(57)【要約】  【課題】  配光の狭く、並行化された光を生成するＬＥＤ装置を提供することを目的とする。  【解決手段】    ＬＥＤ素子と、前記ＬＥＤ素子の発光面側を覆う封止部材であって、その表面がプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状である第１の封止部材と、前記第１の封止部材の前記表面側を覆う封止部材であって、その表面がプリズム形状又はフレネルレンズ形状である第２の封止部材と、を備え、前記第１の封止部材の屈折率と、前記第２の封止部材の屈折率が異なり、前記第１の封止部材のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状の配列方向が、前記第２の封止部材のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状の配列方向と交差する、ＬＥＤ装置である。  【選択図】  図１
2006332638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ素子と、
前記ＬＥＤ素子の発光面側を覆う封止部材であって、その表面がプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状である第１の封止部材と、
前記第１の封止部材の前記表面側を覆う封止部材であって、その表面がプリズム形状又はフレネルレンズ形状である第２の封止部材と、
を備え、
前記第１の封止部材の屈折率と、前記第２の封止部材の屈折率が異なり、
前記第１の封止部材のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状の配列方向が、前記第２の封止部材のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状の配列方向と交差する、
ＬＥＤ装置。
【請求項２】
前記第１の封止部材のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状の配列方向と、前記第２の封止部材のプリズム形状又はフレネルレンズの配列方向との交差する角度は略９０°である、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項３】
前記第１の封止部材の屈折率が、前記第２の封止部材の屈折率よりも大きい、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ素子の周囲にリフレクタが備えられる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤ装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤ素子が二個以上備えられ、該複数のＬＥＤ素子が直線状に配列し、
前記第１の封止部材の前記表面がプリズム形状であり、
前記複数のＬＥＤ素子の配列方向が、前記第１の封止部材のプリズム形状の配列方向と直交し、かつ前記第２の封止部材のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状の配列方向に平行である、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項６】
前記第１の封止部材の前記表面において、前記ＬＥＤ素子の直上領域に第１の平坦面が成形されており、前記第２の封止部材の前記表面において、前記ＬＥＤ素子の直上領域に第２の平坦面が成形されている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤ装置。
【請求項７】
前記ＬＥＤ素子が二個以上備えられ、該複数のＬＥＤ素子が直線状に配列し、
前記複数のＬＥＤ素子の配列方向が、前記第１の封止部材のプリズム形状の配列方向と直交し、かつ前記第２の封止部材のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状の配列方向に平行であり、
前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面がそれぞれ、前記ＬＥＤ素子の配列方向に沿って連続している、ことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ装置。
【請求項８】
前記第１の平坦面の幅及び前記第２の平坦面の幅が、前記ＬＥＤ素子の幅と実質的に等しい、ことを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤ装置。
【請求項９】
ＬＥＤ素子と、
前記ＬＥＤ素子の発光面側を覆う封止部材であって、その表面において前記ＬＥＤ素子の直上領域が平坦面であり、それ以外の領域がプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状である封止部材と、
を備えるＬＥＤ装置。
【請求項１０】
前記プリズム形状のプリズム角が６０〜１２０°である、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のＬＥＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤ装置に関する。詳しくは、液晶ディスプレイのバックライト用光源として好適に使用可能なＬＥＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイのバックライト用光源として一般に冷陰極管が用いられていたが、冷陰極管がノイズの発生源になり、電子機器に影響を及ぼすという問題が生じていた。近年、この問題を解決する光源としてＬＥＤが注目されている。
ＬＥＤを使用したバックライトでは、ＬＥＤの光が導光体によって面状光に変換される。光の利用率を高めるためには、ＬＥＤの光を導光体に対してできるたけ垂直に入射させることが好ましい。かかる観点から、ＬＥＤの光軸が導光体の端面に垂直になるようにＬＥＤと導光体の位置関係が調整される。しかしながら、通常ＬＥＤの光は一定の拡がりを有するため、導光体の端面に対してその光軸が垂直になるようにＬＥＤを配置したとしても、ＬＥＤの光のすべてを導光体の端面に垂直に入射させることができない。そのため、ＬＥＤの光の一部は導光体に取り込まれずに損失となる。効率的な光の導入を促すためにＬＥＤを導光体に近接して配置すれば、この問題は一層顕著となる。
この問題を解決するための方法として、ＬＥＤ素子の発光側にリニアフレネルレンズ形状を有するレンズを設置し、ＬＥＤの光をレンズで屈折させることによって光束を揃えて、導光体に入射させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２５３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の方法によれば、リニアフレネルレンズ形状の作用で一方向（例えば、上下方向）に関して、光が並行化される。しかし、ＬＥＤの光はその方向以外の方向（例えば、左右方向）も拡がりを有するため、全体的に並行とはならない。
液晶のバックライトを構成する場合のように、ＬＥＤの光を導光体に入射させる場合には、できるだけ全体の光を並行化し、配光を狭くすることが好ましい。導光体への導入効率が向上するからである。また、導入効率が向上することにより、良好な導光作用が得られるからである。
そこで本発明は、配光の狭い、並行化された光を生成する装置を適用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は以上の目的を達成するために、次の構成からなる。即ち、
ＬＥＤ素子と、
前記ＬＥＤ素子の発光面側を覆う封止部材であって、その表面がプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状である第１の封止部材と、
前記第１の封止部材の前記表面側を覆う封止部材であって、その表面がプリズム形状又はフレネルレンズ形状である第２の封止部材と、
を備え、
前記第１の封止部材の屈折率と、前記第２の封止部材の屈折率が異なり、
前記第１の封止部材のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状の配列方向が、前記第２の封止部材のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状の配列方向と交差する、
ＬＥＤ装置である。
【発明の効果】
【０００５】
以上のように構成されたＬＥＤ装置によれば、第１の封止部材表面のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状の配列方向に拡がった光は、第１の封止部材表面に成形されたプリズム形状及びリニアフレネルレンズ形状により屈折されて並行化される。第１の封止部材表面で屈折されなかった光及び第１の封止部材表面で屈折された後、第２の封止部材表面のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状の配列方向に拡がった光は、第２の封止部材表面に成形されたプリズム形状及びリニアフレネルレンズ形状により屈折されて並行化される。
すなわち、第１の封止部材表面のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状と第２の封止部材表面のプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状とを交差させることにより、多方向の光を並行化させることができる。
以上の構成によれば、例えば、液晶バックライト用の光源として、平行化され、配光を狭くした光が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明におけるＬＥＤ装置の構成要素について詳細に説明する。
（ＬＥＤ素子）
基板上に一つ又は二つ以上のＬＥＤ素子が実装される。複数のＬＥＤ素子を用いるときの各ＬＥＤ素子の間隔は特に限定がなく、例えば、等間隔にＬＥＤ素子を設置してもよいし、いくつかのＬＥＤ素子をまとめて、それを等間隔で設置してもよい(図７参照)。また、複数のＬＥＤ素子を用いるときの設置態様は特に限定されないが、例えば、直線状、円状、長方形状等に設置される。
【０００７】
（第１の封止部材、第２の封止部材）
第１の封止部材はＬＥＤの発光面側を覆い、さらに第１の封止部材の上を第２の封止部材が覆う。各封止部材の材質は、透光性材料であれば特に限定されず、例えば、ガラス、エポキシ樹脂、シリコーンである。第１の封止部材と第２の封止部材の境界面で光を屈折させるため、第１の封止部材の屈折率と第２の封止部材の屈折率とは異なる材質のものを使用する。例えば、第１の封止部材としてガラス（例えば、屈折率＝１．８〜２．０）を使用し、第２の封止部材として屈折率の小さいエポキシ樹脂（例えば、屈折率＝１．４〜１．７）を使用することにより、光を境界面において屈折させる。
【０００８】
光を屈折させて、並行化させるため、各封止部材の表面はプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状に成形される。
プリズムは光学的平面を二つ以上有する透明体である。プリズム形状はその透明体が一つ又は二つ以上ある形状をいう。プリズム形状のプリズム角は６０〜１２０°であることが好ましい。さらに、好ましくはプリズム角が９０°である。このプリズム形状は第１の封止部材の表面又は第２の封止部材の表面の一方、又は両方に形成される。
プリズム面に入射する光のうち、プリズムの配列方向（プリズム単体の設置方向と直交する方向）に拡がる光は、屈折又は反射される。プリズム面に入射される光が、その入射角が臨界角を超えない場合は屈折されて外部へと放出されるが、光の入射角が臨界角を超えた場合は反射により封止部材内部に戻される。
【０００９】
リニアフレネルレンズ形状は、点光源から扇状に分散する光を並行化するレンズ形状をいう。そのため、リニアフレネルレンズ形状は点光源とみなすことのできるＬＥＤの光を並行化するために適しているが、封止部材内部にいくつもの擬似発光点が存在する場合、それらすべての光を屈折させて並行化させることはできない。
なお、封止部材の表面に成形するレンズの形状はプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状であるが、一つの表面上にプリズム形状とリニアフレネルレンズ形状を混在させてもよい。例えば、図６の符号３６のように、表面の端部がリニアフレネルレンズ形状３６aとし端部以外をプリズム形状としてもよい。
【００１０】
各封止部材の表面に成形されるプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状の組み合わせは特に限定されない。好ましくは、第１の封止部材の表面はプリズム形状である。さらに好ましくは、第１の封止部材の表面はプリズム形状であり、第２の封止部材の表面はリニアフレネルレンズ形状である。第１の封止部材の表面をプリズム形状とした場合、プリズム面により反射されて、基板側に戻される光が基板上のどの点に位置しても、同様の反射又は屈折効果を得ることができるからである。
なお、第２の封止部材として、レンズ効果の有するプリズムシートで第１の封止部材の上面を覆うこともできる。
【００１１】
本発明の一形態では、ＬＥＤ素子を覆う第１の封止部材の表面において、そのＬＥＤ素子の直上領域に平坦面（以下、第１の封止部材の表面に成形される平坦面を第１の平坦面とする）を成形する。また、その第１の封止部材を覆う第２の封止部材の表面において、そのＬＥＤ素子の直上領域に平坦面（以下、第２の封止部材の表面に成形される平坦面を第２の平坦面とする）を成形する。この形態によれば、ＬＥＤ素子から発せられた光の中でＬＥＤ素子の直上方向に向う光は第１の平坦面を通り、次いで第２の封止部材に導入され、第２の平坦面を通って外部に放出する。従って、ＬＥＤ素子から発せられた光の中で、光束を揃える必要のない光を効率よく外部へ取り出すことができる。
【００１２】
本発明の他の形態では、二個以上のＬＥＤ素子が直線状に配列し、第１の封止部材の表面は、各ＬＥＤ素子の直上領域を結ぶように連続した第１の平坦面を成形する。また、第１の封止部材を覆う第２の封止部材の表面において、各ＬＥＤ素子の直上領域を結ぶように連続した第２の平坦面を成形する。この形態によれば、各ＬＥＤ素子から発せられた光で、各ＬＥＤ素子の直上方向及びＬＥＤ素子の配列方向の上方へ向かう光は第１の平坦面を通り、次いで第２の封止部材に導入されて、第２の平坦面を通って外部に放射する。これにより、ＬＥＤ素子から発せられた光のうちで、光束を揃える必要のない光を効率よく外部へ放射する。また、ＬＥＤ素子の配列方向の上方へ向かう光はそのＬＥＤ素子と隣合う他のＬＥＤ素子から発せられた光と、第１の平坦面上で合成される。これにより、第２の平坦面から放射される光はムラの少ない線上光源となる。
ここで、第１の平坦面の幅及び第２の平坦面の幅はＬＥＤ素子の幅（発光面の幅）と実質的に等しいことが好ましい。第１の平坦面の幅をＬＥＤ素子の発光面と同じにすることで、光束を揃える必要のない光のみが第２の封止部材に導入される。第２の封止部材に導入された光はそのまま第２の封止部材を通して第２の平坦面から外部へ放射させる。従って、ＬＥＤ素子の直上領域を平坦面とすることで配光特性が向上する。
さらに、第１の平坦面の両端部及び第２の平坦面の両端部を、配列されたＬＥＤ素子の中で端部のＬＥＤ素子を中心とするリニアフレネルレンズ形状とすることが好ましい。ＬＥＤ素子から発せられた光で、封止部材の端面方向の上方へ進んだ光をリニアフレネルレンズ形状で屈折させて光の利用効率を向上させるためである。
【００１３】
本発明の他の形態では、ＬＥＤ素子を覆う封止部材の直上領域を平坦面として、それ以外の領域をプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状とする。この形態によれば、ＬＥＤ素子の直上に発せられた光はそのまま外部に放射されるため、光を効率よく利用することができる。ＬＥＤ素子から斜め上方に発せられた光は平坦面の周りに成形されたプリズム形状又はリニアフレネルレンズ形状で屈折されて直上方向に放射される。従って、この構造を有するＬＥＤ装置によっても、並行光を放射することができる。
【００１４】
（リフレクタ）
本発明のＬＥＤ装置は、好ましくはリフレクタを備える。リフレクタはＬＥＤ素子の周囲に備えられる。リフレクタは主としてＬＥＤ素子から横方向（又は斜め横方向）に出射した光を受光し、そして反射する。このリフレクタの作用によってＬＥＤ素子からの光取出し効率が向上する。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の実施例であるＬＥＤ装置１の斜視図である。基板２の上にＬＥＤ素子３が実装される。ＬＥＤ素子３は青色ＬＥＤである。ＬＥＤ素子３を二方向から挟むようにリフレクタ４が設置されている。ＬＥＤ素子３の発光面側は封止部材５（ガラス）で覆われており、その表面（第１プリズム面）６はプリズム形状に成形されている。封止部材５の上は、封止部材５と異なる封止部材７（エポキシ樹脂）で覆われ、その表面(第２プリズム面)８はプリズム形状に成形されている。プリズム形状６のプリズム角θ１及びプリズム形状８のプリズム角θ２はともに９０°である。各封止部材はその内部に黄色蛍光体(図示せず)を含有する。各封止部材に異なる屈折率の部材を使用することにより、光をその境界面で屈折させる。
【００１６】
ＬＥＤ素子３の光は、まず、封止部材５内に導入される。導入された光のうち、一部の光は、蛍光体に照射し、残りは封止部材５の表面に向かう。青色光が黄色蛍光体に照射することで、蛍光体は励起され、黄色光を発光する。この黄色光とＬＥＤの青色光とが混色することにより、白色光が得られる。この光は、例えば、バックライトの光として有効である。
ＬＥＤ３の光のうち、第１プリズム面６の配列方向に拡がり、第１プリズム面６に到達した光は、その入射角が臨界角を超えなければ屈折され、封止部材７に入る。入射角が臨界角を超えれば、第１プリズム面６で反射されて封止部材５内部へと戻される。
戻された光は基板２の表面又はリフレクタ４で反射され、第１プリズム面６に向かう。ここでも、光の入射角が臨界角を超えなければ屈折し、超えれば再度封止部材５内部へ戻される。
この一連の過程を第１プリズム面６と基板２の表面及びリフレクタ４との間で繰り返されることにより、次第に臨界角を超えない光が第１プリズム面６から外部へと放出される。（図２（Ａ）参照）。
【００１７】
第１プリズム面６で屈折された光及び屈折されなかった光は封止部材７に入り、第２プリズム面８に到達する。第１プリズム面６で屈折され、かつ第２プリズム面８の配列方向に拡がりを持たない光は、外部へと放出される。
一方、第１プリズム面６で屈折された光のうち、第２プリズム面８の配列方向に拡がりを持つ光及び第１プリズム面６で屈折されなかった光は、第２プリズム面８で屈折又は反射される。
反射された光は第１プリズム面６の上面及びリフレクタ４により反射され、再度第２プリズム面８に到達する。ここで、光の入射角が臨界角を超えなければ屈折されるが、臨界角を超えれば再度封止部材７内部へと反射される。
この一連の過程を第２プリズム面８と第１プリズム面６の表面及びリフレクタ４との間で繰り返されることにより、次第に臨界角を超えない光が第２プリズム面８から外部へと放出される。（図２（Ｂ）参照）。
以上のように、ＬＥＤの発光面側に第１プリズム面６と第２プリズム面８とを直交させて設置すると多方向の光が並行化される。
【実施例２】
【００１８】
図３は本発明の他の実施例であるＬＥＤ装置１０の斜視図である。図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
基板２の上に複数のＬＥＤ素子３が直線状に実装される。各ＬＥＤ３の光は第１プリズム面６及び第２プリズム面８により並行化される。
ＬＥＤ装置１０で得られる光の輪郭は長方形の形状となる。そのため、この光は、例えば、図４に示す液晶表示装置１００の導光体１０１への導入のように、その光導入面が長方形である導光体に対して、効率的に光を導入することができる。なお、１０２は液晶パネル、１０３は意匠カバーである。
【実施例３】
【００１９】
図５は本発明の他の実施例であるＬＥＤ装置２０の斜視図である。図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
封止部材５はその上をプリズムシート１８で覆われる。実施例１と同様に、封止部材５の表面で屈折されなかった光及び屈折された後、プリズムシート１８のプリズムの配列方向に拡がった光が、プリズムシート１８により並行化される。
よって、本実施例のＬＥＤ装置でも多方向の光を並行化させることができる。
【実施例４】
【００２０】
図６は本発明の別の実施例であるＬＥＤ装置の斜視図である。図１と同一の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
封止部材５の表面の端部３６aをリニアフレネルレンズ形状に成形し、両端以外をプリズム形状に成形した。このリニアフレネルレンズの効果により、輝度が暗くなりがちな端部の光を並行化することができる。
また、封止部材７の表面３８をリニアフレネルレンズ形状とした。具体的にリニアフレネルレンズ形状は、リニアフレネルレンズの長辺方向の中心軸付近（ＬＥＤ３の直上付近）が平面である。また、中心軸から離れるに従って、透明体の間隔は狭くなり、透明体の傾斜角も増す。これにより、ＬＥＤの直上に発せられた光は、リニアフレネルレンズ形状の平面をそのまま透過する。また、ＬＥＤから斜めに発せられた光は、リニアフレネルレンズの透明体の傾斜面で屈折されて並行化される。
よって、本実施例のＬＥＤ装置でも多方向の光を並行化させることができる。
【実施例５】
【００２１】
図７は本発明の別の実施例であるＬＥＤ装置の斜視図である。図１と同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
３a、３b、３cはそれぞれ赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤである。各ＬＥＤをまとめたものを、等間隔に離して配置した。また、封止部材５中には拡散剤(図示せず)を含有した。
各ＬＥＤで生成される光は、赤色光、青色光、緑色光が混色されて白色光となる。また、各ＬＥＤの光は拡散剤により拡散され、効率良く白色光を放出することができる。
よって、本実施例のＬＥＤ装置では、並行化された白色光を得ることができる。
【実施例６】
【００２２】
本発明の他の実施例を図８に示す。図８はこの実施例のＬＥＤ装置５０の斜視図である。以下の説明では、上記の実施例と同一の部材には同一の符号を付しその説明を省略する。
ＬＥＤ装置５０では、第１の封止部材５の表面においてＬＥＤ素子３の直上領域が平坦面（第１の平坦面５１）となっている。この第１の平坦面５１の幅及び形状はＬＥＤ素子３の発光面の幅及び形状と同一である。また、第２の封止部材７の表面には、リフレクタ４の反射面に沿って連続するように、ＬＥＤ素子３の幅と同一幅の平坦面（第２の平坦面５２）が成形されている。
一方、第１の封止部材５の表面において第１の平坦面５１以外の領域はプリズム形状６に成形されている。また、第２の封止部材７の表面において第２の平坦面５２以外の領域についても同様にプリズム形状８に成形されている。このように第１の封止部材５の表面は平坦面５１を取り囲むようにプリズム形状６が存在し、第２封止部材７の表面は平坦面５１を挟むようにプリズム形状８が存在する。図示の通り、第１の封止部材５におけるプリズム形状６の配列方向（リフレクタ４の反射面に平行）と第２封止部材７におけるプリズム形状８の配列方向（リフレクタ４の反射面に垂直）は直交する。また、プリズム形状６のプリズム角θ１及びプリズム形状８のプリズム角θ２はともに９０°である。
以上の構成のＬＥＤ装置５０では、ＬＥＤ素子３からその直上に向かって発せられた光は第１の封止部材５の第１の平坦面５１を通り、次いで第２の封止部材７の平坦面５２を通って外部に取り出される。このように、光束を揃える必要のない光についてロスの少ない状態で外部放射させることができる。これによって光の取り出し効率が向上する。
一方、ＬＥＤ素子３から発せられた光のうち、リフレクタ４の反射面に沿う方向の成分を含む光はプリズム形状６で屈折されて並行化される。また、リフレクタ４の反射面と直交する方向の光はプリズム形状８で屈折されて並行化される。
よって、本実施例のＬＥＤ装置５０ではＬＥＤ素子３の直上方向へ発せられる光を効率よく利用しつつ、光を並行化させることができる。
【実施例７】
【００２３】
本発明の他の実施例を図９に示す。図９はこの実施例のＬＥＤ装置６０の斜視図である。上記の実施例と同一の部材には同一の符号を付しその説明を省略する。
ＬＥＤ装置６０では基板２上に複数のＬＥＤ素子３が等間隔で実装されている。第１の封止部材５の表面には、各ＬＥＤ素子３の直上領域を結ぶように、ＬＥＤ素子３の配列方向に沿って連続する平坦面（第１の平坦面６１）がＬＥＤ素子３の幅と同一幅で成形されている。また、第１の平坦面６１の両側はプリズム形状６に成形されている。第１の封止部材５の表面の端部領域はＬＥＤ素子３dを中心としたリニアフレネルレンズ形状６３に成形されている。尚、図９では第１の封止部材５の片方の端部６３が示されるが、他方の端部の表面形状（図示せず）は端部６３のそれと対称となる。
一方、第２の封止部材７の表面においても、各ＬＥＤ素子３の直上領域を結ぶように、ＬＥＤ素子３の配列方向に沿って連続する平坦面（第２の平坦面６２）がＬＥＤ素子３の幅と同一幅で成形されている。第２の平坦面６２の両側はリニアフレネルレンズ形状６８に成形されている。
図示の通り、第１の封止部材５におけるプリズム形状６及びリニアフレネルレンズ形状６３の配列方向（リフレクタの反射面に平行）と第２の封止部材７におけるリニアフレネルレンズ形状６８の配列方向（リフレクタの反射面に垂直））は直交する。
以上の構成のＬＥＤ装置６０では、各ＬＥＤ素子３から発せられた光で、その直上及びＬＥＤ素子３の配列方向の上方に発せられた光は第１の平坦面６１を通して、第２の封止部材７に導入される。第２の封止部材７に導入された光は第２の平坦面６２から外部へと放射される。また、各ＬＥＤ素子３から発せられた光で第１の封止部材５の端部領域の上方へ向かう光はリニアフレネルレンズ形状６３で屈折されて上方へと向い、第２の平坦面６２から外部へと放射される。
一方、ＬＥＤ素子３の配列方向の成分を含む光はプリズム形状６で屈折されて第２の封止部材７に導入される。第２の封止部材７に導入された光でＬＥＤ素子３の配列方向と直交する成分を含む光はリニアフレネルレンズ形状６８で屈折されて並行化される。
よって、本実施例のように、ＬＥＤ素子３を直線状に配列したＬＥＤ装置６０でも、ＬＥＤ素子３の直上領域を連続して結ぶ平坦面とすることで、ＬＥＤ素子３から直上に発せられた光を効率よく利用することができる。また、第１の封止部材５の表面及び第２の封止部材７の表面に、直交するように成形されるレンズを用いることで、ＬＥＤ素子３の配列方向と直交する成分を含む光を並行化することができる。
【実施例８】
【００２４】
本発明の他の実施例を図１０に示す。図１０はこの実施例のＬＥＤ装置７０の斜視図である。上記の実施例と同一の部材には同一の符号を付しその説明を省略する。
ＬＥＤ装置７０では基板２上に複数のＬＥＤ素子３が等間隔で実装されている。第１の封止部材５の表面には、各ＬＥＤ素子３の直上領域を結ぶように、ＬＥＤ素子３の配列方向に沿って連続する平坦面（第１の平坦面７１）がＬＥＤ素子３の幅と同一幅で成形されている。また、第１の平坦面７１の両側はプリズム形状６に成形されている。第１の封止部材５の表面の端部にはその反射面がＬＥＤ素子の配列方向と直交するようにリニアフレネルレンズ形状７３に成形されている。このリニアフレネルレンズ形状７３はＬＥＤ素子３dを中心として成形されている。
一方、第２の封止部材７の表面においても、各ＬＥＤ素子３の直上領域を結ぶように、ＬＥＤ素子３の配列方向に沿って連続する平坦面（第２の平坦面７２）がＬＥＤ素子３の幅と同一幅で成形されている。第２の平坦面７２の両側はリニアフレネルレンズ形状７８に成形される。第１の封止部材５に成形されたリニアフレネルレンズ形状７３の直上には、その反射面がリニアフレネルレンズ形状７３と直交するようにプリズム形状７９が成形されている。
以上のように構成されるＬＥＤ装置７０では、ＬＥＤ素子３dから封止部材の端部領域の上方へ向かって発せられた光で、ＬＥＤ素子３の配列方向に直交する成分を含む光はリニアフレネルレンズ形状７３で屈折されて並行化される。また、そのリニアフレネルレンズ形状７３を通過した光で、ＬＥＤ素子３の配列方向の成分を持つ光はプリズム形状７９で屈折されて並行化される。
【実施例９】
【００２５】
本発明の他の実施例を図１１に示す。図１１はこの実施例のＬＥＤ装置８０の斜視図である。上記の実施例と同一の部材には同一の符号を付しその説明を省略する。
ＬＥＤ装置８０では基板２上に複数のＬＥＤ素子３が等間隔で実装されている。第１の封止部材５の表面には、各ＬＥＤ素子３の直上領域を結ぶように、ＬＥＤ素子３の配列方向に沿って連続する平坦面（第１の平坦面８１）がＬＥＤ素子３の幅と同一幅で成形されている。また、第１の平坦面８１の両側はプリズム形状８８に成形されている。第１の封止部材５の表面の端部領域はその反射面がＬＥＤ素子３の配列方向と直交するようにリニアフレネルレンズ形状８２に成形されている。
以上のように構成されるＬＥＤ装置８０によっても、ＬＥＤ素子３から発せられた光で、ＬＥＤ素子３の直上及びＬＥＤ素子３の配列方向の上方に向かう光は第１の平坦面８１を通して外部へ放射される。また、第１の封止部材５の端面方向の上方へ向った光はリニアフレネルレンズ形状８２で屈折されて並行化される。ＬＥＤ素子３の配列方向に直交する成分を含む光もプリズム形状８８で屈折されて並行化される。
よって、本実施例のＬＥＤ装置８０でも、並行化された光が放射される。
【００２６】
この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は実施例１のＬＥＤ装置の斜視図である。
【図２】図２は実施例１のＬＥＤ装置のＡ−Ａ断面図（Ａ）及びＢ−Ｂ断面図（Ｂ）である。
【図３】図３は実施例２のＬＥＤ装置の斜視図である。
【図４】図４はＬＥＤ装置の光を液晶ディスプレイの導光体に導入する場合の概略図である。
【図５】図５は実施例３のＬＥＤ装置の斜視図である。
【図６】図６は実施例４のＬＥＤ装置の斜視図である。
【図７】図７は実施例５のＬＥＤ装置の斜視図である。
【図８】図８は実施例６のＬＥＤ装置の斜視図である。
【図９】図９は実施例７のＬＥＤ装置の斜視図である。
【図１０】図１０は実施例８のＬＥＤ装置の斜視図である。
【図１１】図１１は実施例９のＬＥＤ装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  １０  ２０  ３０  ４０  ５０  ６０  ７０  ８０  ＬＥＤ装置
２  基板
３  ＬＥＤ
４  リフレクタ
５  ７  封止部材
６  １６  第１のプリズム面
８  １８  第２のプリズム面
２８  プリズムシート
３８  ６３  ６８  ７３  ７８  ８２  リニアフレネルレンズ形状
１０１  導光版
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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