CN1323069A - 面发光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种均匀性好,可高辉度发光的面发光装置。本发明的面发光装置包括:具备彼此相对的上面和下面的导光板,设在该导光板下面的反射体,具有至少一个LED元件的、从上述导光板一端面入射来自该LED元件的光地设计的LED光源,从上述导光板的上面射出光,其特征在于上述导光板在上述一端面具有凹形光扩散部,使从上述LED光源入射的光向上述导光板内分散,且上述光扩散部的特征在于该光扩散部的上端在上述一端面上距上述上面一定距离地形成。

Description

面发光装置

本发明涉及一种面发光装置，该装置可用于液晶背光，面板式仪表，显示灯或面发光开关等上，可以由导光板的发光面均匀地使作为点光源的LED管入射的光发散出去。

近年来，作为液晶背光等的光源，通常用使从点光源的LED管发出的光呈面状发出的面发光装置。该面发光装置的构成是从具有相对主表面的导光板的一端面上入射来自1或2个发光二极管的光，并从该导光板的另一整个主表面将光射出。对于该面发光装置，从其射出面均匀地输出光是非常重要的，而为了实现均匀性，提出了各种方案和构造。图19概要地示出的目前所提出的一例该面发光装置。图19的面发光装置具有透光性树脂导光板901，该导光板901具有第1主表面和第2主表面；LED铸模部902，该铸模部902对着该导光板901的端面配置，内部铸有LED元件；和设在导光板第2主表面侧上的，为从第1主表面侧发出光，并反射光的反射体904。

对于该图19的面发光装置，由于在导光板901的入射端面上形成了半圆柱形切槽911，光均匀地向平行于导光板901的主表面上面方向分散射入，因此，能够使得从LED元件射入的光从第1主表面输出均匀的面状光。

然而，对于图19所示的现有面发光装置，存在的问题是在导光板的第1主表面上，于切槽部911的附近变得极其明亮。

另外，图19的现有面发光装置虽然因切槽部911实现了一定程度的面内均匀化，但仍然不足。

因此，本发明的目的在于解决上述问题，提供一种均匀性更好，可高辉度发光的面状发光装置。

本发明人根据各种实验检测结果，在导光板端面上形成确定形状的光扩散部，发现由导光板内能够均匀地扩散从导光板端部入射的光，从而作出了本发明。

也就是说，本发明的面发光装置包括：具备彼此相对的上面和下面的导光板，设在该导光板下面的反射体，具有至少一个LED元件的、从上述导光板一端面入射来自该LED元件的光地设计的LED光源，从上述导光板的上面射出光，其特征在于

上述导光板在上述一端面具有凹形光扩散部，使从上述LED光源入射的光向上述导光板内分散，且

上述光扩散部的特征在于该光扩散部的上端在上述一端面上距上述上面一定距离地形成。

对于这样构成的面发光装置，上述光扩散部由于其上端在上述导光板的一端面上，于导光板的上面不形成开口部，而是距导光板上面一定距离地形成，因此，能够防止光直接从上述导光板的上面泄漏，可形成无异常发光的均匀面发光。

这里，导光板的上面是指发光的面，下面是指发光面的相反侧的面。

在本发明的面发光装置中，上述光扩散部最好是为了使入射的光在导光板的上面效率更高地发光，在上述一端面上，距上述上面的一点为顶点，向上述下面切割出半角锥或半圆锥状的切槽。

在本发明的面发光装置中，上述切槽最好是三角锥状的。

在本发明的面发光装置中，为了使从LED光源入射的光在导光板上面更有效地发光，最好相对于一个LED元件，有多个上述切槽。

在本发明的面发光装置中，对应于一个上述LED元件形成多个切槽中的相邻的切槽在上述导光板的下面彼此间隔。

于是，在切槽间能够形成面积比较大的平坦部，因此，入射的光中入射到切槽上的光被扩散，而入射到平坦面上的光向前方传递，在比较长的面发光装置中，能够获得均匀的面状发光。

此外，在本发明的面发光装置中，为了使来自LED光源的光更扩散并被导入到导光板上，上述切槽分别具有2个倾斜面的三角锥状，上述切槽中的至少2个构成切槽的倾斜面分别相对于上述一端面形成相互不同的角度。

在本发明的面发光装置中，为了防止来自LED光源的光从上面及下面泄漏，上述光扩散部的上端及下端在上述一端面上分别距上述上面及上述下面一定距离。

在本发明的面发光装置中，上述光扩散部的内面是曲面。

在本发明的面发光装置中，上述光扩散部的内面是球面。

在本发明的面发光装置中，上述光扩散部是半圆柱形状。

此外，在本发明的面发光装置中，上述LED元件还可由透光性树脂覆盖。

本发明的面发光装置还可以具备LED棒状光源，该光源具有对着上述导光板的上述一端面配置的面和发光部，该发光部是形成在该面上的凹部，被设置了上述LED元件且充填了透光性树脂，在此情况下，上述光扩散部可相对于上述发光部的射出面设置。

在本发明的面发光装置中，上述LED光源还具备多个发光部。因此，即使是大面积的面发光，也能够得到辉度足够的面发光装置。

此外，在本发明的面发光装置中，上述透光性树脂可以包含吸收上述LED元件发出的光，并发出波长与被吸收的光的波长不同的光的荧光体。

在本发明的面发光装置中，把上述LED元件作为可发出可见光的发光元件，使荧光体成为能够吸收来自上述发光元件的可见光，并发出波长其吸收的光的波长长的可见光的荧光物质。对于本构成，通过对LED元件和荧光体的各种组合，能够获得任意色调的发光色。

在本发明的面发光装置中，上述发光部的构成是从上述射出面将上述LED元件发生的光和上述荧光体发出的光经混色后得到的白色光射出。

对于上述面发光装置，把上述LED元件构成为具有氮化物半导体的LED，使上述荧光体成为由铱活化的钇.铝.石榴石的荧光体，就能够从上述射出面射出白色光。

图1是本发明实施形式1的面发光装置的平面图。

图2是实施形式1的导光板的透视图。

图3是实施形式1的LED光源的正视图。

图4是本发明实施形式2的面发光装置的平面图。

图5是实施形式2的LED棒状光源的正视

图6是图。实施形式2的导光板的透视图。

图7是本发明变形例1的面发光装置的分解透视图。

图8(a)是为了说明本发明的面发光装置中的扩散部的折射的模式横断面图，(b)是为了说明本发明的面发光装置中的扩散部的折射的模式纵断面图。

图9是本发明变形例2的面发光装置的导光板的透视图。

图10是本发明变形例3的面发光装置的导光板的透视图。

图11是本发明变形例4的面发光装置的导光板的透视图。

图12是本发明变形例5的面发光装置的导光板的透视图。

图13是本发明变形例6的面发光装置的导光板的透视图。

图14是本发明变形例6的面发光装置的与图13不同的构成的导光板的透视图。

图15是本发明变形例7的面发光装置的导光板的透视图。

图16是本发明变形例7的面发光装置的与图15不同的构造的导光板的透视图。

图17是示出本实施形式1的面发光装置的导光板1的发光面上的发光状态的图。

图18是示出图19所示的面发光装置(现有实例)的导光板1的发光面上的发光状态的图。

图19是现有实例的面发光装置的平面图。

图20是为了说明本发明的面发光装置中的扩散部的折射的模式横断面图，(b)是为了说明本发明的面发光装置中的扩散部的折射的模式纵断面图。

实施形式1

如图1及图2所示，本发明实施例1的面发光装置具备导光板，该导光板在相对的主面的一个面，即下面上具备反射层4，而另一面为发光面12；射出面对着导光板1的一端面，即入射端面配置的LED光源；和如树脂成形构成的、将导光板1和LED光源2保持在规定位置关系上的支承体3。

因此，特别地，本实施例1的面发光装置的特点是在导光板1的入射端面上的对着LED光源的射出面26的部位上形成了具有多个三角锥形切槽11a的光扩散部11，由于形成了光扩散部11，能够抑制导光板1的发光面上的光扩散部11附近的异常发光，且可提高发光面12上的发光强度的表面内分布的均匀性。

下面，进行详细的说明。对于本实施例1的面发光装置，LED光源2如图1、图3所示地按以下方式制成：在导线架22的前端部上的帽22a内设置LED管(LED元件)21，把含有荧光体的透光性树脂24填充在该帽内，然后，整体使用透光性树脂25铸模。

这里，如图3所示，透光性树脂25的射出面要制作得较为平坦。LED管21的正负电极中的一个电极与导线架22连接，另一电极与设在导线架22附近的导线架23连接。

在本实施例1中，导光板1通过透光性树脂如注射成型而形成的，如图2所示，在其一端面10上形成多个三角锥状切槽11a，由这些切槽11a构成光扩散部11。该切槽11a是三角锥状，该三角锥的顶点是在导光板1的端面10上靠近发光面12处，向着形成反射层4的下面扩大。

另外，在图2中，标以符号26a的用虚线表示的部分是在端面10上对着LED光源2的射出面26的部分。

对于实施形式1，支承体3如图1所示地使LED光源2的射出面26和导光板1的扩散板11接近且相对地定位LED光源2和导光板后进行固定。另外，对于支承体3配置LED光源2的元件配置部31的开口部分的形状实质上与LED光源2的射出面26相同，因此，防止了从LED光源2的射出面26以外的泄漏的光从光扩散部11以外的部分射入到导光板上。也就是说，该元件配置部31把LED光源2配置在规定位置上的同时，限制出了一条来自LED光源2的光只从光扩散部11射入导光板的光路。

对于如上构成的实施形式1的面发光装置，由于导光板1的光扩散部11的构成具备多个三角锥状的切槽11a，因此，具有以下的作用和效果。

即，由于三角锥状切槽11a具有相对于端面10倾斜的二个面(以下称为第1倾斜面和第2倾斜面)，因此，由以一定角度(全反射角)的入射角(光前行方向和面法线构成的角度)入射到第1倾斜面和第2倾斜面上的光以与该入射角对应的折射角入射到导光板1中。此时，由于第1倾斜面和第2倾斜面分别相对于端面10向内侧倾斜，只以这样的倾斜量，从第1倾斜面和第2倾斜面入射的光向导光板1的侧面方向扩大地入射到导光板1内。

以大于全反射角的入射角入射到一个第1倾斜面或第2倾斜面上的光被第1倾斜面或第2倾斜面全反射，被全反射后的光分别从另一第2倾斜面或第1倾斜面入射到导光板1上。

这样，入射到光扩散部11上的光如图8(a)模式所示地被扩散后入射到导光板1内，其结果是能够提高导光板1的发光面12上的发光辉度的均匀性。

对于本实施形式1的面发光装置，切槽11a在导光板1的端面10上形成以距发光面12的一点为顶点向着形成反射层4的下面呈三角锥状。即，切槽11a由于在发光面12上具有开口部，所以如图8(b)所示，能够从发光元件2射出的光直接射出到发光面上。

借此，如现有例子，可以防止出现光从导光板和LED之间可能存在的间隙(开口部)漏出而被直接看见，只是其部分变得极其明亮的异常发光。

另外，由于切槽11a形成向下面变大的三角锥状，所以第1、第2倾斜面向下，相对于导光板1的端面，使垂直入射的光向下面方向折射。因此，由于能够使相对于导光板1的端面垂直入射的光受设在导光板下面的反射层4的作用向上反射，从发光面12射出，因此，能够从发光面更有效地射出。

即，相对于层光板1的端面10垂直入射的光虽然是强度较高的光，但若是现有实例的构造，则垂直入射到端面上的入射光在导光板内相对于发光面平行地进行，作为从另一端面射出，从发光面射出的光，不能有效利用的比率增高。

相反，如本实施形式1，若第1、第2倾斜面向下形成，垂直入射到导光板1的端面上的光向着设在导光板下面的反射层4的方向折射而入射，能够从发光面射出由反射层4反射的光。

如图17所示，如上的本实施形式1的面发光装置不存在发光面12的局部极端明亮的异常发光，而且在发光面内可观测到均匀的发光。由于来自LED光源的光不漏到外部地入射到导光板1内，因此，能够以更高的效率利用光，可提高整面的发光辉度。

另外，图18示出使用现有实例时发光面上的发光方式。该图18中，在导光板的光扩散部附近，可观察到显著的异常发光。

实施形式2

下面，说明本发明的第2实施形式的面发光装置。

本实施形式2的面发光装置如图4所示具备LED棒状光源100和导光板101。

在实施形式2中，如图4、5所示，LED棒状光源具有多个发光部102，该发光部102是如在由树脂成形体构成的棒状本体部125侧面上形成的凹部131内设置LED管21，并充填透光性树脂124后构成的。

这里，透光性树脂124含有荧光体，该荧光体吸收LED管21发出的光，而发出波长不同于其吸收的光的波长的光，通过将LED管21发出的光和来自荧光体的光混色，从射出面126发出所期望色彩的光。

对于实施2的面发光装置，导光板101如通过注射成型而形成的，其一端面相对着形成LED棒状光源100的多个发光部的侧面配置。因而，如图6所示，在该导光板101的一端面上，于对着发光部102的部分上形成多个三角锥状的切槽111a，多个切槽111a分成2组形成2个光扩散部111。另外，在图6中，用符号126a表面的部分是对着发光部102的射出面126的部分。

这里，本实施形式2中的切槽111a与实施形式1的相同，在导光板101的一端面上，以距发光面，即上面一定距离的某一点为顶点，向设置反射层的下面呈三角锥状。

如上构成的实施形式2的面发光装置具有与实施形式1相同的作用及效果，而且由于具备多个发光部102，能够构成发光面积更大的面发光装置。

在图4中，虽然示出2个发光部102，但本发明并不限于2个，LED棒状光源可以有2以上的发光部。

<变形例>

下面，说明本发明的变形例。

变形例1

如图7所示，本发明的变形例1的面发光装置是在实施形式2的面发光装置的导光板101上由一个三角锥状的切槽105代替多个切槽111a来构成光扩散部以外，其它方面与实施形式2的面发光装置一样的构成。

另外，该变形例1的面发光装置中的三角锥状切槽105与实施形式1及实施形式2的切槽11a,111a相比，形状较大。对于本变形例1的面发光装置，切槽105是在导光板101的一端面上，以距发光面，即上面一定距离的某一点为顶点，向设置反射层的下面呈三角锥状。

这样构成的变形例1的面发光装置由于切槽105相对于端面10而言具有二个倾斜面，因此，如在实施形式1中所说明的那样，从2个倾斜面入射的光向导光板101的侧面方向扩散地入射到导光板1内(图8(a))。

然而，即使具有一个切槽105的导光板101，仍能够提高导光板101的发光面上的发光辉度的均匀性。

由于切槽105在发光面12上具有开口部，因此如图8(b)所示，能够防止从发光部102射出的光直接从发光面12处射出。

因此，如现有例所示，可以防止出现光从导光板和LED之间可能存在的间隙(开口部)漏出而被直接看见，只是其部分变得极其明亮的异常发光。

由于切槽105呈向下面扩大的三角锥状，因此，其2个倾斜面朝向下方，能够使相对于导光板101的端面104垂直入射的光向下面折射。因此，由于能够使垂直于导光板101的端面104入射的光由设置在导光板下面上的反射层103反射并从发光面射出，因此，能够更有效地从发光面射出。

如上说明，本发明的变形例1的面发光装置具有与实施形式1和实施形式2相同的作用及效果，但在以下几点作用及效果不同。

(1)对于变形例1的面发光装置，因导光板101的切槽105是一个，可以简化制作导光板101的模具的构造，降低模具价格。因此，使导光板101价廉。

(2)对于变形例1的面发光装置，因导光板101的切槽105是一个，将切槽105与实施形式1和2的切槽11a,111a的切槽进行比较，必然要增大。因此，切槽105所形成的空间会增大光漏向导光板101下方的量。因而，从使来自光源的光有效地从发光面发出的观点出发，由实施形式1及2的多个节槽构成光扩散部的构造更优一些。

(3)三角锥形切槽具有棱镜的功能，存在将来自光源的光被分成如青色和黄色光的情况。在此情况下，对于由多个切槽构成入射部的实施形式1及2而言，因某个切槽分色而射入的光与另外的切槽分色而射入的光混合，实质上会丧失这种分光现象。

因而，对于该分光现象会出问题的用途，由多个切槽构成光扩散部的实施形式1及2的构造更好。

扩散效果虽然由切槽的形状决定，但若关于一个LED形成多个切槽时，为了提高扩散效果，可能变更数量，而设定的数量应确保光扩散效果更高。

变形例2

对于实施形式1及2，相邻切槽11a，111a导光板101的下面接触，但本发明不限于这种结构，如图9所示，相邻切槽在下面相互离开一定距离的形成也可以。

这样，可以包括位于相邻切槽间的平坦面的面积及形状，由光扩散部整体最有效地使光扩散并射入导光板内地进行设计。

例如，如图9所示，若在切槽211a之间设比实施形式1及2宽的平坦面，则入射到切槽211a上的光被扩散，并可传到光入射端面侧的角部，同时，入射到平坦面上的光能够射向光入射端面和相反侧的端面上，因此，能够抑制距离LED的部分的辉度降低。

因而，本变形例2的构成在导光板的形状是光入射端面为短边，光入射端面的侧面为型的细长形状的场合下，是特别有效，从而，能够减少远离LED光源侧的辉度的降低现象的发生。

变形例3

在由多个切槽构成光入射面时，切槽的形状可以是相互不同。

例如，在设置从二个平面构成的三角锥状的切槽的场合下，如图10所示，也可以随着远离光源LED元件(管)改变切槽的侧壁的角度。

在图10所示的实例中，面对LED元件正面的位于光扩散部中央部的切槽311a相对于导光板端面形成基本相同的角度，随着远离中央部，切槽311a的外侧侧壁和导光板端面构成的角度接近直角，相反地，内侧侧壁和导光板端面构成的角度逐渐变小。若是这样，能够使光以更大的范围扩散，将光传送到入射端面的角落。因而，对于使用宽度很大的导光板非常有效。

对于以上的变形例3，虽然示出了在光扩散部311中，随着距位于中央的切槽311a距离增加，依次地侧壁角度变化的实例，但本发明不限此，角度也可随意地变化。

在图10中，构成光扩散部311的多个切槽311a的全部倾斜面的相对于端面的角度相互不同地形成(任意选择2个切槽311a的倾斜面的角度彼此不同)，本实施例也不限此。

也就是说，本发明中，若多个切槽311a中的至少2个切槽的倾斜面相对于端面的角度不同地构成，则可得到与本变形例相同的效果。

变形例4

对于实施形式1及2的面发光装置，虽然形成三角锥状的切槽，但本发明不限于这种构成，如图11所示，也可利用半圆锥状的切槽411a形成光扩散部411。

采用如上的构成，可产生与实施形式1及2相同的效果。

然而，半圆锥状的切槽411a与三角锥状的切槽相比，由于导光板下面的切槽形成的开口面积稍大，因此，光从该部分处有一些泄漏。

变形例5

对于本发明的面发光装置，如图12所示，也可利用半圆锥台形切槽511a来形成光扩散部511。

若采用上述构成，则具有与实施形式1及2同样的作用及效果。

在变形例5中，半圆锥台形的切槽511a，它的上面远离导光板上面(发光面)，且它的下面远离导光板的下面。

这样形成的切槽511a由于在导光板的上面(发光面)及下面上没有开口部分，因此，能够防止导光板的发光面上的异常发光，并且防止从导光板下面光的泄漏。

变形例6

对于本发明的面发光装置，如图13所示，也可以使用半圆柱形的切槽611a形成光扩散部611。

这里，切槽611a具有与导光板的发光面基本平行的上端面，且只在导光板的下面开口。

另外，在本变形例6中，虽然相互紧接地形成切槽611a，但本发明不限于这种方式，如图14所示，也可以彼此间有一间隔地形成光扩散部612。

即使这样，也具有与实施形式1及2相同的作用及效果。

变形例7

在以上实施形式1及2中，虽然这样地形成切槽11a,111a，但本发明不限此种结构，也可以如图15所示，在导光板的端面504上形成半球状的凹槽505。

另外，本变形例7中，凹槽505的上端及下端中的任何一个端面分别距端面504的上端边506及下端边507一定的距离。

若是这样形成，由于LED光源发出的光不会直接从导光板的发光面(上面)处泄漏，从而能够防止发光面上的异常发光。

在本变形例7中，由于光也不会从导光板的下面直接泄漏，因此，入射光在导光板内以更高的效率从发光面发出。

在本变形例7中，如图16所示，也可以形成多个半球形的凹槽505a。

上面，根据实施形式1,2及变形例1-7详细地进行了说明，本发明的面发光装置以在导光板端面上形成1或2个切槽或凹部，且至少这些切槽或凹部的上端距发光面一定距离地形成为最低条件，以此射入的光向导光板内扩散并入射，防止了发光面上的异常发光。

另外，在本说明书中，把切槽及凹部总称为光扩散部。

也就是说，本发明中切槽或凹部除了具备上述最低条件，可以成为锥体状，柱体状，或者以平面或曲面将锥体的顶点部切下的形状等的各种形状。这里，锥体状是如圆锥角锥，由通过连接底面，底面的外周和一定距离的点(顶点)做成的曲面或平面构成的形状，该顶点可以是在导光板的端面上，或者位于导光板端面的内侧或外侧。又，柱体状是如圆柱或角柱，由从底面产升平行的母线所围成的形状。

本发明的面发光装置如上所述，从各种形状的光扩散部中，根据导光板的形状，选择最合适的形状，得到更有效地扩散入射光的构造。此时，增加光扩散部数量，或增加面的数量时，能够更复杂地反射光，可提高辉度均匀性，但模具构造变复杂，结果，存在由该模具制造的导光板的端面的形状不能确保一定的问题。因此，最好除了使用目的所要求的方式，还要考虑制造条件后选择所用的形状。

也就是说，本发明由于能够选择各种形状，因此，除了选择切槽或凹部中的任何一个作为光扩散部外，还要综合地考虑目标所要求的性能，模具制作上的制约(制作精度及制作成本等)及成形精度再作决定。

下面，对涉及本发明的面发光装置中各要素的优选材料进行说明。

对于本发明，作为导光板所用的材料，最好使用透光性和成形性均好的材料，举例来说，丙烯树脂，聚碳酸酯树脂，聚烯树脂，聚苯乙烯树脂。这些导光板用的材料各自的折射率不同，但通过选择导光板端面上的切槽或凹部的形状，以及数量等，就能够控制光的扩散，哪种材料均可适应。

(LED光源)

对于本发明的LED光源能够使用1或2支以上的LED管。另外，可以直接使来自LED管的光射入到导光板上，或例如，将可发出可见光的LED管和吸收来自LED管的可见光，发出的波长比上述可见光长的荧光物质组合，把波长与从LED管射出的光不同的光入射到导光板内。

也就是说，在本发明中，通过与LED管和荧光体进行组合使用，由于发光元件和荧光物质的这种组，组合中，就可发出各色调的混合色。

下面，关于最适合于用于液晶背光的、需要高白色发光LED，以具有氮化物半导体的、可发出青光的LED管，用由铱活化的钇.铝.石榴石的荧光体为例进行说明。

作为能够使用的、氮化物类化合物半导体(一般式In_IGa_jAl_kN，但，0=I,0=j,0=k,i+j+k=1)，以InGaN和各种杂质被浓缩的GaN为代表，有各种各样。

该LED管是经MOCVD法在基板上使InGatGaN等的半导体成长为发光层而形成的。作为半导体的构造，举例来说有MIS接合，PI接合或PN接合等的相似构造，异性体构造或双异性体构造。该氮化物半导体层可根据其材料和其混晶度选择各种发光波长。也可以使半导体活性层成为用产生量子效果的薄膜形成的单一量子井户构造或多量子井户构造。

本发明中，作为LED管，最好使用具有可发青色光的半导体发光层、用后述的由铱活化的钇.铝.石榴石的荧光体为例进行说明。

(荧光体)

作为本发明的面发光装置中使用的荧光物质，具有由可见光或紫外线激发而发光的发光荧光体。作为具体的发光荧光体，虽然根据与来自可发出青色光的氮化物半导体LED管的光补色，举例有作为可发出白色光的荧光物质，由铱活化的钇.铝.石榴石的荧光体，但Mg₅Li₆Sb₆O₁₃:Mn或Mg₂TiO₄:Mn荧光体或将这些荧光物质混合后形成的荧光物质也可使用。

因此，有关作为更适合的荧光物质，由铱活化的钇.铝.石榴石的荧光体表示如下。

本发明中，付活了铱的钇.铝.石榴石类荧光体应该是特别广义解释的物质，也就是意味着用Lu、Sc、La、Gd及Sm构成的一组中选择至少一种元素置换部分或全部钇，或者，用Ga和In中任何一种或两种置换部分或部分钇，能发出荧光作用的荧光体。

更详细地说，由一般式(Y_zGd_1-z)₃Al₅O₁₂:Ce(但，0＜z=1)所示的发荧光的荧光体或由一般式(Re_1-a)₃Re｀₅O₁₂:Ce(但，0=a＜1,Re是从Y、Gd、La、Sc中选择的至少一种，Re｀是从Al、Ga、In中选择的至少一种)所示的发荧光的荧光体。

(实施例1)

本发明的实施例1的面发光装置是一个全使用在实施形式2中使用的如图6所示的导光板的例子。作为该导光板的材料，使用聚碳酸酯，导光板形成用的模具是能够在导光板端面的第2主面(下面)上于2个场所形成由2个平面构成的锥体状切槽部111a共8个并排的模具。另外，该模具应该进行凹凸加工，以便于提高导光板的第2主面发光的均匀性。导光板的成形首先把成形温度设定为280℃，使聚碳酸酯熔化，且以射出压力1000kgf/cm²，模具温度为100℃下向射出成型。冷却45秒后，从模具中取出。这样来形成导光板。在如此得到的导光板上设置反射层，但不在从导光板上取出面状光的第1主面(发光面)及向导光板导入光的端面上设反射层。又，在不设反射层的导光板的端面上配置LED光源，该LED光源具有2个LED管，而国ED由可发出白色光的氮化物构成。若使这样得到的面发光装置的LED管上流过电流，则光从导光板的端面入射，从导光板的第1主面发出面状光。形成的面发光装置没有发现局部有极端明亮的异常发光现象，还可提高发光辉度。

(实施例2)

作为导光板的材料使用丙烯树脂，使用的模具能够在导光板端面上如实施例1地在2个场所形成图16所示的3个球状凹部，成型温度为250℃，射出压力1100kgf/cm²，模具温度80℃，冷却时间约30秒成型。其它方面与上述实施例1相同，从而形成了本发明的实施例2的面状发光装置。对于这样得到的面状发光装置，若使电流流过LED管，发出面状光时，没有发现局部极亮的异常发光现象，还可提高发光辉度。实施例2的面发光装置色差小，均匀性极好。

(实施例3)

作为导光板的材料使用丙烯树脂，使用的模具能够在导光板端面上形成如图9所示的、相邻的切槽之间在导光板下面相分离的导光板的模具，成型温度为250℃，射出压力1100kgf/cm²，模具温度80℃，冷却时间约30秒成型。其它方面与上述实施例1相同，从而形成了本发明的实施例3的面状发光装置。对于该实施例3的面状发光装置，若使电流流过LED管，发出面状光时，没有发现局部极亮的异常发光现象，另外，因设置了平坦面，还可提高距入射端面的部分的辉度。

(实施例4)

作为导光板的材料使用丙烯树脂，使用的模具能够在导光板端面上形成如图10所示的、随着距离LED的远近，使切槽的面角度变化的锥体状切槽并排9个，并如实施例1一样在2上位置上形成的模具，成型温度为250℃，射出压力1100kgf/cm²，模具温度80℃，冷却时间约30秒成型。其它方面与上述实施例1相同，从而形成了本发明的实施例4的面状发光装置。对于该实施例4的面状发光装置，若使电流流过LED管，发出面状光时，没有发现局部极亮的异常发光现象，还可提高辉度。光入射端面侧的角部能够得到比实施例1更明亮更均匀的面状发光。

(实施例5)

作为导光板的材料使用丙烯树脂，使用的模具能够在导光板端面上形成如图13所示的、圆柱状切槽6个并排的如实施例1那样在2个位置上形成的模具，成型温度为300℃，射出压力1500kgf/cm²，模具温度120℃，冷却时间约1分钟成型。其它方面与上述实施例1相同，从而形成了本发明的实施例5的面状发光装置。对于该实施例5的面状发光装置，若使电流流过LED管，发出面状光时，虽然发现辉度有少许偏差，但切槽部的侧面因为是曲面所以混色性好，色彩的均匀得到提高。

(实施例6)

作为导光板的材料使用丙烯树脂，使用的模具能够在荧光体端面上形成如图14所示的圆柱状切槽之间夹着平坦部，且氅地光板的纵向并排4个且如实施例1那样在2个位置上形成的模具，成型温度为300℃，射出压力1500kgf/cm²，模具温度120℃，冷却时间约1分钟成型。其它方面与上述实施例1相同，从而形成了本发明的实施例6的面状发光装置。对于该实施例6的面状发光装置，若使电流流过LED管，发出面状光时，虽然发现辉度有少许偏差，但切槽部的侧面因为是曲面所以混色性好，色彩的均匀性得到提高。另外，因设平坦部，还能够提高距入射端面的部分的辉度。

(实施例7)

作为导光板的材料使用丙烯树脂，使用的模具能够在导光板端面上形成如图11所示的圆锥状切槽6个并排的如实施例1那样在2个位置上形成的模具，成型温度为220℃，射出压力600kgf/cm²，模具温度50℃，冷却时间约30秒成型。其它方面与上述实施例1相同，从而形成了本发明的实施例7的面状发光装置。对于该实施例7的面状发光装置，若使电流流过LED管，发出面状光时，因为切槽部的侧面是曲面，所以混色性好，能提高色彩的均匀性，另外，辉度偏差比柱状体切槽更好。

(实施例8)

作为导光板的材料使用丙烯树脂，使用的模具能够在导光板端面上形成如图12所示的把圆锥顶点部分切掉的形状的凹槽6个并排的如实施例1那样在2个位置上形成的模具，成型温度为250℃，射出压力1200kgf/cm²，模具温度80℃，冷却时间约30秒成型。其它方面与上述实施例1相同，从而形成了本发明的实施例8的面状发光装置。对于该实施例8的面状发光装置，若使电流流过LED管，发出面状光时，辉度偏差比柱状体的更好，因为切槽部的侧面是曲面所以混色性好，色彩的均匀性得到提高。

同样地，作为比较例，除了在导光板端面上形成如图19所示的、与导光板端面、第1主面和第2主面相接触的圆柱形切槽部的导光板以外，其它与实施例1相同来制作面状发光装置。对于该比较例1的面发光装置，使电流流过LED管，发出面状光，从在LED和导光板端面的第1主面上形成的切槽部之间可能存在的间隙处漏光，确认只是该部分成为极端明亮的异常发光，不能得到均匀的面发光。又，其它部分的发光辉度也不充分。

如上所作的详细说明，本发明的面发光装置能够使从LED元素放出的入射到导光板上的光从导光板均匀且高辉度地射出，而且，能够防止在导光板的发光面上的异常发光。

Claims (18)

1．一种面发光装置，该面发光装置包括：具备彼此相对的上面和下面的导光板，设在该导光板下面的反射体，具有至少一个LED元件的、从上述导光板一端面入射来自该LED元件的光地设计的LED光源，从上述导光板的上面射出光，其特征在于

上述导光板在上述一端面具有凹形光扩散部，使从上述LED光源入射的光向上述导光板内分散，且

上述光扩散部的特征在于该光扩散部的上端在上述一端面上距上述上面一定距离地形成。

2．根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于上述光扩散部是在上述一端面上，距上述上面的一点为顶点，向上述下面切割出半角锥或半圆锥状的切槽。

3．根据权利要求2所述的面发光装置，其特征在于上述切槽是三角锥状的。

4．根据权利要求2或3所述的面发光装置，其特征在于相对于一个LED元件，有多个上述切槽。

5．根据权利要求4所述的面发光装置，其特征在于对应于一个上述LED元件形成多个切槽中的相邻的切槽在上述导光板的下面彼此间隔。

6．根据权利要求4或5所述的面发光装置，其特征在于上述切槽分别具有2个倾斜面的三角锥状，上述切槽中的至少2个构成切槽的倾斜面分别相对于上述一端面形成相互不同的角度。

7．根据权利要求6所述的面发光装置，其特征在于构成上述多个切槽的倾斜面分别相对于上述一端面形成相互不同的角度。

8．根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于上述光扩散部的上端及下端在上述一端面上分别距上述上面及上述下面一定距离。

9．根据权利要求8所述的面发光装置，其特征在于上述光扩散部的内面是曲面。

10．根据权利要求9所述的面发光装置，其特征在于上述光扩散部的内面是球面。

11．根据权利要求9所述的面发光装置，其特征在于上述光扩散部是半圆柱形状。

12．根据权利要求1-11中任何一个权利要求所述的面发光装置，其特征在于上述LED元件由透光性树脂覆盖。

13．根据权利要求1-11中任何一个权利要求所述的面发光装置，其特征在于上述面发光装置还具备LED棒状光源，该光源具有对着上述导光板的上述一端面配置的面和发光部，该发光部是形成在该面上的凹部，被设置了上述LED元件且充填了透光性树脂，

上述光扩散部相对于上述发光部的射出面设置。

14．根据权利要求13所述的面发光装置，其特征在于在上述LED光源具备多个发光部。因此，即使是大面积的面发光，也能够得到辉度足够的面发光装置。

15．根据权利要求12-14中任何一个权利要求所述的面发光装置，其特征在于上述透光性树脂可以包含吸收上述LED元件发出的光，并发出波长与被吸收的光的波长不同的光的荧光体。

16．根据权利要求15所述的面发光装置，其特征在于上述LED元件是可发出可见光的发光元件，荧光体能够吸收来自上述发光元件的可见光，并发出波长其吸收的光的波长长的可见光的荧光物质。

17．根据权利要求15-16所述的面发光装置，其特征在于上述发光部的构成是从上述射出面将上述LED元件发生的光和上述荧光体发出的光经混色后得到的白色光射出。

18．根据权利要求15-17所述的面发光装置，其特征在于上述LED元件构是氮化物半导体，上述荧光体是由铱活化的钇.铝.石榴石的荧光体。

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