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JP2009104844A - Surface light source device and light emitting element - Google Patents

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JP2009104844A
JP2009104844A JP2007274198A JP2007274198A JP2009104844A JP 2009104844 A JP2009104844 A JP 2009104844A JP 2007274198 A JP2007274198 A JP 2007274198A JP 2007274198 A JP2007274198 A JP 2007274198A JP 2009104844 A JP2009104844 A JP 2009104844A
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JP
Japan
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light
light emitting
light source
guide plate
led
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Pending
Application number
JP2007274198A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Ayabe
隆広 綾部
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.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP2007274198A priority Critical patent/JP2009104844A/en
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Abstract

【課題】単一種類のＬＥＤで白色発光させることができ、カラー・フィールド・シーケンシャル駆動も可能な面光源装置を提供。
【解決手段】複数の発光素子１２を配列し、その前面に拡散板１３を配置する。各発光素子は赤、緑、青色の各光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを有し、それらの前面を導光プレート１７で覆っている。各光源はそれぞれ、同じ発光色のＬＥＤ１５と、ＬＥＤから出射した光を受けて各光源の発光色の光を発する発光層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂとからなる。導光プレート１７は、前記光源と対向する面に、光源から入射する光を発光素子の短手方向側で指向特性が広がるように屈折させると共に、その反対側の面で反射した光を全反射させるための第１の光学面を有し、光源と対向する面と反対側の面に、光源から入射した光の一部を反射させ、残りの光を透過させることによって発光素子の短手方向側へ指向特性の広がった光を出射する第２の光学面を有する。
【選択図】図５Provided is a surface light source device capable of emitting white light with a single type of LED and capable of color field sequential driving.
A plurality of light emitting elements 12 are arranged, and a diffusion plate 13 is disposed on the front surface thereof. Each light emitting element has red, green, and blue light sources 14R, 14G, and 14B, and the light guide plate 17 covers the front surfaces thereof. Each light source includes an LED 15 having the same emission color, and light emitting layers 16R, 16G, and 16B that receive light emitted from the LED and emit light of the emission color of each light source. The light guide plate 17 refracts the light incident from the light source on the surface facing the light source so that the directional characteristic is spread on the short side of the light emitting element, and totally reflects the light reflected on the opposite surface. A first optical surface for causing the light emitting element to reflect a part of the light incident from the light source on the surface opposite to the surface facing the light source, and transmit the remaining light in the short direction of the light emitting element A second optical surface that emits light having a wide directivity toward the side.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は面光源装置及び発光素子に関する。具体的には、単一の発光素子により構成されたカラー・フィールド・シーケンシャル駆動可能な面光源装置と、当該面光源装置に利用可能な発光素子に関するものである。   The present invention relates to a surface light source device and a light emitting element. Specifically, the present invention relates to a surface light source device configured by a single light emitting element and capable of color field sequential driving, and a light emitting element usable for the surface light source device.

液晶表示装置のバックライトとしては、冷陰極管を用いたものから、ＬＥＤを用いたものへと次第に移行してきている。   As a backlight of a liquid crystal display device, there has been a gradual shift from one using a cold cathode tube to one using an LED.

また、一般的なカラー液晶表示装置では、冷陰極管や白色ＬＥＤなどの白色光源を用いたバックライトと、３原色のカラー・フィルタを用いて１画素を表現した液晶パネルとの組合せによってカラー表示を行なっている。このため１画素あたり赤、緑、青の３つのセルが必要となり、液晶パネルの高精細化が困難である。   Further, in a general color liquid crystal display device, color display is performed by combining a backlight using a white light source such as a cold cathode tube or a white LED and a liquid crystal panel expressing one pixel using a color filter of three primary colors. Is doing. For this reason, three cells of red, green, and blue are required per pixel, and it is difficult to increase the definition of the liquid crystal panel.

このため、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードを備え、バックライトの色を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の順に高速に切り替えて画素の色を表現するカラー・フィールド・シーケンシャル駆動方式の液晶表示装置が提案されている。カラー・フィールド・シーケンシャル駆動方式では、バックライトの色を順次切り替えるので１画素を１セルで表現でき、画素を高密度化できる。また、カラーフィルタを用いないので、画素における光の透過率が向上し低消費電力化を図れ、さらには、液晶表示装置の色再現性が向上する。   For this reason, a color LED that includes a red light emitting diode, a green light emitting diode, and a blue light emitting diode, and expresses the color of the pixel by switching the backlight color in the order of red (R), green (G), and blue (B). A field sequential drive type liquid crystal display device has been proposed. In the color field sequential drive system, the color of the backlight is sequentially switched, so that one pixel can be expressed by one cell, and the density of pixels can be increased. In addition, since no color filter is used, the light transmittance in the pixel is improved, the power consumption can be reduced, and the color reproducibility of the liquid crystal display device is improved.

（第１の従来例）
図１は白色発光用のバックライトを示す断面図である。このような構造のバックライトとしては、例えば特開２００７−８１２３４号公報（特許文献１）に開示されたものがある。図１に示すバックライト１００では、青色発光ダイオード（以下、Ｂ−ＬＥＤと記す。）を複数個並べて配置し、Ｂ−ＬＥＤの前面に拡散板１０１を対向させる。また、拡散板１０１の内面には、図２に示すように、ＹＡＧ（イットリウム−アルミニウム−ガリウム）等の黄色蛍光体１０３を含んだ蛍光体層１０２が形成されている。各Ｂ−ＬＥＤは、１台のＬＥＤ駆動回路１０４により駆動される。 (First conventional example)
FIG. 1 is a sectional view showing a backlight for white light emission. As a backlight having such a structure, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-81234 (Patent Document 1). In the backlight 100 shown in FIG. 1, a plurality of blue light emitting diodes (hereinafter referred to as B-LEDs) are arranged side by side, and the diffusion plate 101 is opposed to the front surface of the B-LED. Further, as shown in FIG. 2, a phosphor layer 102 containing a yellow phosphor 103 such as YAG (yttrium-aluminum-gallium) is formed on the inner surface of the diffusion plate 101. Each B-LED is driven by a single LED drive circuit 104.

このバックライト１００では、ＬＥＤ駆動回路１０４によりＢ−ＬＥＤを発光させると、Ｂ−ＬＥＤから青色光Ｂが出射され、青色光Ｂが蛍光体層１０２に入射する。黄色蛍光体１０３は、青色光Ｂを受けて励起されると、黄色の波長変換光（以下、黄色光という。）Ｙを放射する。このため、Ｂ−ＬＥＤから出射された青色光Ｂと黄色蛍光体１０３から放射された黄色光Ｙとが混合して白色光Ｗとなり、拡散板１０１で混合拡散されて前方へ白色光Ｗが出射される。   In the backlight 100, when the LED drive circuit 104 causes the B-LED to emit light, the blue light B is emitted from the B-LED, and the blue light B is incident on the phosphor layer 102. When excited by receiving blue light B, the yellow phosphor 103 emits yellow wavelength-converted light (hereinafter referred to as yellow light) Y. Therefore, the blue light B emitted from the B-LED and the yellow light Y emitted from the yellow phosphor 103 are mixed to become white light W, mixed and diffused by the diffusion plate 101, and the white light W is emitted forward. Is done.

しかし、このような疑似白色光源を用いたバックライト１００では、黄色蛍光体の量やＢ−ＬＥＤの発光強度によって黄色光が勝ったり青色光が勝ったりするので、白色光を得るためのホワイトバランスの調整が難しかった。   However, in the backlight 100 using such a pseudo-white light source, yellow light or blue light is prevailed depending on the amount of yellow phosphor and the emission intensity of the B-LED. Therefore, white balance for obtaining white light is obtained. It was difficult to adjust.

また、このバックライト１００では、図２に示すように、Ｂ−ＬＥＤの指向特性によってＢ−ＬＥＤの正面では青色光Ｂの光強度が強く、正面から外れた斜め方向では青色光Ｂの光強度が弱くなる。また、正面から外れた斜め方向では、青色光Ｂが蛍光体層を通過する距離（光路長）が正面での通過距離よりも長くなる。そのため、斜め方向では、青色光が黄色蛍光体に衝突して黄色光を励起発光させる確率が高くなって黄色光Ｙの割合が多くなり、しかも、この黄色光Ｙは正面にも散乱する。その結果、このようなバックライトでは、Ｂ−ＬＥＤの正面方向では青っぽく光って見え、正面から外れた方向では黄色っぽく光って見え、色むらが生じる。   Moreover, in this backlight 100, as shown in FIG. 2, the light intensity of the blue light B is strong in the front of the B-LED due to the directivity of the B-LED, and the light intensity of the blue light B in the oblique direction away from the front. Becomes weaker. Further, in the oblique direction away from the front, the distance (optical path length) through which the blue light B passes through the phosphor layer is longer than the passing distance at the front. Therefore, in the oblique direction, the probability that the blue light collides with the yellow phosphor and causes the yellow light to be excited and emitted increases, and the ratio of the yellow light Y increases, and the yellow light Y is also scattered in the front. As a result, in such a backlight, the B-LED appears to glow blue in the front direction, and appears yellowish in the direction away from the front, resulting in uneven color.

また、図１のような構造のバックライト１００では、発光色を赤、緑、青というように切り替えることができないので、上記のようなカラー・フィールド・シーケンシャル駆動方式の液晶表示装置に用いることはできない。そのため、カラーフィルタレス化、画素数の増加、画像の高精細化といったカラー・フィールド・シーケンシャル駆動方式の特徴を利用することができない。   Further, in the backlight 100 having the structure as shown in FIG. 1, the emission color cannot be switched to red, green, and blue. Therefore, the backlight 100 can be used for the color field sequential drive type liquid crystal display device as described above. Can not. For this reason, the features of the color field sequential drive system such as the elimination of color filters, the increase in the number of pixels, and the high definition of images cannot be used.

（第２の従来例）
図３はカラー・フィールド・シーケンシャル駆動可能なバックライトの一例を示す概略断面図である。このバックライト２００は、特開２００６−１９１４１号公報（特許文献２）に開示されたものであって、導光板２０１の裏面中央部に間隔をあけて複数の空所２０２が一列に設けられ、個々の空所２０２内に側面発光型の赤色発光ダイオード（以下、Ｒ−ＬＥＤと記す。）、緑色発光ダイオード（以下、Ｇ−ＬＥＤと記す。）、Ｂ−ＬＥＤを配置している。Ｒ−ＬＥＤは、封止樹脂２０３内に赤色発光のＬＥＤチップ２０４Ｒを封止したものであり、Ｇ−ＬＥＤは、封止樹脂２０３内に緑色発光のＬＥＤチップ２０４Ｇを封止したものであり、Ｂ−ＬＥＤは、封止樹脂２０３内に青色発光のＬＥＤチップ２０４Ｂを封止したものであり、いずれもＬＥＤチップ２０４Ｒ、２０４Ｇ、２０４Ｂから出射した光を側面方向へ向けて全反射させるための凹部２０５を封止樹脂２０３の上面に形成している。また、導光板２０１の裏面には凹凸プリズム面２０６を形成している。 (Second conventional example)
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of a backlight capable of color field sequential driving. This backlight 200 is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-19141 (Patent Document 2), and a plurality of voids 202 are provided in a row at intervals in the center of the back surface of the light guide plate 201. In each space 202, a side-emitting red light emitting diode (hereinafter referred to as R-LED), a green light emitting diode (hereinafter referred to as G-LED), and a B-LED are arranged. The R-LED has a red light emitting LED chip 204R sealed in a sealing resin 203, and the G-LED has a green light emitting LED chip 204G sealed in a sealing resin 203. The B-LED is obtained by sealing a blue light emitting LED chip 204B in a sealing resin 203, all of which are concave portions for totally reflecting light emitted from the LED chips 204R, 204G, and 204B in the lateral direction. 205 is formed on the upper surface of the sealing resin 203. Further, an uneven prism surface 206 is formed on the back surface of the light guide plate 201.

このバックライト２００では、Ｒ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤの各側面から出射された赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂは、空所２０２から導光板２０１内に入射し、導光板２０１の表面と凹凸プリズム面２０６で全反射されて導光板２０１内を導光する。こうして導光板２０１内を導光する各発光色の光Ｒ、Ｇ、Ｂは、図３に示すように導光板２０１内を導光することによって混色され、また導光板２０１内を導光して幅方向にも広がり、導光板２０１の表面から出射される。こうして、導光板２０１の表面から出射された光は、その上に配置された拡散シート２０７で拡散されることによってさらに均一に混色され、白色光となって上方へ出射される。   In this backlight 200, red light R, green light G, and blue light B emitted from the respective side surfaces of the R-LED, G-LED, and B-LED enter the light guide plate 201 from the space 202 and are guided. The light is totally reflected by the surface of the optical plate 201 and the concavo-convex prism surface 206 and guided through the light guide plate 201. As shown in FIG. 3, the light R, G, and B of each luminescent color that guides the light in the light guide plate 201 are mixed by guiding the light in the light guide plate 201, and are guided in the light guide plate 201. It spreads in the width direction and is emitted from the surface of the light guide plate 201. In this way, the light emitted from the surface of the light guide plate 201 is further uniformly mixed by being diffused by the diffusion sheet 207 disposed thereon, and is emitted upward as white light.

このようなバックライト２００では、Ｒ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ及びＢ−ＬＥＤが同時に点灯することによって白色発光することができる。また、ＬＥＤ駆動回路１０４によってＲ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤを高速で順次点灯させれば、液晶パネルをカラー・フィールド・シーケンシャル駆動することも可能になる。そして、カラー・フィールド・シーケンシャル駆動方式によれば、液晶パネルにカラーフィルタが不要になるので、光利用効率が向上し、同じ明るさであれば消費電力を低減することができる。さらに、カラー・フィールド・シーケンシャル駆動方式によれば、画素を１セルで構成できるためにカラーフィルタ方式に比べて画素数を３倍にでき、画像を高精細化でき、色再現性も向上する。   In such a backlight 200, white light can be emitted by simultaneously lighting the R-LED, G-LED, and B-LED. Further, when the R-LED, G-LED, and B-LED are sequentially lit at a high speed by the LED driving circuit 104, the liquid crystal panel can be color field sequential driven. According to the color field sequential driving method, a color filter is not necessary for the liquid crystal panel, so that the light use efficiency is improved and the power consumption can be reduced if the brightness is the same. Further, according to the color field sequential driving method, since the pixel can be constituted by one cell, the number of pixels can be tripled compared to the color filter method, the image can be made high definition, and the color reproducibility is improved.

しかし、発光色の異なるＬＥＤは互いに順方向電流ＩＦ、順方向電圧ＶＦ、電力Ｐｄが互いに異なっている。表１はＲ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤのＩＦ、ＶＦ、Ｐｄの値の一例を表している。
［表１］
発光色 ＩＦ ＶＦ Ｐｄ
Ｒ−ＬＥＤ ２０ｍＡ ２.２Ｖ ０.０４４Ｗ
Ｇ−ＬＥＤ ３０ｍＡ ３.６Ｖ ０.１０８Ｗ
Ｂ−ＬＥＤ １５ｍＡ ３.３Ｖ ０.０５０Ｗ However, LEDs having different emission colors have different forward current IF, forward voltage VF, and power Pd. Table 1 shows an example of the values of IF, VF, and Pd of R-LED, G-LED, and B-LED.
[Table 1]
Emission color IF VF Pd
R-LED 20mA 2.2V 0.044W
G-LED 30mA 3.6V 0.108W
B-LED 15mA 3.3V 0.050W

このようなＬＥＤ毎の特性の違いのため、このバックライト２００では、Ｒ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ及びＢ−ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路として特殊な駆動回路が必要となり、設計や製造が面倒になり、コストが高くつく。   Due to the difference in the characteristics of each LED, this backlight 200 requires a special drive circuit as an LED drive circuit for driving the R-LED, G-LED, and B-LED, which is troublesome to design and manufacture. Cost.

また、Ｒ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ及びＢ−ＬＥＤは、図４に示すように、互いに温度特性が異なる。図４は横軸が周囲温度を示し、縦軸は常温（２５℃）における明るさを基準（１００％）としたときのＲ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤのそれぞれの明るさの変化を表している。このように各ＬＥＤの温度特性が異なるため、例えば常温で白色光となるように調整されていても、熱によって各ＬＥＤの温度が上昇すると、しだいにバックライトの発光色が青味がかってくる。さらに、各ＬＥＤの経時的な特性変化によっても発光色が変化し易い。   Further, the R-LED, G-LED, and B-LED have different temperature characteristics as shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents the ambient temperature, and the vertical axis represents the change in brightness of each of the R-LED, G-LED, and B-LED when the brightness at room temperature (25 ° C.) is used as a reference (100%). Represents. Since the temperature characteristics of each LED are different in this way, for example, even if it is adjusted to be white light at room temperature, the emission color of the backlight gradually becomes bluish as the temperature of each LED rises due to heat. . Furthermore, the emission color is likely to change due to the change in characteristics of each LED over time.

また、Ｒ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤを用いたものでは、最も発光効率の悪いものに合わせて調整する必要があるので、冷陰極管を用いたものや第１の従来例のような疑似白色光源を用いたものよりも発光効率が悪くなり、消費電力が高くなる。さらに、発光効率が悪いためにＬＥＤ数も多数必要となり、その分ＬＥＤ駆動回路の必要数も多くなり、コスト高となっていた。   In addition, in the case of using R-LED, G-LED, and B-LED, it is necessary to adjust to the one having the lowest luminous efficiency, so that using a cold cathode tube or the first conventional example Luminous efficiency is worse than that using a pseudo white light source, and power consumption is high. Furthermore, since the luminous efficiency is poor, a large number of LEDs are required, and the number of LED driving circuits is increased correspondingly, resulting in high costs.

特開２００７−８１２３４号公報JP 2007-81234 A 特開２００６−１９１４１号公報JP 2006-19141 A

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、単一の種類のＬＥＤによって白色発光させることができ、さらにカラーシーケンシャル駆動も可能な面光源装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a technical problem, and an object thereof is a surface light source capable of emitting white light by a single type of LED and further capable of color sequential driving. To provide an apparatus.

本発明の面光源装置は、一方向に長い形状を有する複数個の発光素子と、前記発光素子の光出射側の面に対向させて配置した拡散板とからなる面光源装置であって、前記発光素子は、発光素子の長手方向に沿って配列された互いに発光色の異なる複数の光源と、前記各光源の光出射方向に対向させて前記各光源を覆うように配設された導光プレートとを備え、前記複数の光源はそれぞれ、同じ発光色の発光ダイオードと、前記発光ダイオードから出射した光を受けて各光源の発光色の光を発するそれぞれの発光層とからなり、前記導光プレートは、前記光源と対向する面に、前記光源から入射する光を当該発光素子の短手方向側で指向特性が広がるように屈折させると共に、その反対側の面で反射した光を全反射させるための第１の光学面を有し、前記光源と対向する面と反対側の面に、前記光源から入射した光の一部を反射させ、残りの光を透過させることによって当該発光素子の短手方向側へ指向特性の広がった光を出射する第２の光学面を有していることを特徴としている。   The surface light source device of the present invention is a surface light source device comprising a plurality of light emitting elements having a shape that is long in one direction, and a diffuser plate disposed to face the light emitting side surface of the light emitting elements, The light emitting element includes a plurality of light sources having different emission colors arranged along the longitudinal direction of the light emitting element, and a light guide plate disposed to cover the light sources so as to face each other in the light emitting direction of the light sources. Each of the plurality of light sources includes: a light emitting diode having the same light emission color; and a light emitting layer that receives light emitted from the light emitting diode and emits light of the light emission color of each light source. Refracts the light incident from the light source on the surface facing the light source so that the directional characteristics are spread on the short side of the light emitting element, and totally reflects the light reflected on the opposite surface The first optical surface of Then, a part of the light incident from the light source is reflected on the surface opposite to the surface facing the light source, and the remaining light is transmitted, so that the directivity characteristics spread toward the short side of the light emitting element. It has the 2nd optical surface which radiate | emits light, It is characterized by the above-mentioned.

本発明の面光源装置にあっては、発光色の異なる複数の光源によって発光素子が構成されているので、カラー液晶表示装置に用いて発光色の異なる光源を高速で順次繰り返し点灯させることにより、カラー液晶表示装置をカラー・フィールド・シーケンシャル駆動することができる。この結果、液晶パネルにカラーフィルタが不要となり、液晶パネルの画素を１セルで構成できるようになって画素数を３倍に増やすことができ、液晶表示装置を高精細化すると共に色再現性も向上させることができる。また、発光色の異なる複数の光源を同時に点灯させることにより、白色に発光させるようにもできる。   In the surface light source device of the present invention, since the light emitting element is constituted by a plurality of light sources having different emission colors, the light sources having different emission colors are repeatedly lit at high speed sequentially using a color liquid crystal display device, The color liquid crystal display device can be driven in color, field, and sequential. As a result, a color filter is not required for the liquid crystal panel, and the pixels of the liquid crystal panel can be configured with one cell, so that the number of pixels can be increased by a factor of three, and the liquid crystal display device can be increased in definition and color reproducibility. Can be improved. Further, it is possible to emit white light by simultaneously lighting a plurality of light sources having different emission colors.

しかも、本発明の面光源装置は、発光素子を構成する発光色の異なる複数の光源が、それぞれ同じ発光色の発光ダイオードと、発光ダイオードから出射した光を受けて各光源の発光色の光を発するそれぞれの発光層とからなるので、発光ダイオードから出射された同一発光色の光を各発光層で色変換して各光源の光を生成する。よって、異なる発光色の光源を順次点灯させてカラー・フィールド・シーケンシャル駆動が可能であるにも拘わらず、ＬＥＤ駆動回路は異なる光源に対しても同じ種類の発光ダイオードを点灯させるだけでよく、汎用のＬＥＤ駆動回路を使用でき、コストを安価にすることができる。さらに、同じ種類の発光ダイオードを用いるので、各光源の温度変化特性を統一することができ、温度変化や経時的な特性変化によって各光源のばらつきが変化しにくく、面光源装置に色むらが発生しにくい。   Moreover, in the surface light source device of the present invention, a plurality of light sources having different emission colors constituting the light emitting element receive light emitting diodes of the same emission color and light emitted from the light emitting diodes to emit light of the emission colors of the respective light sources. Since each light emitting layer emits light, the light of the same emission color emitted from the light emitting diode is color-converted by each light emitting layer to generate light of each light source. Therefore, despite the fact that light sources with different emission colors can be turned on sequentially and color field sequential driving is possible, the LED drive circuit only needs to turn on the same type of light emitting diodes for different light sources. LED driving circuit can be used, and the cost can be reduced. Furthermore, since the same type of light emitting diode is used, the temperature change characteristics of each light source can be unified, and variations in each light source are unlikely to change due to temperature changes or changes in characteristics over time, resulting in uneven color in the surface light source device. Hard to do.

また、本発明の面光源装置における導光プレートは、光源と対向する面に、光源から入射する光を発光素子の短手方向側で指向特性が広がるように屈折させると共に、その反対側の面で反射した光を全反射させるための第１の光学面を有し、光源と対向する面と反対側の面に、光源から入射した光の一部を反射させ、残りの光を透過させることによって発光素子の短手方向側へ指向特性の広がった光を出射する第２の光学面を有しているので、各光源から出射された光を導光プレート内へ導き、光源と対向する面とその反対側面との間で反射を繰り返させることによって導光させることで各光源の光を均一に分散させることができる。さらに、導光プレートによって発光素子から出射される光の指向特性を発光素子の短手方向側へ広げることができるので、発光面を広くすることができる。よって、本発明の面光源装置によれば、少ない数の発光素子によって広い発光面積を得ることが可能になる。   Further, the light guide plate in the surface light source device of the present invention refracts the light incident from the light source on the surface facing the light source so that the directivity characteristics spread on the short side of the light emitting element, and the surface on the opposite side A first optical surface for totally reflecting the light reflected by the light source, reflecting a part of the light incident from the light source on the surface opposite to the surface facing the light source and transmitting the remaining light. Has a second optical surface that emits light having a wide directivity toward the short side of the light-emitting element, so that the light emitted from each light source is guided into the light guide plate and faces the light source The light from each light source can be uniformly dispersed by guiding light by repeating reflection between the light source and the opposite side surface. Furthermore, since the directivity characteristic of the light emitted from the light emitting element by the light guide plate can be expanded toward the short side of the light emitting element, the light emitting surface can be widened. Therefore, according to the surface light source device of the present invention, it is possible to obtain a wide light emitting area with a small number of light emitting elements.

本発明の面光源装置のある実施態様は、それぞれの前記発光層が、前記発光ダイオードから出射した光を吸収して各光源の発光色の光を発する蛍光体、または、前記発光ダイオードから出射した光を拡散して透過させる拡散材を含んでいることを特徴としている。この実施態様によれば、発光ダイオードの発光色と光源の色が異なる場合には、発光ダイオードの光を蛍光体に照射することによって蛍光体を光源の色で励起発光させる。また、発光ダイオードの発光色と光源の色が同じ場合には、発光ダイオードの光を拡散材で散乱させて透過させる。このような発光層を用いた光源では、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードを組み合わせて用いる場合に比べて発光効率がよく、色再現性にも優れる。   In an embodiment of the surface light source device of the present invention, each of the light emitting layers absorbs the light emitted from the light emitting diode and emits light of the emission color of each light source, or emitted from the light emitting diode. It includes a diffusing material that diffuses and transmits light. According to this embodiment, when the emission color of the light emitting diode and the color of the light source are different, the phosphor is excited and emitted with the color of the light source by irradiating the phosphor with the light of the light emitting diode. When the light emission color of the light emitting diode is the same as the color of the light source, the light from the light emitting diode is scattered by the diffusing material and transmitted. In a light source using such a light emitting layer, light emission efficiency is good and color reproducibility is excellent as compared with a case where a red light emitting diode, a green light emitting diode, and a blue light emitting diode are used in combination.

本発明の面光源装置の別な実施態様は、前記導光プレートの第２の光学面が、導光プレートの表面全体に円錐状または角錐状の微細な凹部を形成したものであることを特徴としている。かかる実施態様によれば、各光源から入射した光を閉じ込めて導光することによって導光プレート全体に光を広げ、凹部を透過させることによって導光プレートの前面から光を出射させることができる。また、凹部によって発光素子の短手方向にも光を広げることができる。よって、少ない数の光源で発光素子を均一に発光させることができる。   Another embodiment of the surface light source device of the present invention is characterized in that the second optical surface of the light guide plate is formed by forming a conical or pyramidal concave portion on the entire surface of the light guide plate. It is said. According to such an embodiment, the light incident from each light source can be confined and guided to spread the light over the entire light guide plate, and the light can be emitted from the front surface of the light guide plate by passing through the recess. Moreover, light can be spread also in the short side direction of a light emitting element by a recessed part. Therefore, the light emitting element can emit light uniformly with a small number of light sources.

本発明の面光源装置のさらに別な実施態様は、前記導光プレートの第１の光学面が、導光プレートの短手方向に斜面が位置する三角柱状の微細な凸部を導光プレートの短手方向に沿って配列したものであることを特徴としている。かかる実施態様によれば、光源から出射した光が導光パターンに入射する際に、凸部によって光を発光素子の短手方向へ広げることができ、発光素子の光出射領域を広げることができる。   According to still another embodiment of the surface light source device of the present invention, the first optical surface of the light guide plate includes a triangular prism-shaped fine convex portion whose slope is positioned in the short direction of the light guide plate. It is characterized by being arranged along the short direction. According to this embodiment, when the light emitted from the light source is incident on the light guide pattern, the light can be spread in the short direction of the light emitting element by the convex portion, and the light emitting area of the light emitting element can be widened. .

本発明にかかる発光素子は、発光色の異なる複数の光源を長手方向に沿って配列され、前記各光源の光出射方向に対向してすべての光源を覆うようにして導光プレートを配設された、一方向に長い形状を有する発光素子であって、前記複数の光源はそれぞれ、同じ発光色の発光ダイオードと、前記発光ダイオードから出射した光を受けて各光源の発光色の光を発するそれぞれの発光層とからなり、前記導光プレートは、前記光源と対向する面に、前記光源から入射する光を当該発光素子の短手方向側で指向特性が広がるように屈折させると共に、その反対側の面で反射した光を全反射させるための第１の光学面を有し、前記光源と対向する面と反対側の面に、前記光源から入射した光の一部を反射させ、残りの光を透過させることによって当該発光素子の短手方向側へ指向特性の広がった光を出射する第２の光学面を有していることを特徴としている。   In the light emitting device according to the present invention, a plurality of light sources having different emission colors are arranged along the longitudinal direction, and a light guide plate is disposed so as to cover all the light sources so as to face the light emitting direction of each light source. In addition, the light emitting device has a shape that is long in one direction, and each of the plurality of light sources emits a light emitting diode of the same light emitting color and light of a light emitting color of each light source in response to light emitted from the light emitting diode. The light guide plate refracts the light incident from the light source on the surface facing the light source so that the directional characteristics spread on the short side of the light emitting element, and on the opposite side. A first optical surface for totally reflecting the light reflected by the light source surface, a part of the light incident from the light source is reflected on a surface opposite to the surface facing the light source, and the remaining light By permeating It is characterized by having a second optical surface for emitting light spread directivity characteristic in the lateral direction of the light emitting element.

本発明の発光素子によれば、各光源を個別に点灯させることにより、異なる発光色で発光させることができる。また、各光源を同時に点灯させることにより白色で発光させることができるようにすることも可能である。しかも、個別の発光色で発光させることができるにも拘わらず、各光源は同じ発光色の発光ダイオードで発光させられているので、各発光ダイオードを点灯させるためのＬＥＤ駆動回路として汎用のＬＥＤ駆動回路を用いることができる。さらに、同じ発光ダイオードを用いることで各光源の特性を均一にでき、白色発光させた場合などに色むらが生じにくくなる。また、本発明の発光素子によれば、導光プレートの働きにより少ない数の光源でもって広い領域を均一に照射することが可能になる。   According to the light emitting element of the present invention, it is possible to emit light with different emission colors by lighting each light source individually. It is also possible to emit white light by simultaneously turning on each light source. In addition, although each light source can emit light with individual emission colors, each light source emits light with the same emission color light-emitting diode, so that a general-purpose LED drive is used as an LED drive circuit for lighting each light-emitting diode. A circuit can be used. Furthermore, by using the same light emitting diode, the characteristics of each light source can be made uniform, and color unevenness hardly occurs when white light is emitted. Further, according to the light emitting element of the present invention, it is possible to uniformly irradiate a wide area with a small number of light sources by the function of the light guide plate.

なお、本発明における前記課題を解決するための手段は、以上説明した構成要素を適宜組み合せた特徴を有するものであり、本発明はかかる構成要素の組合せによる多くのバリエーションを可能とするものである。   The means for solving the above-described problems in the present invention has a feature in which the above-described constituent elements are appropriately combined, and the present invention enables many variations by combining such constituent elements. .

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

（第１の実施形態）
図５は本発明の実施形態１による面光源装置を示す概略断面図である。図６は当該面光源装置の拡散板を除いた状態での概略平面図である。 (First embodiment)
FIG. 5 is a schematic sectional view showing the surface light source device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 6 is a schematic plan view of the surface light source device with the diffusion plate removed.

図５に示すように、実施形態１による面光源装置１０は、反射シート１１の表面に並べた複数個の発光素子１２の前方に拡散板１３を配置したものである。図６に示すように、発光素子１２は平面視では長方形状となっており、反射シート１１の表面においては、複数個の発光素子１２がその長手方向に沿って一列に並び、さらに一列に並んだ発光素子１２が複数列に配列されている。   As shown in FIG. 5, the surface light source device 10 according to Embodiment 1 has a diffuser plate 13 disposed in front of a plurality of light emitting elements 12 arranged on the surface of a reflective sheet 11. As shown in FIG. 6, the light emitting elements 12 have a rectangular shape in plan view, and on the surface of the reflective sheet 11, a plurality of light emitting elements 12 are arranged in a line along the longitudinal direction, and further arranged in a line. The light emitting elements 12 are arranged in a plurality of rows.

発光素子１２は、図６に示すように、赤色発光する赤色光源１４Ｒ、緑色発光する緑色光源１４Ｇ、青色発光する青色光源１４Ｂと、導光プレート１７とからなる。図６では、一つの発光素子１２は、１個ずつの赤色光源１４Ｒ、緑色光源１４Ｇ、青色光源１４Ｂによって構成されているが、それぞれ２個以上の光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂによって構成していてもよい。赤色光源１４Ｒは、ＬＥＤ１５と円形の赤色発光層１６Ｒよりなる。緑色光源１４Ｇは、ＬＥＤ１５と円形の緑色発光層１６Ｇよりなる。青色光源１４Ｂは、ＬＥＤ１５と円形の青色発光層１６Ｂよりなる。   As shown in FIG. 6, the light emitting element 12 includes a red light source 14 </ b> R that emits red light, a green light source 14 </ b> G that emits green light, a blue light source 14 </ b> B that emits blue light, and a light guide plate 17. In FIG. 6, one light emitting element 12 is constituted by one red light source 14R, one green light source 14G, and one blue light source 14B, but may be constituted by two or more light sources 14R, 14G, 14B. Good. The red light source 14R includes an LED 15 and a circular red light emitting layer 16R. The green light source 14G includes an LED 15 and a circular green light emitting layer 16G. The blue light source 14B includes an LED 15 and a circular blue light emitting layer 16B.

赤色光源１４Ｒ、緑色光源１４Ｇ及び青色光源１４Ｂの各ＬＥＤ１５は同じ種類の発光ダイオード（すなわち、同一発光波長域の発光ダイオード）であって、例えば青色発光ダイオード（Ｂ−ＬＥＤ）や紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）などである。   The LEDs 15 of the red light source 14R, the green light source 14G, and the blue light source 14B are the same type of light emitting diodes (that is, light emitting diodes in the same light emission wavelength range), for example, a blue light emitting diode (B-LED) or an ultraviolet light emitting diode (UV). -LED).

赤色光源１４Ｒ、緑色光源１４Ｇ、青色光源１４Ｂの各ＬＥＤ１５は、共通のＬＥＤ駆動回路１８によって駆動（点灯制御）される。各光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４ＢのＬＥＤ１５は同一種類の発光ダイオードであるので、第２の従来例と比較するとＬＥＤ駆動回路１８の構造を簡素化でき、低コスト化できる。また、赤色光源１４Ｒ、緑色光源１４Ｇ、青色光源１４Ｂの温度特性が均一化されるため、面光源装置１０を白色発光させたときに温度変化や経時的変化によって面光源装置１０に色むらが生じにくくなる。また、赤色光源１４Ｒ、緑色光源１４Ｇ、青色光源１４Ｂの強度を電流などにより各々調整することで、ホワイトバランスの調整も可能である。   The LEDs 15 of the red light source 14R, the green light source 14G, and the blue light source 14B are driven (lighting control) by a common LED drive circuit 18. Since the LEDs 15 of the light sources 14R, 14G, and 14B are the same type of light emitting diode, the structure of the LED drive circuit 18 can be simplified and the cost can be reduced as compared with the second conventional example. In addition, since the temperature characteristics of the red light source 14R, the green light source 14G, and the blue light source 14B are made uniform, color unevenness occurs in the surface light source device 10 due to a temperature change or a change over time when the surface light source device 10 emits white light. It becomes difficult. Further, the white balance can be adjusted by adjusting the intensities of the red light source 14R, the green light source 14G, and the blue light source 14B by current or the like.

〔発光層の構成〕
赤色発光層１６Ｒは、ＬＥＤ１５から出射された光を受けて赤色光を発するものである。実施形態１では、ＬＥＤ１５の光は青色光又は紫外線となっているので、赤色発光層１６Ｒは、ＬＥＤ１５の光を赤色光に変換するための蛍光体を透明樹脂中に分散させたものとなっている。赤色発光層１６Ｒの蛍光体としては、例えばＣａＳ：Ｅｕ２＋やＣａＳｉＮ２：Ｅｕ２＋やＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋や（Ｓｒ，Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋を用いることができる。蛍光体の濃度および赤色発光層１６Ｒの厚さは、ＬＥＤ１５からの光がほとんど透過しないように、ＬＥＤ出力に応じて適宜調整されている。しかして、ＬＥＤ１５から青色光Ｂ（または紫外線）が出射すると、青色光Ｂ（または紫外線）が赤色発光層１６Ｒに入射し、その蛍光体が励起されて赤色光Ｒを放射する。このため、赤色光源１４Ｒが赤色発光する。 (Configuration of light emitting layer)
The red light emitting layer 16R emits red light upon receiving the light emitted from the LED 15. In the first embodiment, since the light of the LED 15 is blue light or ultraviolet light, the red light emitting layer 16R is obtained by dispersing a phosphor for converting the light of the LED 15 into red light in a transparent resin. Yes. As the phosphor of the red light emitting layer 16R, for example, CaS: Eu 2+ , CaSiN 2 : Eu 2+ , Sr 2 Si 5 N 8 : Eu 2+, or (Sr, Ca) 2 SiO 4 : Eu 2+ can be used. The concentration of the phosphor and the thickness of the red light emitting layer 16R are appropriately adjusted according to the LED output so that the light from the LED 15 hardly transmits. Thus, when the blue light B (or ultraviolet light) is emitted from the LED 15, the blue light B (or ultraviolet light) is incident on the red light emitting layer 16R, and the phosphor is excited to emit the red light R. For this reason, the red light source 14R emits red light.

同様に、緑色発光層１６Ｇは、ＬＥＤ１５から出射された光を受けて緑色光を発するものである。実施形態１では、ＬＥＤ１５の光は青色光又は紫外線となっているので、緑色発光層１６Ｇは、ＬＥＤ１５の光を緑色光に変換するための蛍光体を透明樹脂中に分散させたものとなっている。緑色発光層１６Ｇの蛍光体としては、例えばＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋や（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋やＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋を用いることができる。蛍光体の濃度および緑色発光層１６Ｇの厚さは、ＬＥＤ１５からの光がほとんど透過しないように、ＬＥＤ出力に応じて適宜調整されている。しかして、ＬＥＤ１５から青色光Ｂ（または紫外線）が出射すると、青色光Ｂ（または紫外線）が緑色発光層１６Ｇに入射し、その蛍光体が励起されて緑色光Ｇを放射する。このため、緑色光源１４Ｇが緑色発光する。 Similarly, the green light emitting layer 16G receives the light emitted from the LED 15 and emits green light. In the first embodiment, since the light of the LED 15 is blue light or ultraviolet light, the green light emitting layer 16G is obtained by dispersing a phosphor for converting the light of the LED 15 into green light in a transparent resin. Yes. For example, SrGa 2 S 4 : Eu 2+ , (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+, or Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ can be used as the phosphor of the green light emitting layer 16G. The concentration of the phosphor and the thickness of the green light emitting layer 16G are appropriately adjusted according to the LED output so that the light from the LED 15 hardly transmits. Thus, when the blue light B (or ultraviolet light) is emitted from the LED 15, the blue light B (or ultraviolet light) enters the green light emitting layer 16G, and the phosphor is excited to emit the green light G. For this reason, the green light source 14G emits green light.

青色発光層１６Ｂは、ＬＥＤ１５から出射された光を受けて青色光を発するものである。実施形態１では、ＬＥＤ１５の光は青色光又は紫外線となっているので、青色発光層１６Ｂは、ＬＥＤ１５の光を青色光に変換するための蛍光体又は拡散材を透明樹脂中に分散させたものとなっている。ＬＥＤ１５が青色発光ダイオードである場合には、青色発光層１６Ｂで色変換する必要がないので、青色発光層１６Ｂには微細なシリカ系粒子などの拡散材のみを分散させておけばよい。また、ＬＥＤ１５が紫外線発光ダイオードである場合には、紫外線を受けて青色に発光する蛍光体を透明樹脂中に分散させておけばよい。しかして、ＬＥＤ１５からの出射光が青色光Ｂである場合には、青色光Ｂが青色発光層１６Ｂに入射して拡散材により拡散されながら青色発光層１６Ｂを透過する。あるいは、ＬＥＤ１５からの出射光が紫外線である場合には、紫外線が青色発光層１６Ｂに入射し、その蛍光体が紫外線により励起されて青色光Ｂを放射する。この結果、いずれの場合も、青色光源１４Ｂが青色発光する。   The blue light emitting layer 16B emits blue light in response to light emitted from the LED 15. In the first embodiment, the light of the LED 15 is blue light or ultraviolet light. Therefore, the blue light emitting layer 16B has a phosphor or a diffusing material for converting the light of the LED 15 into blue light dispersed in a transparent resin. It has become. When the LED 15 is a blue light emitting diode, it is not necessary to perform color conversion in the blue light emitting layer 16B. Therefore, it is only necessary to disperse only a diffusing material such as fine silica particles in the blue light emitting layer 16B. When the LED 15 is an ultraviolet light emitting diode, a phosphor that emits blue light upon receiving ultraviolet light may be dispersed in a transparent resin. Therefore, when the emitted light from the LED 15 is the blue light B, the blue light B enters the blue light emitting layer 16B and is transmitted through the blue light emitting layer 16B while being diffused by the diffusing material. Or when the emitted light from LED15 is an ultraviolet-ray, an ultraviolet-ray will inject into the blue light emitting layer 16B, and the fluorescent substance will be excited by an ultraviolet-ray and will radiate | emit blue light B. FIG. As a result, in any case, the blue light source 14B emits blue light.

第１の従来例の蛍光体層の場合には、入射光（ＬＥＤの光）と蛍光体で励起放射された放射光とを混色させることによって所望の発光色を得ている。しかし、このような方法であると、蛍光体の濃度が少ない場合には入射光の色が勝り、蛍光体の濃度が多い場合には放射光の色が勝るので、所望の発光色となるようにするためには、蛍光体の正確な濃度調整が欠かせない。また、蛍光体の濃度調整が正しく行われたとしても、背景技術の欄でも述べたように、ＬＥＤの正面と斜め方向とで色むらが生じ易い。   In the case of the phosphor layer of the first conventional example, a desired emission color is obtained by mixing incident light (LED light) and radiated light excited and emitted by the phosphor. However, with such a method, the color of the incident light is superior when the concentration of the phosphor is low, and the color of the emitted light is superior when the concentration of the phosphor is high, so that the desired emission color is obtained. In order to achieve this, accurate concentration adjustment of the phosphor is indispensable. Further, even if the phosphor concentration is correctly adjusted, as described in the background section, color unevenness is likely to occur between the front surface and the oblique direction of the LED.

これに対し、実施形態１の赤色発光層１６Ｒ、緑色発光層１６Ｇ、青色発光層１６Ｂは、入射光（青色光Ｂ）で蛍光体を励起させて目的とする発光色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の光を放射させる方式であるため、蛍光体の濃度調整も簡略でよい。すなわち、蛍光体の濃度が低いと入射光の一部が発光層を透過して放射光と混色するので、入射光が発光層を透過する濃度を蛍光体濃度の下限とすればよい。また、蛍光体の濃度が高いと、入射光が蛍光体の進入を妨げて表面の蛍光体しか励起できず、また放射光が前方へ出射するのが妨げられるので、このような現象の起きない濃度を蛍光体濃度の上限とすればよい。従って、蛍光体の濃度はこの下限値と上限値との間において所望の輝度となるようにすればよいので、濃度調整を簡略にすることができ、ホワイトバランスの調整が容易になる。しかも、蛍光体が均一に分散していれば、ＬＥＤの正面と斜め方向とで色むらが生じにくくなる。   In contrast, the red light-emitting layer 16R, the green light-emitting layer 16G, and the blue light-emitting layer 16B according to the first embodiment excite the phosphor with incident light (blue light B) and target light emission colors (R, G, B). Therefore, the phosphor concentration adjustment can be simplified. That is, when the phosphor concentration is low, a part of the incident light passes through the light emitting layer and mixes with the emitted light. Therefore, the concentration at which the incident light passes through the light emitting layer may be set as the lower limit of the phosphor concentration. In addition, when the concentration of the phosphor is high, the incident light prevents the phosphor from entering, and only the surface phosphor can be excited, and the emitted light is prevented from being emitted forward, so this phenomenon does not occur. The concentration may be the upper limit of the phosphor concentration. Therefore, since the phosphor concentration may be set to a desired luminance between the lower limit value and the upper limit value, the density adjustment can be simplified and the white balance can be easily adjusted. Moreover, if the phosphors are uniformly dispersed, color unevenness is less likely to occur between the front surface and the diagonal direction of the LED.

また、ＬＥＤ１５からの入射光が発光層を透過しにくいようにするためには、発光層内に蛍光体とともに拡散材を混ぜておくとよい。図７（ａ）は赤色発光層１６Ｒの場合を示している。赤色発光層１６Ｒ内には、赤色発光用の蛍光体粒子１９Ｒと粒子状の拡散材２０（シリカ粒子など）が分散している。しかして、この赤色発光層１６Ｒに例えば青色光Ｂが入射すると、青色光Ｂは直接蛍光体粒子１９Ｒに当たって赤色光Ｒを発生させ、あるいは拡散材２０で反射された後に蛍光体粒子１９Ｒに当たって赤色光Ｒを発生させることになり、青色光Ｂが赤色発光層１６Ｒを透過するのを防ぐことができる。緑色発光層１６Ｇなどについても同様である。   Moreover, in order to make it difficult for the incident light from LED15 to permeate | transmit a light emitting layer, it is good to mix a diffuser with a fluorescent substance in a light emitting layer. FIG. 7A shows the case of the red light emitting layer 16R. In the red light emitting layer 16R, phosphor particles 19R for red light emission and particulate diffusing material 20 (silica particles or the like) are dispersed. Thus, for example, when blue light B is incident on the red light emitting layer 16R, the blue light B directly strikes the phosphor particles 19R to generate red light R, or is reflected by the diffusing material 20 and then strikes the phosphor particles 19R to produce red light. R is generated, and the blue light B can be prevented from passing through the red light emitting layer 16R. The same applies to the green light emitting layer 16G.

また、ＬＥＤ１５からの光が透過しないようにするためには、発光層の表面に薄膜干渉フィルタや波長選択ミラー（ダイクロイックミラー等）などの波長選択透過層２１を設けてもよい。図７（ｂ）は赤色発光層１６Ｒの場合を示している。赤色発光層１６Ｒの場合には、青色波長域で透過率が小さく、赤色波長域で透過率の高い特性を有する波長選択透過層２１を用いる。しかして、この赤色発光層１６Ｒに例えば青色光Ｂが入射すると、青色光Ｂは直接蛍光体粒子１９Ｒに当たって赤色光Ｒを発生させ、発生した赤色光Ｒは波長選択透過層２１を透過して前方へ出射される。これに対し、蛍光体粒子１９Ｒで吸収されることなく赤色発光層１６Ｒを透過した青色光Ｂは波長選択透過層２１でカットされて前方へ出射されない。よって、赤色発光層１６Ｒの光に青色光Ｂが混じるのを防ぎ、純色性を保つことができる。緑色発光層１６Ｇなどについても同様である。   In order to prevent the light from the LED 15 from being transmitted, a wavelength selective transmission layer 21 such as a thin film interference filter or a wavelength selection mirror (such as a dichroic mirror) may be provided on the surface of the light emitting layer. FIG. 7B shows the case of the red light emitting layer 16R. In the case of the red light emitting layer 16R, the wavelength selective transmission layer 21 is used that has characteristics of low transmittance in the blue wavelength region and high transmittance in the red wavelength region. When, for example, blue light B is incident on the red light emitting layer 16R, the blue light B directly strikes the phosphor particles 19R to generate red light R, and the generated red light R passes through the wavelength selective transmission layer 21 and moves forward. Is emitted. On the other hand, the blue light B transmitted through the red light emitting layer 16R without being absorbed by the phosphor particles 19R is cut by the wavelength selective transmission layer 21 and is not emitted forward. Therefore, it is possible to prevent the blue light B from being mixed with the light of the red light emitting layer 16R and to maintain the pure color. The same applies to the green light emitting layer 16G.

なお、赤色発光層１６Ｒ、緑色発光層１６Ｇ、青色発光層１６Ｂは各ＬＥＤ１５の封止樹脂内に形成してあっても差し支えない。   The red light emitting layer 16R, the green light emitting layer 16G, and the blue light emitting layer 16B may be formed in the sealing resin of each LED 15.

〔導光プレートの構造〕
赤色光源１４Ｒ、緑色光源１４Ｇ及び青色光源１４Ｂは、前方に配置された導光プレート１７によって覆われている。この導光プレートについては、本願の出願人によって出願された特願２００７−３１７４２に詳細に記載されているので、特願２００７−３１７４２の記載を援用し、ここでは基本的な事項に限って説明する。図８（ａ）は導光プレート１７の一部を拡大して示す表面側の斜視図、図８（ｂ）は導光プレート１７の一部を拡大して示す裏面側の斜視図である。図９（ａ）（ｂ）は導光プレート１７の一部の形状を示す拡大断面図であって、図９（ａ）は短手方向に垂直な断面を表し、図９（ｂ）は長手方向に垂直な断面を表している。以下においては、発光素子１２の長手方向すなわち赤色光源１４Ｒ、緑色光源１４Ｇ、青色光源１４Ｂが密に配列している方向をＸ方向といい、導光プレート１７の厚み方向をＺ方向といい、発光素子１２の幅方向すなわちＸ方向及びＺ方向に直交し発光素子１２が疎に配置されている方向をＹ方向という。 [Light guide plate structure]
The red light source 14R, the green light source 14G, and the blue light source 14B are covered with a light guide plate 17 disposed in front. Since this light guide plate is described in detail in Japanese Patent Application No. 2007-31742 filed by the applicant of the present application, the description of Japanese Patent Application No. 2007-31742 is used here, and only basic matters are described here. To do. FIG. 8A is a front perspective view showing a part of the light guide plate 17 in an enlarged manner, and FIG. 8B is a rear perspective view showing a part of the light guide plate 17 in an enlarged manner. 9A and 9B are enlarged cross-sectional views showing a part of the shape of the light guide plate 17, in which FIG. 9A shows a cross section perpendicular to the lateral direction, and FIG. It represents a cross section perpendicular to the direction. Hereinafter, the longitudinal direction of the light emitting element 12, that is, the direction in which the red light source 14R, the green light source 14G, and the blue light source 14B are densely arranged is referred to as the X direction, and the thickness direction of the light guide plate 17 is referred to as the Z direction. The width direction of the element 12, that is, the direction in which the light emitting elements 12 are sparsely arranged perpendicular to the X direction and the Z direction is referred to as a Y direction.

導光プレート１７はポリカーボネイト樹脂（ＰＣ）やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の透明で屈折率の大きな樹脂によって板状に成形された樹脂成形部材である。導光プレート１７の表面（第２の光学面）全体には、図８（ａ）に示すように、微細な円錐状の凹部２２が密に配列されており、導光プレート１７の裏面（第１の光学面）全体には、図８（ｂ）に示すように、微細な断面三角形状のプリズム状をした凸部２３が密に形成されている。円錐状の凹部２２は、規則的に配列されていてもよく、ランダムに配置されていてもよい。断面三角形状の凸部２３は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、導光プレート１７の短手方向（Ｙ方向）に並んでおり、導光プレート１７の長手方向（Ｘ方向）に均一な断面を有している。   The light guide plate 17 is a resin molded member formed into a plate shape with a transparent and high refractive index resin such as polycarbonate resin (PC) or polymethyl methacrylate (PMMA). As shown in FIG. 8A, fine conical recesses 22 are densely arranged on the entire surface (second optical surface) of the light guide plate 17, and the back surface (first optical surface) of the light guide plate 17. As shown in FIG. 8B, convex portions 23 in the form of prisms having a fine triangular cross section are densely formed on the entire optical surface 1. The conical recesses 22 may be regularly arranged or randomly arranged. As shown in FIGS. 9A and 9B, the convex portions 23 having a triangular cross section are arranged in the short direction (Y direction) of the light guide plate 17 and the long direction (X direction) of the light guide plate 17. Have a uniform cross section.

また、赤色発光層１６Ｒ、緑色発光層１６Ｇ及び青色発光層１６Ｂと導光プレート１７はＬＥＤ１５に比較的接近させて配置してあるが、赤色発光層１６Ｒ、緑色発光層１６Ｇ及び青色発光層１６Ｂと拡散板１３との距離は比較的長くなっており、導光プレート１７と拡散板１３との間には、図５に示すように充分な距離の空間２４を確保している。   The red light emitting layer 16R, the green light emitting layer 16G, the blue light emitting layer 16B, and the light guide plate 17 are arranged relatively close to the LED 15, but the red light emitting layer 16R, the green light emitting layer 16G, and the blue light emitting layer 16B The distance from the diffusion plate 13 is relatively long, and a sufficient space 24 is secured between the light guide plate 17 and the diffusion plate 13 as shown in FIG.

〔面光源装置のカラー・フィールド・シーケンシャル駆動〕
図１０及び図１１は導光プレート１７の作用説明図であって、図１０はＺＸ面に平行な断面における光の挙動を表し、図１１はＺＹ面に平行な断面における光の挙動を表している。図１０及び図１１では緑色光源１４Ｇから出射された緑色光Ｇのみを表しているが、赤色光源１４Ｒから出射された赤色光Ｒや青色光源１４Ｂから出射された青色光Ｂについてもその挙動は緑色光Ｇの場合と同様である。 [Color Field Sequential Drive of Surface Light Source Device]
10 and 11 are diagrams for explaining the operation of the light guide plate 17. FIG. 10 shows the behavior of light in a cross section parallel to the ZX plane, and FIG. 11 shows the behavior of light in a cross section parallel to the ZY plane. Yes. 10 and 11 show only the green light G emitted from the green light source 14G, the behavior of the red light R emitted from the red light source 14R and the blue light B emitted from the blue light source 14B is also green. The same as in the case of the light G.

まず、ＺＸ面と平行な断面における光の挙動を説明する。緑色光源１４Ｇが点灯している場合には、図１０に示すように、緑色光源１４Ｇから出射された緑色光Ｇは導光プレート１７の裏面から導光プレート１７内に入射し、導光プレート１７の表面と裏面との間で全反射を繰り返しながら導光プレート１７内を導光すると共に、円錐状の凹部２２に入射した光の一部は円錐状の凹部２２で屈折して外部へ出射される。   First, the behavior of light in a cross section parallel to the ZX plane will be described. When the green light source 14G is turned on, as shown in FIG. 10, the green light G emitted from the green light source 14G enters the light guide plate 17 from the back surface of the light guide plate 17, and the light guide plate 17 The light is guided through the light guide plate 17 while repeating total reflection between the front surface and the back surface, and part of the light incident on the conical recess 22 is refracted by the conical recess 22 and emitted to the outside. The

このようにして緑色光源１４Ｇから出射された緑色光Ｇは、導光プレート１７内を導光して導光プレート１７のほぼ全体に広がり、発光素子１２の全体を均一に緑色に発光させる。さらに、各発光素子１２から出射された緑色光Ｇは、空間２４で広がって拡散板１３の全体を裏面側から照明し、拡散板１３を透過する際に緑色光Ｇが拡散することで面光源装置１０の全体を均一に緑色に発光させる。   The green light G emitted from the green light source 14G in this way is guided through the light guide plate 17 and spreads over almost the entire light guide plate 17, and the entire light emitting element 12 emits light uniformly in green. Furthermore, the green light G emitted from each light emitting element 12 spreads in the space 24 and illuminates the entire diffuser plate 13 from the back side, and the green light G diffuses when passing through the diffuser plate 13, thereby the surface light source. The entire apparatus 10 is caused to emit green light uniformly.

なお、導光プレート１７の裏面から漏れた光の大部分は、反射シート１１によって反射され、再び導光プレート１７に入射して再利用される。   Note that most of the light leaking from the back surface of the light guide plate 17 is reflected by the reflection sheet 11 and is incident on the light guide plate 17 again and reused.

つぎに、導光プレート１７の長手方向に垂直な断面における光の挙動を説明する。図１１に示すように、Ｘ方向から見た場合には、緑色光源１４Ｇから出射された光は、導光プレート１７の裏面に形成されている凸部２３を透過することによって屈折し、さらに円錐状の凹部２２を透過して導光プレート１７の外に出射する際にも屈折し、緑色光源１４Ｇの中心軸に対してθｓの出射角でＬＥＤ１５から出射された緑色光Ｇは、導光プレート１７を透過することによってθｓよりも大きな出射角θｔで出射され、Ｙ方向においては空間２４で大きく広がる。   Next, the behavior of light in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light guide plate 17 will be described. As shown in FIG. 11, when viewed from the X direction, the light emitted from the green light source 14 </ b> G is refracted by passing through the convex portion 23 formed on the back surface of the light guide plate 17. The green light G that is refracted when passing through the concave portion 22 and exiting from the light guide plate 17 and emitted from the LED 15 at an exit angle of θs with respect to the central axis of the green light source 14G By passing through 17, the light is emitted at an emission angle θt larger than θs, and greatly spreads in the space 24 in the Y direction.

したがって、各発光素子１２は、Ｙ方向においては、Ｘ方向よりも大きな間隔をあけて配列されているが、Ｙ方向において発光素子１２どうしの中間に位置する領域にも充分に光を送ることができ、発光素子１２の全体を均一に緑色発光させることができる。   Accordingly, the light emitting elements 12 are arranged with a larger interval in the Y direction than in the X direction, but can sufficiently transmit light to a region located in the middle of the light emitting elements 12 in the Y direction. The entire light emitting element 12 can emit green light uniformly.

同様に、赤色光源１４Ｒのみを点灯させた場合にも、赤色光源１４Ｒから出射された赤色光Ｒは導光プレート１７によって均一に広げられ、発光素子１２は均一に赤色発光する。また、青色光源１４Ｂのみを点灯させた場合にも、青色光源１４Ｂから出射された青色光Ｂは導光プレート１７によって均一に広げられ、発光素子１２は均一に青色発光する。   Similarly, when only the red light source 14R is turned on, the red light R emitted from the red light source 14R is uniformly spread by the light guide plate 17, and the light emitting element 12 emits red light uniformly. Even when only the blue light source 14B is turned on, the blue light B emitted from the blue light source 14B is uniformly spread by the light guide plate 17, and the light emitting element 12 emits blue light uniformly.

従って、ＬＥＤ駆動回路１８により各発光素子１２を同期させて赤色光源１４Ｒ、緑色光源１４Ｇ、青色光源１４Ｂを順次点灯させることにより、面光源装置１０を順次赤色、緑色、青色、赤色、緑色、…というように発光させてカラー・フィールド・シーケンシャル駆動することができる。   Therefore, the light emitting devices 12 are synchronized by the LED driving circuit 18 and the red light source 14R, the green light source 14G, and the blue light source 14B are sequentially turned on, so that the surface light source device 10 is sequentially red, green, blue, red, green,. In this way, the light can be emitted and color field sequential driving can be performed.

〔面光源装置の白色発光〕
また、赤色光源１４Ｒを点灯したときには赤色光Ｒは導光プレート１７によって発光素子１２の全体に均一に広げられ、緑色光源１４Ｇを点灯したときには緑色光Ｇは導光プレート１７によって発光素子１２の全体に均一に広げられ、青色光源１４Ｂを点灯したときには青色光Ｂが導光プレート１７によって発光素子１２の全体に均一に広げられるので、図５に示すように、赤色光源１４Ｒと緑色光源１４Ｇと青色光源１４Ｂを同時に連続点灯した場合には、各光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから出た赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂが混色されて面光源装置１０は白色発光する。このとき、導光プレート１７の内部では各発光色の光Ｒ、Ｇ、Ｂが全体に広がって充分均一に混色され、また導光プレート１７と拡散板１３との間の空間２４においてもさらに混色されるので、面光源装置１０は色むらなく均一に白色発光する。 [White light emission of surface light source device]
When the red light source 14R is turned on, the red light R is uniformly spread over the entire light emitting element 12 by the light guide plate 17, and when the green light source 14G is turned on, the green light G is transmitted through the light guide plate 17 to the entire light emitting element 12. When the blue light source 14B is turned on, the blue light B is uniformly spread over the entire light emitting element 12 by the light guide plate 17, so that the red light source 14R, the green light source 14G, and the blue light source 14 are shown in FIG. When the light source 14B is continuously turned on simultaneously, the red light R, green light G, and blue light B emitted from the light sources 14R, 14G, and 14B are mixed and the surface light source device 10 emits white light. At this time, the light R, G, B of each emission color spreads throughout the light guide plate 17 and is mixed uniformly enough, and further in the space 24 between the light guide plate 17 and the diffusion plate 13, the color is further mixed. Therefore, the surface light source device 10 emits white light uniformly without color unevenness.

なお、断面三角形状の凸部２３は、その頂角α（図１１参照）を小さくして鋭角にする一方で、凸部２３に入射した光がその内部で複数回反射しないよう、凸部２３の高さを低くすることが望ましい。また、凹部２２については、導光プレート１７による混色性を高めたい場合には、凹部２２の頂角β（図１１参照）を小さくして凹部２２の断面が鋭角となるようにすればよい。逆に、光を幅方向に広げたい場合には、光が凹部２２で全反射されにくい程度で凹部２２の頂角βを小さくすればよい。また、各光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの直上近辺に位置する凹部２２ではその頂角βを小さくして凹部２２から前方へ出射される光の量を少なくすると共に混色性を高め、いずれの光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂからも離れた領域では凹部２２の頂角βを大きくして光が正面方向に出射され易くすることにより、面光源装置の混色性を高め、輝度分布を均一化するようにしてもよい。   Note that the convex portion 23 having a triangular cross section has a small apex angle α (see FIG. 11) to be an acute angle, while the light incident on the convex portion 23 is not reflected a plurality of times within the convex portion 23. It is desirable to reduce the height of the. For the recess 22, when it is desired to improve the color mixing property by the light guide plate 17, the apex angle β (see FIG. 11) of the recess 22 may be reduced so that the cross section of the recess 22 becomes an acute angle. On the other hand, when it is desired to spread light in the width direction, the apex angle β of the concave portion 22 may be reduced to such an extent that the light is not easily totally reflected by the concave portion 22. Further, in the concave portion 22 positioned immediately above each of the light sources 14R, 14G, and 14B, the apex angle β is reduced to reduce the amount of light emitted forward from the concave portion 22 and to improve the color mixing property. , 14G, 14B, the apex angle β of the concave portion 22 is increased to make it easier to emit light in the front direction so that the color mixing property of the surface light source device is improved and the luminance distribution is made uniform. Also good.

〔第１の実施形態の作用効果〕
（１） 実施形態１の面光源装置１０では、ＬＥＤ１５と蛍光体又は拡散材を含む各発光層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂとを組み合わせた各光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを用いているので、赤色発光ダイオードや緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードを用いる場合よりも発光効率が良好となる。 [Effects of First Embodiment]
(1) In the surface light source device 10 of Embodiment 1, since each light source 14R, 14G, 14B which combined LED15 and each light emitting layer 16R, 16G, 16B containing a fluorescent substance or a diffusing material is used, a red light emitting diode The luminous efficiency is better than when using a green light emitting diode or a blue light emitting diode.

（２） 実施形態１の面光源装置１０では、導光プレート１７の働きにより隣接する光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂどうしをある程度離して配置しても均一に発光させることができるので、光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから出射した光が隣接する他の光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂに入射しにくくなり、出射光の吸収や損失を低減でき、光利用効率を向上させることができる。   (2) In the surface light source device 10 according to the first embodiment, the light source plate 17 can emit light uniformly even if the adjacent light sources 14R, 14G, and 14B are arranged apart from each other by the action of the light guide plate 17, and thus the light sources 14R and 14G. , 14B becomes difficult to enter the other adjacent light sources 14R, 14G, and 14B, absorption and loss of the emitted light can be reduced, and light utilization efficiency can be improved.

（３） 実施形態１の面光源装置１０では、発光素子１２から出射される光を幅方向（Ｙ方向）に広げることができるので、発光素子１２をその幅方向においては大きな距離を隔てて配置することができ、一定の照明面積に対して必要な発光素子１２の数を減らすことができ、面光源装置１０の軽量化と部材コストの削減を図ることができる。   (3) In the surface light source device 10 of Embodiment 1, since the light emitted from the light emitting element 12 can be expanded in the width direction (Y direction), the light emitting elements 12 are arranged at a large distance in the width direction. Thus, the number of light emitting elements 12 required for a certain illumination area can be reduced, and the surface light source device 10 can be reduced in weight and member cost.

（４） 実施形態１の面光源装置１０では、上記のように赤色光、緑色光、青色光を順次発光させることができるので、液晶表示装置（液晶テレビなど）をカラー・フィールド・シーケンシャル駆動することができる。従って、このような面光源装置を用いれば、液晶パネルにカラーフィルタが不要になるので、光利用効率が向上し、同じ明るさであれば消費電力を低減することができる。さらに、カラー・フィールド・シーケンシャル駆動方式によれば、画素を１セルで構成できるためにカラーフィルタ方式に比べて画素数を３倍にでき、画像を高精細化でき、画像の色再現性も向上する。   (4) Since the surface light source device 10 of the first embodiment can sequentially emit red light, green light, and blue light as described above, the liquid crystal display device (liquid crystal television or the like) is color field sequential driven. be able to. Therefore, if such a surface light source device is used, a color filter is not required for the liquid crystal panel, so that the light use efficiency is improved and the power consumption can be reduced if the brightness is the same. Furthermore, according to the color field sequential drive method, the number of pixels can be tripled compared to the color filter method because the pixel can be composed of one cell, the image can be made high definition, and the color reproducibility of the image is also improved. To do.

（５） カラー・フィールド・シーケンシャル駆動が可能となっているにも拘わらず、異なる光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ間においても同じ発光色のＬＥＤ１５を用いているので、ＬＥＤ駆動回路１８は一種類複数個のＬＥＤを駆動すればよく、汎用の駆動回路を用いることが可能となり、また設計や製造を行う場合でも簡略化される。また、各光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂで同じ特性のＬＥＤ１５を用いることができるので、温度変化によって色バランスが崩れにくい。   (5) Although the LED 15 of the same luminescent color is used between the different light sources 14R, 14G, and 14B in spite of being capable of color field sequential driving, a plurality of LED driving circuits 18 are provided. LED can be driven, a general-purpose drive circuit can be used, and the design and manufacture can be simplified. Further, since the LEDs 15 having the same characteristics can be used for the light sources 14R, 14G, and 14B, the color balance is not easily lost due to a temperature change.

（６） 白色発光させる場合、各発光色の光を均一に混色させることができるので、導光プレート１７と拡散板１３の間の空間を狭くすることができ、面光源装置の薄型化を図ることができる。   (6) When white light is emitted, the light of each emission color can be mixed uniformly, so that the space between the light guide plate 17 and the diffusion plate 13 can be narrowed, and the surface light source device can be made thinner. be able to.

（７） 凹部２２及び凸部２３は導光プレート１７の表面及び裏面のほぼ全体に形成しているので、光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂと導光プレート１７の位置が多少ずれても配向ばらつきが起こりにくく、発光素子１２の組立を容易にできる。   (7) Since the concave portion 22 and the convex portion 23 are formed on almost the entire surface and the back surface of the light guide plate 17, even if the positions of the light sources 14R, 14G, and 14B and the light guide plate 17 are slightly shifted, orientation variation occurs. It is difficult to assemble the light emitting element 12 easily.

（８） 実施形態１の面光源装置１０では、赤色発光層１６Ｒ、緑色発光層１６Ｇ、青色発光層１６Ｂを各ＬＥＤ１５に近接させて配置しているので、出射光の密度分布の均一性がよい状態で発光層の蛍光体を均等に励起でき、ＬＥＤ１５の出射光が青色光である場合では、赤色光源１４Ｒ及び緑色光源１４Ｇでは蛍光体により、また青色光源１４Ｂは拡散材により、すべての光源から出射される光が散乱光となり、そのため比較的距離をあけて配置されている発光素子１２と拡散板１３との間の空間２４で赤色光Ｒと緑色光Ｇと青色光Ｂとの混色性が向上する。   (8) In the surface light source device 10 according to the first embodiment, the red light emitting layer 16R, the green light emitting layer 16G, and the blue light emitting layer 16B are arranged close to each LED 15, so the uniformity of the density distribution of the emitted light is good. In the state, the phosphor of the light emitting layer can be excited uniformly, and when the emitted light of the LED 15 is blue light, the red light source 14R and the green light source 14G are phosphors, and the blue light source 14B is a diffusing material from all the light sources. The emitted light becomes scattered light. Therefore, the color mixing property of the red light R, the green light G, and the blue light B is present in the space 24 between the light emitting element 12 and the diffusion plate 13 that are disposed at a relatively long distance. improves.

（第１の実施形態の変形例）
図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、赤色発光層１６Ｒ、緑色発光層１６Ｇ及び青色発光層１６Ｂを設ける位置に関する変形例を示す概略図である。図１２（ａ）に示すように、円形をした赤色発光層１６Ｒ、緑色発光層１６Ｇ及び青色発光層１６Ｂは、導光プレート１７の裏面に蛍光体や拡散材を塗布して形成してもよい。あるいは、図１２（ｂ）に示すように、導光プレート１７の裏面側に対向させて設けた透明板２５の裏面に設けてもよい。あるいは、図１２（ｃ）に示すように、透明板２５の裏面に複数個の凹所２６を設け、各凹所２６に蛍光体や拡散材を注入して赤色発光層１６Ｒ、緑色発光層１６Ｇ及び青色発光層１６Ｂを設けてもよい。 (Modification of the first embodiment)
FIGS. 12A, 12B, and 12C are schematic diagrams illustrating a modification example regarding positions where the red light emitting layer 16R, the green light emitting layer 16G, and the blue light emitting layer 16B are provided. As shown in FIG. 12A, the circular red light emitting layer 16 </ b> R, green light emitting layer 16 </ b> G, and blue light emitting layer 16 </ b> B may be formed by applying a phosphor or a diffusing material to the back surface of the light guide plate 17. . Or as shown in FIG.12 (b), you may provide in the back surface of the transparent plate 25 provided facing the back surface side of the light-guide plate 17. As shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 12C, a plurality of recesses 26 are provided on the back surface of the transparent plate 25, and a phosphor or a diffusing material is injected into each of the recesses 26 so that the red light emitting layer 16R and the green light emitting layer 16G. Further, a blue light emitting layer 16B may be provided.

（第２の実施形態）
図１３は本発明の実施形態２における発光素子１２の構造を示す概略図である。この発光素子１２では、隣接する光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂどうしの間を仕切り壁２７によって仕切っている。こうして光源どうしの間を仕切り壁２７によって仕切ってあれば、例えば赤色光源１４ＲのＬＥＤ１５から出た光は赤色発光層１６Ｒにしか入射しないため、カラー・フィールド・シーケンシャル駆動する場合に、各色の光が混色しにくくなる。 (Second Embodiment)
FIG. 13 is a schematic view showing the structure of the light-emitting element 12 according to Embodiment 2 of the present invention. In the light emitting element 12, the adjacent light sources 14R, 14G, and 14B are partitioned by a partition wall 27. Thus, if the light sources are separated by the partition wall 27, for example, the light emitted from the LED 15 of the red light source 14R is incident only on the red light emitting layer 16R. Therefore, when performing color field sequential driving, the light of each color is emitted. It becomes difficult to mix colors.

また、各光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂは一括封止するのでなく、図１３に示すように個別に封止しておくことが望ましい。   Further, it is desirable that the light sources 14R, 14G, and 14B are individually sealed as shown in FIG.

（第３の実施形態）
図１４は本発明の実施形態３による面光源装置に用いられている導光プレート１７の断面の一部を示す概略図である。実施形態３では、図１４に示すように、凸部２３の頂角α（＝α１＋α２）を小さくして鋭角にすると共に、凸部２３の断面を左右非対称とし、各光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂに近い側の角度（片側頂角）α１よりも各光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから遠い側の側面の角度（片側頂角）α２が大きくなるようにしている。 (Third embodiment)
FIG. 14 is a schematic view showing a part of a cross section of the light guide plate 17 used in the surface light source device according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment, as shown in FIG. 14, the apex angle α (= α1 + α2) of the convex portion 23 is reduced to an acute angle, and the cross section of the convex portion 23 is asymmetrical, so that each light source 14R, 14G, 14B The side angle (one side apex angle) α2 on the side farther from each of the light sources 14R, 14G, 14B is larger than the near side angle (one side apex angle) α1.

実施形態３によれば、光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂに近い側の片側頂角α１を小さくしているので、光源側から凸部２３に入射する光を幅方向へ大きく広げることができ、光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから遠い側の片側頂角α２を大きくしているので、凸部２３で大きく曲げられた光が光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから遠い側の側面で反射されないようにでき、発光素子１２の幅方向へ大きく光を広げることができる。   According to the third embodiment, since the one-side apex angle α1 on the side close to the light sources 14R, 14G, and 14B is reduced, the light incident on the convex portion 23 from the light source side can be greatly expanded in the width direction, and the light source 14R , 14G, 14B, the one-side apex angle α2 on the side far from 14G, 14B is increased, so that the light greatly bent by the convex portion 23 can be prevented from being reflected on the side surface far from the light sources 14R, 14G, 14B. The light can be greatly expanded in the width direction.

（第４、第５の実施形態）
Ｙ方向に配列された各凸部２３の頂角αが同じである場合には、光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂからの光の出射角θｓが大きくなると、導光プレート１７の上面から出射される光の出射角θｔも大きくなり、光を導光プレート１７の幅方向に大きく広げられるようになる。しかし、この場合も出射角θｓがあまり大きくなると、凸部２３内に入射した光が凸部２３で複数回反射し、却って導光プレート１７の上面からの出射角θｔが小さくなる。 (Fourth and fifth embodiments)
When the apex angles α of the convex portions 23 arranged in the Y direction are the same, the light emitted from the upper surface of the light guide plate 17 increases when the light emission angle θs from the light sources 14R, 14G, and 14B increases. The emission angle θt of the light increases, and the light can be greatly spread in the width direction of the light guide plate 17. However, also in this case, when the emission angle θs becomes too large, the light incident on the convex portion 23 is reflected by the convex portion 23 a plurality of times, and on the contrary, the outgoing angle θt from the upper surface of the light guide plate 17 becomes small.

実施形態４、５はこのような不具合を解消するものである。図１５は本発明の実施形態４による面光源装置に用いられている導光プレート１７の断面の一部を示す概略図である。実施形態４では、図１５に示すように、光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの直上位置から離れるに従って断面三角形状の凸部２３の高さＨが次第に小さくなるようにしている。   Embodiments 4 and 5 solve such problems. FIG. 15 is a schematic view showing a part of a cross section of the light guide plate 17 used in the surface light source device according to Embodiment 4 of the present invention. In the fourth embodiment, as shown in FIG. 15, the height H of the convex portion 23 having a triangular cross section gradually decreases as the distance from the position immediately above the light sources 14R, 14G, and 14B increases.

また、図１６は本発明の実施形態５による面光源装置に用いられている導光プレート１７の断面の一部を示す概略図である。実施形態５では、図１６に示すように、光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの直上位置から離れるに従って断面三角形状の凸部２３の光源から遠い側の側面の片側頂角α２が次第に大きくなるようにしている。   FIG. 16 is a schematic view showing a part of a cross section of the light guide plate 17 used in the surface light source device according to Embodiment 5 of the present invention. In the fifth embodiment, as shown in FIG. 16, the one-side apex angle α2 on the side surface farther from the light source of the convex portion 23 having a triangular cross section gradually increases as the distance from the position immediately above the light sources 14R, 14G, and 14B increases. Yes.

（第６の実施形態）
図１７（ａ）は本発明の実施形態６による発光素子１２を示す平面図、図１７（ｂ）は実施形態６の光源配列方向における断面を示す断面図である。この実施形態６は各発光色の光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの数が極端に異なる場合を表わしている。すなわち、図１７（ａ）（ｂ）に示す例では、赤色光源１４Ｒの数が緑色光源１４Ｇ及び青色光源１４Ｂの数の半分となっている（一方、赤色光源１４Ｒは緑色光源１４Ｇ、青色光源１４Ｂの発光量の２倍の発光量を有している。）。このように各発光色の光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの数が極端に異なる場合には、光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂのうちで数の少ない発光色の光源（図示例では赤色光源１４Ｒ）の直上における凹部２２の密度を増やし、数の多い発光色の光源（緑色光源１４Ｇ、青色光源１４Ｂ）の直上における凹部２２の密度を少なくする。こうすることにより、並んでいる間隔の広い（密度の小さい）発光色の光源において凹部２２による全反射の頻度を増加させて混色性を高めることができる。 (Sixth embodiment)
FIG. 17A is a plan view showing the light emitting device 12 according to the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 17B is a cross sectional view showing a cross section in the light source arrangement direction of the sixth embodiment. The sixth embodiment represents a case where the number of light sources 14R, 14G, and 14B for each emission color is extremely different. That is, in the example shown in FIGS. 17A and 17B, the number of red light sources 14R is half of the number of green light sources 14G and blue light sources 14B (while the red light source 14R is a green light source 14G and a blue light source 14B). The amount of light emitted is twice as large as the amount of light emitted. In this way, when the number of light sources 14R, 14G, and 14B of the respective emission colors is extremely different, the light source of the light emission color with a small number of the light sources 14R, 14G, and 14B (red light source 14R in the illustrated example) is directly above. The density of the recesses 22 is increased, and the density of the recesses 22 immediately above a large number of light-emitting light sources (green light source 14G and blue light source 14B) is reduced. By doing so, it is possible to increase the color mixing property by increasing the frequency of total reflection by the concave portion 22 in the light emitting light source having a wide interval (low density) arranged side by side.

なお、これと同じ効果を得るためには、各発光色の光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂのそれぞれの直上で凹部２２の頂角βを変化させてもよい。また、隣接する発光素子１２どうしの間での混色性をよくするためには、導光プレート１７の長手方向端部における凹部２２の密度を大きくしてもよい。   In order to obtain the same effect as this, the apex angle β of the recess 22 may be changed immediately above each of the light sources 14R, 14G, and 14B of the respective emission colors. Further, in order to improve the color mixing property between the adjacent light emitting elements 12, the density of the concave portions 22 at the end portions in the longitudinal direction of the light guide plate 17 may be increased.

また、発光素子１２のパッケージと導光プレート１７との組立ばらつきが大きい場合などには、凸部２３や凹部２２の頂角や大きさ、形状などをある程度多種多様にばらつかせて設け、各々の形状の凹部２２や凸部２３の割合を上記のような設計方法に応じて決めればよい。これにより各光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから出射される光の角度がばらついてもいずれかの凹部２２または凸部２３で光を広角に出射させたり、混色させたりすることができる。その他、上記のような各例をいろいろと組み合わせることにより、面光源装置の均一性や混色性をより改善できる。   Further, when there is a large assembling variation between the package of the light emitting element 12 and the light guide plate 17, the apex angles, sizes, shapes, etc. of the convex portions 23 and the concave portions 22 are provided with various variations to some extent. The proportions of the concave portions 22 and the convex portions 23 having the shape may be determined according to the design method as described above. Thereby, even if the angle of the light emitted from each of the light sources 14R, 14G, and 14B varies, the light can be emitted in a wide angle or mixed color by any one of the concave portions 22 or the convex portions 23. In addition, the uniformity and color mixing of the surface light source device can be further improved by variously combining the above examples.

（第７の実施形態）
発光素子１２に赤色光源１４Ｒ、緑色光源１４Ｇ、青色光源１４Ｂを入れる場合、発光素子１２の長手方向で密に配列する。その場合、従来は各光源の混色性を良好にするため、中心に対して対称となるように各発光色の光源を配置するのが一般的である。例えば図１８に示す従来例の発光素子３００では、中心に赤色光源１４Ｒを置き、その両側に対称となるようにして順次緑色光源１４Ｇ、青色光源１４Ｂ、赤色光源１４Ｒ、緑色光源１４Ｇを配置している。しかしながら、このような発光素子３００をその長さ方向に並べて配置した場合、各発光色どうしで同色の光源間の間隔が著しく異なる。図１８の場合で説明すれば、発光素子３００間では緑色光源１４Ｇどうしの間隔Ｓｇが最も短く、青色光源１４Ｂどうしの間隔Ｓｂが最も長く、赤色光源１４Ｒどうしの間隔Ｓｒが中間的な間隔となる。その結果、このような発光素子３００を用いた場合には、各発光素子３００の導光プレート内における混色性だけでは十分でなくなり、発光素子３００間で混色性が悪くなった。 (Seventh embodiment)
When the red light source 14 </ b> R, the green light source 14 </ b> G, and the blue light source 14 </ b> B are inserted into the light emitting element 12, they are densely arranged in the longitudinal direction of the light emitting element 12. In that case, conventionally, in order to improve the color mixing of each light source, it is general to arrange the light sources of the respective emission colors so as to be symmetric with respect to the center. For example, in the conventional light emitting device 300 shown in FIG. 18, the red light source 14R is placed at the center, and the green light source 14G, the blue light source 14B, the red light source 14R, and the green light source 14G are sequentially arranged so as to be symmetrical on both sides. Yes. However, when such light emitting elements 300 are arranged side by side in the length direction, the interval between the light sources of the same color is remarkably different among the respective emission colors. In the case of FIG. 18, among the light emitting elements 300, the distance Sg between the green light sources 14G is the shortest, the distance Sb between the blue light sources 14B is the longest, and the distance Sr between the red light sources 14R is an intermediate distance. . As a result, when such a light emitting device 300 is used, the color mixing property within the light guide plate of each light emitting device 300 is not sufficient, and the color mixing property between the light emitting devices 300 is deteriorated.

図１９は本発明の実施形態７における発光素子１２の光源配列を示す平面図である。この実施形態の発光素子１２では、同数の赤色光源１４Ｒと緑色光源１４Ｇと青色光源１４Ｂを一定ピッチで、端から緑色光源１４Ｇ、赤色光源１４Ｒ、青色光源１４Ｂの順序を繰り返すように配列している。よって、発光素子１２の両端の光源は異なる発光色となっている。従って、図１９における向かって左の発光素子１２の右端に位置する光源１４Ｂと右の発光素子１２の左端に位置する光源１４Ｇとの距離Ｓが各光源の配列ピッチと等しくなるように発光素子１２どうしを並べれば、発光素子１２間における緑色光源１４Ｇどうしの間隔Ｓｇと、青色光源１４Ｂどうしの間隔Ｓｂと、赤色光源１４Ｒどうしの間隔Ｓｒとが等しくなり、発光素子１２間での混色性が改善される。   FIG. 19 is a plan view showing a light source arrangement of the light emitting elements 12 according to Embodiment 7 of the present invention. In the light emitting element 12 of this embodiment, the same number of red light sources 14R, green light sources 14G, and blue light sources 14B are arranged at a constant pitch so that the order of the green light source 14G, red light source 14R, and blue light source 14B is repeated from the end. . Therefore, the light sources at both ends of the light emitting element 12 have different emission colors. Accordingly, the light emitting element 12 is arranged such that the distance S between the light source 14B located at the right end of the left light emitting element 12 and the light source 14G located at the left end of the right light emitting element 12 in FIG. If they are arranged, the spacing Sg between the green light sources 14G, the spacing Sb between the blue light sources 14B, and the spacing Sr between the red light sources 14R between the light emitting elements 12 become equal, and the color mixing property between the light emitting elements 12 is improved. Is done.

次に、上記のような発光素子１２を幅方向にも疎に配置する場合を考えると、図２０のようになる。図２０では発光素子１２を幅方向で同じように配置しているが、このような配置によれば、赤色光源１４Ｒの列、青色光源１４Ｂの列、緑色光源１４Ｇの列が生じ、面光源装置の発光面に縞状の色むらが発生する。   Next, a case where the light emitting elements 12 as described above are arranged sparsely in the width direction is as shown in FIG. In FIG. 20, the light emitting elements 12 are arranged in the same direction in the width direction. However, according to such an arrangement, a row of red light sources 14R, a row of blue light sources 14B, and a row of green light sources 14G are generated. Striped color unevenness occurs on the light emitting surface.

このような色むらを解消するためには、図２１のような非対称な発光素子１２を用い、図２１に示すように一列毎に発光素子１２の向きを１８０度回転させて一列置きに発光素子１２の向きが揃うようにすればよい。図２１の場合、赤色光源１４Ｒの列だけが生じているが、一列に並ぶのが赤色だけになるので、縞状の色むらが改善される。   In order to eliminate such color unevenness, an asymmetrical light emitting element 12 as shown in FIG. 21 is used, and as shown in FIG. 21, the direction of the light emitting elements 12 is rotated by 180 degrees for every other row. What is necessary is just to arrange 12 directions. In the case of FIG. 21, only the rows of red light sources 14R are generated, but since only red is arranged in a row, striped color unevenness is improved.

あるいは、図２２に示すように、一列置きに発光素子１２を光源配列の１ピッチ分ずつ長手方向にずらすようにして発光素子１２を千鳥配置すればよい。この方法によれば、いずれの発光色の光源も一列に並ばなくなるので、縞状の色むらを解消する効果が高い。   Alternatively, as shown in FIG. 22, the light emitting elements 12 may be staggered so that the light emitting elements 12 are shifted in the longitudinal direction by one pitch of the light source array in every other row. According to this method, since the light sources of any light emission color are not arranged in a line, the effect of eliminating striped color unevenness is high.

（第８の実施形態）
次に、各発光色の光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの配置方法について説明する。赤色光源１４Ｒ、緑色光源１４Ｇ及び青色光源１４Ｂの明るさは、実際には等しくないので、同数ずつ用いた場合には色バランスが取れなくなる。よって、面光源装置の白色度合い（ホワイトバランス）を調整するためには、各光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの光量に応じてその使用比率を決めることが望ましい。例えば、図２３に示す発光素子１２（実施形態８）では、比較的最大定格が大きく、青色光源１４Ｂや緑色光源１４Ｇのほぼ２倍の光量を出射させることのできる赤色光源１４Ｒを用いているので、３個の赤色光源１４Ｒと６個の緑色光源１４Ｇと６個の青色光源１４Ｂ、そして導光プレート１７によって発光素子１２を構成している。このような発光素子１２を用いれば、発光素子１２における光源の使用個数を少なくでき、信頼性（寿命）が向上する。 (Eighth embodiment)
Next, an arrangement method of the light sources 14R, 14G, and 14B for the respective emission colors will be described. The brightness of the red light source 14R, the green light source 14G, and the blue light source 14B is not actually equal, so that when the same number is used, color balance cannot be achieved. Therefore, in order to adjust the degree of whiteness (white balance) of the surface light source device, it is desirable to determine the usage ratio according to the light amount of each light source 14R, 14G, 14B. For example, the light emitting element 12 (Embodiment 8) shown in FIG. 23 uses a red light source 14R that has a relatively large maximum rating and can emit almost twice as much light as the blue light source 14B and the green light source 14G. The three red light sources 14R, the six green light sources 14G, the six blue light sources 14B, and the light guide plate 17 constitute the light emitting element 12. If such a light emitting element 12 is used, the number of light sources used in the light emitting element 12 can be reduced, and the reliability (lifetime) is improved.

（第９の実施形態）
図２４は本発明の実施形態９による発光素子１２とその配置を表わした図である。面光源装置内での同じ発光色の列をなくし混色性を良好にするためには、発光素子１２の中央に光源を置かず、発光素子１２内に各色偶数個の光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを等間隔で非対称に配列することが好ましい。図２４の例では、４個の赤色光源１４Ｒと６個の緑色光源１４Ｇと６個の青色光源１４Ｂをこのように配置している。 (Ninth embodiment)
FIG. 24 is a diagram showing a light emitting device 12 and its arrangement according to Embodiment 9 of the present invention. In order to eliminate the line of the same luminescent color in the surface light source device and to improve the color mixing property, the light source is not placed in the center of the light emitting element 12, and the even number of light sources 14R, 14G, and 14B of each color are provided in the light emitting element 12. It is preferable to arrange them asymmetrically at equal intervals. In the example of FIG. 24, four red light sources 14R, six green light sources 14G, and six blue light sources 14B are arranged in this way.

また、このような発光素子１２をＸ方向及びＹ方向に配列する場合には、図２４に示すように、それぞれの列でＸ方向には同じ向きに揃えて発光素子１２を並べ、Ｙ方向では一列ごとに発光素子１２の向きを１８０°回転させて配置する。このように配置することにより、Ｘ方向にもＹ方向にもほぼ同等の間隔で赤色光源１４Ｒと緑色光源１４Ｇと青色光源１４Ｂが分布するので、面照明装置の色むらを改善することができる   Further, when such light emitting elements 12 are arranged in the X direction and the Y direction, as shown in FIG. 24, the light emitting elements 12 are arranged in the same direction in the X direction in each row, and in the Y direction. The light emitting elements 12 are arranged by rotating the direction of the light emitting elements 12 by 180 ° for each row. By arranging in this way, since the red light source 14R, the green light source 14G, and the blue light source 14B are distributed at substantially equal intervals in the X direction and the Y direction, the color unevenness of the surface illumination device can be improved.

（第１０の実施形態）
図２５は本発明の実施形態１０による発光素子における光源の配置を示す平面図である。実施形態１０の発光素子１２は、Ｙ方向における混色性を良好にするために、発光素子１２内にＹ方向に複数列の光源を並べたものである。このときＹ方向で間隔をあけて光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを配置すると、導光プレート１７の裏面における屈折のために色が分離してしまい、混色性が悪くなる恐れがあるので、各光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂは、できるだけ導光プレート１７のＸ方向に平行な中心軸に寄せて配置することが望ましい。 (Tenth embodiment)
FIG. 25 is a plan view showing the arrangement of light sources in the light emitting device according to the tenth embodiment of the present invention. In the light emitting element 12 of Embodiment 10, a plurality of rows of light sources are arranged in the Y direction in the light emitting element 12 in order to improve color mixing in the Y direction. At this time, if the light sources 14R, 14G, and 14B are arranged at intervals in the Y direction, colors are separated due to refraction at the back surface of the light guide plate 17, and the color mixing property may be deteriorated. , 14G, and 14B are preferably arranged as close to the central axis parallel to the X direction of the light guide plate 17 as possible.

混色性を高めるという意味では、各列の光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂどうしを近づけて密集させることが望ましいが、あまり光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂどうしを接近させると、隣接する光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂによる吸収が大きくなり、光利用効率が低下する。このような隣接する光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂどうしによる吸収を小さくするためには、図２６に示すように、光源１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを千鳥状にして複数列に配置することが好ましい。   In terms of enhancing color mixing, it is desirable that the light sources 14R, 14G, and 14B in each column be close to each other, but if the light sources 14R, 14G, and 14B are too close, the adjacent light sources 14R, 14G, and 14B are affected. Absorption increases and light utilization efficiency decreases. In order to reduce absorption by the adjacent light sources 14R, 14G, and 14B, it is preferable to arrange the light sources 14R, 14G, and 14B in a staggered manner and arranged in a plurality of rows as shown in FIG.

（第１１の実施形態）
図２７（ａ）（ｂ）は本発明の実施形態１１を説明するための図である。発光素子１２を面照明装置内に配置する場合、Ｘ方向においては、配線などの関係で発光素子１２間に幅Ｋが比較的広いスペースを設けなければならない場合がある。このような場合、図２７（ａ）に示すように、Ｘ方向で隣接する発光素子１２どうしの間で光源間の隙間が大きくなり、この部分で光量が少なくなり、暗くなることがある。 (Eleventh embodiment)
27 (a) and 27 (b) are diagrams for explaining the eleventh embodiment of the present invention. When the light emitting element 12 is arranged in the surface illumination device, in the X direction, a space having a relatively wide width K may have to be provided between the light emitting elements 12 due to wiring or the like. In such a case, as shown in FIG. 27A, the gap between the light sources increases between the light emitting elements 12 adjacent to each other in the X direction, and the amount of light may be reduced and darkened in this portion.

図２７（ｂ）は、発光素子１２間に比較的広いスペースが生じる場合でも、そのスペース部分で光量が少なくならないようにした本発明の実施形態１１である。実施形態１１では、発光素子１２内の中央部では隣接する光源どうしの距離を大きくし、端部分で隣接する光源どうしの距離を小さくしている。その結果、発光素子１２の中央部では発光密度が抑えられ、端部分で発光密度が大きくなるので、発光素子１２間においても光量不足となるのを防ぐことができる。   FIG. 27B shows an embodiment 11 of the present invention in which even when a relatively wide space is generated between the light emitting elements 12, the amount of light is not reduced in the space portion. In the eleventh embodiment, the distance between adjacent light sources is increased at the central portion in the light emitting element 12, and the distance between adjacent light sources is decreased at the end portion. As a result, the light emission density is suppressed at the center of the light emitting element 12 and the light emission density is increased at the end portion, so that it is possible to prevent the light quantity from being insufficient between the light emitting elements 12.

（その他の実施形態）
ここまで、幾つかの実施形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、本発明は特願２００７−３１７４２に開示した構成を適宜採用することができる。例えば、拡散板１３の前面には、プリズムシートや偏光シートなどを配置してもよい。また、導光プレート１７の凹部２２や凸部２３としては、ピラミッド状（四角錐）の凸部や凹部を採用してもよい。 (Other embodiments)
Although several embodiments have been specifically described so far with reference to the drawings, the present invention can appropriately adopt the configuration disclosed in Japanese Patent Application No. 2007-31742. For example, a prism sheet or a polarizing sheet may be arranged on the front surface of the diffusion plate 13. Further, as the concave portion 22 and the convex portion 23 of the light guide plate 17, a pyramid-shaped (square pyramid) convex portion or concave portion may be adopted.

図１は、従来の白色発光用バックライトを示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional white light emitting backlight. 図２は、図１のバックライトにおける白色発光の原理を説明する概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the principle of white light emission in the backlight of FIG. 図３は、従来のカラー・フィールド・シーケンシャル駆動可能なバックライトを示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a conventional backlight capable of color field sequential driving. 図４は、赤色、緑色及び青色発光ダイオードにおける明るさの温度変化特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing temperature change characteristics of brightness in red, green, and blue light emitting diodes. 図５は、本発明の実施形態１による面光源装置を示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the surface light source device according to Embodiment 1 of the present invention. 図６は、実施形態１の面光源装置の拡散板を除いた状態での概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view of the surface light source device according to Embodiment 1 with a diffusion plate removed. 図７（ａ）（ｂ）はいずれも、ＬＥＤの光が発光層を透過するのを抑制するための方法を説明する図である。FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining a method for suppressing the light of the LED from passing through the light emitting layer. 図８（ａ）は、導光プレートの一部を拡大して示す表面側の斜視図、図８（ｂ）は、導光プレートの一部を拡大して示す裏面側の斜視図である。FIG. 8A is a front perspective view showing a part of the light guide plate in an enlarged manner, and FIG. 8B is a rear view perspective view showing a part of the light guide plate in an enlarged manner. 図９（ａ）は、導光プレートの短手方向に垂直な断面の一部を表した拡大断面図、図９（ｂ）は、長手方向に垂直な断面の一部を表した拡大断面図である。9A is an enlarged cross-sectional view showing a part of a cross section perpendicular to the short direction of the light guide plate, and FIG. 9B is an enlarged cross-sectional view showing a part of the cross section perpendicular to the longitudinal direction. It is. 図１０は、導光プレートの働きを説明する作用説明図である。FIG. 10 is an operation explanatory diagram illustrating the operation of the light guide plate. 図１１は、導光プレートの働きを説明する作用説明図である。FIG. 11 is an operation explanatory diagram illustrating the operation of the light guide plate. 図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）はいずれも、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層を設ける位置に関する変形例を示す概略図である。FIGS. 12A, 12B, and 12C are schematic views illustrating modifications regarding positions where the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer are provided. 図１３は、本発明の実施形態２における発光素子の構造を示す概略図である。FIG. 13 is a schematic view showing the structure of a light emitting device in Embodiment 2 of the present invention. 図１４は、本発明の実施形態３による面光源装置に用いられている導光プレートの断面の一部を示す概略図である。FIG. 14 is a schematic view showing a part of a cross section of a light guide plate used in a surface light source device according to Embodiment 3 of the present invention. 図１５は、本発明の実施形態４による面光源装置に用いられている導光プレートの断面の一部を示す概略図である。FIG. 15 is a schematic view showing a part of a cross section of a light guide plate used in a surface light source device according to Embodiment 4 of the present invention. 図１６は、本発明の実施形態５による面光源装置に用いられている導光プレートの断面の一部を示す概略図である。FIG. 16 is a schematic view showing a part of a cross section of a light guide plate used in a surface light source device according to Embodiment 5 of the present invention. 図１７（ａ）は、本発明の実施形態６による発光素子を示す平面図、図１７（ｂ）は、実施形態６の光源配列方向における断面を示す断面図である。FIG. 17A is a plan view showing a light-emitting element according to Embodiment 6 of the present invention, and FIG. 17B is a cross-sectional view showing a section of Embodiment 6 in the light source array direction. 図１８は、従来例の発光素子における光源の配置を示す平面図である。FIG. 18 is a plan view showing the arrangement of light sources in a conventional light emitting device. 図１９は、本発明の実施形態７における発光素子の光源配列を示す平面図である。FIG. 19 is a plan view showing a light source array of light emitting elements according to Embodiment 7 of the present invention. 図２０は、実施形態７にかかる発光素子をＹ方向にも配列した状態を示す平面図である。FIG. 20 is a plan view illustrating a state in which the light emitting elements according to the seventh embodiment are arranged in the Y direction. 図２１は、実施形態７にかかる発光素子を改善された配列でＹ方向に配列した状態を示す平面図である。FIG. 21 is a plan view showing a state in which the light emitting elements according to the seventh embodiment are arranged in the Y direction in an improved arrangement. 図２２は、実施形態７にかかる発光素子をＹ方向に配列した別な状態を示す平面図である。FIG. 22 is a plan view showing another state in which the light emitting elements according to the seventh embodiment are arranged in the Y direction. 図２３は、本発明の実施形態８にかかる発光素子における光源の配列を示す平面図である。FIG. 23 is a plan view showing the arrangement of light sources in the light emitting device according to Embodiment 8 of the present invention. 図２４は、本発明の実施形態９による発光素子とその配置を表わした図である。FIG. 24 is a diagram illustrating a light emitting device and an arrangement thereof according to the ninth embodiment of the present invention. 図２５は、本発明の実施形態１０による発光素子における光源の配置を示す平面図である。FIG. 25 is a plan view showing the arrangement of light sources in the light emitting device according to the tenth embodiment of the present invention. 図２６は、発光素子内に光源を複数列に配列する別な例を示す平面図である。FIG. 26 is a plan view showing another example in which the light sources are arranged in a plurality of rows in the light emitting element. 図２７（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態１１を説明するための図である。FIGS. 27A and 27B are views for explaining the eleventh embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 面光源装置
１１ 反射シート
１２ 発光素子
１３ 拡散板
１４Ｂ 青色光源
１４Ｇ 緑色光源
１４Ｒ 赤色光源
１５ ＬＥＤ
１６Ｂ 青色発光層
１６Ｇ 緑色発光層
１６Ｒ 赤色発光層
１７ 導光プレート
１８ ＬＥＤ駆動回路
２１ 波長選択透過層
２２ 凹部
２３ 凸部
２４ 空間
２５ 透明板
２６ 凹所
２７ 仕切り壁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Surface light source device 11 Reflection sheet 12 Light emitting element 13 Diffusion plate 14B Blue light source 14G Green light source 14R Red light source 15 LED
16B Blue light emitting layer 16G Green light emitting layer 16R Red light emitting layer 17 Light guide plate 18 LED drive circuit 21 Wavelength selective transmission layer 22 Concave part 23 Convex part 24 Space 25 Transparent plate 26 Concave part 27 Partition wall

Claims (5)

一方向に長い形状を有する複数個の発光素子と、前記発光素子の光出射側の面に対向させて配置した拡散板とからなる面光源装置であって、
前記発光素子は、発光素子の長手方向に沿って配列された互いに発光色の異なる複数の光源と、前記各光源の光出射方向に対向させて前記各光源を覆うように配設された導光プレートとを備え、
前記複数の光源はそれぞれ、同じ発光色の発光ダイオードと、前記発光ダイオードから出射した光を受けて各光源の発光色の光を発するそれぞれの発光層とからなり、
前記導光プレートは、前記光源と対向する面に、前記光源から入射する光を当該発光素子の短手方向側で指向特性が広がるように屈折させると共に、その反対側の面で反射した光を全反射させるための第１の光学面を有し、前記光源と対向する面と反対側の面に、前記光源から入射した光の一部を反射させ、残りの光を透過させることによって当該発光素子の短手方向側へ指向特性の広がった光を出射する第２の光学面を有していることを特徴とする面光源装置。 A surface light source device comprising a plurality of light emitting elements having a shape that is long in one direction, and a diffuser plate disposed to face the light emitting side surface of the light emitting elements,
The light emitting element includes a plurality of light sources having different emission colors arranged along the longitudinal direction of the light emitting element, and a light guide disposed so as to cover the light sources so as to face each other in the light emitting direction of the light sources. With a plate,
Each of the plurality of light sources includes a light emitting diode having the same light emission color and a light emitting layer that receives light emitted from the light emitting diode and emits light of the light emission color of each light source,
The light guide plate refracts the light incident from the light source on the surface facing the light source so that the directivity characteristics spread on the short side of the light emitting element, and reflects the light reflected on the opposite surface. A first optical surface for total reflection, and a part of the light incident from the light source is reflected on a surface opposite to the surface facing the light source, and the remaining light is transmitted to thereby emit the light. A surface light source device having a second optical surface that emits light having a wide directivity toward the short side of the element. それぞれの前記発光層は、前記発光ダイオードから出射した光を吸収して各光源の発光色の光を発する蛍光体、または、前記発光ダイオードから出射した光を拡散して透過させる拡散材を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。   Each of the light emitting layers includes a phosphor that absorbs light emitted from the light emitting diode and emits light of a color emitted from each light source, or a diffusing material that diffuses and transmits light emitted from the light emitting diode. The surface light source device according to claim 1, wherein: 前記導光プレートの第２の光学面は、導光プレートの表面全体に円錐状または角錐状の微細な凹部を形成したものであることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。   2. The surface light source device according to claim 1, wherein the second optical surface of the light guide plate is formed by forming a conical or pyramid fine concave portion on the entire surface of the light guide plate. 前記導光プレートの第１の光学面は、導光プレートの短手方向に斜面が位置する三角柱状の微細な凸部を導光プレートの短手方向に沿って配列したものであることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。   The first optical surface of the light guide plate is formed by arranging triangular convex fine protrusions whose slopes are located in the short direction of the light guide plate along the short direction of the light guide plate. The surface light source device according to claim 1. 発光色の異なる複数の光源を長手方向に沿って配列され、前記各光源の光出射方向に対向してすべての光源を覆うようにして導光プレートを配設された、一方向に長い形状を有する発光素子であって、
前記複数の光源はそれぞれ、同じ発光色の発光ダイオードと、前記発光ダイオードから出射した光を受けて各光源の発光色の光を発するそれぞれの発光層とからなり、
前記導光プレートは、前記光源と対向する面に、前記光源から入射する光を当該発光素子の短手方向側で指向特性が広がるように屈折させると共に、その反対側の面で反射した光を全反射させるための第１の光学面を有し、前記光源と対向する面と反対側の面に、前記光源から入射した光の一部を反射させ、残りの光を透過させることによって当該発光素子の短手方向側へ指向特性の広がった光を出射する第２の光学面を有していることを特徴とする発光素子。 A plurality of light sources having different emission colors are arranged along the longitudinal direction, and a light guide plate is disposed so as to cover all the light sources so as to face the light emission direction of each light source, and has a shape that is long in one direction. A light emitting device comprising:
Each of the plurality of light sources includes a light emitting diode having the same light emission color and a light emitting layer that receives light emitted from the light emitting diode and emits light of the light emission color of each light source,
The light guide plate refracts the light incident from the light source on the surface facing the light source so that the directivity characteristics spread on the short side of the light emitting element, and reflects the light reflected on the opposite surface. A first optical surface for total reflection, and a part of the light incident from the light source is reflected on a surface opposite to the surface facing the light source, and the remaining light is transmitted to thereby emit the light. A light-emitting element having a second optical surface that emits light having wide directivity toward the short side of the element.
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