JP3142808B2

JP3142808B2 - 面発光装置

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Publication number: JP3142808B2
Application number: JP09346703A
Authority: JP
Inventors: 秀延一松
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2001-03-07
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: JPH11175009A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯電話
機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants ），ハンド
ヘルドＧＰＳ（Global Positioning System ）等の各種
携帯機器の液晶パネルの照明用光源として最適なＬＥＤ
（発光ダイオード）光源を用いた面発光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば携帯電話機、ＰＤＡ，ハンドヘル
ドＧＰＳ等の携帯機器は、表示部である液晶パネル面を
照明する面発光装置を装備している。

【０００３】図１１はこの種の携帯機器に用いられる面
発光装置の概略構成を示す。この面発光装置は、棒状の
ＬＥＤ光源５１と、導光部材５２と、反射部材５３とを
備えて概略構成される。ＬＥＤ光源５１は、長方体の反
射ケース５４を備えている。反射ケース５４は、一面に
開口形成された凹窓部内に、所定の色を発光するように
配線接続された複数のＬＥＤ（図示の例では２個）５５
が並設されている。導光部材５２は角板状に形成され、
上面が開放した有底箱状の反射部材５３内に収容され
る。反射部材５３内には、発光面が対面して導光部材５
２の右側面に密着した状態でＬＥＤ光源５１も一緒に収
容される。

【０００４】上記構成による面発光装置では、ＬＥＤ光
源５１のＬＥＤから出射された光が導光部材５２の右側
面より入射され、入射された光が反射部材５３内で反射
されて導光部材５２の上面より出射され、導光部材５２
の上面が外部に向けて所定の色で面発光する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記面発光
装置の光源として使用されるＬＥＤ５５は、レンズ形状
や材質によってその配光特性（指向性）も変わるが、一
般的に、光軸上の垂直方向に対する光度が最も高く、水
平方向に向かうに連れて光度が低くなる配光特性を示
す。

【０００６】そして、上記従来の面発光装置では、ＬＥ
Ｄ光源５１が導光部材５２の側面に配置された構成なの
で、１８０°の範囲で光を出射することができない。す
なわち、ＬＥＤ５５の光軸方向に対しては十分な光を入
射することはできるが、光軸と直交する導光部材５２の
側面方向に対しては十分な光を入射することができな
い。このため、図１１の黒点で示すように、導光部材５
２上におけるＬＥＤ５５の両側に暗所部分が生じ、導光
部材５２を全面にわたって均一に面発光させることがで
きなかった。その結果、この種の従来の面発光装置を各
種携帯機器の液晶パネルの照明用光源として採用した場
合、液晶パネルの表示の一部が暗くなり、視認性に欠け
るという問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたものであり、導光部材への入射効率を向上させて
暗所箇所が生じることなく均一な面発光が行え、各種携
帯機器の液晶パネルの照明用光源として最適な面発光装
置を得ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】次に、上記の課題を解決
するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照し
て説明する。請求項１の発明は、所定曲率で切欠された
光導入面２５が少なくとも一角部分に形成され、前記光
導入面２５より導入された光を光出射面２６をなす表面
又は裏面から出射する角板状の導光部材２２と、所定色
の光を出射するＬＥＤ２と、前記光導入面２５に対面し
て凹窓部９が開口形成され、前記光導入面２５の領域内
に収まるように前記凹窓部９内に前記ＬＥＤ２が収容さ
れ、前記光導入面２５に隣合う面間のなす角度と略同等
の角度をなして位置決め面１１ａ，１１ａが前記凹窓部
９の両側に形成されるとともに、前記光導入面２５と略
同一曲率の突出部１２，１３が前記位置決め面１１ａ，
１１ａ間で前記凹窓部９の上下外周部分に前記光導入面
２５の上下位置に対向して形成された反射ケース８とを
備えたＬＥＤ光源１とを具備しており、前記ＬＥＤ光源
１は、発光面１４が前記光導入面２５に対面し、前記突
出部１２，１３が前記光導入面２５の上下位置に当接
し、かつ前記位置決め面１１ａ，１１ａが前記光導入面
２５に隣合う面にそれぞれ当接して配設され、前記導光
部材２２の前記光出射面２６の反対面には、表面が鏡面
をなす半球状の微小突起２７又は表面が粗面化された半
球状の微小突起２７が前記ＬＥＤ光源１からの距離に反
比例した密度に形成されており、入射光を所定方向に反
射させる上下面が開放した枠状の反射部材３４を備え、
該反射部材３４内には、前記導光部材２２が前記微小突
起２７を上面側に向けた状態で前記ＬＥＤ光源１ととも
に収容固定されることを特徴とする。

【０００９】このような構成により、上記面発光装置を
液晶パネルフロントライトとして使用する場合には、上
下面が開放した枠状の反射部材３４に対し、導光部材２
２が微小突起２７を上面側に向けた状態でＬＥＤ光源１
とともに収容固定され、液晶パネル３５の表面側に密着
して配設される。そして、ＬＥＤ２が駆動されて発光す
ると、発光面１４ａから導光部材２２の光導入面をなす
凹面２５に光が入射される。凹面２５に光が入射される
と、この光は反射部材３４の内壁面や導光部材２２に形
成された微小突起２７により光出射面２６側に反射され
る。これにより、導光部材２２の光出射面２６が全面に
わたって均一に面発光し、液晶パネル３５の表面を均一
な光で照射する。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の面光源装置に用い
られるＬＥＤ光源の斜視図、図２は同ＬＥＤ光源の平面
図、図３は同ＬＥＤ光源の等価回路図である。

【００１１】図１及び図２に示すように、ＬＥＤ光源１
は、発光素子として、矩形状の微小チップからなる発光
色の異なる２個のＬＥＤ２を有している。具体的に、Ｌ
ＥＤ２は、例えばＩｎＧａＮの材質からなる青色発光ダ
イオード（以下、青色ＬＥＤという）２Ａ、例えばＩｎ
ＧａＡｌＰの材質からなる黄色発光ダイオード（以下、
黄色ＬＥＤという）２Ｂで構成される。これら２色のＬ
ＥＤ２Ａ，２Ｂは、例えば厚さ０．２ｍｍ程度の金属薄
板からなる枠状のリードフレーム３に実装される。

【００１２】リードフレーム３は、例えば燐青銅などの
合金からなる金属薄板の表面にメッキ処理を施した導電
性部材で形成される。メッキ処理としては、金属薄板に
Ｃｕメッキの下地を施した後、反射効率が良く、ＬＥＤ
２のボンディングの馴染みが良いＡｇメッキを施してい
る。

【００１３】リードフレーム３は、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂ
が搭載される素子取付パターン４と、各ＬＥＤ２Ａ，２
Ｂを発光駆動するための駆動信号が供給される外部端子
５とを有している。

【００１４】外部端子５は、等間隔で平行に導出される
１本のアノード端子５ａと２本のカソード端子５ｂ，５
Ｃから構成される。図示の例では、ＬＥＤ２Ｂのカソー
ド端子５ｃが各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂが搭載される素子取付
パターン４から下方に導出されている。素子取付パター
ン４の両側には、接続用パターン６（６ａ，６ｂ）が形
成されている。一方の接続用パターン６ａからは、各Ｌ
ＥＤ光源２Ａ，２Ｂ共通のアノード端子１ａが下方に向
けて導出されている。また、他方の接続用パターン６ｂ
からは、ＬＥＤ２Ａのカソード端子１ｂが下方に向けて
導出されている。

【００１５】各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂは、共通の素子取付パ
ターン４に搭載され、例えばＡｇペーストのダイボンデ
ィングにより固着されるとともに、外部端子５との間が
例えば金からなるワイヤー７のワイヤーボンディングに
より接続されている。

【００１６】図示の例において、青色ＬＥＤ２Ａは、上
面に−電極と＋電極が形成されている。また、黄色ＬＥ
Ｄ２Ｂは、上面に＋電極が形成され、下面に−電極が形
成されている。

【００１７】本例において、青色ＬＥＤ２Ａの下面及び
黄色ＬＥＤ２Ｂの下面（−電極）は、素子取付パターン
４上にダイボンディングにより固着される。青色ＬＥＤ
２Ａの＋電極及び黄色ＬＥＤ２Ｂの上面（＋電極）は、
それぞれ一方の接続用パターン６ａ上にワイヤーボンデ
ィングにより接続される。青色ＬＥＤ２Ａの−電極は、
他方の接続用パターン６ｂ上にワイヤーボンディングに
より接続される。これにより、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂは、
外部端子５との間が配線接続された状態で、外部端子５
の導出方向に並設して素子取付パターン４上に実装され
る。

【００１８】図３に示すように、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂ
は、アノード端子５ａが共通端子として電源回路１５の
＋側に接続され、カソード端子５ｂ，５ｃが各々電流制
限抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電源回路１５の−側に接続さ
れる。電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２は、ＬＥＤ光源１より白
色光が出射されるように、その抵抗値が予め最適な値に
設定されている。

【００１９】具体的には、図４の色度図に示すように、
青色ＬＥＤ２Ａとしてドミナント波長λｄＡ＝４７０ｎ
ｍを使用し、黄色ＬＥＤ２Ｂとしてドミナント波長λｄ
Ｂ＝５７６ｎｍを使用する。そして、各電流制限抵抗Ｒ
１，Ｒ２を可変しながら各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂを同時に発
光駆動させると、その発光色の波長が図４の色度図上の
波長λｄＡとλｄＢとの間を結ぶ直線上を移動する。そ
こで、所望の白色光が得られるように、各電流制限抵抗
Ｒ１，Ｒ２を可変調整してそれぞれの抵抗値を設定す
る。

【００２０】このように、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２を介
して各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂを一定の電流比率で同時に発光
駆動することにより白色光が得られる。

【００２１】各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂの配線接続されたリー
ドフレーム３には、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂの取付部分を除
く素子取付パターン４を上下面から覆うようにインサー
ト成形による薄型の反射ケース８が形成されている。反
射ケース８は、耐熱性に優れ、反射効率の高い樹脂で形
成されている。具体的な材質としては、例えば１５％の
ガラスを含む反射材入りのＰＢＴ樹脂等が使用される。
また、反射ケース８の高さＴは、後述する導光部材２２
の厚さとほぼ同等の寸法に設定されている。

【００２２】図１及び図２に示すように、反射ケース８
の表面中央部分には、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂが表出するよ
うに、素子取付パターン４に向かって開口した長方形状
の凹窓部９が形成されている。この凹窓部９は、後述す
る導光板２３の凹面（光導入面）２５の領域内に収まる
ように形成されている。

【００２３】凹窓部９の左右の内周壁面は、素子取付パ
ターン４側から反射ケース８の表面に向けて広がるよう
に所定角度傾斜したテーパ面１０を形成している。この
テーパ面１０は、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂから出射されて横
に広がった光を凹窓部９の前面側に導出している。

【００２４】図２において、反射ケース８本体における
凹窓部９の外周部分の左右両側には、所定角度をなす位
置決め面１１ａ，１１ａを有する位置決め突起１１，１
１が延出して一体形成されている。この位置決め面１１
ａ，１１ａ間のなす角度は、後述する導光板２３の凹面
２５に隣合う側面のなす角度と略同等に設定されてい
る。図示の例では、長方形の板材からなる導光板を用い
る場合の例であって、９０°に設定されている。

【００２５】図２において、凹窓部９の外周縁部分の上
下で、左右の位置決め突起１１，１１の間には、円弧状
の上突出部１２と下突出部１３とが反射ケース８本体に
一体形成されている。これら上突出部１２及び下突出部
１３は、後述する導光板２３の凹面２５に密着して当接
するように、先端縁１２ａ，１３ａが導光板２３の凹面
２５と略同一曲率の円弧状に形成されている。

【００２６】図１に示すように、凹窓部９内には、透光
性を有するエポキシ樹脂、シリコン等の透明樹脂からな
る封止部材１４が充填されている。この封止部材１４
は、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂを保護し、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂ
からの光を凹窓部９の前面側に透過させる役目をしてい
る。また、封止部材１４の表面は、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂ
からの光を外部に向けて出射する発光面１４ａを形成し
ている。

【００２７】次に、図５（ａ）はＬＥＤ光源１を搭載し
た面発光装置の例を示す図、図５（ｂ）は同側面図、図
６は図５（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、図７は同面発光装置
の部分拡大平断面図である。

【００２８】面発光装置２１は、液晶パネルのバックラ
イトとして採用されるもので、上記ＬＥＤ光源１と、導
光部材２２と、反射部材２４とを備えて概略構成され
る。

【００２９】図５（ａ）に示すように、導光部材２２
は、例えばメタクリル樹脂等の透明部材により長方形の
角板状に形成されている。ＬＥＤ光源１が配置される導
光部材２２の角部分には、所定の曲率で切欠された光導
入面をなす凹面２５が形成されている。

【００３０】導光部材２２は、一方の面（表面又は裏
面）がＬＥＤ光源１より凹面２５を介して導入される光
を外部に出射する光出射面２６を形成している。この光
出射面２６に対面する導光部材２２の他方の面、すなわ
ち、光出射面２６の反対面には、表面が鏡面をなす半球
面状の微小突起２７が所定パターン形状に一体形成され
ている。この微小突起２７は、ＬＥＤ光源１からの位置
によって最適な密度に設定されている。言い換えれば、
ＬＥＤ光源１の配光特性（指向性）に応じて、導光部材
２２の光出射面２６から出射される光が全面にわたって
均一となるように設定されている。

【００３１】具体的には、ＬＥＤ光源１に近い部分の微
小突起２７の密度を低くし、ＬＥＤ光源１から離れるに
したがって微小突起２７の密度を高くする。また、ＬＥ
Ｄ光源１の光度の強い部分の微小突起２７の密度を低く
し、光度の弱い部分の微小突起２７の密度を高くする。
すなわち、ＬＥＤ光源１からの距離に反比例した密度で
微小突起２７が形成される。なお、微小突起２７の形成
パターンは、規則的なパターンではなく、ランダムパタ
ーンとしてもよい。また、微小突起２７の外径を変えて
もよい。

【００３２】ここで、上記微小突起２７を有する導光部
材２２は、以下の手順に従って作製される。（１）ガラス基板の表面にフォトレジストを均一に塗布
し、所定のグラデーションパターン、すなわち、所望す
る微小突起２７の分布に相当するフォトレジスト上の位
置にレーザービームを照射する。（２）レーサービームの照射後に、フォトレジスト面を
現像すると、レーザービームの当たった部分が無くな
り、ガラス基板の表面上には径がφ５０〜１００、高さ
１０〜１５μｍの半球面のくぼみが形成される。（３）半球面のくぼみが形成されたガラス基板の全面に
銀メッキを施し、その上にニッケル電鋳を行い、厚さ２
５０〜３００μｍのメタルマスターを作る。（４）メタルマスターを真空引きの方法により射出成形
金型に貼り付け、メタクリル樹脂等の材料を用い射出成
形方式で導光部材２２を製造する。これにより、所望す
る分布で微小突起２７の形成された導光部材２２が完成
する。

【００３３】なお、上記説明において、微小突起２７は
導光部材２２に一体形成されるものとして説明したが、
図５の面発光装置２１の構成を採用する場合には、微小
突起２７の表面を荒らして粗面化し、入射した光を散乱
させるようにしてもよく、また、白色塗料の印刷により
微小突起２７を形成してもよい。

【００３４】反射部材２４は、上面のみが開放した有底
箱状に形成される。導光部材２２の凹面２５が位置する
角部分、図２における右下角部分には、ＬＥＤ光源１の
反射ケース８の外形に適合した取付凹部２８が形成され
ている。また、取付凹部２８には、ＬＥＤ光源１の外部
端子５が挿通される端子挿通穴２８ａが連通して形成さ
れている。

【００３５】反射部材２４内には、導光部材２２が微小
突起２７を底面側に向けた状態で収容される。ＬＥＤ光
源１は、発光面１４ａが導光部材２２の凹面２５の領域
内に収まるように、上突出部１２及び下突出部１３を凹
面２５の上下に当接させ、かつ位置決め突起１１，１１
の位置決め面１１ａ，１１ａを凹面２５に隣合う側面に
当接させ密着した状態で取付凹部２８に収容される。そ
の際、反射部材２４に対するＬＥＤ光源１の固定は、図
７に示すように、ＬＥＤ光源１の反射ケース８の背面に
設けられた凸条の係合突起２９を、取付凹部２８に形成
された係合穴３０に係合することにより行われる。

【００３６】これにより、ＬＥＤ光源１は、図６に示す
ように、反射ケース８の上面が導光部材２２及び反射部
材２４の表面と面一をなすとともに、反射ケース８の下
面が反射部材２４の底面と面一をなして反射部材２４に
位置決め固定される。

【００３７】なお、ＬＥＤ光源１は、係合突起２９を反
射部材２４の係合穴３０に係合することで反射部材２４
に位置決め固定されるが、上記構成に限定されるもので
はなく、ＬＥＤ光源１が反射部材２４に対して位置決め
固定できる構成であればよい。

【００３８】図６に示すように、上記構成による面発光
装置２１は、一点鎖線で示す液晶パネル（表示パネル）
３５の裏面側に密着して配設される。そして、各ＬＥＤ
２Ａ，２Ｂが同時に駆動されて発光すると、発光面１４
ａから導光部材２２の光導入面をなす凹面２５に白色光
が入射される。光導入面をなす凹面２５に光が入射され
ると、この光は反射部材２４の内壁面や導光部材２２に
形成された微小突起２７により光出射面２６側に反射さ
れる。これにより、導光部材２２の光出射面２６が全面
にわたって均一に面発光し、液晶パネル３５を裏面側か
ら均一な光で照射する。

【００３９】次に、図８はＬＥＤ光源１が搭載された面
発光装置の実施の形態を示す図である。なお、図におい
て、図６の面発光装置と同一の構成要素には同一番号を
付し、その説明を省略する。

【００４０】本例による面発光装置３１は、反射部材３
４の構成が異なる他は図６の面発光装置と同一である。
反射部材３４は、上下面が開放した枠状に形成されてい
る。導光部材２２は、図６に示す面発光装置２１とは表
裏面を逆にした状態、すなわち、微小突起２７が形成さ
れた面を上面に向けて反射部材３４の枠内に収容され
る。これに伴い、ＬＥＤ光源１が取り付けられる取付凹
部２８は、図６に示す面発光装置２１とは対称位置、図
２における反射部材２４の右上角部分に相当する位置に
形成されている。

【００４１】そして、ＬＥＤ光源１は、発光面１４ａが
導光部材２２の凹面２５の領域内に収まるように、上突
出部１２及び下突出部１３を凹面２５の上下に当接さ
せ、かつ位置決め突起１１，１１の位置決め面１１ａ，
１１ａを凹面２５に隣合う側面に当接させ密着した状態
で取付凹部２８に収容される。その際、反射部材３４に
対するＬＥＤ光源１の位置決め固定は、反射ケース８の
係合突起２９を係合穴３０に係合することにより行われ
る。

【００４２】図８に示すように、上記構成による面発光
装置３１は、一点鎖線で示す液晶パネル３５の表面側に
密着して配設される。そして、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂが同
時に駆動されて発光すると、発光面１４ａから導光部材
２２の光導入面をなす凹面２５に白色光が入射される。
光導入面をなす凹面２５に光が入射されると、この光は
反射部材３４の内壁面や導光部材２２に形成された微小
突起２７により光出射面２６側に反射される。これによ
り、導光部材２２の光出射面２６が全面にわたって均一
に面発光し、液晶パネル３５の表面を均一な光で照射す
る。

【００４３】上記構成によれば、反射部材３４を除く他
の部品、すなわち、ＬＥＤ光源１及び導光部材２２を図
６に示すものと兼用することができる。

【００４４】なお、上記構成では、周囲が明るく十分な
外光が得られる場合には、ＬＥＤ２Ａ，２Ｂを発光駆動
せずに外光が利用できる。その場合、外光は、図８にお
いて、導光部材２２の上面から微小突起２７間を通過し
て液晶パネルの表面を照射する。

【００４５】このように、上記実施の形態のＬＥＤ光源
は、発光面１４ａが導光部材２２の凹面２５に対面し、
反射ケース８の上突出部１２及び下突出部１３が凹面２
５に当接し、かつ位置決め突起１１の位置決め面１１ａ
が導光部材２２の凹面２５に隣合う側面にそれぞれ当接
した状態で反射部材２４内に収容される構成なので、Ｌ
ＥＤ２Ａ，２Ｂから出射された光が外部に光が漏れるこ
となく凹面２５に密着して取り付けることができ、例え
ば液晶パネルの照明用光源に用いられる面発光装置とし
て最適な光源が得られる。その際、反射ケース８は、Ｌ
ＥＤ２Ａ，２Ｂの光軸方向の寸法が小さく薄型に形成さ
れているので、反射部材２４への収容時における角部分
の突出量も小さく、コンパクトな取付を行うことができ
る。

【００４６】そして、上記ＬＥＤ光源を用いた面発光装
置によれば、導光部材２２の角部分に発光面１４ａを対
面させてＬＥＤ光源１を設けた構成なので、９０°の範
囲で導光部材２２に光を入射させればよく、少なくとも
導光部材２２の角部分の１箇所に設けるだけで、従来よ
りも導光部材２２への入射効率を向上させて暗所部分が
生じることなく均一な面発光を行うことができる。その
際、ＬＥＤ光源１は、上述したように、導光部材２２の
角部分に密着した状態で取り付けることができるので、
コンパクトな面発光装置を得ることができる。

【００４７】ＬＥＤ光源１が配設される導光部材２２の
角部分は、所定曲率で切り欠かれた凹面２５をなす光導
入面とされているので、狭指向性のＬＥＤを用いた場合
でも、ＬＥＤ光源１からの光を凹面２５を通じて導光部
材２２の広範囲にわたって効率的に入射することがで
き、導光部材２２への入射効率を従来より高めることが
できる。

【００４８】導光部材２２の一方の面に形成された微小
突起２７は、入射光を明るく、均一に面発光させるため
多数個形成されており、表面が鏡面になっているので、
光の散乱がなく、反射効率の良い導光部材２２を構成す
ることができる。

【００４９】導光部材２２に形成される微小突起２７
は、直径５０〜１００μｍと微小であり、肉眼で見ても
判別できないほど小さい。しかも、各微小突起２７の表
面が鏡面となっているので、散乱せず透明である。これ
により、図８に示す構成により液晶パネル３５のフロン
トライトとして使用しても、液晶パネル３５側に光が出
射し、液晶表示が鮮明に、かつ明るく均一に見え、十分
な視認性を得ることができる。

【００５０】ところで、上記実施の形態におけるＬＥＤ
光源１は、青色ＬＥＤ２Ａと黄色ＬＥＤ２Ｂの２色のＬ
ＥＤ２を備えて白色光を発光させる構成としているが、
図９に示すように、図１の共通の導電パターンを利用
し、単色光を発光させるように、凹窓部９内の素子取付
パターン４上に１個のＬＥＤを備えた構成としてもよ
い。具体的には、例えばＩｎＧａＡｌＰの材質からなる
緑色ＬＥＤ２Ｄを凹窓部９内の素子取付パターン４上に
ダイボンディングし、上面の＋電極と接続用パターン６
ａとの間をワイヤーボンディングして配線接続すれば、
ＬＥＤ光源１の発光面１４ａより緑色の光が出射され
る。

【００５１】このように、図１に示すパターン構成で
は、ＬＥＤ２が２箇所に実装できる様になっており、１
箇所にＬＥＤ２を実装すれば単色光のＬＥＤ光源１が得
られ、２箇所にＬＥＤ（青色ＬＥＤ２Ａ、黄色ＬＥＤ２
Ｂ）２を実装すれば白色光のＬＥＤ光源１が得られる。

【００５２】また、白色光を発光させる構成として、図
１０に示すように、凹窓部９内の素子取付パターン４上
に青色ＬＥＤ２Ａ、赤色ＬＥＤ２Ｃ、緑色ＬＥＤ２Ｄの
３色のＬＥＤを備える構成としてもよい。その際、外部
端子５は、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｃ，２Ｄが共通接続される
１本のアノード端子５ａと、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｃ，２Ｄ
毎に接続される３本のカソード端子５ｂ，５ｃ，５ｄと
から構成され、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｃ，２Ｄが同時発光す
るように配線接続される。

【００５３】上記実施の形態では、導光部材２２の角部
分の１箇所にＬＥＤ光源１を配設した構成としたが、導
光部材２２の角部分の複数箇所にＬＥＤ光源１を配設し
てもよい。その際、ＬＥＤ光源１が配設される導光部材
２２の角部分は、所定曲率で切り欠かれた凹面２５とす
るのが最も好ましい。これにより、導光部材２２の一箇
所にＬＥＤ光源１を配設した場合よりも更に輝度を向上
させることができる。また、図示の例では、導光部材２
２が長方形の板状に形成されているものとして説明した
が、例えば正方形や多角形などの角形状に形成されたも
のであれば用いることができる。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
面発光照明装置によれば、ＬＥＤ光源を導光部材の角部
分の少なくとも１箇所に設けるだけで、従来よりも導光
部材への入射効率を向上させて暗所部分が生じることな
く均一な面発光を行うことができる。その際、ＬＥＤ光
源は、導光部材の角部分に密着した状態で取り付けるこ
とができるので、各種携帯機器の液晶パネルのフロント
ライトの面発光装置をコンパクトに構成することができ
る。

【００５５】ＬＥＤ光源が配設される導光部材の角部分
は、所定曲率で切り欠かれた光導入面とされているの
で、狭指向性のＬＥＤを用いた場合でも、ＬＥＤ光源か
らの光を導光部材の広範囲にわたって効率的に入射する
ことができ、導光部材への入射効率を従来より高めるこ
とができる。

【００５６】導光部材の一方の面に形成された微小突起
は、入射光を明るく、均一に面発光させるため多数個形
成されており、表面が鏡面になっているので、光の散乱
がなく、反射効率の良い導光部材を構成することができ
る。

【００５７】導光部材に形成される微小突起は、肉眼で
見ても判別できないほど小さく、各微小突起の表面が鏡
面となっており、散乱せず透明なので、液晶パネルのフ
ロントライトとして使用しても、液晶パネル側に光が出
射し、液晶表示が鮮明に、かつ明るく均一に見え、十分
な視認性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明による面光源装置に用いられるＬ
ＥＤ光源の実施の斜視図

【図２】図２は同ＬＥＤ光源の平面図

【図３】図３は同ＬＥＤ光源の等価回路図

【図４】本発明の面光源装置に用いられるＬＥＤ光源の
各ＬＥＤの発光色及び各ＬＥＤの同時発光によって得ら
れる白色光を示す色度図

【図５】（ａ）ＬＥＤ光源を搭載した面発光装置の例を
示す図（ｂ）同側面図

【図６】図５（ａ）のＩ−Ｉ線断面図

【図７】図７は同面発光装置の部分拡大平断面図

【図８】本発明による面発光装置の実施の形態を示す図

【図９】本発明の面光源装置に用いられるＬＥＤ光源の
他の例を示す平面図

【図１０】本発明の面光源装置に用いられるＬＥＤ光源
の他の例を示す平面図

【図１１】従来の面発光装置の一構成例を示す図

【符号の説明】

１…ＬＥＤ光源、２…ＬＥＤ、８…反射ケース、９…凹
窓部、１１…位置決め突起、１１ａ…位置決め面、１２
…上突起部、１３…下突起部、２１，３１…面発光装
置、２２…導光部材、２４，３４…反射部材、２５…凹
面（光導入面）、２６…光出射面、２７…微小突起。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平９−298008（ＪＰ，Ａ) 特開平７−320514（ＪＰ，Ａ) 特開平９−265823（ＪＰ，Ａ) 特開平10−247412（ＪＰ，Ａ) 特開平10−255530（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09F 13/18 F21V 8/00 G09F 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定曲率で切欠された光導入面が少なく
とも一角部分に形成され、前記光導入面より導入された
光を光出射面をなす表面又は裏面から出射する角板状の
導光部材と、所定色の光を出射するＬＥＤと、前記光導入面に対面し
て凹窓部が開口形成され、前記光導入面の領域内に収ま
るように前記凹窓部内に前記ＬＥＤが収容され、前記光
導入面に隣合う面間のなす角度と略同等の角度をなして
位置決め面が前記凹窓部の両側に形成されるとともに、
前記光導入面と略同一曲率の突出部が前記位置決め面間
で前記凹窓部の上下外周部分に前記光導入面の上下位置
に対向して形成された反射ケースとを備えたＬＥＤ光源
とを具備しており、前記ＬＥＤ光源は、発光面が前記光導入面に対面し、前
記突出部が前記光導入面の上下位置に当接し、かつ前記
位置決め面が前記光導入面に隣合う面にそれぞれ当接し
て配設され、前記導光部材の前記光出射面の反対面には、表面が鏡面
をなす半球状の微小突起又は表面が粗面化された半球状
の微小突起が前記ＬＥＤ光源からの距離に反比例した密
度に形成されており、入射光を所定方向に反射させる上下面が開放した枠状の
反射部材を備え、該反射部材内には、前記導光部材が前
記微小突起を上面側に向けた状態で前記ＬＥＤ光源とと
もに収容固定されることを特徴とする面発光装置。