｂ１からの光は、長手方向に均一化された状態で４方向に進む線状光である。したがって、面状光源装置Ａ１によれば、ＬＥＤ発光素子２０の採用によって省電力化を図りつつも、面状光の輝度を均一化しながら高輝度化を効率よく図ることができる。   Of the plurality of recesses 122a, the closer the distance to the light guide bar 11, the higher the brightness of the reflected light, and the farther from the light guide bar 11, the lower the brightness of the reflected light. In the present embodiment, the size of the plurality of recesses 122 a increases toward the center of the light guide plate 12. Thereby, it can prevent that the brightness | luminance of planar light becomes non-uniform | heterogenous. In addition to this, the light from the linear light source device B1 is linear light that travels in four directions in a state of being made uniform in the longitudinal direction. Therefore, according to the planar light source device A1, it is possible to efficiently increase the luminance while uniformizing the luminance of the planar light while saving power by adopting the LED light emitting element 20.

導光棒１１と導光板１２とが２つの連結部１３によって連結されていることにより、これらの複合体としての導光部材が形成されている。このため、導光部材をたとえば樹脂材料を用いて金型成形することにより、導光棒１１は、おのずと側部１２１に対して近接する。導光棒１１と側部１２１とは、互いの位置がずれたりするおそれもない。したがって、導光棒１１と導光板１２とを、たとえば専用の位置決め部材を用いて位置決めする必要がなく、均一で高輝度な面状光を出射可能な面状光源装置Ａ１を効率よく製造することができる。   The light guide rod 11 and the light guide plate 12 are connected by the two connecting portions 13, thereby forming a light guide member as a composite of these. For this reason, the light guide rod 11 naturally approaches the side portion 121 by molding the light guide member using, for example, a resin material. There is no possibility that the positions of the light guide bar 11 and the side part 121 are shifted from each other. Therefore, it is not necessary to position the light guide rod 11 and the light guide plate 12 using, for example, a dedicated positioning member, and the planar light source device A1 that can emit uniform and high luminance planar light is efficiently manufactured. Can do.

特に、本実施形態においては、導光板１２の角部１２４のスペースに基板３および放熱板４が配置された構造となっている。これにより、たとえば液晶表示装置の表示領域外となる枠部分の大きさをできる限り抑えることができる。さらに、面状光源装置Ａ１を製造する際には、導光棒１１および導光板１２を一体的に成形した後に、あらかじめ基板３および放熱板４にＬＥＤモジュール２を組みつけておいたものを、導光棒１１に取り付ければよい。この取り付けは、導光棒１１の端部１１１にＬＥＤモジュール２の樹脂パッケージ２２を嵌め込むことで完了する。したがって、均一な面状光を出射可能な面状光源装置Ａ１を、精度よく、かつ合理的に製造することができる。   In particular, in the present embodiment, the substrate 3 and the heat radiating plate 4 are arranged in the space of the corner portion 124 of the light guide plate 12. Thereby, for example, the size of the frame portion outside the display area of the liquid crystal display device can be suppressed as much as possible. Further, when the planar light source device A1 is manufactured, after the light guide rod 11 and the light guide plate 12 are integrally formed, the LED module 2 is assembled to the substrate 3 and the heat sink 4 in advance. What is necessary is just to attach to the light guide bar 11. This attachment is completed by fitting the resin package 22 of the LED module 2 into the end 111 of the light guide bar 11. Therefore, the planar light source device A1 that can emit uniform planar light can be accurately and reasonably manufactured.

導光棒１１の長手方向において、導光板１２のゲート１２５と連結部１３とが重なる位置関係とされている。これにより、導光棒１１および導光板１２を金型成形する際に、ゲート１２５から注入された樹脂材料を、金型のうち連結部１３および導光棒１１を形成するための空間にすみやかに行き渡らせることが可能である。これは、薄板状とされた導光板１２および細長円柱状の導光棒１１に、いわゆるボイドが生じることを防止するのに適しており、これら導光棒１１および導光板１２を所望の形状に仕上げることができる。   In the longitudinal direction of the light guide rod 11, the gate 125 of the light guide plate 12 and the connecting portion 13 are in a positional relationship. As a result, when the light guide bar 11 and the light guide plate 12 are molded, the resin material injected from the gate 125 is promptly put into a space for forming the connecting portion 13 and the light guide bar 11 in the mold. It is possible to spread. This is suitable for preventing so-called voids from being formed in the thin light guide plate 12 and the elongated cylindrical light guide rod 11, and the light guide rod 11 and the light guide plate 12 have a desired shape. Can be finished.

連結部１３は、導光板１２の厚さ方向における寸法が、導光棒１１よりも小とされている。これにより、図８に示すように、導光棒１１のうち連結部１３と連結された部分につづく周面は、側部１２１に対向する部分を有している。この部分がレンズ効果を発揮することにより、側部１２１に対して線状光を適切に出射することができる。連結部１３が導光板１２よりも薄いため、連結部１３が側部１２１への光の入射を遮ることを適切に抑制することができる。また、この側部１２１に対向する部分は、ＬＥＤモジュール２から進行してきた光を導光棒１１の長手方向へと進行させる。この結果、連結部１３が形成されることによって、線状光源装置Ｂ１の線状光が不当に不均一となることを回避することができる。   The connecting portion 13 has a dimension in the thickness direction of the light guide plate 12 smaller than that of the light guide rod 11. As a result, as shown in FIG. 8, the circumferential surface that continues to the portion of the light guide rod 11 that is connected to the connecting portion 13 has a portion that faces the side portion 121. When this portion exhibits a lens effect, linear light can be appropriately emitted to the side portion 121. Since the connecting portion 13 is thinner than the light guide plate 12, it is possible to appropriately suppress the connecting portion 13 from blocking light incident on the side portion 121. Further, the portion facing the side portion 121 causes the light traveling from the LED module 2 to travel in the longitudinal direction of the light guide rod 11. As a result, by forming the connecting portion 13, it is possible to prevent the linear light of the linear light source device B1 from becoming unjustly uneven.

図１０および図１１は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。   10 and 11 show another embodiment of the present invention. In these drawings, the same or similar elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment.

図１０に示す面状光源装置Ａ２は、上述した線状光源装置Ｂ１とは構成が異なる線状光源装置Ｂ２を備えている。   A planar light source device A2 shown in FIG. 10 includes a linear light source device B2 having a configuration different from that of the above-described linear light source device B1.

線状光源装置Ｂ２における導光棒１１の端部１１１は、ＬＥＤモジュール２を収容可能なソケット状とされている。すなわち、導光棒１１の端部１１１は、その外径が本体部１１０よりも大であり、かつＬＥＤモジュール２を収容可能な凹部が形成されている。   The end portion 111 of the light guide bar 11 in the linear light source device B2 has a socket shape that can accommodate the LED module 2. That is, the end 111 of the light guide bar 11 has an outer diameter larger than that of the main body 110 and is formed with a recess that can accommodate the LED module 2.

このような実施形態によっても、省電力化をより一層図ることができるとともに、面状光の輝度を均一化しながら高輝度化を効率よく図ることができる。   According to such an embodiment, it is possible to further reduce power consumption, and to efficiently increase the luminance while making the luminance of the planar light uniform.

図１１に示す面状光源装置Ａ３は、連結部１３の構成が上述した実施形態と異なっている。   A planar light source device A3 shown in FIG. 11 is different from the above-described embodiment in the configuration of the connecting portion 13.

本実施形態の連結部１３は、導光棒１１の本体部１１０と導光板１２の側部１２１の全域にわたってつながっている。この連結部１３は、上述した実施形態と同様に導光板１２の厚さ方向における寸法が導光棒１１よりも小とされている。   The connection part 13 of this embodiment is connected over the whole region of the main body part 110 of the light guide rod 11 and the side part 121 of the light guide plate 12. As in the above-described embodiment, the connecting portion 13 is smaller in size in the thickness direction of the light guide plate 12 than the light guide rod 11.

このような実施形態によっても、連結部１３が側部１２１の全域にわたってつながる寸法とされていることにより、導光棒１１と導光板１２との位置関係をより正確なものとすることができる。また、連結部１３の寸法が大であることは、導光棒１１および導光板１２を金型成形する際に、樹脂材料を行き渡らせやすくするのに有利である。   Also in such an embodiment, since the connecting portion 13 is dimensioned to be connected over the entire region of the side portion 121, the positional relationship between the light guide rod 11 and the light guide plate 12 can be made more accurate. Further, the large size of the connecting portion 13 is advantageous for facilitating the spread of the resin material when the light guide rod 11 and the light guide plate 12 are molded.

なお、本発明に係る面状光源装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る面状光源装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The planar light source device according to the present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the surface light source device according to the present invention can be varied in design in various ways.

たとえば導光板は、反射面に複数の凹部が形成された構成に限定されず、たとえば導光フレームの長手方向に延びる複数の溝が形成された構成であってもよい。導光フレームと導光板とを連結部を用いて連結する構成は、導光フレームと導光板とを正確に位置決めするのに好ましいが、本発明に係る面状光源装置は、連結部を有しない、導光フレームと導光板とが独立して形成された構成も含むものである。   For example, the light guide plate is not limited to a configuration in which a plurality of recesses are formed on the reflecting surface, and may have a configuration in which, for example, a plurality of grooves extending in the longitudinal direction of the light guide frame are formed. The configuration in which the light guide frame and the light guide plate are connected using the connecting portion is preferable for accurately positioning the light guide frame and the light guide plate, but the planar light source device according to the present invention does not have the connecting portion. In addition, a configuration in which the light guide frame and the light guide plate are independently formed is also included.

本発明に係る面状光源装置の一実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows one Embodiment of the planar light source device which concerns on this invention. 本発明に係る面状光源装置の一実施形態を示す底面図である。It is a bottom view which shows one Embodiment of the planar light source device which concerns on this invention. 本発明に係る面状光源装置の一実施形態に用いられる導光部材を示す側面図である。It is a side view which shows the light guide member used for one Embodiment of the planar light source device which concerns on this invention. 図３に示す導光部材の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the light guide member shown in FIG. 本発明に係る面状光源装置の第１実施形態を示す一部断面拡大平面図である。It is a partial cross section enlarged plan view which shows 1st Embodiment of the planar light source device which concerns on this invention. 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う要部断面図である。It is principal part sectional drawing in alignment with the VI-VI line of FIG. 本発明に係る面状光源装置の一実施形態を示す一部断面拡大平面図である。It is a partial cross section enlarged top view which shows one Embodiment of the planar light source device which concerns on this invention. 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う要部断面図である。It is principal part sectional drawing which follows the VIII-VIII line of FIG. 本発明に係る面状光源装置の一実施形態に用いられる導光棒を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the light guide rod used for one Embodiment of the planar light source device which concerns on this invention. 本発明に係る面状光源装置の他の実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows other embodiment of the planar light source device which concerns on this invention. 本発明に係る面状光源装置の他の実施形態を示す一部断面拡大平面図である。It is a partial cross section enlarged plan view which shows other embodiment of the planar light source device which concerns on this invention. 従来の面状光源装置の一例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows an example of the conventional planar light source device.

符号の説明Explanation of symbols

Ａ１，Ａ２，Ａ３ 面状光源装置
Ｂ１，Ｂ２ 線状光源装置
２ ＬＥＤモジュール
３ 基板
４ 放熱板
１１ 導光棒
１２ 導光板
１３ 連結部
２０ ＬＥＤ発光素子
２１ 蛍光樹脂
２２ 樹脂パッケージ
１１０ 本体部
１１１ 端部
１１３ 凹部
１１４ 凸部
１１５ 帯状領域
１１６ 平坦部
１２１ 側部
１２２ 反射面
１２２ａ 凹部
１２２ｂ 凹溝
１２３ 出射面
１２４ 角部
１２５ ゲート A1, A2, A3 Planar light source device B1, B2 Linear light source device 2 LED module 3 Substrate 4 Radiator plate 11 Light guide rod 12 Light guide plate 13 Connecting portion 20 LED light emitting element 21 Fluorescent resin 22 Resin package 110 Main body portion 111 End portion 113 Concave part 114 Convex part 115 Band-like area 116 Flat part 121 Side part 122 Reflecting surface 122a Concave part 122b Concave groove 123 Output surface 124 Corner part 125 Gate

Claims (4)

線状光を出射する線状光源装置と、
上記線状光源装置からの線状光を面状光として出射させる矩形平板状の導光板と、
を備えた面状光源装置であって、
上記線状光源装置は、
上記導光板の各側部に沿う複数の導光棒と、
上記各導光棒の少なくとも一方の端部に配置されたＬＥＤ発光素子と、
を備えており、
上記導光棒は、鏡面状かつ凹凸状に形成された外周面を有することにより、上記ＬＥＤ発光素子からの光を上記導光板の側部に向けて出射させる傾向をもつことを特徴とする、面状光源装置。 A linear light source device that emits linear light;
A rectangular plate-shaped light guide plate that emits linear light from the linear light source device as planar light; and
A planar light source device comprising:
The linear light source device is
A plurality of light guide rods along each side of the light guide plate;
LED light emitting elements disposed at at least one end of each light guide rod,
With
The light guide rod has an outer peripheral surface formed in a mirror shape and an uneven shape, and thus has a tendency to emit light from the LED light emitting element toward a side portion of the light guide plate. A planar light source device. 上記導光棒と上記導光板の側部とは、連結部を介して一体化されている、請求項１に記載の面状光源装置。   The planar light source device according to claim 1, wherein the light guide rod and the side portion of the light guide plate are integrated via a connecting portion. 上記ＬＥＤ発光素子は、上記導光棒の両端部に配置されており、その両端部における双方のＬＥＤ発光素子は、上記導光板の側部に沿う方向に向けて光を発するように配置されている、請求項１または２に記載の面状光源装置。   The LED light emitting elements are disposed at both ends of the light guide rod, and both LED light emitting elements at the both ends are disposed so as to emit light in a direction along the side of the light guide plate. The planar light source device according to claim 1 or 2. 上記導光棒の両端部に配置された上記双方のＬＥＤ発光素子は、それぞれ基板に搭載されており、上記導光板は、上記基板配置用のスペースを与えるように切り欠き状の角部が形成されている、請求項３に記載の面状光源装置。   Both of the LED light emitting elements arranged at both ends of the light guide rod are mounted on a substrate, respectively, and the light guide plate is formed with notched corners so as to give a space for arranging the substrate. The planar light source device according to claim 3.
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