[go: up one dir, main page]

JP2013101892A - Plane surface lighting device - Google Patents

Plane surface lighting device Download PDF

Info

Publication number
JP2013101892A
JP2013101892A JP2011246019A JP2011246019A JP2013101892A JP 2013101892 A JP2013101892 A JP 2013101892A JP 2011246019 A JP2011246019 A JP 2011246019A JP 2011246019 A JP2011246019 A JP 2011246019A JP 2013101892 A JP2013101892 A JP 2013101892A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
diffraction grating
incident end
light incident
optical element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011246019A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Sakai
紘治 酒井
Masao Miyamoto
正雄 宮本
Atsushi Kitamura
厚 北村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minebea Co Ltd filed Critical Minebea Co Ltd
Priority to JP2011246019A priority Critical patent/JP2013101892A/en
Publication of JP2013101892A publication Critical patent/JP2013101892A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plane surface lighting device that can raise use efficiency of light emitted from a light source while thinning the plane surface lighting device.SOLUTION: The plane surface lighting device includes a light source 100, a light guide plate 200 having a light incident end face 212 for entering light emitted from the light source 100 and a light emitting surface 224 for emitting light incident from the light incident end face 212, and a diffractive optical element 230 arranged between the light source 100 and the light incident end face 212. The light guide plate 200 has an inclined part 210 arranged on a light incident end face 212 side and preparing an inclined surface 214 to gradually increase its thickness toward the light incident end face 212, and the diffractive optical element 230 makes light emitted from the light source 100 deflect in an inclination direction of the inclined surface 214 as a whole.

Description

この発明は、面状照明装置に関し、特に、サイドライト方式の面状照明装置に関する。   The present invention relates to a planar illumination device, and more particularly to a sidelight type planar illumination device.

携帯電話機等の携帯情報機器に使用される液晶表示パネルの照明装置として、LEDを光源とするサイドライト方式の面状照明装置(バックライト)が広く使用されている。サイドライト方式の面状照明装置では、板状の導光板の端面(入射面)に光源のLEDが配置される。このとき、導光板の厚みがLEDの厚みよりも薄くなると、光利用効率の低下等の不具合が発生する虞があるため、面状照明装置の薄型化はLEDの厚みにより制約されてきた。   As a lighting device for a liquid crystal display panel used in a portable information device such as a cellular phone, a sidelight type planar lighting device (backlight) using an LED as a light source is widely used. In a sidelight type planar illumination device, a light source LED is disposed on an end surface (incident surface) of a plate-shaped light guide plate. At this time, if the thickness of the light guide plate is smaller than the thickness of the LED, there is a possibility that a problem such as a decrease in light utilization efficiency may occur. Therefore, the reduction in thickness of the planar lighting device has been restricted by the thickness of the LED.

一方、携帯情報機器の更なる薄型化に対応するため、面状照明装置には、さらなる薄型化が求められている。そこで、入射面に近づくに従って厚みが漸増するように、導光板に傾斜面を形成することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このように導光板に傾斜面を形成することにより、LEDの厚みによらず面状の光を出射する発光面の厚さを薄くすることが可能となる。   On the other hand, in order to cope with further thinning of the portable information device, the planar lighting device is required to be further thinned. Therefore, it has been proposed to form an inclined surface on the light guide plate so that the thickness gradually increases as it approaches the incident surface (see, for example, Patent Document 1). By forming the inclined surface on the light guide plate in this way, it is possible to reduce the thickness of the light emitting surface that emits planar light regardless of the thickness of the LED.

特開2007−287550号公報JP 2007-287550 A

しかしながら、導光板に傾斜面を形成した場合、傾斜面方向に傾いて入射した光は、傾斜面で反射されることにより光の方向が変化する。そのため、入射光の一部は発光面に到達する前に導光板から漏出し、LEDから射出された光の利用効率が低下する虞がある。この問題は、LEDを用いた面状照明装置に限らず、種々の光源を用いたサイドライト方式の面状照明装置に共通する。   However, when the inclined surface is formed on the light guide plate, the light incident inclining in the inclined surface direction is reflected by the inclined surface, so that the direction of the light changes. Therefore, a part of the incident light leaks from the light guide plate before reaching the light emitting surface, and the use efficiency of the light emitted from the LED may be reduced. This problem is not limited to planar illumination devices using LEDs, but is common to sidelight type planar illumination devices using various light sources.

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、面状照明装置の薄型化を図りつつ、光源から射出される光の利用効率をより高くする技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and provides a technique for increasing the utilization efficiency of light emitted from a light source while reducing the thickness of a planar illumination device. Objective.

上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   In order to achieve at least a part of the above object, the present invention can be realized as the following forms or application examples.

[適用例1]
面状照明装置であって、光源と、前記光源から射出された光が入射する入光端面、および該入光端面から入射した光を射出する出光面を有する導光板と、前記光源と前記入光端面との間に設けられた回折光学素子とを備え、前記導光板は、前記入光端面側に配置され、前記入光端面に向かうほど厚みが漸増するように傾斜面が設けられた傾斜部を有し、前記回折光学素子は、前記光源から射出された光を全体として前記傾斜面の傾斜方向に偏向させる、面状照明装置。この適用例によれば、回折光学素子により光源から射出された光が全体として傾斜面の傾斜方向に偏向されることにより、導光板に入射した光の傾斜面への到達が抑制され、あるいは、傾斜面に到達した際の入射角が大きくなるので、傾斜部からの光の漏出が抑制される。そのため、傾斜面を設けることにより面状照明装置を薄型化を図るとともに、傾斜面を設けることによる光の利用効率の低下を抑制し、光源から射出される光の利用効率をより高くすることができる。
[Application Example 1]
A planar illumination device, comprising: a light source; a light guide plate having a light incident end surface on which light emitted from the light source is incident; a light output plate that emits light incident on the light incident end surface; the light source and the incident light And a diffractive optical element provided between the light end face, the light guide plate is disposed on the light incident end face side, and an inclined surface provided with an inclined surface so that the thickness gradually increases toward the light incident end face And a diffractive optical element that deflects the light emitted from the light source as a whole in the tilt direction of the tilted surface. According to this application example, the light emitted from the light source by the diffractive optical element is deflected in the inclined direction of the inclined surface as a whole, thereby suppressing the light incident on the light guide plate from reaching the inclined surface, or Since the incident angle when reaching the inclined surface is increased, leakage of light from the inclined portion is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the thickness of the planar lighting device by providing an inclined surface, to suppress a decrease in light utilization efficiency due to the provision of the inclined surface, and to increase the utilization efficiency of light emitted from the light source. it can.

[適用例2]
前記回折光学素子は、前記回折光学素子により前記傾斜方向に偏向される所定の次数の回折光の回折効率が他の次数の回折光の回折効率よりも高い、適用例1に記載の面状照明装置。傾斜方向に偏向される所定の次数の回折光の回折効率を他の次数の回折光の回折効率よりも高くすることにより、より確実に光源から射出された光を全体として傾斜面の傾斜方向に偏向させることができる。
[Application Example 2]
The planar illumination according to Application Example 1, wherein the diffractive optical element has a diffraction efficiency of diffracted light of a predetermined order deflected in the tilt direction by the diffractive optical element is higher than that of other orders of diffracted light. apparatus. By making the diffraction efficiency of the diffracted light of a predetermined order deflected in the tilt direction higher than the diffraction efficiency of the diffracted light of other orders, the light emitted from the light source as a whole in the tilt direction of the tilted surface more reliably. Can be deflected.

[適用例3]
前記回折光学素子は、前記入光端面の長手方向に延びるリッジ状の凸部が形成された回折格子である、適用例1または2に記載の面状照明装置。回折格子の凸部は、切削等により金型に溝を形成することにより作製することができるので、より容易に回折光学素子を作製することができる。
[Application Example 3]
The planar illuminating device according to Application Example 1 or 2, wherein the diffractive optical element is a diffraction grating in which a ridge-shaped convex portion extending in a longitudinal direction of the light incident end surface is formed. Since the convex part of the diffraction grating can be produced by forming a groove in the mold by cutting or the like, the diffractive optical element can be produced more easily.

[適用例4]
前記凸部は、前記傾斜方向について非対称な断面形状を有する、適用例3に記載の面状照明装置。凸部を傾斜方向について非対称な断面形状とすることにより、より確実に光源から射出された光を全体として傾斜面の傾斜方向に偏向させることができる。
[Application Example 4]
The planar illumination device according to Application Example 3, wherein the convex portion has an asymmetric cross-sectional shape with respect to the tilt direction. By making the convex part an asymmetric cross-sectional shape with respect to the inclination direction, the light emitted from the light source can be more reliably deflected in the inclination direction of the inclined surface as a whole.

[適用例5]
前記回折光学素子は、前記光源から射出された光が通過する領域のうちの前記傾斜面側の部分領域に設けられている、適用例1ないし4のいずれかに記載の面状照明装置。回折光学素子が設けられていない領域において導光板に入射した光は、傾斜面に到達せず、あるいは、出光面に近い位置で傾斜面に到達するので、この適用例によっても、傾斜部からの光の漏出を十分抑制することができる。
[Application Example 5]
5. The planar illumination device according to any one of application examples 1 to 4, wherein the diffractive optical element is provided in a partial region on the inclined surface side in a region through which light emitted from the light source passes. In the region where the diffractive optical element is not provided, the light incident on the light guide plate does not reach the inclined surface or reaches the inclined surface at a position close to the light exit surface. Light leakage can be sufficiently suppressed.

[適用例6]
面状照明装置であって、前記入光端面には、複数のプリズムが前記入光端面の長手方向に沿って離間して設けられており、前記回折光学素子は、前記入光端面の隣り合うプリズムの間の面に設けられている、適用例1ないし5のいずれかに記載の面状照明装置。この適用例によれば、回折光学素子を設けることにより光の利用効率をより高くするとともに、プリズムを設けることにより出光面から射出される光の強度をより均一化することができる。
[Application Example 6]
In the planar illumination device, the light incident end face is provided with a plurality of prisms separated along the longitudinal direction of the light incident end face, and the diffractive optical element is adjacent to the light incident end face. The planar illumination device according to any one of Application Examples 1 to 5, which is provided on a surface between the prisms. According to this application example, the use efficiency of light can be increased by providing the diffractive optical element, and the intensity of light emitted from the light exit surface can be made more uniform by providing the prism.

[適用例7]
前記回折光学素子は、前記光源の発光面に設けられている、適用例1ないし5のいずれかに記載の面状照明装置。この適用例によれば、導光板の形状によらず、光源と入光端面との間に回折光学素子を配置することができるので、導光板をより適切な形状にすることができる。
[Application Example 7]
6. The planar illumination device according to any one of application examples 1 to 5, wherein the diffractive optical element is provided on a light emitting surface of the light source. According to this application example, since the diffractive optical element can be disposed between the light source and the light incident end face regardless of the shape of the light guide plate, the light guide plate can be made to have a more appropriate shape.

[適用例8]
前記回折光学素子は、前記光源と前記入光端面との間に配置されたフィルムに設けられている、適用例1ないし5のいずれかに記載の面状照明装置。この適用例によっても、導光板の形状によらず、光源と入光端面との間に回折光学素子を配置することができるので、導光板をより適切な形状にすることができる。
[Application Example 8]
The planar illumination device according to any one of application examples 1 to 5, wherein the diffractive optical element is provided on a film disposed between the light source and the light incident end surface. Also according to this application example, since the diffractive optical element can be disposed between the light source and the light incident end face regardless of the shape of the light guide plate, the light guide plate can be formed in a more appropriate shape.

[適用例9]
前記傾斜面は、前記出光面側に設けられている、適用例1ないし8のいずれかに記載の面状照明装置。通常、出光面側には、拡散シートや集光シートが積層される。この適用例によれば、これらのシートの厚みに、傾斜面を設けることによる導光板の厚みの増大分が加わることを避けることができるので、面状照明装置をより薄くすることができる。
[Application Example 9]
The planar illumination device according to any one of Application Examples 1 to 8, wherein the inclined surface is provided on the light exit surface side. Usually, a diffusion sheet and a light collecting sheet are laminated on the light exit surface side. According to this application example, an increase in the thickness of the light guide plate due to the provision of the inclined surface can be avoided from being added to the thickness of these sheets, so that the planar lighting device can be made thinner.

第1実施形態における面状照明装置の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the planar illuminating device in 1st Embodiment. LEDと導光板との断面図。Sectional drawing of LED and a light-guide plate. 回折格子によりLEDの射出光が偏向する様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows a mode that the emitted light of LED deflect | deviates with a diffraction grating. 入光端面に斜めに入射した光線の光路を示す説明図。Explanatory drawing which shows the optical path of the light ray which injected into the incident light end surface diagonally. 一実施例として評価を行った回折格子の形状を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows typically the shape of the diffraction grating evaluated as one Example. シミュレーションの条件とその結果を示す説明図。Explanatory drawing which shows the conditions and the result of simulation. 遠視野特性の測定結果を示すグラフ。The graph which shows the measurement result of a far field characteristic. シミュレーションを行った際の導光板の形状を示す説明図。Explanatory drawing which shows the shape of the light-guide plate at the time of performing simulation. 第2実施形態における導光板の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the light-guide plate in 2nd Embodiment. 第1の変形例における回折格子の構成を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the structure of the diffraction grating in a 1st modification. 第2の変形例における回折格子の構成を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the structure of the diffraction grating in a 2nd modification. 第3の変形例における回折格子の構成と機能を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure and function of the diffraction grating in a 3rd modification.

次に、本発明を実施するための形態を以下の順序で説明する。
A.第1実施形態:
A1.面状照明装置の構成:
A2.回折格子の機能:
A3.実施例:
B.第2実施形態:
C.回折格子の変形例:
C1.回折格子の第1の変形例:
C2.回折格子の第2の変形例:
C3.回折格子の第3の変形例:
D.変形例:
Next, modes for carrying out the present invention will be described in the following order.
A. First embodiment:
A1. Configuration of the planar lighting device:
A2. Diffraction grating functions:
A3. Example:
B. Second embodiment:
C. Variations of diffraction grating:
C1. First modification of the diffraction grating:
C2. Second modification of the diffraction grating:
C3. Third modification of the diffraction grating:
D. Variations:

A.第1実施形態:
A1.面状照明装置の構成:
図1は、第1実施形態における面状照明装置10の構成を示す斜視図である。面状照明装置10は、いわゆるサイドライト方式の面状照明装置であり、光源である複数の発光ダイオード(LED)100と、略矩形板状の導光板200と、拡散シート300と、集光シート400とを有している。面状照明装置10は、LED100を導光板200の一端面(入光端面)212に対向させるとともに、導光板200の主平面に直交する方向(z方向)に、拡散シート300と集光シート400とを順に積層することにより構成されている。詳細については後述するが、LED100から射出された光は、入光端面212から導光板200に入射し、拡散シート300と対向する導光板200の一主平面(出光面)224から射出される。出光面224から射出された光は、拡散シート300により光量が均一化され、集光シート400により配光特性が調整される。なお、導光板200を挟んで拡散シート300と反対側の位置に反射板を配置するものとしても良い。
A. First embodiment:
A1. Configuration of the planar lighting device:
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a planar illumination device 10 according to the first embodiment. The planar illumination device 10 is a so-called sidelight type planar illumination device, and includes a plurality of light emitting diodes (LEDs) 100 that are light sources, a substantially rectangular plate-shaped light guide plate 200, a diffusion sheet 300, and a condensing sheet. 400. The planar illumination device 10 causes the LED 100 to face one end face (light incident end face) 212 of the light guide plate 200 and also in a direction (z direction) orthogonal to the main plane of the light guide plate 200. Are sequentially stacked. Although details will be described later, the light emitted from the LED 100 enters the light guide plate 200 from the light incident end face 212 and is emitted from one main plane (light exit surface) 224 of the light guide plate 200 facing the diffusion sheet 300. The amount of light emitted from the light exit surface 224 is made uniform by the diffusion sheet 300 and the light distribution characteristic is adjusted by the light collecting sheet 400. In addition, it is good also as what arrange | positions a reflecting plate in the position on the opposite side to the diffusion sheet 300 on both sides of the light guide plate 200.

図2は、LED100と導光板200との断面図であり、図1におけるA−A断面を示している。なお、LED100と導光板200とは、密接して配置されるが、図2では、図示の便宜上、LED100と導光板200とを離して描いている。LED100は、青色光を放射するLEDチップ110と、ランプハウス120と、封止部130とを有している。ランプハウス120には、凹部122が設けられており、LEDチップ110は、凹部122の底に実装されている。封止部130は、例えば、黄色光を放射する蛍光体を分散したエポキシ樹脂等の透明な熱硬化性樹脂であり、液状の熱硬化性樹脂を凹部122に充填(ポッティング)した後、加熱することにより形成される。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the LED 100 and the light guide plate 200, showing a cross section taken along the line AA in FIG. In addition, although LED100 and the light-guide plate 200 are arrange | positioned closely, in FIG. 2, LED100 and the light-guide plate 200 are drawn apart for convenience of illustration. The LED 100 includes an LED chip 110 that emits blue light, a lamp house 120, and a sealing portion 130. The lamp house 120 is provided with a recess 122, and the LED chip 110 is mounted on the bottom of the recess 122. The sealing part 130 is, for example, a transparent thermosetting resin such as an epoxy resin in which a phosphor that emits yellow light is dispersed. The liquid thermosetting resin is filled (potted) in the recess 122 and then heated. Is formed.

通電によりLEDチップ110が青色光を放射すると、封止部130に分散された蛍光体が青色光により励起され、蛍光体は黄色光を放射する。この黄色光とLEDチップ110が放射した青色光とが混色された白色の光(擬似白色光)は、凹部122の開口に位置する封止部130の表面(発光面)132から射出される。なお、LEDとしては、上述の擬似白色LED100のほか、赤、緑、青の3色の光をそれぞれ放射する複数のLEDチップを用いたLEDや、紫外光を放射するLEDチップと白色蛍光体とを用いたLED等、種々のLEDを用いることができる。   When the LED chip 110 emits blue light by energization, the phosphor dispersed in the sealing portion 130 is excited by the blue light, and the phosphor emits yellow light. White light (pseudo white light) obtained by mixing the yellow light and the blue light emitted from the LED chip 110 is emitted from the surface (light emitting surface) 132 of the sealing portion 130 located at the opening of the recess 122. As the LED, in addition to the pseudo white LED 100 described above, an LED using a plurality of LED chips that respectively emit light of three colors of red, green, and blue, an LED chip that emits ultraviolet light, and a white phosphor Various LEDs can be used, such as an LED using LED.

導光板200は、略矩形板状の透明な部材であり、例えば、ポリメタルメタクリレート樹脂やポリカーボネート樹脂を用いて形成される。導光板200の形成は、射出成形等の種々の樹脂成形技術を用いて行うことができる。導光板200は、端面に向かって厚みが漸増する傾斜部210と、厚みが一定の平坦部220とを有している。傾斜部210は、その外表面として、入光端面212および傾斜面214と、平坦部220と共通の反射面202とを有している。平坦部220は、その外表面として、対向端面222および出光面224と、傾斜部210と共通の反射面202とを有している。   The light guide plate 200 is a substantially rectangular plate-shaped transparent member, and is formed using, for example, a polymetal methacrylate resin or a polycarbonate resin. The light guide plate 200 can be formed using various resin molding techniques such as injection molding. The light guide plate 200 has an inclined portion 210 whose thickness gradually increases toward the end surface and a flat portion 220 having a constant thickness. The inclined portion 210 has, as its outer surface, a light incident end surface 212 and an inclined surface 214, and a reflective surface 202 common to the flat portion 220. The flat portion 220 has, as its outer surface, a facing end surface 222 and a light exit surface 224, and a reflective surface 202 common to the inclined portion 210.

入光端面212は、LED100の発光面132に対向し、LED100の射出光が入射する端面である。対向端面222は、入光端面212と対向する端面である。反射面202は、入光端面212および対向端面222と直交し、入光端面212から対向端面222まで延びる導光板200の一方の主平面である。出光面224は、反射面202と対向する他方の主平面であり、対向端面222と直交し、対向端面222から入光端面212に向かって延びている。傾斜面214は、入光端面212から対向端面222に向かって延び、入光端面212から離れるに従って反射面202に近づくように一定の勾配で傾斜する面である。なお、本明細書および請求の範囲においては、傾斜面214が入光端面212から離れるに従って近づく方向を、傾斜面214の傾斜方向という。従って、図2の傾斜面214の傾斜方向は、反射面202方向(−z方向)となる。   The light incident end surface 212 is an end surface that faces the light emitting surface 132 of the LED 100 and on which light emitted from the LED 100 enters. The facing end surface 222 is an end surface facing the light incident end surface 212. The reflecting surface 202 is one main plane of the light guide plate 200 that is orthogonal to the light incident end surface 212 and the opposed end surface 222 and extends from the light incident end surface 212 to the opposed end surface 222. The light exit surface 224 is the other main plane facing the reflection surface 202, is orthogonal to the facing end surface 222, and extends from the facing end surface 222 toward the light incident end surface 212. The inclined surface 214 is a surface that extends from the light incident end surface 212 toward the opposite end surface 222 and is inclined at a certain gradient so as to approach the reflecting surface 202 as it is away from the light incident end surface 212. In the present specification and claims, the direction in which the inclined surface 214 approaches as it moves away from the light incident end surface 212 is referred to as the inclined direction of the inclined surface 214. Therefore, the inclination direction of the inclined surface 214 in FIG. 2 is the reflective surface 202 direction (−z direction).

第1実施形態では、傾斜部210を設けることにより、傾斜部210を設けない場合よりもLED100に対向する入光端面212の面積を大きくできる。そのため、LED100から射出される光の導光板200への入射効率を、傾斜部210を設けない場合よりも高くすることができる。   In the first embodiment, by providing the inclined portion 210, the area of the light incident end face 212 facing the LED 100 can be made larger than when the inclined portion 210 is not provided. Therefore, the incident efficiency of the light emitted from the LED 100 to the light guide plate 200 can be made higher than when the inclined portion 210 is not provided.

第1実施形態における導光板200では、入光端面212に回折格子230が形成されている。回折格子230は、透過型の回折格子であり、具体的には入光端面212に入光端面212の長手方向(x方向)に延びるリッジ(尾根)状の凸部232を形成することにより構成されている。凸部232は、例えば、導光板200を形成するための射出成形用の金型に溝を設けることにより形成することができる。第1実施形態では、入光端面212に形成する凸部232の断面形状を傾斜面214の傾斜方向(z方向)について非対称(図2の例では鋸歯状)とすることにより、入射光を全体として傾斜面214の傾斜方向(すなわち、反射面202方向)に偏向させている。なお、回折格子230の具体的な機能と形状とについては後述する。   In the light guide plate 200 in the first embodiment, the diffraction grating 230 is formed on the light incident end surface 212. The diffraction grating 230 is a transmission type diffraction grating, and is specifically configured by forming a ridge (ridge) -shaped convex portion 232 extending in the longitudinal direction (x direction) of the light incident end surface 212 on the light incident end surface 212. Has been. The convex part 232 can be formed, for example, by providing a groove in an injection mold for forming the light guide plate 200. In the first embodiment, the cross-sectional shape of the convex portion 232 formed on the light incident end surface 212 is asymmetrical (sawtooth in the example of FIG. 2) with respect to the inclination direction (z direction) of the inclined surface 214, so that the entire incident light is obtained. As described above, the light is deflected in the inclination direction of the inclined surface 214 (that is, in the direction of the reflecting surface 202). A specific function and shape of the diffraction grating 230 will be described later.

LED100の発光面132から射出された光は、回折格子230が形成された入光端面212から導光板200に入射する。入射した光は、導光板200内において、傾斜面214および出光面224と、反射面202との間で全反射を繰り返すことにより、対向端面222方向に伝播する。導光板200内を伝播する光は、平坦部220において反射面202に形成された光路変更パターン(図示しない)によりその進行方向が変えられる。光路変更パターンにより進行方向が変えられ、臨界角以下の角度で出光面224に到達した光は、出光面224から射出される。   The light emitted from the light emitting surface 132 of the LED 100 enters the light guide plate 200 from the light incident end surface 212 where the diffraction grating 230 is formed. The incident light propagates in the direction of the opposed end surface 222 by repeating total reflection between the inclined surface 214 and the light exit surface 224 and the reflection surface 202 in the light guide plate 200. The traveling direction of the light propagating through the light guide plate 200 is changed by an optical path changing pattern (not shown) formed on the reflecting surface 202 in the flat portion 220. The traveling direction is changed by the optical path changing pattern, and the light that has reached the light exit surface 224 at an angle less than the critical angle is emitted from the light exit surface 224.

A2.回折格子の機能:
図3は、回折格子230によりLED100の射出光が偏向する様子を示す説明図である。なお、第1実施形態において、回折格子230は、入光端面212に形成されたリッジ状の凸部232(図2)により構成されているが、説明の便宜上、図3では空中に周期的なスリットが配置された回折格子として描いている。
A2. Diffraction grating functions:
FIG. 3 is an explanatory diagram showing how the light emitted from the LED 100 is deflected by the diffraction grating 230. In the first embodiment, the diffraction grating 230 is constituted by a ridge-shaped convex portion 232 (FIG. 2) formed on the light incident end face 212. However, for convenience of explanation, the diffraction grating 230 is periodic in the air in FIG. It is depicted as a diffraction grating with slits.

図3(a)は、回折格子230に斜めに入射した光線の光路を示している。回折格子230を通過することにより、回折格子230に入射した光線は、入射光と同一方向と、入射光とは異なる複数の方向とに分かれ射出される。ここで、射出光(回折光)と光軸O−Oのなす角(回折角)φは、スリットの間隔(すなわち、格子間隔)をd、光の波長をλ、入射光と光軸O−Oのなす角(入射角)θとして、整数m(次数mと呼ばれる)を用いて以下の式で表される。なお、次数mとしたときの回折光は、m次光と呼ばれる。
FIG. 3A shows the optical path of a light beam incident obliquely on the diffraction grating 230. By passing through the diffraction grating 230, the light beam incident on the diffraction grating 230 is divided and emitted in the same direction as the incident light and in a plurality of directions different from the incident light. Here, the angle (diffraction angle) φ formed by the emitted light (diffracted light) and the optical axis OO is the slit interval (ie, the lattice interval) d, the light wavelength λ, the incident light and the optical axis O−. As an angle (incident angle) θ formed by O, an integer m (referred to as an order m) is used to be expressed by the following equation. The diffracted light when the order is m is called m-order light.

上式から分かるように、図3(a)の例では、0次光は入射光と同一方向に進行し、次数mが正の回折光は入射光よりも+z方向(図2の傾斜面214方向)に偏向し、次数mが負の回折光は入射光よりも−z方向(図2の傾斜面214の傾斜方向、すなわち、反射面202方向)に偏向する。図2に示すように、第1実施形態では、入光端面212に形成する凸部232の断面形状を傾斜面214の傾斜方向(z方向)について非対称としている。これにより、特定の負の次数mの回折光の強度を他の次数の回折光の強度よりも強くし、入射光を全体として傾斜面214の傾斜方向(−z方向)に偏向させている。なお、次数mの正負は、座標系や角度の取り方によって異なるが、本明細書においては、入射光を傾斜面214の傾斜方向に偏向させる次数mを負として説明する。   As can be seen from the above equation, in the example of FIG. 3A, the 0th-order light travels in the same direction as the incident light, and the diffracted light whose order m is positive is the + z direction (the inclined surface 214 in FIG. Diffracted light having a negative order m is deflected in the −z direction (inclination direction of the inclined surface 214 in FIG. 2, that is, in the direction of the reflecting surface 202) with respect to the incident light. As shown in FIG. 2, in the first embodiment, the cross-sectional shape of the convex portion 232 formed on the light incident end surface 212 is asymmetric with respect to the inclination direction (z direction) of the inclined surface 214. Thereby, the intensity of the diffracted light of a specific negative order m is made stronger than the intensity of the diffracted light of other orders, and the incident light is deflected as a whole in the tilt direction (−z direction) of the tilted surface 214. The sign m of the order m differs depending on the coordinate system and the way of taking the angle, but in this specification, the order m for deflecting the incident light in the tilt direction of the tilted surface 214 will be described as negative.

図3(b)は、回折格子230により遠視野特性(FFP:Far Field Pattern)が変化する様子を示している。ここで、遠視野特性とは、光源の発光面を見込む方向と、その方向における光線の強度(輝度)との関係を表す特性であり、光源の配光分布を表す。図3(b)において、破線は回折格子230がないLED100単独での遠視野特性を示し、実線は回折格子230を設けた場合の遠視野特性を示している。図3(b)に示すように、回折格子230がない場合、光線の強度は、光軸O−O方向において最大となる。一方、上述のように、特定の負の次数mの回折光の強度を他の次数の回折光の強度よりも強くすると、回折格子230を通過した光の大部分が傾斜面214の傾斜方向(−z方向)に偏向されるので、配光分布は矢印で示すように回折格子がない場合よりも傾斜面214の傾斜方向に傾く。   FIG. 3B shows how the far field characteristic (FFP) is changed by the diffraction grating 230. Here, the far-field characteristic is a characteristic that represents the relationship between the direction in which the light emitting surface of the light source is viewed and the intensity (luminance) of the light beam in that direction, and represents the light distribution of the light source. In FIG. 3B, the broken line indicates the far field characteristic of the LED 100 alone without the diffraction grating 230, and the solid line indicates the far field characteristic when the diffraction grating 230 is provided. As shown in FIG. 3B, when there is no diffraction grating 230, the intensity of the light beam is maximized in the optical axis OO direction. On the other hand, as described above, when the intensity of the diffracted light of a specific negative order m is made higher than the intensity of the diffracted light of other orders, most of the light that has passed through the diffraction grating 230 is inclined in the direction of inclination of the inclined surface 214 ( -Z direction), the light distribution is inclined in the inclination direction of the inclined surface 214 as shown by the arrow as compared with the case where there is no diffraction grating.

図4は、入光端面212に斜めに入射した光線の光路を示す説明図である。第1実施形態では、導光板200の入光端面212に回折格子230を形成しているため、入射光は、入光端面212において屈折するとともに、複数の回折光に分かれる。0次光(m=0)は、回折格子230がない場合の光路と同一であり、m次光(m=−1〜−3)は、次数mの絶対値が大きくなるに従って、より大きく傾斜面214の傾斜方向に偏向される。図4の例では、偏向量が大きい−3次光(m=−3)は、傾斜面214で反射されることなく平坦部220に到達するが、0次光(m=0)、−1次光(m=−1)および−2次光(m=−2)は、傾斜面214で反射する。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing an optical path of a light beam incident obliquely on the light incident end face 212. In the first embodiment, since the diffraction grating 230 is formed on the light incident end surface 212 of the light guide plate 200, the incident light is refracted at the light incident end surface 212 and divided into a plurality of diffracted lights. The 0th order light (m = 0) is the same as the optical path without the diffraction grating 230, and the mth order light (m = −1 to −3) is more inclined as the absolute value of the order m increases. It is deflected in the direction of inclination of the surface 214. In the example of FIG. 4, the third-order light (m = -3) having a large deflection amount reaches the flat portion 220 without being reflected by the inclined surface 214, but the zero-order light (m = 0), −1 The secondary light (m = −1) and the secondary light (m = −2) are reflected by the inclined surface 214.

上述のように、傾斜面214は、その傾斜方向が反射面202方向(−z方向)となっているので、入光端面212から入射した光が傾斜面214で反射されると、光の進行方向が反射面202方向となす角度は大きくなる。図4の例では、0次光(m=0)は、傾斜面214で反射した後、臨界角以下で反射面202に入射している。そのため、反射面202でその一部が導光板200から漏出する。また、図示はしないが、反射面202で反射された光も、臨界角以下で傾斜面214に入射するので、傾斜面214からも漏出する。一方、−1次光(m=−1)と−2次光(m=−2)とは、回折格子230により傾斜面214の傾斜方向に偏向されることにより、傾斜部210で導光板200外部に漏出することなく、平坦部220に到達する。   As described above, since the inclined surface 214 is inclined in the direction of the reflecting surface 202 (−z direction), when light incident from the light incident end surface 212 is reflected by the inclined surface 214, the light travels. The angle formed between the direction and the direction of the reflecting surface 202 is increased. In the example of FIG. 4, zero-order light (m = 0) is reflected by the inclined surface 214 and then enters the reflecting surface 202 at a critical angle or less. Therefore, a part of the reflection surface 202 leaks from the light guide plate 200. Although not shown, the light reflected by the reflecting surface 202 also enters the inclined surface 214 at a critical angle or less, and therefore leaks from the inclined surface 214 as well. On the other hand, the −1st order light (m = −1) and the −2nd order light (m = −2) are deflected by the diffraction grating 230 in the inclination direction of the inclined surface 214, so that the light guide plate 200 is formed by the inclined portion 210. The flat portion 220 is reached without leaking outside.

このように、第1実施形態では、入光端面212に回折格子230を形成して入射光を全体として傾斜面214の傾斜方向(−z方向)、すなわち、反射面202方向に偏向させることにより、LED100から射出される光の導光板200への入射効率をより高くするとともに、傾斜部210における導光板200外への光の漏出を抑制することができる。   As described above, in the first embodiment, the diffraction grating 230 is formed on the light incident end surface 212 to deflect the incident light as a whole in the tilt direction (−z direction) of the tilt surface 214, that is, in the direction of the reflection surface 202. In addition, it is possible to further increase the incident efficiency of light emitted from the LED 100 to the light guide plate 200 and to suppress leakage of light to the outside of the light guide plate 200 in the inclined portion 210.

A3.実施例:
図5は、一実施例として評価を行った回折格子500の形状を模式的に示す説明図である。図5(a)は、回折格子500を凸部522が形成されている面から見た様子を示している。図5(b)は、回折格子500を図5(a)の+x方向から見た様子を示しており、図5(c)は、図5(b)の部分拡大図である。また、図5(d)は、図5(a)ないし図5(c)で示す回折格子500に垂直(y方向)に入射した光線の光路を示している。
A3. Example:
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the shape of the diffraction grating 500 evaluated as an example. FIG. 5A shows a state where the diffraction grating 500 is viewed from the surface on which the convex portions 522 are formed. FIG. 5B shows a state where the diffraction grating 500 is viewed from the + x direction of FIG. 5A, and FIG. 5C is a partially enlarged view of FIG. 5B. FIG. 5D shows an optical path of a light beam incident perpendicularly (y direction) to the diffraction grating 500 shown in FIGS. 5A to 5C.

評価を行った回折格子500は、ポリメチルメタクリレート樹脂製の樹脂板510の一方の面に断面が直角三角形状の凸部522が形成された回折格子である。この回折格子500では、凸部522を構成する斜面524が回折格子500の主平面となす角度が40°(すなわち、回折格子500に垂直な方向(y方向)に対して50°)の傾きを持ち、凸部522の頂点528が凸部522の−z方向側に位置している。また、凸部522の間隔(すなわち、格子間隔)を2.69μmとし、高さ(すなわち、格子溝の深さ)を2.25μmとした。   The evaluated diffraction grating 500 is a diffraction grating in which a convex portion 522 having a right-angled triangular cross section is formed on one surface of a resin plate 510 made of polymethyl methacrylate resin. In this diffraction grating 500, the angle between the inclined surface 524 constituting the convex portion 522 and the main plane of the diffraction grating 500 is 40 ° (that is, 50 ° with respect to the direction perpendicular to the diffraction grating 500 (y direction)). The vertex 528 of the convex portion 522 is located on the −z direction side of the convex portion 522. Further, the interval between the convex portions 522 (that is, the lattice interval) was 2.69 μm, and the height (that is, the depth of the lattice groove) was 2.25 μm.

回折格子500の評価としては、図5(d)に示すように回折格子500に垂直に入射した光線について、次数mごとの回折効率をシミュレーションにより評価した。ここで、回折効率とは、入射光の強度に対する回折光の強度の比をいう。なお、次数mの符号は、+z方向に偏向される回折光の次数mを正とし、−z方向に偏向される回折光の次数mを負とするようにとった。以下に示す表1は、入射光の波長λを550nmとしたときの評価結果を示している。
As the evaluation of the diffraction grating 500, as shown in FIG. 5D, the diffraction efficiency for each order m was evaluated by simulation for the light beam perpendicularly incident on the diffraction grating 500. Here, the diffraction efficiency refers to the ratio of the intensity of diffracted light to the intensity of incident light. The sign of the order m is such that the order m of the diffracted light deflected in the + z direction is positive and the order m of the diffracted light deflected in the −z direction is negative. Table 1 shown below shows the evaluation results when the wavelength λ of the incident light is 550 nm.

表1に示すように、図5(a)ないし図5(c)で示す回折格子500では、次数mが−2の場合の回折効率が62.83%と最も高くなり、他の次数mの回折効率は最大でも−1次の7.00%であった。このことから、回折格子500を用いることにより、入射光の大部分を−z方向に偏向させ得ることが分かった。   As shown in Table 1, the diffraction grating 500 shown in FIGS. 5A to 5C has the highest diffraction efficiency of 62.83% when the order m is −2, and the other orders m The diffraction efficiency was -1st order 7.00% at the maximum. From this, it was found that by using the diffraction grating 500, most of the incident light can be deflected in the −z direction.

次いで、LED100(図2)の発光面132側に回折格子500を配置することによる遠視野特性の変化を評価した。評価では、まず、シミュレーションを用いて遠視野特性を表す遠視野像を取得した。ここで、遠視野像とは、2軸方向の遠視野特性を二次元的に表す画像である。図6は、シミュレーションの条件とその結果を示す説明図である。図6(a)は、シミュレーションを行った際のLED100および回折格子500の配置を示している。図6(a)に示すように、実施例においては、LED100の発光面132(図2)に凸部522の形成面を対向させて回折格子500を配置した。図6(b)は、比較例として回折格子500を配置しないときの遠視野像を示し、図6(c)は、実施例における遠視野像を示している。なお、図6(b)および図6(c)において、外周の白円は、LED100の発光面132に水平な方向(z−x平面上の方向)を表し、xyzの各方向は、白円の中心における方向を表している。   Next, the change in far-field characteristics caused by arranging the diffraction grating 500 on the light emitting surface 132 side of the LED 100 (FIG. 2) was evaluated. In the evaluation, first, a far-field image representing far-field characteristics was obtained using simulation. Here, the far-field image is an image that two-dimensionally represents the far-field characteristics in the biaxial direction. FIG. 6 is an explanatory diagram showing simulation conditions and results. FIG. 6A shows the arrangement of the LED 100 and the diffraction grating 500 when the simulation is performed. As shown in FIG. 6A, in the embodiment, the diffraction grating 500 is disposed with the light emitting surface 132 (FIG. 2) of the LED 100 opposed to the surface on which the convex portion 522 is formed. FIG. 6B shows a far field image when the diffraction grating 500 is not disposed as a comparative example, and FIG. 6C shows a far field image in the example. In FIG. 6B and FIG. 6C, the white circle on the outer periphery represents the direction horizontal to the light emitting surface 132 of the LED 100 (direction on the zx plane), and each direction of xyz is a white circle. Represents the direction at the center of.

図6(b)に示すように、回折格子500がない場合の遠視野像は、LED100(図2)の発光面132に垂直な方向である白円の中心において最も明るくなった。それに対し、回折格子500を配置した実施例では、図6(c)に示すように、中心よりも−z方向にずれた位置で遠視野像が最も明るくなった。このことから、回折格子500を用いることにより、LED100から射出される光を特定の方向(ここでは、−z方向)に偏向し得ることが分かった。   As shown in FIG. 6B, the far-field image without the diffraction grating 500 was brightest at the center of the white circle, which is the direction perpendicular to the light emitting surface 132 of the LED 100 (FIG. 2). On the other hand, in the example in which the diffraction grating 500 is arranged, as shown in FIG. 6C, the far-field image is brightest at a position shifted in the −z direction from the center. From this, it was found that the light emitted from the LED 100 can be deflected in a specific direction (here, the −z direction) by using the diffraction grating 500.

次に、比較例と実施例とのそれぞれについて、シミュレーションと同様の条件で遠視野特性の測定を行った。図7は、遠視野特性の測定結果を示すグラフである。図7において、周方向は、LED100の発光面132(図2)に垂直な方向(y方向)となす角度を表し、径方向は、光強度の相対値(最大値=1)を表している。また、図7の実線は、実施例の遠視野特性を示し、破線は、比較例の遠視野特性を示している。   Next, for each of the comparative example and the example, the far field characteristics were measured under the same conditions as in the simulation. FIG. 7 is a graph showing the measurement results of the far field characteristics. In FIG. 7, the circumferential direction represents the angle formed with the direction (y direction) perpendicular to the light emitting surface 132 (FIG. 2) of the LED 100, and the radial direction represents the relative value (maximum value = 1) of the light intensity. . In addition, the solid line in FIG. 7 indicates the far field characteristic of the example, and the broken line indicates the far field characteristic of the comparative example.

図7に示すように、回折格子500がない場合の遠視野特性は、約0°において最大で、グラフの形状が略円形となった。このように、比較例の配光分布は、通常のLEDの配光分布であるランバート分布であった。それに対し、回折格子500を配置した実施例では、配光分布はランバート分布から外れ、−z方向に強度のピークが移動した。このことから、回折格子500を用いることにより、LED100から射出される光を特定の方向(ここでは、−z方向)に偏向し得ることが確認できた。   As shown in FIG. 7, the far-field characteristic without the diffraction grating 500 is maximum at about 0 °, and the shape of the graph is substantially circular. Thus, the light distribution of the comparative example was a Lambert distribution which is a normal LED light distribution. On the other hand, in the example in which the diffraction grating 500 is disposed, the light distribution is deviated from the Lambertian distribution, and the intensity peak moves in the −z direction. From this, it was confirmed that the light emitted from the LED 100 can be deflected in a specific direction (here, the −z direction) by using the diffraction grating 500.

さらに、第1実施形態の導光板200(図2)について、回折格子230を設けることによる効果をシミュレーションにより調査した。図8は、シミュレーションを行った際の導光板200の形状を示す説明図である。シミュレーションでは、導光板200の形状として、入光端面212の高さを0.58mm、平坦部220の厚みを0.43mm、傾斜部210の長さを1.10mm、傾斜面214と出光面224とのなす角度を7.77°、入光端面212から対向端面222間での距離(全長)を78mmとした。そして、比較例として、入光端面212に回折格子を設けない状態と、実施例として、図5に示す回折格子500と同形状の凸部522を形成した状態とで、傾斜面214および出光面224のそれぞれから射出される光量(光束)を評価した。以下に示す表2は、LED110が射出する光量を同一値としたときの評価結果を示している。なお、表2では、光量を任意単位(AU)で示している。また、変化量は、回折格子230がない状態での射出光量を基準として、回折格子230を設けることによる射出光量の増減割合をパーセントで示している。
Furthermore, the effect of providing the diffraction grating 230 was investigated by simulation for the light guide plate 200 (FIG. 2) of the first embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the shape of the light guide plate 200 when a simulation is performed. In the simulation, as the shape of the light guide plate 200, the height of the light incident end surface 212 is 0.58 mm, the thickness of the flat portion 220 is 0.43 mm, the length of the inclined portion 210 is 1.10 mm, the inclined surface 214 and the light exit surface 224. And the distance (full length) between the light incident end face 212 and the opposing end face 222 was 78 mm. As a comparative example, the inclined surface 214 and the light exit surface are formed in a state in which no diffraction grating is provided on the light incident end face 212 and in a state in which a convex portion 522 having the same shape as the diffraction grating 500 shown in FIG. The amount of light (light flux) emitted from each of 224 was evaluated. Table 2 shown below shows the evaluation results when the amount of light emitted by the LED 110 is the same value. In Table 2, the amount of light is shown in arbitrary units (AU). Further, the amount of change indicates the percentage of increase / decrease in the amount of emitted light by providing the diffraction grating 230 with reference to the amount of emitted light without the diffraction grating 230.

表2に示すように、傾斜面214から射出される光量は、回折格子を設けない比較例では0.042AUであったのに対し、回折格子を設けた実施例では0.024AUまで低下した。また、出光面224から射出される光量は、比較例では35.112AUであったのに対し、実施例では35.806AUまで上昇した。すなわち、入光端面212に回折格子を設けることにより、傾斜面214からの光の漏出は約42%低減され、出光面224から射出される光量は約2%向上した。このことから、入光端面212に傾斜面214の傾斜方向(z方向)について非対称な回折格子を設け、入射光を全体として傾斜面214(図2)の傾斜方向(−z方向)に偏向させることにより、傾斜面214からの光の漏出を抑制するとともに、出光面224から射出される光量を増大させることが可能であることが確認できた。   As shown in Table 2, the amount of light emitted from the inclined surface 214 was 0.042 AU in the comparative example in which the diffraction grating was not provided, but decreased to 0.024 AU in the example in which the diffraction grating was provided. Further, the amount of light emitted from the light exit surface 224 was 35.112 AU in the comparative example, but increased to 35.806 AU in the example. That is, by providing a diffraction grating on the light incident end face 212, light leakage from the inclined surface 214 was reduced by about 42%, and the amount of light emitted from the light exit surface 224 was improved by about 2%. For this reason, a diffraction grating that is asymmetric with respect to the tilt direction (z direction) of the tilted surface 214 is provided on the light incident end surface 212, and the incident light as a whole is deflected in the tilt direction (−z direction) of the tilted surface 214 (FIG. 2). As a result, it was confirmed that light leakage from the inclined surface 214 can be suppressed and the amount of light emitted from the light exit surface 224 can be increased.

B.第2実施形態:
図9は、第2実施形態における導光板200aの構成を示す説明図である。図9(a)は、導光板200aの全体を示す斜視図であり、図9(b)は、図9(a)において点線で囲まれた領域を拡大した部分拡大図である。第2実施形態は、導光板200aの入光端面212aの形状が異なる点で、第1実施形態と異なっている。他の点は、第1実施形態と同様である。
B. Second embodiment:
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the configuration of the light guide plate 200a in the second embodiment. FIG. 9A is a perspective view showing the entire light guide plate 200a, and FIG. 9B is a partially enlarged view of an area surrounded by a dotted line in FIG. 9A. The second embodiment is different from the first embodiment in that the shape of the light incident end surface 212a of the light guide plate 200a is different. Other points are the same as in the first embodiment.

具体的に、第2実施形態では、LED100(図2)と対向する入光端面212aに三角柱状の複数のプリズム240が形成されている。これらの複数のプリズム240は、入光端面212aの長手方向(x方向)に間隔を空けて配置されている。これにより、入光端面212aは、隣り合うプリズム240の間の間隙面242と、各プリズム240が有する2つのプリズム面244,246とにより構成される。間隙面242には、図9(b)に示すように、第1実施形態と同様の形状を有する回折格子が形成されている。   Specifically, in the second embodiment, a plurality of triangular prisms 240 are formed on the light incident end face 212a facing the LED 100 (FIG. 2). The plurality of prisms 240 are arranged at intervals in the longitudinal direction (x direction) of the light incident end surface 212a. Thus, the light incident end surface 212a is configured by the gap surface 242 between the adjacent prisms 240 and the two prism surfaces 244 and 246 that each prism 240 has. As shown in FIG. 9B, a diffraction grating having a shape similar to that of the first embodiment is formed on the gap surface 242.

このとき、プリズム240のプリズム面244,246に光線が入射すると、入射した光線は、その入射方向に応じて入光端面212aの長手方向(x方向)に屈折される。これにより、第2実施形態では、LED100から射出された光は、入光端面212aの長手方向に広げられるので、出光面224から射出される光のx方向の強度がより均一となる。   At this time, when a light beam is incident on the prism surfaces 244 and 246 of the prism 240, the incident light beam is refracted in the longitudinal direction (x direction) of the light incident end surface 212a according to the incident direction. Thereby, in 2nd Embodiment, since the light inject | emitted from LED100 is spread in the longitudinal direction of the light-incidence end surface 212a, the intensity | strength of the x direction of the light inject | emitted from the light-emitting surface 224 becomes more uniform.

また、間隙面242に傾斜面214の傾斜方向(z方向)について非対称な回折格子を形成することにより、間隙面242に入射した光は、全体として傾斜面214(図2)の傾斜方向に偏向される。そのため、第1実施形態と同様に、間隙面242への入射光が傾斜面214から漏出することを抑制することができる。   Further, by forming a diffraction grating asymmetric with respect to the inclination direction (z direction) of the inclined surface 214 on the gap surface 242, the light incident on the gap surface 242 is deflected in the inclination direction of the inclined surface 214 (FIG. 2) as a whole. Is done. Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to prevent light incident on the gap surface 242 from leaking from the inclined surface 214.

このように、第2実施形態は、間隙面242に入射した光が傾斜面214から漏出することを抑制するとともに、出光面224から射出される光のx方向の強度をより均一にできる点で、第1実施形態よりも好ましい。一方、第1実施形態は、入光端面212に入射した光全体について、傾斜面214からの漏出を抑制することができる点で、第2実施形態よりも好ましい。   As described above, the second embodiment can suppress the light incident on the gap surface 242 from leaking from the inclined surface 214 and can make the intensity in the x direction of the light emitted from the light exit surface 224 more uniform. More preferable than the first embodiment. On the other hand, 1st Embodiment is more preferable than 2nd Embodiment at the point which can suppress the leakage from the inclined surface 214 about the whole light which injected into the light-incidence end surface 212. FIG.

なお、第2実施形態では、間隙面242のみに回折格子を形成しているが、間隙面242に加えプリズム面244,246に回折格子を形成しても良い。但し、プリズム面244,246に回折格子を形成する場合、導光板を形成するための金型などの作製が必ずしも容易でない。そのため、より容易に導光板200aを形成することが可能である点で、間隙面242のみに回折格子を形成するのが好ましい。   In the second embodiment, the diffraction grating is formed only on the gap surface 242, but the diffraction grating may be formed on the prism surfaces 244 and 246 in addition to the gap surface 242. However, when a diffraction grating is formed on the prism surfaces 244 and 246, it is not always easy to manufacture a mold or the like for forming the light guide plate. Therefore, it is preferable to form a diffraction grating only on the gap surface 242 in that the light guide plate 200a can be formed more easily.

C.回折格子の変形例:
第1実施形態では、図2に示すように、導光板200の入光端面212の全面に回折格子230を形成しているが、回折格子は、一般に、LED100の発光面132と導光板200の入光端面212との間に設けられ、LED100の射出光を全体として傾斜面214の傾斜方向に偏向させればよく、回折格子の構成は、以下の変形例で示すように種々変形することが可能である。
C. Variations of diffraction grating:
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the diffraction grating 230 is formed on the entire surface of the light incident end surface 212 of the light guide plate 200. In general, the diffraction grating is composed of the light emitting surface 132 of the LED 100 and the light guide plate 200. It is provided between the light incident end surface 212 and the light emitted from the LED 100 may be deflected as a whole in the tilt direction of the tilted surface 214, and the configuration of the diffraction grating can be variously modified as shown in the following modifications. Is possible.

C1.回折格子の第1の変形例:
図10は、第1の変形例における回折格子230bの構成を示す部分断面図である。第1の変形例では、図10に示すように、LED100の射出光が通過する領域である入光端面212bのうち、回折格子230bを入光端面212bの傾斜面214側の領域にのみ形成し、反射面202側の領域には回折格子230bを形成していない。他の点は、第1実施形態と同様である。
C1. First modification of the diffraction grating:
FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the diffraction grating 230b in the first modification. In the first modified example, as shown in FIG. 10, the diffraction grating 230b is formed only in the region on the inclined surface 214 side of the light incident end surface 212b in the light incident end surface 212b that is a region through which the light emitted from the LED 100 passes. The diffraction grating 230b is not formed in the region on the reflective surface 202 side. Other points are the same as in the first embodiment.

一般に、反射面202側において入射した光は、傾斜面214に到達せず、あるいは、平坦部220に近い位置で傾斜面214に到達するので、傾斜面214からの漏出は少ない。一方、傾斜面214側において入射した光は、回折格子230bにより傾斜面214の傾斜方向に偏向されるので、傾斜面214からの光の漏出が抑制される。そのため、回折格子230bを入光端面212bの傾斜面214側にのみ形成しても、傾斜面214からの光の漏出を抑制することができる。   In general, the light incident on the reflecting surface 202 side does not reach the inclined surface 214 or reaches the inclined surface 214 at a position close to the flat portion 220, so that leakage from the inclined surface 214 is small. On the other hand, the light incident on the inclined surface 214 side is deflected in the inclination direction of the inclined surface 214 by the diffraction grating 230b, so that leakage of light from the inclined surface 214 is suppressed. Therefore, even if the diffraction grating 230b is formed only on the inclined surface 214 side of the light incident end surface 212b, leakage of light from the inclined surface 214 can be suppressed.

第1の変形例のように、回折格子230bを入光端面212bの一部にのみ形成する場合、導光板200bを形成するための金型等の加工量を低減することができる。そのため、第1の変形例の導光板200bは、入光端面212の全面に回折格子230を形成した第1実施形態の導光板200よりも、より容易に製造することが可能となる。一方、第1実施形態は、反射面202側において入射した光についても傾斜面214の傾斜方向に偏向することにより、傾斜面214への光の到達をより確実に抑制することができる。そのため、傾斜面214からの光の漏出をより確実に抑制することができる。   When the diffraction grating 230b is formed only on a part of the light incident end face 212b as in the first modification, it is possible to reduce the processing amount of a mold or the like for forming the light guide plate 200b. Therefore, the light guide plate 200b of the first modification can be manufactured more easily than the light guide plate 200 of the first embodiment in which the diffraction grating 230 is formed on the entire surface of the light incident end surface 212. On the other hand, according to the first embodiment, the light incident on the reflecting surface 202 side is also deflected in the tilt direction of the tilted surface 214, so that the arrival of light on the tilted surface 214 can be more reliably suppressed. Therefore, light leakage from the inclined surface 214 can be more reliably suppressed.

また、第1実施形態のように、入光端面212の全面に回折格子230を設けると、反射面202側の領域において反射面202方向(傾斜面214の傾斜方向)に傾いて入射した光が、回折格子230によりさらに反射面202方向に偏向される。そして、偏向された光が反射面202で反射された後、小さい入射角度で傾斜面214に到達し、傾斜面214から漏出する虞がある。そのため、第1の変形例のように、入光端面212bの反射面202側の領域に回折格子230bを設けないことにより、反射面202側の領域において反射面202方向(傾斜面214の傾斜方向)に傾いて入射した光が、回折格子230bによりさらに反射面202方向に偏向され、傾斜面214から漏出することを抑制することができる。   In addition, when the diffraction grating 230 is provided on the entire surface of the light incident end face 212 as in the first embodiment, light incident on the reflecting surface 202 side in an inclined direction toward the reflecting surface 202 (inclination direction of the inclined surface 214) is incident. The light is further deflected in the direction of the reflecting surface 202 by the diffraction grating 230. Then, after the deflected light is reflected by the reflecting surface 202, it may reach the inclined surface 214 at a small incident angle and leak from the inclined surface 214. Therefore, unlike the first modification, by not providing the diffraction grating 230b in the region on the reflecting surface 202 side of the light incident end surface 212b, the reflecting surface 202 direction (inclination direction of the inclined surface 214) in the region on the reflecting surface 202 side. ) Is incident on the reflecting surface 202 and is prevented from leaking out from the inclined surface 214.

なお、第1の変形例では、入光端面212bにプリズムを形成していないが、第2実施形態のように入光端面212aにプリズム240を形成した場合においても、傾斜面214側にのみ回折格子を形成するものとしても良い。   In the first modification, no prism is formed on the light incident end surface 212b. However, even when the prism 240 is formed on the light incident end surface 212a as in the second embodiment, diffraction is performed only on the inclined surface 214 side. A lattice may be formed.

C2.回折格子の第2の変形例:
図11は、第2の変形例における回折格子610の構成を示す部分断面図である。第2の変形例では、図11に示すように、導光板200cの入光端面212cには回折格子を形成せず、回折格子610が形成されたフィルム600を、入光端面212cとLED100の発光面132との間に配置している。他の点は、第1実施形態と同様である。
C2. Second modification of the diffraction grating:
FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the diffraction grating 610 in the second modification. In the second modification, as shown in FIG. 11, no diffraction grating is formed on the light incident end face 212 c of the light guide plate 200 c, and the film 600 on which the diffraction grating 610 is formed is used as the light emission of the light incident end face 212 c and the LED 100. It is arranged between the surface 132. Other points are the same as in the first embodiment.

回折格子610を形成したフィルム600は、ロール転写等の周知の転写技術を用いて形成することができる。この場合、ロールツーロール方式等の生産方法で大面積のフィルムを製造することができるので、予め大面積のフィルムを形成し、そのフィルムから所定の大きさのフィルムを切り出すことにより、より安価に第2の変形例のフィルム600を作製することができる。   The film 600 on which the diffraction grating 610 is formed can be formed using a known transfer technique such as roll transfer. In this case, since a large-area film can be produced by a production method such as a roll-to-roll system, a large-area film is formed in advance, and a film of a predetermined size is cut out from the film, thereby reducing the cost. The film 600 of the second modification can be produced.

また、第2の変形例では、回折格子610を導光板200cとは別個の部材であるフィルム600に形成することにより、導光板200cの形状によらず、入光端面212cと発光面132との間に回折格子610を配置することができる。そのため、既存の導光板をほとんど変更することなく使用することができる。また、第2実施形態のように入光端面212aにプリズム240を形成する場合においても、LED100からの射出光全体を回折格子610に入射させることができる。この場合、プリズム240間の間隙面242を省略することも可能であるので出光面224から射出される光のx方向の強度をさらに均一化することがより容易となるとともに、LED100からの射出光全体について傾斜面214からの漏出を抑制することができる。   In the second modification, the diffraction grating 610 is formed on the film 600, which is a separate member from the light guide plate 200c, so that the light incident end surface 212c and the light emitting surface 132 are not affected by the shape of the light guide plate 200c. A diffraction grating 610 can be disposed therebetween. Therefore, the existing light guide plate can be used with almost no change. Even when the prism 240 is formed on the light incident end face 212a as in the second embodiment, the entire light emitted from the LED 100 can be incident on the diffraction grating 610. In this case, since it is possible to omit the gap surface 242 between the prisms 240, it becomes easier to make the intensity in the x direction of the light emitted from the light exit surface 224 more uniform and the light emitted from the LED 100. Leakage from the inclined surface 214 can be suppressed as a whole.

さらに、第2の変形例では、回折格子610を導光板200cとは別個の部材であるフィルム600に形成することにより、LED100の配光特性や導光板200cの光学特性等に応じてより適切な回折特性を有する回折格子610を用いることができるので、傾斜面214側からの光の漏出や、出光面224からの射出光量のむらの発生をより効果的に抑制することが可能となる。   Furthermore, in the second modification, the diffraction grating 610 is formed on the film 600 that is a separate member from the light guide plate 200c, so that the light distribution characteristics of the LED 100 and the optical characteristics of the light guide plate 200c are more appropriate. Since the diffraction grating 610 having diffraction characteristics can be used, it is possible to more effectively suppress the leakage of light from the inclined surface 214 side and the occurrence of unevenness in the amount of light emitted from the light exit surface 224.

なお、第2の変形例では、フィルム600の全面に回折格子610を形成しているが、第1の変形例と同様に、フィルム600の全面(LED100の射出光の通過領域)のうちの傾斜面214側の一部の領域にのみ回折格子610を形成しても良い。また、傾斜面214側の一部の領域にのみ全面に回折格子610が形成されたフィルム600を配置してもよい。後者の場合、回折格子610が形成されておらず、厚みが回折格子610を形成したフィルムと同程度のフィルムを反射面202側に配置しても良い。   In the second modified example, the diffraction grating 610 is formed on the entire surface of the film 600. However, as in the first modified example, the inclination of the entire surface of the film 600 (the region through which the emitted light from the LED 100 passes). The diffraction grating 610 may be formed only in a partial region on the surface 214 side. Further, the film 600 having the diffraction grating 610 formed on the entire surface may be disposed only in a partial region on the inclined surface 214 side. In the latter case, the diffraction grating 610 is not formed, and a film having the same thickness as the film on which the diffraction grating 610 is formed may be disposed on the reflecting surface 202 side.

C3.回折格子の第3の変形例:
図12は、第3の変形例における回折格子140の構成と機能を示す説明図である。図12(a)は、第3の変形例における回折格子140の構成を示す部分断面図であり、図12(b)は、図12(a)において点線で囲んだ領域を拡大した拡大断面図である。
C3. Third modification of the diffraction grating:
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the configuration and function of the diffraction grating 140 in the third modification. 12A is a partial cross-sectional view showing the configuration of the diffraction grating 140 in the third modification, and FIG. 12B is an enlarged cross-sectional view in which the region surrounded by the dotted line in FIG. 12A is enlarged. It is.

第3の変形例では、図12(a)に示すように、導光板200cの入光端面212cには回折格子を形成せず、LED100dの発光面132dに回折格子140を形成している。発光面132dに回折格子140を形成したLED100dは、トランスファーモールディングやコンプレッションモールディング等の金型を使用する封止技術を用いて封止部130dを形成することにより作製することができる。   In the third modification, as shown in FIG. 12A, the diffraction grating 140 is formed on the light emitting surface 132d of the LED 100d without forming the diffraction grating on the light incident end surface 212c of the light guide plate 200c. The LED 100d in which the diffraction grating 140 is formed on the light emitting surface 132d can be manufactured by forming the sealing portion 130d using a sealing technique using a mold such as transfer molding or compression molding.

第3の変形例では、回折格子140を構成する凸部142は、発光面132dの導光板200c側に形成され、LED100dからの射出光は凸部142の形成方向に進行する。このように、第3の変形例では、光線の進行方向と凸部の形成方向が上記各実施形態と異なるので、上記各実施形態における凸部と異なる断面形状の凸部142を形成している。具体的には、図12(b)に示すように、凸部142は、傾斜が急な反射面202側の面144と、傾斜が緩やかな傾斜面214側の面146とによって構成されている。そのため、凸部142の頂点148は、凸部142の傾斜面214側に位置している。   In the third modification, the convex portion 142 constituting the diffraction grating 140 is formed on the light guide surface 200c side of the light emitting surface 132d, and the light emitted from the LED 100d travels in the direction in which the convex portion 142 is formed. As described above, in the third modification example, the traveling direction of the light beam and the forming direction of the convex portion are different from those of the above-described embodiments, and thus the convex portion 142 having a different cross-sectional shape from the convex portion in each of the above-described embodiments is formed. . Specifically, as shown in FIG. 12B, the convex portion 142 includes a surface 144 on the reflecting surface 202 side having a steep inclination and a surface 146 on the inclined surface 214 side having a gentle inclination. . Therefore, the vertex 148 of the convex portion 142 is located on the inclined surface 214 side of the convex portion 142.

図12(c)は、LED100dに回折格子140を設けることにより配光特性が変化する様子を示している。図12(c)において、破線は回折格子140が形成されていないLED100の遠視野特性を示し、実線は発光面132dに回折格子140を形成したLED100dの遠視野特性を示している。図12(c)に示すように、回折格子140が形成されていないLED100の射出光の強度は、光軸O−O方向において最大となる。一方、図12(b)に示す回折格子140を形成したLED100dの射出光の強度は、光軸O−Oよりも傾斜面214の傾斜方向(−z方向)に傾いた方向で最大となる。   FIG. 12C shows a state in which the light distribution characteristic is changed by providing the LED 100d with the diffraction grating 140. FIG. In FIG. 12C, the broken line indicates the far field characteristic of the LED 100 in which the diffraction grating 140 is not formed, and the solid line indicates the far field characteristic of the LED 100d in which the diffraction grating 140 is formed on the light emitting surface 132d. As shown in FIG. 12C, the intensity of the emitted light from the LED 100 in which the diffraction grating 140 is not formed becomes maximum in the optical axis OO direction. On the other hand, the intensity of the light emitted from the LED 100d on which the diffraction grating 140 shown in FIG. 12B is formed becomes maximum in the direction inclined in the inclination direction (−z direction) of the inclined surface 214 with respect to the optical axis OO.

このように、LED100dの発光面132dに回折格子140を設けることによっても、LED100dの射出光を全体として傾斜面214の傾斜方向(反射面202方向)に偏向させることができる。そのため、第3の変形例によっても傾斜面214からの光の漏出を低減することができる。   As described above, by providing the diffraction grating 140 on the light emitting surface 132d of the LED 100d, it is possible to deflect the emitted light of the LED 100d as a whole in the direction of inclination of the inclined surface 214 (direction of the reflecting surface 202). Therefore, leakage of light from the inclined surface 214 can also be reduced by the third modification.

また、第3の変形例では、回折格子140をLED100dの発光面132dに形成することにより、導光板200cの形状によらず、回折格子140により偏向された光を入光端面212cに入射させることができる。そのため、第2の変形例と同様に、既存の導光板をほとんど変更することなく使用することができる。また、第2実施形態のように入光端面212aにプリズム240を形成する場合においても、偏向された光を入光端面212aに入射させることができる。そのため、プリズム240間の間隙面242を省略することも可能であるので出光面224から射出される光のx方向の強度をさらに均一化することがより容易となるとともに、LED100dからの射出光全体について傾斜面214からの漏出を抑制することができる。   Further, in the third modification, by forming the diffraction grating 140 on the light emitting surface 132d of the LED 100d, the light deflected by the diffraction grating 140 is made incident on the light incident end surface 212c regardless of the shape of the light guide plate 200c. Can do. Therefore, the existing light guide plate can be used with almost no change as in the second modification. Further, even when the prism 240 is formed on the light incident end surface 212a as in the second embodiment, the deflected light can be incident on the light incident end surface 212a. Therefore, it is possible to omit the gap surface 242 between the prisms 240, so that it becomes easier to further uniform the intensity in the x direction of the light emitted from the light exit surface 224, and the entire light emitted from the LED 100d. Leakage from the inclined surface 214 can be suppressed.

なお、第3の変形例では、発光面132dの全面に回折格子140を形成しているが、第1の変形例と同様に、発光面132dの全面(LED100dの射出光の通過領域)のうちの傾斜面214側の一部の領域にのみ回折格子140を形成しても良い。この場合においても、第1の変形例と同様に、封止に使用する金型等の加工量を低減することができるので、より容易に回折格子140が形成されたLED100dを製造することができる。   In the third modified example, the diffraction grating 140 is formed on the entire surface of the light emitting surface 132d. However, as in the first modified example, of the entire surface of the light emitting surface 132d (the region through which the light emitted from the LED 100d passes). The diffraction grating 140 may be formed only in a partial region on the inclined surface 214 side. Also in this case, as in the first modification, the amount of processing of a mold or the like used for sealing can be reduced, and thus the LED 100d in which the diffraction grating 140 is formed can be manufactured more easily. .

D.変形例:
なお、この発明は上記各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
D. Variations:
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

D1.変形例1: D1. Modification 1:

上記各実施形態および回折格子の各変形例では、LED100,100dの発光面132,132dと入光端面212,212a〜212cとの間に単一種類の回折格子230,230b,610,140を設けているが、LED100,100dの射出光が通過する領域のうちの部分領域ごとに異なる種類の回折格子を設けるものとしても良い。例えば、入光端面の傾斜面214側の領域と入光端面212の反射面202側の領域とで、回折特性の異なる回折格子を設けることも可能である。この場合、傾斜面214側の領域に格子間隔が短い回折格子を形成し、反射面202側の領域に格子間隔が長い回折格子を形成するものとしても良い。この場合、傾斜面214方向に傾いて入射した光の傾斜面214からの漏出が抑制可能であるとともに、反射面202に近い領域から入射した光については、偏向量を小さくすることで、回折格子の第1の変形例のように、反射面202側の領域において反射面202方向(傾斜面214の傾斜方向)に傾いて入射した光が、回折格子230bによりさらに反射面202方向に偏向され、傾斜面214から漏出することを抑制することができる。   In each of the above embodiments and each modification of the diffraction grating, a single type of diffraction grating 230, 230b, 610, 140 is provided between the light emitting surfaces 132, 132d of the LEDs 100, 100d and the light incident end surfaces 212, 212a-212c. However, a different type of diffraction grating may be provided for each partial region of the region through which the light emitted from the LEDs 100 and 100d passes. For example, it is possible to provide diffraction gratings having different diffraction characteristics between the region on the inclined surface 214 side of the light incident end surface and the region on the reflective surface 202 side of the light incident end surface 212. In this case, a diffraction grating having a short grating interval may be formed in the region on the inclined surface 214 side, and a diffraction grating having a long grating interval may be formed in the region on the reflecting surface 202 side. In this case, it is possible to suppress leakage of light incident in the direction of the inclined surface 214 from the inclined surface 214, and to reduce the amount of deflection of light incident from a region close to the reflecting surface 202, thereby reducing the diffraction grating. As in the first modification example, the light incident on the reflection surface 202 side in the direction of the reflection surface 202 (inclination direction of the inclined surface 214) is further deflected in the direction of the reflection surface 202 by the diffraction grating 230b. Leakage from the inclined surface 214 can be suppressed.

D2.変形例2:
上記各実施形態および回折格子の各変形例では、傾斜面214を出光面224側に設けているが、反射面202側に傾斜面を設け、出光面224側を平坦とすることも可能である。この場合においても、回折格子によりLEDからの射出光を全体として傾斜面214の傾斜方向に偏向させることにより、傾斜面からの光の漏出を抑制することができる。但し、この場合、図1に示すように拡散シート300および集光シート400を積層することによる厚みの増大分に傾斜面を設けることによる導光板200の厚みの増大分が加わることにより、面状照明装置10の厚みが増大する。そのため、上記各実施形態および回折格子の各変形例に示すように、傾斜面214を出光面224側に設けるのがより好ましい。
D2. Modification 2:
In each of the above embodiments and each modification of the diffraction grating, the inclined surface 214 is provided on the light exit surface 224 side. However, it is also possible to provide an inclined surface on the reflection surface 202 side and make the light exit surface 224 side flat. . Even in this case, light leakage from the inclined surface can be suppressed by deflecting light emitted from the LED as a whole in the inclined direction of the inclined surface 214 by the diffraction grating. However, in this case, as shown in FIG. 1, the increase in thickness of the light guide plate 200 due to the provision of the inclined surface is added to the increase in thickness due to the lamination of the diffusion sheet 300 and the light collecting sheet 400. The thickness of the illumination device 10 increases. Therefore, it is more preferable to provide the inclined surface 214 on the light exit surface 224 side, as shown in each of the above embodiments and each modification of the diffraction grating.

D3.変形例3:
上記各実施形態および変形例では、LED100,100dから射出される光を全体として傾斜面214の傾斜方向に偏向させるために回折格子230,230b,610,140を用いているが、回折格子230,230b,610,140に替えて種々の回折光学素子を用いることも可能である。回折光学素子としては、例えば、ホログラムを用いてフォトポリマ材料に形成されるホログラフィック光学素子を使用することも可能である。但し、回折格子230,230b,610,140は、ダイヤモンドバイトを用いた切削により金型に溝を形成することにより作製することができるので、ホログラフィック光学素子よりも容易に作成することができる。
D3. Modification 3:
In each of the above embodiments and modifications, the diffraction gratings 230, 230b, 610, and 140 are used to deflect the light emitted from the LEDs 100 and 100d as a whole in the inclination direction of the inclined surface 214. It is also possible to use various diffractive optical elements in place of 230b, 610, and 140. As the diffractive optical element, for example, a holographic optical element formed on a photopolymer material using a hologram can be used. However, since the diffraction gratings 230, 230b, 610, and 140 can be produced by forming grooves in the mold by cutting using a diamond tool, they can be produced more easily than holographic optical elements.

D4.変形例4:
上記各実施形態および変形例では、面状照明装置10の光源として略点光源のLED100,100dを用いているが、光源としては、このようなLED100,100dの他、LEDアレイ、冷陰極線管、あるいはエレクトロルミネッセンス(EL:Electro Luminescence)素子などの種々の発光素子を使用することも可能である。
D4. Modification 4:
In each of the above-described embodiments and modifications, substantially point light source LEDs 100 and 100d are used as the light source of the surface illumination device 10, but as the light source, in addition to the LEDs 100 and 100d, an LED array, a cold cathode ray tube, Or various light emitting elements, such as an electroluminescence (EL: Electro Luminescence) element, can also be used.

10…面状照明装置
100…LED
110…LEDチップ
120…ランプハウス
122…凹部
130,130d…封止部
132,132d…発光面
140…回折格子
142…凸部
144,146…面
148…頂点
200,200a,200b,200c…導光板
202…反射面
210…傾斜部
212,212a,212b,212c…入光端面
214…傾斜面
220…平坦部
222…対向端面
224…出光面
230,230b…回折格子
232…凸部
240…プリズム
242…間隙面
244,246…プリズム面
300…拡散シート
400…集光シート
500…回折格子
510…樹脂板
522…凸部
524…斜面
528…頂点
600…フィルム
610…回折格子
10 ... Planar illumination device 100 ... LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 ... LED chip 120 ... Lamp house 122 ... Concave part 130, 130d ... Sealing part 132, 132d ... Light emission surface 140 ... Diffraction grating 142 ... Convex part 144, 146 ... Surface 148 ... Apex 200, 200a, 200b, 200c ... Light guide plate 202 ... Reflecting surface 210 ... Inclined portion 212, 212a, 212b, 212c ... Light incident end surface 214 ... Inclined surface 220 ... Flat portion 222 ... Opposing end surface 224 ... Light exiting surface 230, 230b ... Diffraction grating 232 ... Convex portion 240 ... Prism 242 ... Gap surface 244,246 ... Prism surface 300 ... Diffusion sheet 400 ... Condensing sheet 500 ... Diffraction grating 510 ... Resin plate 522 ... Convex part 524 ... Slope 528 ... Vertex 600 ... Film 610 ... Diffraction grating

Claims (9)

面状照明装置であって、
光源と、
前記光源から射出された光が入射する入光端面、および該入光端面から入射した光を射出する出光面を有する導光板と、
前記光源と前記入光端面との間に設けられた回折光学素子と
を備え、
前記導光板は、前記入光端面側に配置され、前記入光端面に向かうほど厚みが漸増するように傾斜面が設けられた傾斜部を有し、
前記回折光学素子は、前記光源から射出された光を全体として前記傾斜面の傾斜方向に偏向させる、
面状照明装置。
A planar lighting device,
A light source;
A light guide plate having a light incident end surface on which light emitted from the light source is incident, and a light output surface that emits light incident from the light incident end surface;
A diffractive optical element provided between the light source and the light incident end face;
The light guide plate is disposed on the light incident end surface side, and has an inclined portion provided with an inclined surface so that the thickness gradually increases toward the light incident end surface,
The diffractive optical element deflects the light emitted from the light source as a whole in the inclination direction of the inclined surface,
Planar lighting device.
前記回折光学素子は、前記回折光学素子により前記傾斜方向に偏向される所定の次数の回折光の回折効率が他の次数の回折光の回折効率よりも高い、請求項1に記載の面状照明装置。   2. The planar illumination according to claim 1, wherein the diffractive optical element has a diffraction efficiency of a diffracted light of a predetermined order deflected in the tilt direction by the diffractive optical element is higher than a diffraction efficiency of a diffracted light of another order. apparatus. 前記回折光学素子は、前記入光端面の長手方向に延びるリッジ状の凸部が形成された回折格子である、請求項1または2に記載の面状照明装置。   3. The planar illumination device according to claim 1, wherein the diffractive optical element is a diffraction grating in which a ridge-shaped convex portion extending in a longitudinal direction of the light incident end surface is formed. 前記凸部は、前記傾斜方向について非対称な断面形状を有する、請求項3に記載の面状照明装置。   The planar illumination device according to claim 3, wherein the convex portion has an asymmetric cross-sectional shape with respect to the tilt direction. 前記回折光学素子は、前記光源から射出された光が通過する領域のうちの前記傾斜面側の部分領域に設けられている、請求項1ないし4のいずれかに記載の面状照明装置。   5. The planar illumination device according to claim 1, wherein the diffractive optical element is provided in a partial region on the inclined surface side in a region through which light emitted from the light source passes. 面状照明装置であって、
前記入光端面には、複数のプリズムが前記入光端面の長手方向に沿って離間して設けられており、
前記回折光学素子は、前記入光端面の隣り合うプリズムの間の面に設けられている、
請求項1ないし5のいずれかに記載の面状照明装置。
A planar lighting device,
The light incident end face is provided with a plurality of prisms separated along the longitudinal direction of the light incident end face,
The diffractive optical element is provided on a surface between adjacent prisms of the light incident end surface,
The planar illumination device according to any one of claims 1 to 5.
前記回折光学素子は、前記光源の発光面に設けられている、請求項1ないし5のいずれかに記載の面状照明装置。   6. The planar illumination device according to claim 1, wherein the diffractive optical element is provided on a light emitting surface of the light source. 前記回折光学素子は、前記光源と前記入光端面との間に配置されたフィルムに設けられている、請求項1ないし5のいずれかに記載の面状照明装置。   The planar illuminating device according to any one of claims 1 to 5, wherein the diffractive optical element is provided on a film disposed between the light source and the light incident end surface. 前記傾斜面は、前記出光面側に設けられている、請求項1ないし8のいずれかに記載の面状照明装置。   The planar illumination device according to any one of claims 1 to 8, wherein the inclined surface is provided on the light exit surface side.
JP2011246019A 2011-11-10 2011-11-10 Plane surface lighting device Pending JP2013101892A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011246019A JP2013101892A (en) 2011-11-10 2011-11-10 Plane surface lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011246019A JP2013101892A (en) 2011-11-10 2011-11-10 Plane surface lighting device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013101892A true JP2013101892A (en) 2013-05-23

Family

ID=48622321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011246019A Pending JP2013101892A (en) 2011-11-10 2011-11-10 Plane surface lighting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013101892A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016085329A (en) * 2014-10-24 2016-05-19 株式会社ジャパンディスプレイ Liquid crystal display
US20160187561A1 (en) * 2014-12-31 2016-06-30 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. An Ultrathin Planar Light Source Apparatus
WO2016106915A1 (en) * 2014-12-31 2016-07-07 深圳市华星光电技术有限公司 Ultra-thin surface light source device
JP2017016747A (en) * 2015-06-26 2017-01-19 株式会社共立電照 Luminaire

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016085329A (en) * 2014-10-24 2016-05-19 株式会社ジャパンディスプレイ Liquid crystal display
US10578922B2 (en) 2014-10-24 2020-03-03 Japan Display Inc. Liquid crystal display device
US20160187561A1 (en) * 2014-12-31 2016-06-30 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. An Ultrathin Planar Light Source Apparatus
WO2016106915A1 (en) * 2014-12-31 2016-07-07 深圳市华星光电技术有限公司 Ultra-thin surface light source device
US9563002B2 (en) * 2014-12-31 2017-02-07 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Ultrathin planar light source apparatus
JP2017016747A (en) * 2015-06-26 2017-01-19 株式会社共立電照 Luminaire

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110959129B (en) lighting device
US8376601B2 (en) Backlight unit and display unit
US8550687B2 (en) Light guide plate, surface light source device and transmissive display apparatus
US7988340B2 (en) Prism sheet and backlight module
WO2010010749A1 (en) Backlight unit and liquid crystal display device
JP2005135844A (en) Optical element and backlight device
JP5116712B2 (en) Liquid crystal display
US8118467B2 (en) Light guide plate and edge-lighting type backlight module
JP2008010291A (en) Light guide plate, back light unit, and display device equipped with its back light unit
JP2006093104A (en) Lighting system, and display device using the same
KR101268960B1 (en) backlight unit
US10416367B2 (en) Front light module and display module
CN113495386B (en) Lighting device and display device
US20090256996A1 (en) Light guide plate, display device, and electronic apparatus with display
JP2010040415A (en) Back light unit and liquid crystal display
JP2011108520A (en) Planar lighting device
JP2013101892A (en) Plane surface lighting device
KR20180086225A (en) Head-up display device and production method thereof
US8998475B2 (en) Lighting system and display device
JP6406220B2 (en) Surface light source device, display device, and electronic device
JP6216745B2 (en) Surface illumination device and optical apparatus
JP4389529B2 (en) Surface illumination device and light guide plate
JP6490136B2 (en) Surface lighting device
US7674008B2 (en) Light emitting device and panel
JP2010287556A (en) Lighting device and display including the same