JP4096540B2

JP4096540B2 - Surface light source

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Publication number: JP4096540B2
Application number: JP2001298239A
Authority: JP
Inventors: 勝樋口; 実藤原
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP2003109416A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置の照明光源等に用いられる面光源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の照明光源に用いられる面光源としては、従来、一端に入射端面を有し、前記入射端面から入射した光を導いて前面から出射する導光板の側方に、前記入射端面に対向させて、前記導光板の入射端面の全長にわたる長さの冷陰極管を配置した構成のものが広く利用されている。
【０００３】
しかし、この面光源は、前記冷陰極管からの出射光を前記導光板にその入射端面の全域から入射させ、前記導光板の前面から均一な輝度分布の光を出射することができるが、その反面、前記冷陰極管の寿命が短いため、頻繁に冷陰極管を交換しなければならず、したがって維持費が嵩むという問題をもっている。
【０００４】
そのため、最近では、前記前記冷陰極管に代えて、ＬＥＤ（発光ダイオード）等からなる固体発光素子を備えた面光源が利用されるようになってきている。
【０００５】
図１３は固体発光素子を備えた従来の面光源の斜視図であり、ここでは、１つの固体発光素子２を、導光板１の入射端面１ａの長さ方向の中央部に対向させて配置したものを示している。
【０００６】
この面光源は、前記固体発光素子４の寿命が半永久的であるため、発光素子４の交換がほとんど不要であり、したがって、維持費を低減することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１３に示した従来の面光源は、導光板１への入射光が、前記導光板１の入射端面１ａの長さ方向の中央部に対向させて配置された固体発光素子２からの出射光であるため、前記入射端面１ａから入射した光が導光板１の全域に均等に行き渡らず、そのために、導光板１の前面から出射する光のうち、図１３に平行斜線を施した領域からの出射光の輝度が低く、均一な輝度分布の出射光が得られない。
【０００８】
前記固体発光素子４の数を多くし、この発光素子４を導光板１の入射端面１ａの長さ方向に沿わせて密な間隔で配置すれば、前記導光板１にその入射端面１ａの全域から光を入射させ、前記導光板１の前面から均一な輝度分布の光を出射することができるが、発光素子数を多くしたのでは、コスト高になるとともに、消費電力が増大してしまう。
【０００９】
この発明は、固体発光素子を備えた面光源として、少ない発光素子数で均一な輝度分布の光を出射することができるものを提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の面光源は、前後面の一方の面に、一方向に沿って波状に屈曲する複数の屈曲反射面または屈曲屈折面が形成され、前記一方向に対して交差する方向から前記複数の屈曲反射面または屈曲屈折面に入射した光をこれらの屈曲反射面または屈曲屈折面より他方の面に向けて屈折または反射し、その光を他方の面から出射する光変向部材と、前記光変向部材の前記一方向に対して交差する方向の一端側に配置され、前記光変向部材に向けて光を出射する少なくとも１つの固体発光素子とからなることを特徴とするものである。
【００１１】
この面光源によれば、前記固体発光素子からの出射光が、前記光変向部材の一方の面に形成された複数の屈曲反射面または屈曲屈折面により拡散されて前記光変向部材の他方の面に向けて屈折または反射され、その光が前記光変向部材の他方の面から出射するため、少ない発光素子数で均一な輝度の光を出射することができる。
【００１２】
この発明の面光源は、上記のように、前後面の一方の面に、波状に屈曲する横長な複数の屈曲反射面または屈曲屈折面が形成された光変向部材と、前記一方の方向に対して交差する方向の一端側に配置され、前記光変向部材に向けて光を出射する少なくとも１つの固体発光素子とを備え、前記固体発光素子からの出射光を、前記光変向部材の複数の屈曲反射面または屈曲屈折面により拡散させて前記光変向部材の他方の面に向けて屈折または反射し、その光を前記光変向部材の他方の面から出射することにより、少ない発光素子数で均一な輝度分布の光を出射することができるようにしたものである。
【００１３】
この発明の面光源において、前記光変向部材は、例えば、前後面の一方の面に、一方向に沿って波状に屈曲する複数の屈曲プリズム部が形成され、これらの屈曲プリズム部の両側面のうち、固体発光素子の配置側に対向する一方の側面が、前記固体発光素子からの出射光を入射させる屈曲入射面とされ、他方の側面が、前記屈曲入射面から入射した光を他方の面に向けて屈折する屈曲屈折面とされたプリズムシートが好ましく、その場合は、前記固体発光素子を、前記プリズムシートの前記屈曲プリズム部が形成された面に沿った方向に光を出射するように配置すればよい。
【００１４】
このように前記プリズムシートを光変向部材とする場合は、前記プリズムシートの屈曲プリズム部が形成された面に、一端に入射端面を有し、前記入射端面から入射した光を導いて前記プリズムシートに対向する面から出射する導光板を配置し、前記固体発光素子を、前記導光板の入射端面に対向させて配置するのがより好ましい。
【００１５】
また、前記光変向部材は、一端に入射端面を有し、前後面の一方の面に、一方向に沿って波状に屈曲する複数の屈曲溝が形成され、これらの屈曲溝の両側面のうち、前記入射端面側に対向する一方の側面が、前記入射端面から入射した光を他方の面に向けて反射する屈曲反射面とされた変向導光板でもよく、その場合は、前記固体発光素子を、前記変向導光板の入射端面に対向させて配置すればよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜図４はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は面光源の斜視図、図２は前記面光源の側面図、図３は前記面光源の光変向部材として備えられたプリズムシートの底面図、図４は前記プリズムシートによる光の拡散を示す模式図である。
【００１７】
この実施例の面光源１０は、図１および図２に示すように、一方の面に一方向に沿って波状に屈曲する複数の屈曲プリズム部１２が形成されたプリズムシート１１と、前記プリズムシート１１の屈曲プリズム部１２が形成された面に対向させて配置された反射板１３と、前記プリズムシート１１の前記一方向（屈曲プリズム部１２の長さ方向）に対して交差する方向の一端側に配置され、前記プリズムシート１１に向けて光を出射する１つの固体発光素子１４とからなっている。
【００１８】
前記プリズムシート１１は、アクリル系樹脂等の透明樹脂からなっており、その前後面１１ａ，１１ｂの一方の面、例えば後面１１ｂに前記複数の屈曲プリズム部１２が形成され、他方の面である前面１１ａは平坦面となっている。
【００１９】
前記複数の屈曲プリズム部１２は、図１および図３に示したように、前記プリズムシート１１の全幅にわたる長さに形成された、前記プリズムシート１１の幅方向に沿って正弦波（ｓｉｎカーブ）状に屈曲する断面形状が三角形状の突条からなっており、その両側面のうち、前記固体発光素子１４の配置側に対向する一方の側面が、前記固体発光素子１４からの出射光を入射させる屈曲入射面１２ａとされ、他方の側面が、前記屈曲入射面１２ａから入射した光を前記プリズムシート１１の前面１１ａに向けて屈折する屈曲屈折面１２ｂとされている。
【００２０】
前記屈曲入射面１２ａは、前記プリズムシート１１の前面１１ａに対して垂直に近い急傾斜面、前記屈曲屈折面１２ｂは、前記プリズムシート１１の前面１１ａの法線（図示せず）に対する角度が前記屈曲入射面１２ａよりも大きい傾斜面であり、前記屈曲入射面１２ａの前記法線に対する角度は５〜１５度の範囲に設定され、前記屈曲屈折面１２ｂの前記法線に対する角度は１５〜６０度の範囲に設定されている。
【００２１】
また、前記複数の屈曲プリズム部１２は、それぞれの間に間隔をおいて前記プリズムシート１１の長さ方向に一定のピッチで形成されており、前記プリズムシート１１の後面１１ｂの各屈曲プリズム部１２の間の部分は、前記プリズムシート１１の前面１１ａと平行またはそれに近い傾きをもった面となっている。
【００２２】
なお、この実施例の面光源１０は、図１および図２に仮想線（二点鎖線）で示した透過型液晶表示素子（アクティブマトリックス型または単純マトリックス型液晶表示素子）３０の背後に配置されるものであり、図では便宜上、前記プリズムシート１１の複数の屈曲プリズム部１２のピッチおよび前記屈曲プリズム部１２の形状を大きく誇張して示しているが、前記複数の屈曲プリズム部１２のピッチは、前記液晶表示素子３０の画素ピッチと同程度またはそれよりも小さく設定され、また、前記屈曲プリズム部１２は、前記複数の屈曲プリズム部１２のピッチと同程度以下の幅の波が繰り返し連続する形状に形成されている。
【００２３】
そして、前記反射板１３は、前記プリズムシート１１の後側に、前記プリズムシート１１の複数の屈曲プリズム部１２の頂部との間隔が、前記プリズムシート１１の一端側（固体発光素子１４の配置側）から他端側に向かって順次小さくなるように傾斜させるとともに、前記プリズムシート１１の他端側に対向する端部を、前記プリズムシート１１の最も他端側の屈曲プリズム部１２の頂部に当接させて配置されている。
【００２４】
また、前記固体発光素子１４は、その構造は図示しないが、例えば、赤色光を発する赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）と、緑色光を発する緑色ＬＥＤと、青色光を発する青色ＬＥＤとを１つずつ並べて配置し、これらのＬＥＤを前記透明樹脂によりモールドしたものであり、前記各ＬＥＤが発する赤、緑、青の３色の光を混色させた白色光を出射する。
【００２５】
前記固体発光素子１４は、前記プリズムシート１１の一端側に、前記プリズムシート１１の幅方向の中央部に位置させるとともに、前記プリズムシート１１と前記反射板１３との間の空間に対向させて、前記プリズムシート１０の屈曲プリズム部１２が形成された後面１１ｂに沿った方向に光を出射するように配置されている。
【００２６】
この面光源１０は、前記固体発光素子１４からの出射光を、前記プリズムシート１１を介してその前面１０ａから出射するものであり、前記固体発光素子１４から前記プリズムシート１０の後面１１ｂに沿った方向に出射した光は、図２に矢線で示したように、前記プリズムシート１１の後面１１ｂの複数の屈曲プリズム部１２の屈曲入射面１２ａに、直接または前記反射板１３により反射されて入射する。
【００２７】
前記複数の屈曲プリズム部１２の屈曲入射面１２ａに入射した光は、前記屈曲入射面１２ａと外気（プリズムシート１１と反射板１３との間の空気）との界面を透過し、図４に示したように、波状に屈曲する前記界面の各部への入射角に応じて前記前記屈曲入射面１２ａの長さ方向、つまりプリズムシート１１の幅方向に様々な屈折角で屈折し、前記プリズムシート１１の幅方向に拡散して前記屈曲プリズム部１２内に入射する。
【００２８】
そして、前記複数の屈曲プリズム部１２内に入射した光は、図４に示したように、前記屈曲プリズム部１２の屈曲屈折面１２ｂと外気との界面により全反射して前記プリズムシート１１の前面１１ａに向けて屈折されるとともに、波状に屈曲する前記界面での屈折により前記プリズムシート１１の幅方向にさらに拡散し、プリズムシート１１の全幅に広がって前記プリズムシート１１の前面１１ａの全域から均一な強度で出射する。
【００２９】
すなわち、この面光源１０は、前記固体発光素子１４からの出射光を、前記プリズムシート１１の後面１１ｂに形成された複数の屈曲プリズム部１２により、前記プリズムシート１１の幅方向に拡散させて前記プリズムシート１１の前面１１ａに向けて屈折させ、その光を前記プリズムシート１１の前面１１ａの全域から均一な強度で出射するものであり、したがって、少ない発光素子数で均一な輝度分布の光を出射することができる。
【００３０】
しかも、この実施例では、前記プリズムシート１１の複数の屈曲プリズム部１２の屈曲屈折面１２ｂの傾斜角（プリズムシート１１の前面１１ａの法線に対する角度）を１５〜６０度の範囲にしているため、前記固体発光素子１４から出射し、前記プリズムシート１１の複数の屈曲プリズム部１２にその屈曲入射面１２ａから入射した光を、前記屈曲屈折面１２ｂにより、図２に示したように、前記プリズムシート１１の側面方向から見て前記プリズムシート１１の前面１１ａの法線付近の方向の付近に向けて屈折させ、前記プリズムシート１１の前面１１ａから出射する光の正面輝度を高くすることができる。
【００３１】
なお、前記プリズムシート１１の前面１１ａに出射した光は、前記透過型液晶表示素子３０にその後面から入射し、この液晶表示素子３０を透過して前側に出射する。
【００３２】
そのため、図１に示したように透過型液晶表示素子３０の背後に前記面光源１０を配置することにより、画面の明るさが均一で輝度むらがなく、しかも正面輝度の高い良好な表示品質の液晶表示装置を得ることができる。
【００３３】
さらに、前記面光源１０は、前記プリズムシート１１の後側に反射板１３を配置したものであるため、前記プリズムシート１１の前側から入射した外光を、このプリズムシート１１を厚さ方向に透過させて前記反射板１３により反射し、その反射光を前記プリズムシート１１を再び厚さ方向に透過させてその前面１１ａに出射することができ、したがって、前記液晶表示装置に、その使用環境の光である外光を利用する反射表示と、前記面光源１０からの照明光を利用する透過表示との両方の表示を行なわせることができる。
【００３４】
なお、上記実施例の面光源１０は、前記プリズムシート１１の一端側に１つの固体発光素子１４を配置したものであるが、前記固体発光素子１４は、１つに限らず、複数の固体発光素子を、前記プリズムシート１１の幅方向に適当間隔で並べて配置してもよく、さらにその場合は、上述した第２の実施例と同様に、赤色光を出射する固体発光素子と、緑色光を出射する固体発光素子と、青色光を出射する固体発光素子とを並べて配置してもよい。
【００３５】
図５および図６はこの発明の第２の実施例を示しており、図５は面光源の斜視図、図６は前記面光源のプリズムシートによる光の拡散を示す模式図である。
【００３６】
この実施例の面光源１０ａは、プリズムシート１１の一端側に、赤色ＬＥＤからなる固体発光素子１４Ｒと、緑色ＬＥＤからなる固体発光素子１４Ｂと、青色ＬＥＤからなる固体発光素子１４Ｂとを１つずつ、前記プリズムシート１１の幅方向に適当間隔で並べて配置したものであり、他の構成は、上記第１の実施例の面光源１０と同じである。
【００３７】
この面光源１０ａは、前記固体発光素子１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂからの出射光をそれぞれ、上記第１の実施例の面光源１０と同様に、前記プリズムシート１１の後面１１ｂに形成された複数の屈曲プリズム部１２により前記プリズムシート１１幅方向に拡散させて前記プリズムシート１１の前面１１ａに向けて屈折させ、前記プリズムシート１１の前面１１ａの全域から均一な強度で出射する。
【００３８】
そして、この面光源１０ａは、赤色光Ｒを出射する固体発光素子１４Ｒと、緑色光Ｇを出射する固体発光素子１４Ｇと、青色光Ｂを出射する固体発光素子１４Ｂとを備えており、これらの固体発光素子１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂからの出射光をそれぞれ、前記プリズムシート１１の前面１１ａの全域から均一な強度で出射するため、前記固体発光素子１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを同時に点灯させることにより、前記プリズムシート１１の前面１１ａの全域から、赤、緑、青の３色の均等に混色させた均一な輝度の白色光を出射することができる。
【００３９】
また、この面光源１０ａは、前記固体発光素子１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを順次点灯させることにより、前記プリズムシート１１の前面１１ａから、赤、緑、青の３色の光を順次出射することができ、したがって、フィールドシーケンシャル液晶表示装置の面光源としても利用することができる。
【００４０】
図７および図８はこの発明の第３の実施例を示しており、図７は面光源の斜視図、図８は前記面光源の側面図である。
【００４１】
この実施例の面光源１０ｂは、上記第１の実施例の面光源１０のプリズムシート１１と反射板１３との間に、一端に入射端面１５ａを有し、前記入射端面１５ａから入射した光を導いて前記プリズムシート１１に対向する前面１５ｂから出射する導光板１５を配置し、この導光板１５の入射端面１５ａの長さ方向の中央部に対向させて固体発光素子１４を配置したものであり、他の構成は第１の実施例の面光源１０と同じである。
【００４２】
前記導光板１５は、前記プリズムシート１１に対向する前面１５ｂが平坦面に形成され、後面１５ｃがその一端から他端に向って前記前面１５ｂに近づくように傾斜する傾斜面に形成された楔板状のアクリル系樹脂等からなる透明板であり、その両端面のうちの前後面間の幅が大きい方の端面が入射端面１５ａとされ、前面１５ｂが、前記入射端面１５ａから入射した光の出射面とされている。
【００４３】
そして、この導光板１５は、その前面１５ｂを前記プリズムシート１１の後面１０ｂの複数の屈曲プリズム部１２の頂部に当接または近接させて、前記プリズムシート１１の後側に配置されており、反射板１３は、前記導光板１５の後面１５ｃに接面させて、前記導光板１５の後側に配置されている。
【００４４】
この面光源１０ｂは、固体発光素子１４からの出射光を前記導光板１５により導いて前記プリズムシート１１の後面１１ｂに形成された複数の屈曲プリズム部１２に入射させるようにしたものであり、前記固体発光素子１４からの出射光は、前記導光板１５にその入射端面１５ａから入射し、図８に矢線で示したように、導光板１５の前面１５ｂと外気（プリズムシート１１と反射板１３との間の空気）との界面での全反射と、導光板１５の後面１５ｃに接面させて配置された反射板１３での反射とにより前記導光板１５内を導かれて前記導光板１５の前面１５ｂと外気との界面に全反射臨界角よりも小さい入射角で入射し、前記界面を透過して前記導光板１５の前面１５ｂに出射する。
【００４５】
そして、前記導光板１５の前面１５ｂに出射した光は、前記プリズムシート１１の後面１１ｂに形成された複数の屈曲プリズム部１２に、その屈曲入射面１２ａから、その長さ方向、つまりプリズムシート１１の幅方向に拡散されて入射し、前記屈曲プリズム部１２の屈曲屈折面１２ｂにより、プリズムシート１１の幅方向にさらに拡散されて前記プリズムシート１１の前面１１ａに向けて屈折され、このプリズムシート１１の前面１１ａの全域から均一な強度で出射する。
【００４６】
したがって、この面光源１０ｂによれば、少ない発光素子数で均一な輝度分布の光を出射することができる。
【００４７】
しかも、この実施例の面光源１０ｂは、固体発光素子１４からの出射光を、前記導光板１５により導いてこの導光板１５の前面１５ｂに出射し、その光を前記プリズムシート１１の複数の屈曲プリズム部１２に入射させるようにしているため、固体発光素子１４からの出射光を効率良く前記プリズムシート１１の複数の屈曲プリズム部１２に入射させることができる。
【００４８】
すなわち、前記固体発光素子１４からの出射光は、前記プリズムシート１１の幅方向および厚さ方向にある程度の広がり角をもった光であるが、図１および図２に示した第１の実施例の面光源１０では、前記固体発光素子１４からの出射光が、前記プリズムシート１１とその後側に傾斜させて配置された反射板１３との間の空間内を進むため、その光の一部が前記空間の両側に漏れて無駄になる。
【００４９】
一方、この実施例の面光源１０ｂは、固体発光素子１４からの出射光を前記導光板１５により導いてこの導光板１５の前面１５ｂに出射するものであるため、前記導光板１５にその入射端面１５ａから入射した光のうち、前記導光板１５の側面に向かって進む光も、前記導光板１５の側面と外気との界面で全反射して前記導光板１５内を導かれ、最終的に前記導光板１５の前面１５ｂから出射して前記プリズムシート１１の複数の屈曲プリズム部１２に入射する。
【００５０】
そのため、この実施例の面光源１０ｂは、固体発光素子１４からの出射光を効率良く前記プリズムシート１１の複数の屈曲プリズム部１２に入射させ、高輝度の光を前記プリズムシート１１の前面１１ａから出射することができ、したがって、液晶表示素子３０の表示を明るくすることができる。
【００５１】
また、この実施例の面光源１０ｂは、前記導光板１５の後側に反射板１３を配置しているため、透過型液晶表示素子３０の背後に前記面光源１０ｂを配置した液晶表示装置に、外光を利用する反射表示と、前記面光源１０ｂからの照明光を利用する透過表示との両方の表示を行なわせることができる。
【００５２】
なお、この実施例では、前記反射板１３を前記導光板１５の後面１５ｃに接面させて配置しているが、前記反射板１３は、前記導光板１５の後側に近接させて配置してもよく、その場合でも、導光板１５内を導かれる光のうちの前記導光板１５の後面１５ｃに向かう光を、前記導光板１５の後面１５ｃと外気（導光板１５と反射板１３の間の空気）との界面で全反射して導光板１５内を導くことができる。
【００５３】
また、前記導光板１５は、その後面１５ｃに、導光板１５の幅方向に沿う断面形状が三角形状の複数の溝を互いに平行に形成したものでもよく、前記導光板１５をこのような構成とすることにより、導光板１５内を導かれる光のうちの前記導光板１５の後面１５ｃに向かう光を、前記溝の側面と外気（溝内の空気）との界面で全反射し、効果的に導光板１５の前面１５ｂから出射させることができる。
【００５４】
なお、この実施例の面光源１０ｂにおいても、固体発光素子１４は、１つに限らず、複数の固体発光素子を、前記プリズムシート１１の幅方向に適当間隔で並べて配置してもよい。
【００５５】
また、上記第１〜第３の実施例では、前記プリズムシート１１の複数の屈曲プリズム部１２を正弦波状に屈曲する形状に形成しているが、前記複数の屈曲プリズム部１２は、正弦波状に限らず、円または楕円波や三角波等の波状に屈曲する形状に形成してもよい。
【００５６】
図９〜図１１はこの発明の第４の実施例を示しており、図９は面光源の斜視図、図１０は前記面光源の側面図、図１１は前記面光源の光変向部材として備えられた変向導光板の底面図である。
【００５７】
この実施例の面光源２０は、図９および図１０に示すように、一端に入射端面２１ａを有し、前後面２１ｂ，２１ｃの一方の面に、一方向に沿って波状に屈曲する複数の屈曲溝２２が形成された変向導光板２１と、前記変向導光板２１の屈曲溝２２が形成された面に対向させて配置された反射板２３と、前記変向導光板２１の前記一方向（屈曲溝２２の長さ方向）に対して交差する方向の一端側に配置され、前記変向導光板２１に向けて光を出射する１つの固体発光素子２４とからなっている。
【００５８】
前記変向導光板２１は、その前面２１ｂが平坦面に形成され、後面２１ｃがその一端から他端に向って前記前面２１ｂに近づくように傾斜する傾斜面に形成された楔板状のアクリル系樹脂等からなる透明板であり、その両端面のうちの前後面間の幅が大きい方の端面が入射端面２１ａとされ、前面２１ｂが、前記入射端面２１ａから入射した光の出射面とされており、前記複数の屈曲溝２２は、前記変向導光板２１の後面２１ｃに形成されている。
【００５９】
前記複数の屈曲溝２２は、図９および図１１に示したように、前記変向導光板２１の全幅にわたる長さに形成された、前記変向導光板２１の幅方向に沿って正弦波状に屈曲する断面形状が三角形状の溝からなっており、これらの屈曲溝２２の両側面のうち、前記入射端面２１ａ側に対向する一方の側面が、前記入射端面２１ａから入射した光を前記変向導光板の前面２１ｂに向けて反射する屈曲反射面２２ａとされている。
【００６０】
前記屈曲反射面２２ａは、前記屈曲溝２２の底部から変向導光板２１の前面２１ｂに向かって前記入射端面２１ａ側に傾斜する傾斜面であり、この屈曲反射面２２ａの前記屈曲反射面２２ａの前面２１ｂの法線（図示せず）に対する角度は１５〜６０度の範囲に設定されている。なお、前記屈曲溝２２の前記屈曲反射面２２ａとは反対側の側面は、前記法線に対して前記屈曲反射面２２ａとは反対側に５〜１５度の角度で傾斜する急傾斜面となっている。
【００６１】
前記複数の屈曲溝２２は、それぞれの間に間隔をおいて前記変向導光板２１１の長さ方向に一定のピッチで形成されている。
【００６２】
なお、この実施例の面光源１０は、図９および図１０に仮想線（二点鎖線）で示した透過型液晶表示素子（アクティブマトリックス型または単純マトリックス型液晶表示素子）３０の背後に配置されるものであり、図では便宜上、前記変向導光板２１の複数の屈曲溝２２のピッチおよび前記屈曲溝２２の形状を大きく誇張して示しているが、前記複数の屈曲溝２２のピッチは、前記液晶表示素子３０の画素ピッチと同程度またはそれよりも小さいく設定され、また、前記屈曲溝２２は、前記複数の屈曲溝２２のピッチと同程度以下の幅の波が繰り返し連続する形状に形成されている。
【００６３】
そして、前記反射板２３は、前記変向導光板２１の後側に、その後面２１ｃに接面させて配置されている。
【００６４】
また、前記固体発光素子２４は、例えば、上述した第１の実施例の固体発光素子１４と同じ白色光を出射する発光素子であり、この固体発光素子２４は、前記変向導光板２１の入射端面２１ａの側方に、前記入射端面２１ａの長さ方向の中央部に対向させて配置されている。
【００６５】
この面光源１０は、前記固体発光素子２４からの出射光を、前記変向導光板２１を介してその前面２１ｂから出射するものであり、前記固体発光素子２４からの出射光は、前記変向導光板２１にその入射端面２１ａから入射する。
【００６６】
そして、前記変向導光板２１に前記入射端面２１ａから入射した光は、図１０に矢線で示したように、変向導光板２１の前面２１ｂと外気（空気）との界面での全反射と、変向導光板２１の後面２１ｃに接面させて配置された反射板２３での反射とにより前記変向導光板２１内を導かれて前記複数の屈曲溝２２の屈曲反射面２２ａに入射し、前記屈曲反射面２２ｂと外気（屈曲溝２２内の空気）との界面により前記変向導光板２１の前面２１ｂに向けて反射されるとともに、波状に屈曲する前記界面での反射により前記屈曲反射面２２ａのさ方向、つまり変向導光板２１の幅方向に拡散し、変向導光板２１の全幅に広がって前記変向導光板２１の前面２１ｂの全域から均一な強度で出射する。
【００６７】
すなわち、この面光源２０は、前記固体発光素子２４から出射し、前記変向導光板２１にその入射端面２１ａから入射した光を、前記変向導光板２１の後面２１ｃに形成された複数の屈曲溝２２の屈曲反射面２２ａにより、前記変向導光板２１の幅方向に拡散させて前記変向導光板２１の前面２１ｂに向けて反射し、その光を前記変向導光板２１の前面２１ｂの全域から均一な強度で出射するものであり、したがって、少ない発光素子数で均一な輝度分布の光を出射することができる。
【００６８】
しかも、この実施例では、前記変向導光板２１の複数の屈曲溝２２の屈曲反射面２２ａの傾斜角（変向導光板２１の前面２１ｂの法線に対する角度）を１５〜６０度の範囲にしているため、前記変向導光板２１にその入射端面２１ａから入射して前記複数の屈曲溝２２の屈曲反射面２２ａに入射した光を、前記屈曲反射面２２ａにより、図１０に示したように、前記変向導光板２１の側面方向から見て前記変向導光板２１の前面２１ｂの法線付近の方向の付近に向けて屈折させ、前記変向導光板２１の前面２１ｂから出射する光の正面輝度を高くすることができる。
【００６９】
そのため、図９に示したように透過型液晶表示素子３０の背後に前記面光源２０を配置することにより、画面の明るさが均一で輝度むらがなく、しかも正面輝度の高い良好な表示品質の液晶表示装置を得ることができる。
【００７０】
さらに、前記面光源２０は、前記変向導光板２１の後側に反射板２３を配置したものであるため、前記変向導光板２１の前側から入射した外光を、この変向導光板２１を厚さ方向に透過させて前記反射板２３により反射し、その反射光を前記変向導光板２１を再び厚さ方向に透過させてその前面２１ｂに出射することができ、したがって、前記液晶表示装置に、その使用環境の光である外光を利用する反射表示と、前記面光源２０からの照明光を利用する透過表示との両方の表示を行なわせることができる。
【００７１】
図１２はこの発明の第５の実施例を示す面光源の側面図であり、この実施例の面光源２０ａは、一端に入射端面２１ａを有し、前面２１ｂに波状に屈曲する複数の屈曲溝２２が形成され、後面２１ｃが平坦面からなる出射面とされた変向導光板２１と、前記変向導光板２１の入射端面２１ａに対向させて配置された１つの固体発光素子２４とからなっている。
【００７２】
なお、前記変向導光板２１は、その前面２１ｂに複数の屈曲溝２２を形成し、後面２１ｃを出射面としたものであるが、その構成は、上記第４の実施例の変向導光板２１を裏返しにしたものと同じであり、前記屈曲溝２２の屈曲反射面２２ａの傾斜角の角度（変向導光板２１の後面２１ｃの法線に対する角度）を１５〜６０度の範囲に設定されている。
【００７３】
この実施例の面光源２０ａは、図に仮想線（二点鎖線）で示した反射型液晶表示素子（アクティブマトリックス型または単純マトリックス型液晶表示素子）３１の前側に配置されるものであり、前記固体発光素子２４からの出射光を、前記変向導光板２１を介してその後面２１から出射する。
【００７４】
すなわち、この面光源２０ａは、前記固体発光素子２４から出射し、前記変向導光板２１にその入射端面２１ａから入射した光を、前記変向導光板２１の前面２１ｂに形成された複数の屈曲溝２２の屈曲反射面２２ａにより、前記変向導光板２１の幅方向に拡散させて前記変向導光板２１の後面２１ｃに向けて反射し、その光を前記変向導光板２１の後面２１ｃの全域から均一な強度で出射するものであり、したがって、少ない発光素子数で均一な輝度分布の光を出射することができる。
【００７５】
しかも、この実施例では、前記変向導光板２１の複数の屈曲溝２２の屈曲反射面２２ａの傾斜角を１５〜６度の範囲にしているため、前記変向導光板２１にその入射端面２１ａから入射して前記複数の屈曲溝２２の屈曲反射面２２ａに入射した光を、前記屈曲反射面２２ａにより、図に示したように、前記変向導光板２１の側面方向から見て前記変向導光板２１の後面２１ｃの法線付近の方向の付近に向けて反射することができる。
【００７６】
なお、前記変向導光板２１の後面２１ｃに出射した光は、前記反射型液晶表示素子３１にその前面から入射し、この液晶表示素子３１の後側の反射膜３２により反射されて液晶表示素子３１の前面に出射した光が、前記変向導光板２１を厚さ方向に透過して前側に出射する。
【００７７】
前記反射型液晶表示素子３１の前側に前記面光源２０ａを配置することにより、画面の明るさが均一で輝度むらがなく、しかも正面輝度の高い良好な表示品質の液晶表示装置を得ることができる。
【００７８】
さらに、前記面光源２０ａの変向導光板２１は、その前側から入射した光を厚さ方向に透過させてその後面２１ｃに出射するとともに、後側から入射した光を厚さ方向に透過して前面２１ｂに出射するため、前記液晶表示装置に、その使用環境の光である外光を利用する反射表示と、前記面光源２０ａからの照明光を利用する反射表示との両方の表示を行なわせることができる。
【００７９】
なお、上記第４および第５の実施例では、前記変向導光板２１の複数の屈曲溝２２を正弦波状に屈曲する形状に形成しているが、前記複数の屈曲溝２２は、正弦波状に限らず、円または楕円波や三角波等の波状に屈曲する形状に形成してもよい。
【００８０】
また、上記第４および第５の実施例の面光源２０，２０ａは、前記変向導光板２１の入射端面２１ａに対向させて１つの固体発光素子２４を配置したものであるが、前記固体発光素子２４は、１つに限らず、複数の固体発光素子を、前記変向導光板２１の入射端面２１ａの長さ方向に適当間隔で並べて配置してもよく、さらにその場合は、上述した第２の実施例と同様に、赤色光を出射する固体発光素子と、緑色光を出射する固体発光素子と、青色光を出射する固体発光素子とを並べて配置してもよい。
【００８１】
さらに、上記第１〜第３の実施例の面光源１０，１０ａ，１０ｂは、光変向部材として、一方の面に複数の屈曲プリズム部１２が形成されたプリズムシート１１を備えたものであり、第４および第５の実施例の面光源２０，２０ａは、光変向部材として、一方の面に複数の屈曲溝２２が形成された変向導光板２１を備えたものであるが、前記光変向部材は、前記プリズムシート１１または変向導光板２１に限らず、前後面の一方の面に、一方向に沿って波状に屈曲する複数の屈曲反射面または屈曲屈折面が形成され、前記一方向に対して交差する方向から前記複数の屈曲反射面または屈曲屈折面に入射した光をこれらの屈曲反射面または屈曲屈折面より他方の面に向けて屈折または反射し、その光を他方の面から出射するののであればよく、また、固体発光素子も、ＬＥＤに限らず、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）等からなるものでもよい。
【００８２】
また、この発明の面光源は、液晶表示装置の照明光源に限らず、他の用途にも広く使用することができる。
【００８３】
【発明の効果】
この発明の面光源は、前後面の一方の面に、一方向に沿って波状に屈曲する複数の屈曲反射面または屈曲屈折面が形成され、前記一方向に対して交差する方向から前記複数の屈曲反射面または屈曲屈折面に入射した光をこれらの屈曲反射面または屈曲屈折面より他方の面に向けて屈折または反射し、その光を他方の面から出射する光変向部材と、前記光変向部材の前記一方向に対して交差する方向の一端側に配置され、前記光変向部材に向けて光を出射する少なくとも１つの固体発光素子とからなるものであるため、少ない発光素子数で均一な輝度の光を出射することができる。
【００８４】
この発明の面光源において、前記光変向部材は、例えば、前後面の一方の面に、一方向に沿って波状に屈曲する複数の屈曲プリズム部が形成され、これらの屈曲プリズム部の両側面のうち、固体発光素子の配置側に対向する一方の側面が、前記固体発光素子からの出射光を入射させる屈曲入射面とされ、他方の側面が、前記屈曲入射面から入射した光を他方の面に向けて屈折する屈曲屈折面とされたプリズムシートが好ましく、その場合は、前記固体発光素子を、前記プリズムシートの前記屈曲プリズム部が形成された面に沿った方向に光を出射するように配置することにより、少ない発光素子数で均一な輝度の光を出射することができる。
【００８５】
このように前記プリズムシートを光変向部材とする場合は、前記プリズムシートの屈曲プリズム部が形成された面に、一端に入射端面を有し、前記入射端面から入射した光を導いて前記プリズムシートに対向する面から出射する導光板を配置し、前記固体発光素子を、前記導光板の入射端面に対向させて配置するのがより好ましく、このようにすることにより、前記固体発光素子からの出射光を効率良く前記プリズムシートの複数の屈曲プリズム部に入射させ、高輝度の光を前記プリズムシートの前面から出射することができる。
【００８６】
また、前記光変向部材は、一端に入射端面を有し、前後面の一方の面に、一方向に沿って波状に屈曲する複数の屈曲溝が形成され、これらの屈曲溝の両側面のうち、前記入射端面側に対向する一方の側面が、前記入射端面から入射した光を他方の面に向けて反射する屈曲反射面とされた変向導光板でもよく、その場合は、前記固体発光素子を、前記変向導光板の入射端面に対向させて配置することにより、少ない発光素子数で均一な輝度の光を出射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す面光源の斜視図。
【図２】前記面光源の側面図。
【図３】前記面光源の光変向部材として備えられたプリズムシートの底面図。
【図４】前記プリズムシートによる光の拡散を示す模式図。
【図５】この発明の第２の実施例を示す面光源の斜視図。
【図６】第２の実施例の面光源のプリズムシートによる光の拡散を示す模式図。
【図７】この発明の第３の実施例を示す面光源の斜視図。
【図８】第３の実施例の面光源の側面図。
【図９】この発明の第４の実施例を示す面光源の斜視図。
【図１０】第４の実施例の面光源の側面図。
【図１１】第４の実施例の面光源の光変向部材として備えられた変向導光板の底面図。
【図１２】この発明の第５の実施例を示す面光源の側面図。
【図１３】固体発光素子を備えた従来の面光源の斜視図。
【符号の説明】
１０，１０ａ，１０ｂ，２０，２０ａ…面光源
１１…プリズムシート
１２…屈曲プリズム部
１２ａ…屈曲入射面、
１２ｂ…屈曲屈折面
１３…反射板
１４，１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ…固体発光素子
１５…導光板
１５ａ…入射端面
２１…変向導光板
２２…屈曲溝
２２ａ…屈曲反射面
２３…反射板
２４…固体発光素子
３０…透過型液晶表示素子
３１…反射型液晶表示素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface light source used for an illumination light source or the like of a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a surface light source used for an illumination light source of a liquid crystal display device, an incident end face is provided at one end, and a light guide plate that guides light incident from the incident end face and exits from the front face is opposed to the incident end face. Thus, a configuration in which a cold cathode tube having a length over the entire length of the incident end face of the light guide plate is widely used.
[0003]
However, the surface light source can emit light having a uniform luminance distribution from the front surface of the light guide plate by allowing the light emitted from the cold-cathode tube to enter the light guide plate from the entire area of the incident end surface. On the other hand, since the cold cathode tube has a short life, the cold cathode tube has to be frequently replaced, and thus the maintenance cost increases.
[0004]
Therefore, in recent years, a surface light source including a solid light emitting element such as an LED (light emitting diode) has been used instead of the cold cathode tube.
[0005]
FIG. 13 is a perspective view of a conventional surface light source including a solid light emitting element. Here, one solid light emitting element 2 is arranged to face the central portion in the length direction of the incident end face 1 a of the light guide plate 1. Shows things.
[0006]
In this surface light source, since the lifetime of the solid-state light emitting element 4 is semi-permanent, the light emitting element 4 hardly needs to be replaced, and thus the maintenance cost can be reduced.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional surface light source shown in FIG. 13, the light incident on the light guide plate 1 is emitted from the solid state light emitting device 2 arranged so as to face the central portion of the incident end surface 1a of the light guide plate 1 in the length direction. Since it is an emitted light, the light incident from the incident end face 1a does not spread evenly over the entire area of the light guide plate 1, and therefore, the region of FIG. The luminance of the emitted light from is low, and the emitted light having a uniform luminance distribution cannot be obtained.
[0008]
If the number of the solid-state light emitting elements 4 is increased and the light emitting elements 4 are arranged at close intervals along the length direction of the incident end face 1a of the light guide plate 1, the entire area of the incident end face 1a is disposed on the light guide plate 1. However, if the number of light emitting elements is increased, the cost increases and the power consumption increases.
[0009]
An object of the present invention is to provide a surface light source including a solid light-emitting element that can emit light having a uniform luminance distribution with a small number of light-emitting elements.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the surface light source of the present invention, a plurality of bending reflection surfaces or bending refracting surfaces that bend in a wave shape along one direction are formed on one surface of the front and back surfaces, and the plurality of the plurality of bending reflection surfaces or bending refraction surfaces from the direction intersecting the one direction are formed. A light redirecting member that refracts or reflects light incident on the bent reflecting surface or the bent refracting surface toward the other surface from the bent reflecting surface or the bent refracting surface, and emits the light from the other surface; It is arranged on one end side in a direction intersecting the one direction of the deflecting member, and is composed of at least one solid-state light emitting element that emits light toward the light redirecting member.
[0011]
According to this surface light source, the emitted light from the solid state light emitting element is diffused by a plurality of bent reflecting surfaces or bent refracting surfaces formed on one surface of the light redirecting member, and the other of the light redirecting members. Since the light is refracted or reflected toward the surface and the light is emitted from the other surface of the light redirecting member, light with uniform luminance can be emitted with a small number of light emitting elements.
[0012]
As described above, the surface light source of the present invention includes a light redirecting member in which a plurality of horizontally long bending reflection surfaces or bending refracting surfaces bent in a wave shape are formed on one surface of the front and rear surfaces, and the one direction. And at least one solid-state light emitting element that emits light toward the light diverting member, and emits light from the solid light emitting element to the light diverting member. Less light emission by diffusing or reflecting by a plurality of bent reflecting surfaces or bent refracting surfaces to be refracted or reflected toward the other surface of the light redirecting member and emitting the light from the other surface of the light redirecting member The light having a uniform luminance distribution can be emitted by the number of elements.
[0013]
In the surface light source according to the present invention, the light redirecting member includes, for example, a plurality of bent prism portions bent in a wave shape along one direction on one surface of the front and rear surfaces, and both side surfaces of these bent prism portions. Of these, one side surface facing the arrangement side of the solid state light emitting element is a bent incident surface on which the outgoing light from the solid state light emitting element is incident, and the other side surface receives light incident from the bent incident surface on the other side. A prism sheet having a bending refracting surface that refracts toward the surface is preferable. In this case, the solid-state light emitting element emits light in a direction along the surface of the prism sheet where the bending prism portion is formed. Should be arranged.
[0014]
When the prism sheet is used as a light redirecting member in this way, the prism sheet has an incident end surface at one end on the surface on which the bent prism portion is formed, and guides light incident from the incident end surface. More preferably, a light guide plate that emits light from a surface facing the sheet is disposed, and the solid-state light emitting element is disposed to face the incident end surface of the light guide plate.
[0015]
The light redirecting member has an incident end surface at one end, and a plurality of bending grooves bent in a wave shape along one direction are formed on one surface of the front and rear surfaces. Among them, the direction light guide plate in which one side surface facing the incident end surface side is a bent reflection surface that reflects light incident from the incident end surface toward the other surface may be used. May be disposed so as to face the incident end face of the deflecting light guide plate.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 4 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a perspective view of a surface light source, FIG. 2 is a side view of the surface light source, and FIG. 3 is a light turning member of the surface light source. FIG. 4 is a schematic view showing light diffusion by the prism sheet.
[0017]
As shown in FIGS. 1 and 2, the surface light source 10 of this embodiment includes a prism sheet 11 having a plurality of bent prism portions 12 that are bent in one direction along one direction, and the prism sheet. One end side in a direction intersecting the reflecting plate 13 disposed to face the surface on which the eleven bending prism portions 12 are formed and the one direction of the prism sheet 11 (the length direction of the bending prism portion 12). And a single solid-state light emitting element 14 that emits light toward the prism sheet 11.
[0018]
The prism sheet 11 is made of a transparent resin such as an acrylic resin, and a plurality of bent prism portions 12 are formed on one surface of the front and rear surfaces 11a and 11b, for example, the rear surface 11b, and the other surface is the front surface. 11a is a flat surface.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 3, the plurality of bent prism portions 12 are formed in a length over the entire width of the prism sheet 11, and are sinusoidal (sin curves) along the width direction of the prism sheet 11. The cross-sectional shape that bends in the shape of a triangle is a triangular protrusion, and one of the side surfaces facing the arrangement side of the solid light emitting element 14 is incident on the light emitted from the solid light emitting element 14. The other side surface is a bending refraction surface 12b that refracts light incident from the bending incidence surface 12a toward the front surface 11a of the prism sheet 11.
[0020]
The bending incident surface 12a has a steeply inclined surface that is nearly perpendicular to the front surface 11a of the prism sheet 11, and the bending refracting surface 12b has an angle with respect to a normal line (not shown) of the front surface 11a of the prism sheet 11. It is an inclined surface larger than the bending incident surface 12a, the angle of the bending incident surface 12a with respect to the normal is set in a range of 5 to 15 degrees, and the angle of the bending refractive surface 12b with respect to the normal is 15 to 60 degrees. Is set in the range.
[0021]
The plurality of bent prism portions 12 are formed at a constant pitch in the length direction of the prism sheet 11 with an interval therebetween, and each bent prism portion 12 on the rear surface 11b of the prism sheet 11 is formed. The portion in between is a surface parallel to or close to the front surface 11 a of the prism sheet 11.
[0022]
The surface light source 10 of this embodiment is disposed behind a transmission type liquid crystal display element (active matrix type or simple matrix type liquid crystal display element) 30 indicated by a virtual line (two-dot chain line) in FIGS. For the sake of convenience, the pitch of the plurality of bent prism portions 12 and the shape of the bent prism portion 12 of the prism sheet 11 are greatly exaggerated in the drawing, but the pitch of the plurality of bent prism portions 12 is The bending prism portion 12 is repeatedly set to have a wave having a width less than or equal to the pitch of the plurality of bending prism portions 12. It is formed into a shape.
[0023]
The reflecting plate 13 is arranged on the rear side of the prism sheet 11 so that the distance from the tops of the plurality of bent prism portions 12 of the prism sheet 11 is one end side of the prism sheet 11 (the arrangement side of the solid light emitting element 14). ) From the other end to the other end, and the end facing the other end of the prism sheet 11 is contacted with the apex of the bent prism 12 on the other end of the prism sheet 11. It is placed in contact.
[0024]
The structure of the solid state light emitting device 14 is not shown, but for example, a red LED (light emitting diode) that emits red light, a green LED that emits green light, and a blue LED that emits blue light are arranged one by one. These LEDs are molded with the transparent resin, and emit white light in which three colors of red, green, and blue emitted from the LEDs are mixed.
[0025]
The solid-state light emitting element 14 is positioned at one end of the prism sheet 11 at a central portion in the width direction of the prism sheet 11 and opposed to the space between the prism sheet 11 and the reflecting plate 13. The prism sheet 10 is disposed so as to emit light in a direction along the rear surface 11b where the bent prism portion 12 is formed.
[0026]
The surface light source 10 emits light emitted from the solid light emitting element 14 from the front surface 10a via the prism sheet 11, and extends along the rear surface 11b of the prism sheet 10 from the solid light emitting element 14. The light emitted in the direction is incident on the bent incident surface 12a of the plurality of bent prism portions 12 on the rear surface 11b of the prism sheet 11 directly or by being reflected by the reflecting plate 13, as indicated by an arrow in FIG. To do.
[0027]
The light incident on the bending incident surface 12a of the plurality of bending prism portions 12 passes through the interface between the bending incident surface 12a and the outside air (air between the prism sheet 11 and the reflecting plate 13), and is shown in FIG. As described above, the prism sheet 11 is refracted at various refraction angles in the length direction of the bent incident surface 12a, that is, in the width direction of the prism sheet 11, according to the incident angle to each part of the interface bent in a wave shape. Is diffused in the width direction and enters the bent prism portion 12.
[0028]
Then, as shown in FIG. 4, the light incident on the plurality of bent prism portions 12 is totally reflected by the interface between the bent refractive surface 12 b of the bent prism portion 12 and the outside air, and the front surface of the prism sheet 11. The prism sheet 11 is further diffracted in the width direction due to refraction at the interface that is refracted toward the wave 11a and bends in a wave shape, spreads over the entire width of the prism sheet 11, and is uniform from the entire front surface 11a of the prism sheet 11. It emits with a strong intensity.
[0029]
That is, the surface light source 10 diffuses the light emitted from the solid state light emitting element 14 in the width direction of the prism sheet 11 by a plurality of bent prism portions 12 formed on the rear surface 11b of the prism sheet 11. The light is refracted toward the front surface 11a of the prism sheet 11, and the light is emitted from the entire area of the front surface 11a of the prism sheet 11 with uniform intensity. Therefore, light having a uniform luminance distribution is emitted with a small number of light emitting elements. can do.
[0030]
In addition, in this embodiment, the angle of inclination of the bending refracting surface 12b of each of the plurality of bending prism portions 12 of the prism sheet 11 (the angle with respect to the normal of the front surface 11a of the prism sheet 11) is in the range of 15 to 60 degrees. As shown in FIG. 2, the light emitted from the solid-state light emitting element 14 and incident on the plurality of bent prism portions 12 of the prism sheet 11 from the bent incident surface 12 a is reflected by the bent refractive surface 12 b as shown in FIG. It is possible to increase the front luminance of light emitted from the front surface 11a of the prism sheet 11 by refracting toward the vicinity of the direction near the normal line of the front surface 11a of the prism sheet 11 when viewed from the side surface direction of the sheet 11.
[0031]
The light emitted to the front surface 11a of the prism sheet 11 enters the transmissive liquid crystal display element 30 from its rear surface, passes through the liquid crystal display element 30, and exits to the front side.
[0032]
Therefore, by arranging the surface light source 10 behind the transmissive liquid crystal display element 30 as shown in FIG. 1, the screen brightness is uniform, there is no luminance unevenness, and the front luminance is high and the display quality is good. A liquid crystal display device can be obtained.
[0033]
Further, since the surface light source 10 has a reflecting plate 13 disposed on the rear side of the prism sheet 11, external light incident from the front side of the prism sheet 11 is transmitted through the prism sheet 11 in the thickness direction. The reflected light can be reflected by the reflecting plate 13, and the reflected light can be transmitted through the prism sheet 11 again in the thickness direction and emitted to the front surface 11a. It is possible to display both reflective display using external light and transmissive display using illumination light from the surface light source 10.
[0034]
The surface light source 10 of the above embodiment has one solid light emitting element 14 arranged on one end side of the prism sheet 11, but the number of the solid light emitting elements 14 is not limited to one, and a plurality of solid light emitting elements 14. Elements may be arranged in the width direction of the prism sheet 11 at appropriate intervals. In that case, as in the second embodiment described above, a solid light emitting element that emits red light, and green light The solid light emitting element that emits light and the solid light emitting element that emits blue light may be arranged side by side.
[0035]
5 and 6 show a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view of a surface light source, and FIG. 6 is a schematic view showing light diffusion by a prism sheet of the surface light source.
[0036]
In the surface light source 10a of this embodiment, on one end side of the prism sheet 11, a solid light emitting element 14R made of a red LED, a solid light emitting element 14B made of a green LED, and a solid light emitting element 14B made of a blue LED are disposed one by one. The prism sheet 11 is arranged side by side at an appropriate interval in the width direction, and the other configuration is the same as that of the surface light source 10 of the first embodiment.
[0037]
The surface light source 10a has a plurality of bent light beams formed on the rear surface 11b of the prism sheet 11 in the same manner as the surface light source 10 of the first embodiment, respectively, from the solid light emitting elements 14R, 14G, and 14B. The prism portion 12 diffuses the prism sheet 11 in the width direction, refracts it toward the front surface 11a of the prism sheet 11, and emits light from the entire area of the front surface 11a of the prism sheet 11 with uniform intensity.
[0038]
The surface light source 10a includes a solid light emitting element 14R that emits red light R, a solid light emitting element 14G that emits green light G, and a solid light emitting element 14B that emits blue light B. Since the emitted light from the solid light emitting elements 14R, 14G, and 14B is emitted from the entire area of the front surface 11a of the prism sheet 11 with uniform intensity, the solid light emitting elements 14R, 14G, and 14B are simultaneously turned on, White light with uniform luminance can be emitted from the entire front surface 11a of the prism sheet 11 by uniformly mixing three colors of red, green, and blue.
[0039]
Further, the surface light source 10a can sequentially emit light of three colors of red, green, and blue from the front surface 11a of the prism sheet 11 by sequentially lighting the solid light emitting elements 14R, 14G, and 14B. Therefore, it can also be used as a surface light source of a field sequential liquid crystal display device.
[0040]
7 and 8 show a third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a perspective view of a surface light source, and FIG. 8 is a side view of the surface light source.
[0041]
The surface light source 10b of this embodiment has an incident end surface 15a at one end between the prism sheet 11 and the reflector 13 of the surface light source 10 of the first embodiment, and receives light incident from the incident end surface 15a. A light guide plate 15 that guides and exits from the front surface 15b facing the prism sheet 11 is disposed, and the solid light emitting element 14 is disposed so as to face the central portion of the incident end surface 15a of the light guide plate 15 in the length direction. Other configurations are the same as those of the surface light source 10 of the first embodiment.
[0042]
The light guide plate 15 has a front surface 15b facing the prism sheet 11 formed in a flat surface, and a rear surface 15c formed on an inclined surface inclined so as to approach the front surface 15b from one end to the other end. A transparent plate made of an acrylic resin or the like, of which both end faces have a larger end face between the front and rear faces as the incident end face 15a, and the front face 15b emits light incident from the incident end face 15a. It is considered as a surface.
[0043]
The light guide plate 15 is disposed on the rear side of the prism sheet 11 with the front surface 15b in contact with or close to the tops of the plurality of bent prism portions 12 on the rear surface 10b of the prism sheet 11. The plate 13 is disposed on the rear side of the light guide plate 15 so as to contact the rear surface 15 c of the light guide plate 15.
[0044]
The surface light source 10b is configured such that light emitted from the solid light emitting element 14 is guided by the light guide plate 15 and is incident on a plurality of bent prism portions 12 formed on the rear surface 11b of the prism sheet 11. The light emitted from the solid light emitting element 14 enters the light guide plate 15 from its incident end face 15a, and as indicated by the arrow in FIG. 8, the front surface 15b of the light guide plate 15 and the outside air (the prism sheet 11 and the reflection plate 13). The light guide plate 15 is guided through the light guide plate 15 by the total reflection at the interface with the air) and the reflection at the reflection plate 13 disposed in contact with the rear surface 15c of the light guide plate 15. Is incident on the interface between the front surface 15b and the outside air at an incident angle smaller than the total reflection critical angle, passes through the interface, and exits to the front surface 15b of the light guide plate 15.
[0045]
Then, the light emitted to the front surface 15b of the light guide plate 15 enters the plurality of bent prism portions 12 formed on the rear surface 11b of the prism sheet 11 from the bent incident surface 12a in the length direction, that is, the prism sheet 11. And is further diffused in the width direction of the prism sheet 11 and refracted toward the front surface 11a of the prism sheet 11, and this prism sheet 11 is refracted toward the front surface 11a of the prism sheet 11. The light is emitted from the entire front surface 11a with uniform intensity.
[0046]
Therefore, according to the surface light source 10b, light having a uniform luminance distribution can be emitted with a small number of light emitting elements.
[0047]
In addition, the surface light source 10b of this embodiment guides the light emitted from the solid light emitting element 14 by the light guide plate 15 and emits the light to the front surface 15b of the light guide plate 15, and the light is bent into a plurality of bends of the prism sheet 11. Since it is made to enter into the prism part 12, the emitted light from the solid light emitting element 14 can be made to inject into the some bending prism part 12 of the said prism sheet 11 efficiently.
[0048]
That is, the light emitted from the solid state light emitting device 14 is light having a certain spread angle in the width direction and thickness direction of the prism sheet 11, but the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2. In the surface light source 10, the emitted light from the solid state light emitting element 14 travels in the space between the prism sheet 11 and the reflecting plate 13 disposed to be inclined to the rear side, so that a part of the light is It leaks on both sides of the space and is wasted.
[0049]
On the other hand, the surface light source 10b of this embodiment guides the emitted light from the solid light emitting element 14 by the light guide plate 15 and emits it to the front surface 15b of the light guide plate 15. Of the light incident from 15a, the light traveling toward the side surface of the light guide plate 15 is also totally reflected at the interface between the side surface of the light guide plate 15 and the outside air and guided through the light guide plate 15, and finally The light exits from the front surface 15 b of the light guide plate 15 and enters the plurality of bent prism portions 12 of the prism sheet 11.
[0050]
Therefore, the surface light source 10b of this embodiment efficiently causes the light emitted from the solid light emitting element 14 to enter the plurality of bent prism portions 12 of the prism sheet 11 and emits high-intensity light from the front surface 11a of the prism sheet 11. Therefore, the display of the liquid crystal display element 30 can be brightened.
[0051]
In addition, since the surface light source 10b of this embodiment has the reflecting plate 13 disposed on the rear side of the light guide plate 15, the liquid crystal display device in which the surface light source 10b is disposed behind the transmissive liquid crystal display element 30 is provided. It is possible to display both a reflective display using external light and a transmissive display using illumination light from the surface light source 10b.
[0052]
In this embodiment, the reflecting plate 13 is disposed in contact with the rear surface 15 c of the light guide plate 15. However, the reflecting plate 13 is disposed close to the rear side of the light guide plate 15. Even in such a case, the light directed toward the rear surface 15c of the light guide plate 15 out of the light guided in the light guide plate 15 is converted into the rear surface 15c of the light guide plate 15 and the outside air (between the light guide plate 15 and the reflection plate 13). The light can be totally reflected at the interface with the air) and guided through the light guide plate 15.
[0053]
Further, the light guide plate 15 may be formed by forming a plurality of grooves having a triangular cross-sectional shape along the width direction of the light guide plate 15 on the rear surface 15c in parallel with each other. By doing so, the light directed toward the rear surface 15c of the light guide plate 15 out of the light guided in the light guide plate 15 is totally reflected at the interface between the side surface of the groove and the outside air (air in the groove), and effectively The light can be emitted from the front surface 15 b of the light guide plate 15.
[0054]
In the surface light source 10b of this embodiment, the number of solid light emitting elements 14 is not limited to one, and a plurality of solid light emitting elements may be arranged in the width direction of the prism sheet 11 at appropriate intervals.
[0055]
In the first to third embodiments, the plurality of bent prism portions 12 of the prism sheet 11 are formed in a shape that bends in a sine wave shape, but the plurality of bent prism portions 12 are formed in a sine wave shape. The shape is not limited, and the shape may be bent in a wave shape such as a circle or an elliptical wave or a triangular wave.
[0056]
9 to 11 show a fourth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a perspective view of a surface light source, FIG. 10 is a side view of the surface light source, and FIG. 11 is a light turning member of the surface light source. It is a bottom view of the turning light guide plate provided.
[0057]
As shown in FIGS. 9 and 10, the surface light source 20 of this embodiment has an incident end face 21a at one end, and is bent into one surface of the front and rear faces 21b and 21c in a wave shape along one direction. The direction-changing light guide plate 21 in which the bending groove 22 is formed, the reflecting plate 23 arranged to face the surface of the direction-changing light guide plate 21 on which the bending groove 22 is formed, and the one direction (bending) of the direction-changing light guide plate 21. It is arranged on one end side in a direction intersecting with the longitudinal direction of the groove 22, and is composed of one solid light emitting element 24 that emits light toward the redirecting light guide plate 21.
[0058]
The redirecting light guide plate 21 has a front surface 21b formed on a flat surface, and a rear surface 21c formed on an inclined surface inclined so as to approach the front surface 21b from one end to the other end. The end face having the larger width between the front and rear faces of the both end faces is an entrance end face 21a, and the front face 21b is an exit face for light incident from the entrance end face 21a. The plurality of bent grooves 22 are formed on the rear surface 21 c of the direction-changing light guide plate 21.
[0059]
As shown in FIGS. 9 and 11, the plurality of bending grooves 22 are formed in a length over the entire width of the turning light guide plate 21, and are bent in a sinusoidal shape along the width direction of the turning light guide plate 21. The cross-sectional shape is a groove having a triangular shape, and one of the side surfaces of the bent grooves 22 facing the incident end surface 21a transmits the light incident from the incident end surface 21a to the direction-changing light guide plate. It is set as the bending reflective surface 22a which reflects toward the front surface 21b.
[0060]
The bent reflection surface 22a is an inclined surface inclined toward the incident end surface 21a from the bottom of the bent groove 22 toward the front surface 21b of the deflecting light guide plate 21, and the front surface of the bent reflection surface 22a of the bent reflection surface 22a. The angle with respect to the normal line (not shown) of 21b is set in the range of 15 to 60 degrees. The side surface of the bent groove 22 opposite to the bent reflection surface 22a is a steeply inclined surface inclined at an angle of 5 to 15 degrees on the opposite side to the bent reflection surface 22a with respect to the normal line. ing.
[0061]
The plurality of bent grooves 22 are formed at a constant pitch in the length direction of the direction change light guide plate 211 with an interval therebetween.
[0062]
The surface light source 10 of this embodiment is disposed behind a transmissive liquid crystal display element (active matrix type or simple matrix type liquid crystal display element) 30 indicated by a virtual line (two-dot chain line) in FIGS. For the sake of convenience, the pitch of the plurality of bent grooves 22 and the shape of the bent grooves 22 of the deflecting light guide plate 21 are greatly exaggerated in the drawing, but the pitch of the plurality of bent grooves 22 is The pitch is set to be equal to or smaller than the pixel pitch of the liquid crystal display element 30, and the bent groove 22 is formed in a shape in which waves having a width less than or equal to the pitch of the plurality of bent grooves 22 are repeated continuously. Has been.
[0063]
The reflection plate 23 is disposed on the rear side of the turning light guide plate 21 so as to contact the rear surface 21c.
[0064]
The solid light-emitting element 24 is, for example, a light-emitting element that emits the same white light as the solid-state light-emitting element 14 of the first embodiment described above. The solid-state light-emitting element 24 is an incident end face of the redirecting light guide plate 21. It is arranged on the side of 21a so as to face the central portion in the length direction of the incident end face 21a.
[0065]
The surface light source 10 emits light emitted from the solid state light emitting element 24 from the front surface 21b via the direction changing light guide plate 21, and the light emitted from the solid state light emitting element 24 is emitted from the direction changing light guide plate. 21 enters from the incident end face 21a.
[0066]
Then, the light incident on the turning light guide plate 21 from the incident end face 21a is totally reflected at the interface between the front surface 21b of the turning light guide plate 21 and the outside air (air), as indicated by an arrow in FIG. By being reflected by the reflection plate 23 arranged in contact with the rear surface 21c of the direction change light guide plate 21, it is guided through the direction change light guide plate 21 and enters the bent reflection surface 22a of the plurality of bent grooves 22, and the bent Reflected by the interface between the reflecting surface 22b and the outside air (air in the bent groove 22) toward the front surface 21b of the direction-changing light guide plate 21, and reflected by the interface bent in a wave shape, It diffuses in the direction, that is, the width direction of the direction change light guide plate 21, spreads over the entire width of the direction change light guide plate 21, and is emitted from the entire front surface 21 b of the direction change light guide plate 21 with uniform intensity.
[0067]
That is, the surface light source 20 emits light emitted from the solid-state light emitting element 24 and incident on the redirecting light guide plate 21 from its incident end surface 21a, and has a plurality of bent grooves 22 formed on the rear surface 21c of the redirecting light guide plate 21. The bent reflection surface 22a is diffused in the width direction of the redirecting light guide plate 21 and reflected toward the front surface 21b of the redirecting light guide plate 21, and the light is uniformly intensified from the entire front surface 21b of the redirecting light guide plate 21. Therefore, light having a uniform luminance distribution can be emitted with a small number of light emitting elements.
[0068]
In addition, in this embodiment, the inclination angle of the bending reflection surface 22a of the plurality of bending grooves 22 of the turning light guide plate 21 (the angle with respect to the normal line of the front surface 21b of the turning light guide plate 21) is in the range of 15 to 60 degrees. For this reason, the light incident on the deflecting light guide plate 21 from the incident end face 21a and incident on the bent reflecting surface 22a of the plurality of bent grooves 22 is caused by the bent reflecting surface 22a as shown in FIG. Refracting near the direction near the normal line of the front surface 21b of the redirecting light guide plate 21 when viewed from the side surface direction of the redirecting light guide plate 21 to increase the front luminance of the light emitted from the front surface 21b of the redirecting light guide plate 21. Can do.
[0069]
Therefore, by arranging the surface light source 20 behind the transmissive liquid crystal display element 30 as shown in FIG. 9, the brightness of the screen is uniform, the luminance is not uneven, and the front luminance is high and the display quality is good. A liquid crystal display device can be obtained.
[0070]
Further, since the surface light source 20 has a reflecting plate 23 disposed on the rear side of the direction change light guide plate 21, external light incident from the front side of the direction change light guide plate 21 is made thicker. The reflected light can be transmitted in the direction and reflected by the reflection plate 23, and the reflected light can be transmitted through the direction change light guide plate 21 in the thickness direction again and emitted to the front surface 21b. It is possible to display both reflective display using external light, which is light in the usage environment, and transmissive display using illumination light from the surface light source 20.
[0071]
FIG. 12 is a side view of a surface light source showing a fifth embodiment of the present invention. A surface light source 20a of this embodiment has an incident end surface 21a at one end and a plurality of bent grooves bent in a wave shape on the front surface 21b. 22 is formed, and the rear light guide plate 21 has a flat light exit surface 21 and a single light-emitting element 24 disposed opposite to the incident end surface 21a of the light guide plate 21. .
[0072]
The direction change light guide plate 21 has a plurality of bent grooves 22 formed on the front surface 21b and the rear surface 21c as an emission surface. The configuration of the direction change light guide plate 21 is the same as that of the fourth embodiment. The angle of inclination of the bending reflection surface 22a of the bending groove 22 (angle with respect to the normal line of the rear surface 21c of the deflecting light guide plate 21) is set in the range of 15 to 60 degrees.
[0073]
The surface light source 20a of this embodiment is disposed on the front side of a reflective liquid crystal display element (active matrix type or simple matrix type liquid crystal display element) 31 indicated by a virtual line (two-dot chain line) in the figure, Light emitted from the solid state light emitting device 24 is emitted from the rear surface 21 via the direction change light guide plate 21.
[0074]
That is, the surface light source 20 a emits light emitted from the solid state light emitting element 24 and incident on the turning light guide plate 21 from its incident end face 21 a, and has a plurality of bent grooves 22 formed on the front surface 21 b of the turning light guide plate 21. The bent reflection surface 22a is diffused in the width direction of the redirecting light guide plate 21 and reflected toward the rear surface 21c of the redirecting light guide plate 21, and the light is uniformly intensified from the entire rear surface 21c of the redirecting light guide plate 21. Therefore, light having a uniform luminance distribution can be emitted with a small number of light emitting elements.
[0075]
In addition, in this embodiment, since the inclination angle of the bending reflection surface 22a of the plurality of bending grooves 22 of the diverting light guide plate 21 is in a range of 15 to 6 degrees, the dimming light guide plate 21 is incident from the incident end surface 21a. Then, the light incident on the bending reflection surface 22a of the plurality of bending grooves 22 is seen by the bending reflection surface 22a as viewed from the side of the direction changing light guide plate 21 as shown in the figure. It can reflect toward the vicinity of the direction near the normal line of the rear surface 21c.
[0076]
The light emitted to the rear surface 21c of the redirecting light guide plate 21 is incident on the reflective liquid crystal display element 31 from the front surface, reflected by the reflective film 32 on the rear side of the liquid crystal display element 31, and the liquid crystal display element 31. The light emitted to the front surface of the light passes through the direction-changing light guide plate 21 in the thickness direction and is emitted to the front side.
[0077]
By disposing the surface light source 20a on the front side of the reflective liquid crystal display element 31, it is possible to obtain a liquid crystal display device having a good display quality with a uniform screen brightness, no luminance unevenness, and high front luminance. .
[0078]
Further, the turning light guide plate 21 of the surface light source 20a transmits the light incident from the front side in the thickness direction and emits it to the rear surface 21c, and transmits the light incident from the rear side in the thickness direction to transmit the front surface. In order to emit light to 21b, the liquid crystal display device is allowed to display both a reflective display using external light, which is light in its usage environment, and a reflective display using illumination light from the surface light source 20a. Can do.
[0079]
In the fourth and fifth embodiments, the plurality of bent grooves 22 of the deflecting light guide plate 21 are formed in a shape that bends in a sine wave shape, but the plurality of bent grooves 22 are limited to a sine wave shape. Alternatively, it may be formed in a shape that bends in a wave shape such as a circle or an elliptical wave or a triangular wave.
[0080]
In the surface light sources 20 and 20a of the fourth and fifth embodiments, one solid light emitting element 24 is disposed so as to oppose the incident end face 21a of the redirecting light guide plate 21. The number 24 is not limited to one, and a plurality of solid state light emitting elements may be arranged at appropriate intervals in the length direction of the incident end face 21a of the direction change light guide plate 21. Similarly to the embodiment, a solid light emitting element that emits red light, a solid light emitting element that emits green light, and a solid light emitting element that emits blue light may be arranged side by side.
[0081]
Further, the surface light sources 10, 10a, 10b of the first to third embodiments include a prism sheet 11 having a plurality of bent prism portions 12 formed on one surface as a light deflecting member. The surface light sources 20 and 20a of the fourth and fifth embodiments are provided with a direction change light guide plate 21 having a plurality of bent grooves 22 formed on one side as a light direction change member. The deflecting member is not limited to the prism sheet 11 or the redirecting light guide plate 21, and a plurality of bent reflecting surfaces or bent refracting surfaces that are bent in a wave shape along one direction are formed on one of the front and rear surfaces. Refracting or reflecting light incident on the plurality of bending reflecting surfaces or bending refracting surfaces from a direction intersecting the direction toward the other surface from these bending reflecting surfaces or bending refracting surfaces, and the light on the other surface As long as it exits from And, the solid-state light-emitting element is not limited to LED, EL may consist (electroluminescence) or the like.
[0082]
Moreover, the surface light source of this invention can be widely used not only for the illumination light source of a liquid crystal display device but for another use.
[0083]
【The invention's effect】
In the surface light source of the present invention, a plurality of bending reflection surfaces or bending refracting surfaces that bend in a wave shape along one direction are formed on one surface of the front and rear surfaces, and the plurality of the plurality of bending reflection surfaces or bending refraction surfaces from the direction intersecting the one direction A light redirecting member that refracts or reflects light incident on the bent reflecting surface or the bent refracting surface toward the other surface from the bent reflecting surface or the bent refracting surface, and emits the light from the other surface; The number of light emitting elements is small because it is arranged on one end side in a direction intersecting with the one direction of the deflecting member and is composed of at least one solid light emitting element that emits light toward the light redirecting member. Can emit light of uniform brightness.
[0084]
In the surface light source according to the present invention, the light redirecting member includes, for example, a plurality of bent prism portions bent in a wave shape along one direction on one surface of the front and rear surfaces, and both side surfaces of these bent prism portions. Of these, one side surface facing the arrangement side of the solid state light emitting element is a bent incident surface on which the outgoing light from the solid state light emitting element is incident, and the other side surface receives light incident from the bent incident surface on the other side. A prism sheet having a bending refracting surface that refracts toward the surface is preferable. In this case, the solid-state light emitting element emits light in a direction along the surface of the prism sheet where the bending prism portion is formed. By disposing in this manner, light with uniform luminance can be emitted with a small number of light emitting elements.
[0085]
When the prism sheet is used as a light redirecting member in this way, the prism sheet has an incident end surface at one end on the surface on which the bent prism portion is formed, and guides light incident from the incident end surface. It is more preferable to dispose a light guide plate that emits from a surface facing the sheet, and to dispose the solid light emitting element to face an incident end surface of the light guide plate. The emitted light can be efficiently incident on the plurality of bent prism portions of the prism sheet, and the high-luminance light can be emitted from the front surface of the prism sheet.
[0086]
The light redirecting member has an incident end surface at one end, and a plurality of bending grooves bent in a wave shape along one direction are formed on one surface of the front and rear surfaces. Among them, the direction light guide plate in which one side surface facing the incident end surface side is a bent reflection surface that reflects light incident from the incident end surface toward the other surface may be used. Is arranged so as to face the incident end face of the direction-changing light guide plate, so that light with uniform luminance can be emitted with a small number of light-emitting elements.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a surface light source showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the surface light source.
FIG. 3 is a bottom view of a prism sheet provided as a light turning member of the surface light source.
FIG. 4 is a schematic diagram showing light diffusion by the prism sheet.
FIG. 5 is a perspective view of a surface light source showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing light diffusion by a prism sheet of a surface light source according to a second embodiment.
FIG. 7 is a perspective view of a surface light source showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a side view of a surface light source according to a third embodiment.
FIG. 9 is a perspective view of a surface light source showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a side view of a surface light source according to a fourth embodiment.
FIG. 11 is a bottom view of a turning light guide plate provided as a light turning member of a surface light source according to a fourth embodiment.
FIG. 12 is a side view of a surface light source showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view of a conventional surface light source including a solid state light emitting device.
[Explanation of symbols]
10, 10a, 10b, 20, 20a ... surface light source
11 ... Prism sheet
12 ... Bent prism part
12a: bending incident surface,
12b ... Bending refractive surface
13 ... reflector
14, 14R, 14G, 14B ... Solid state light emitting device
15. Light guide plate
15a ... Incident end face
21. Turning light guide plate
22 ... Bending groove
22a ... Bending reflective surface
23 ... reflector
24. Solid light emitting device
30. Transmission type liquid crystal display element
31 ... Reflective liquid crystal display element

Claims

前後面の一方の面に、一方向に沿って波状に屈曲する複数の屈曲反射面または屈曲屈折面が形成され、前記一方向に対して交差する方向から前記複数の屈曲反射面または屈曲屈折面に入射した光をこれらの屈曲反射面または屈曲屈折面より他方の面に向けて屈折または反射し、その光を他方の面から出射する光変向部材と、前記光変向部材の前記一方向に対して交差する方向の一端側に配置され、前記光変向部材に向けて光を出射する少なくとも１つの固体発光素子とからなることを特徴とする面光源。A plurality of bending reflecting surfaces or bending refracting surfaces bent in a wave shape along one direction is formed on one surface of the front and rear surfaces, and the plurality of bending reflecting surfaces or bending refracting surfaces from a direction intersecting the one direction. A light redirecting member that refracts or reflects the light incident on the curved reflection surface or the bending refraction surface toward the other surface and emits the light from the other surface, and the one direction of the light deflection member A surface light source comprising: at least one solid-state light emitting element that is disposed on one end side in a direction intersecting with the light and emits light toward the light redirecting member.

光変向部材は、前後面の一方の面に、一方向に沿って波状に屈曲する複数の屈曲プリズム部が形成され、これらの屈曲プリズム部の両側面のうち、固体発光素子の配置側に対向する一方の側面が、前記固体発光素子からの出射光を入射させる屈曲入射面とされ、他方の側面が、前記屈曲入射面から入射した光を他方の面に向けて屈折する屈曲屈折面とされたプリズムシートであり、前記固体発光素子は、前記プリズムシートの前記屈曲プリズム部が形成された面に沿った方向に光を出射するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源。The light redirecting member is formed with a plurality of bent prism portions bent in a wave shape along one direction on one surface of the front and rear surfaces, and on both sides of these bent prism portions on the side where the solid light emitting element is disposed. One of the opposing side surfaces is a bent incident surface on which light emitted from the solid-state light emitting element is incident, and the other side surface is a bent refractive surface that refracts light incident from the bent incident surface toward the other surface. 2. The prism sheet according to claim 1, wherein the solid-state light emitting element is disposed so as to emit light in a direction along a surface of the prism sheet on which the bent prism portion is formed. The surface light source described.

プリズムシートの屈曲プリズム部が形成された面に、一端に入射端面を有し、前記入射端面から入射した光を導いて前記プリズムシートに対向する面から出射する導光板が配置されており、固体発光素子は、前記導光板の入射端面に対向させて配置されていることを特徴とする請求項２に記載の面光源。A light guide plate having an incident end surface at one end and guiding light incident from the incident end surface and exiting from the surface facing the prism sheet is disposed on the surface of the prism sheet where the bent prism portion is formed. The surface light source according to claim 2, wherein the light emitting element is disposed to face an incident end face of the light guide plate.

光変向部材は、一端に入射端面を有し、前後面の一方の面に、一方向に沿って波状に屈曲する複数の屈曲溝が形成され、これらの屈曲溝の両側面のうち、前記入射端面側に対向する一方の側面が、前記入射端面から入射した光を他方の面に向けて反射する屈曲反射面とされた変向導光板であり、固体発光素子は、前記変向導光板の入射端面に対向させて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源。The light diverting member has an incident end face at one end, and a plurality of bending grooves bent in a wave shape along one direction are formed on one surface of the front and rear surfaces, and among the both side surfaces of these bending grooves, One side surface facing the incident end face side is a redirecting light guide plate that is a curved reflecting surface that reflects light incident from the incident end face toward the other surface, and the solid-state light-emitting element is incident on the redirecting light guide plate. The surface light source according to claim 1, wherein the surface light source is disposed to face the end surface.