(57)【要約】【課題】小型で指向性の高い光源装置、薄型で指向性の高い線光源装置および面光源装置を提供する。また、たとえばプロジェクターや液晶表示装置に光を供給する、薄型で省電力の面光源装置を提供する。さらに、薄型で視認性の高い液晶表示装置を提供する。【解決手段】基板１４２２に設けたカップ部１４２３を反射ガイド部とし、孔の底面にＬＥＤチップ１４２５を設置する。モールド樹脂１４２８によりカップ部１４２３を充填するとともに、反射ガイド部と一体に集光部を形成する。【選択図】　図１
2004134322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、
前記発光部から出射された光を集光する集光部と、
前記発光部と集光部との間に配置され、前記発光部から集光部に向かって広がった形状を有する反射ガイド部と、
を備え、
前記発光部と前記集光部とは近接して配置されており、
前記発光部は前記集光部からみて面状光源とみなせる大きさを持っており、
前記反射ガイド部の前記発光部側の開口径または開口幅をｗ１、前記発光部の径または幅をｗ０としたときに、ｗ１がｗ０の３．５倍以下であることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
孔の設けられた基体と、
前記孔の底面に設置された発光部と、
前記孔の側面に形成された反射部を含み、前記発光部が発した光を反射して所定の方向に導く反射ガイド部と、
前記反射ガイド部に近接して設けられ、前記反射ガイド部を通過した光を集光する集光部と、
を備え、
前記反射ガイド部は、前記発光部および前記集光部の間に設けられ、前記発光部から前記集光部に向かって拡大した形状を有し、
前記発光部は前記集光部からみて面状光源とみなせる大きさを持っており、
前記反射ガイド部の前記発光部側の開口径または開口幅をｗ１、前記発光部の径または幅をｗ０としたときに、ｗ１がｗ０の３．５倍以下であることを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光源装置において、前記発光部が一対の電極を含み、前記発光部および前記一対の電極が、いずれも孔の底部に埋設されたことを特徴とする光源装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の光源装置において、前記孔の深さをＬ１、前記発光部の高さをｈ０、前記発光部の上面を含む平面内における前記孔の径または幅をｗ３、としたときに、
０≦Ｌ１−ｈ０≦ｗ３
を満たすことを特徴とする光源装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載の光源装置において、前記発光部の径または幅をｗ０、前記集光部の径または幅をｗ２としたときに、
ｗ２≦１０×ｗ０
であることを特徴とする光源装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかに記載の光源装置において、
下記式（１）で示される３０°指向性ｙが、ｙ≧０．５を満たす
ことを特徴とする光源装置。
ｙ＝（光軸に対して３０°以内の出射光強度の積分値）／（全出射光強度の積分値）　　　（１）
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかに記載の光源装置において、指向角が４０°以下であることを特徴とする光源装置。
【請求項８】
請求項１または７に記載の光源装置において、前記集光部が前記反射ガイド部に接していることを特徴とする光源装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかに記載の光源装置において、前記集光部が前記反射ガイド部と一体連続に形成されてなることを特徴とする光源装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９いずれかに記載の光源装置において、前記反射ガイド部が前記発光部に接していることを特徴とする光源装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０いずれかに記載の光源装置において、前記発光部が板状または柱状の形状を有することを特徴とする光源装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１いずれかに記載の光源装置において、前記発光部が発光ダイオードであることを特徴とする光源装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１１いずれかに記載の光源装置において、前記発光部が電界発光素子であることを特徴とする光源装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３いずれかに記載の光源装置において、前記反射ガイド部が中空構造を有することを特徴とする光源装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１３いずれかに記載の光源装置において、前記反射ガイド部に透光性を有する封止材料が充填されたことを特徴とする光源装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５いずれかに記載の光源装置において、前記集光部が、前記反射ガイド部との接点から光の出射方向に突出した形状であることを特徴とする光源装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の光源装置において、前記反射ガイド部の前記発光部側の開口径または開口幅ｗ１が、前記発光部の径または幅ｗ０の１．７倍以上２．８倍以下であることを特徴とする光源装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１５いずれかに記載の光源装置において、前記集光部が、前記反射ガイド部との接点から前記発光部方向に突出した形状であって、前記集光部の屈折率ｎ２と、前記反射ガイド部の屈折率ｎ１とが、ｎ１＜ｎ２を満たすことを特徴とする光源装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の光源装置において、前記反射ガイド部の前記発光部側の開口径または開口幅ｗ１が、前記発光部の径または幅ｗ０の１．４倍以上３．５倍以下であることを特徴とする光源装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１９いずれかに記載の光源装置において、前記反射ガイド部および前記集光部は、いずれも、前記基体の法線方向の対称軸に対して回転対称な形状を有することを特徴とする光源装置。
【請求項２１】
光源装置と、該光源装置からの出射光を導光し、線光源化する導光板とを備えた線光源装置であって、前記光源装置が請求項１乃至２０いずれかに記載の光源装置であることを特徴とする線光源装置。
【請求項２２】
光源装置と、該光源装置からの出射光を導光し、線光源化する線光源装置と、前記線光源装置からの出射光を導光し、面光源化する導光板とを備えた面光源装置であって、前記線光源装置が請求項２１に記載の線光源装置であることを特徴とする面光源装置。
【請求項２３】
光源装置と、該光源装置からの出射光を導光し、面光源化する導光板とを備えた面光源装置であって、前記光源装置が請求項１乃至２０いずれかに記載の光源装置であることを特徴とする面光源装置。
【請求項２４】
基体と、該基体上に複数個配列された光源装置とを含む面光源装置であって、前記光源装置が請求項１乃至２０いずれかに記載の光源装置であることを特徴とする面光源装置。
【請求項２５】
一対の基板と、該基板に挟持された液晶と、を含む液晶パネルと、前記液晶パネルに光を供給するための面光源装置とを含む液晶表示装置であって、前記面光源装置が請求項２２または２３に記載の面光源装置であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２６】
基板と、面状導光板と、前記基板と前記面状導光板との間に挟持された液晶と、を含む液晶パネルを備えた液晶表示装置であって、前記面光源装置が請求項２２または２３に記載の面光源装置であることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源装置、およびそれを用いた線光源装置、面光源装置、および液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）は、軽量かつ薄型という特長を有することから、ラップトップ型、ノート型等のパーソナルコンピュータ用のディスプレイや、携帯テレビ、電子手帳、携帯電話器等といったモバイル電子機器、など、様々な機器の表示装置として広く利用されている。近年、こうした液晶表示装置に対し、低消費電力化、小型・薄型化に対する要望がとみに強まっている。
【０００３】
こうした液晶表示装置に用いられる光源装置の一つに、発光面である面状導光板の側面から光源の光を入射させる、いわゆるエッジライト型面光源装置がある。エッジライト型面光源装置では、光源が導光板の側面に設けられているため、面光源装置の厚さを導光板の厚さと同程度とすることができ、直下型面光源装置を用いる場合に比べて面光源装置全体を薄型化できる。こうした事情から、モバイル用ＬＣＤ等ＬＣＤにおいては、このエッジライト型面光源装置を用いることが主流となってきている。
【０００４】
エッジライト型面光源装置の光源としては冷陰極管等の管状ランプやＬＥＤなどが用いられるが、長寿命、省電力、省スペースなどの観点から、ＬＥＤが広く用いられている。ＬＥＤを用いたエッジライト型面光源装置は、導光板への光源光の入射方法から、大きく二種類に分類される。これらについて、以下、図４３および図４４を参照して説明する。
【０００５】
第一の種類として、光源装置からの光が導光板に直接入射されるタイプの面光源装置が提案されている（特許文献１）。図４３は、光源装置からの光が導光板に直接入射されるタイプの面光源装置を示す図である。図４３（ａ）はこの面光源装置の上面図であり、図４３（ｂ）は図４３（ａ）のＡ−Ａ’方向の断面図である。図４３（ａ）に示すように、ＬＥＤ１０１は、面状導光板１０２の側面の光源設置部１０３に設けられる。
【０００６】
ＬＥＤ１０１から出射した光は光源設置部１０３で集められ、このうちＡ−Ａ’方向の指向性がよい光は光源設置部１０３から面状導光板１０２に入射する。また、ＬＥＤ１０１から出射した光のうち、Ａ−Ａ’方向の指向性が悪い光は、光源設置部１０３から面状導光板１０２に入射し、光源設置部１０３に設けられた反射部１０４にて反射した後、角度を変えて面状導光板１０２内を導光する。こうして面状導光板１０２内へ均一に光が導光するようになっている。
【０００７】
図４３（ｂ）に示すように、面状導光板１０２の表面には溝や孔などの周期的な凹凸構造、もしくは光散乱部が形成された反射部１０５を形成している。面状導光板１０２に入射した光は、この反射部１０５で角度を変え面状導光板１０２から出射する。
【０００８】
第二の種類として、光源装置からの光を線光源化した後、面状導光板に入射させる構成の面光源装置がある。図４４は、このような構成の面光源装置を示す図である。図４４（ａ）はこの面光源装置の上面図であり、図４４（ｂ）は図４４（ａ）のＡ−Ａ’方向の断面図であり、図４４（ｃ）は図４４（ａ）のＢ−Ｂ’方向の断面図である。
【０００９】
図４４（ａ）に示すように、ＬＥＤ１１１から光が出射する方向に線状導光板１１２が配置され、この線状導光板１１２から光が出射する方向に面状導光板１１３が配置されている。線状導光板１１２の側面には、周期的な凹凸構造もしくは光散乱部が設けられた反射部１１４が形成されている。
【００１０】
ＬＥＤ１１１から出射した光は、図４４（ａ）のように、反射部１１４で反射し、線光源に変換された後、面状導光板１１３に入射する。面状導光板１１３には、周期的な凹凸構造もしくは光散乱部からなる反射部１１５が設けられており、面状導光板１１３に入射した光は、図４４（ｃ）中の矢印に示すように、導光板表面に設けられた反射部１１５で角度を変えることにより面状導光板１１３から出射し、面光源化される。
【００１１】
ここで、ＬＥＤ１０１、１１１から出射した光の利用効率を向上させる要請から、図４３に示す面光源装置の場合、図４３（ｂ）のように、面状導光板１０２の厚みをＬＥＤ１０１の幅以上とすることが必要となる。また、図４４に示す面光源装置の場合、図４４（ｂ）のように、線状導光板１１２の幅および厚みを、ＬＥＤ１１１の幅および厚み以上とすることが必要となる。こうした事情から、エッジライト型面光源装置の厚みはＬＥＤのサイズに依存する。さらに、ＬＥＤの指向性が悪いと、図４３（ｂ）、図４４（ｂ）、図４４（ｃ）中に矢印で示すように、導光板から外部に漏れる光が多くなり、消費電力の増大を招く。また、導光板を薄型化する際に、線状導光板および面状導光板の厚み方向においてＬＥＤの指向性が低いと、導光板からの出射光の均一性が低く、導光板の薄型化が困難となる。なぜなら、導光板が薄いほど、導光板の光源側で光が漏出してしまうからである。以上のことから、エッジライト型面光源装置に用いられるＬＥＤは、小型でかつ高指向性を有することが望まれる。さらに、携帯機器用のＬＣＤ等、機器の小型化に対する要求が厳しい分野においては、導光板の薄型化が求められており、前述のように、導光板の薄型化のためには、光源の指向性の向上が必要である。したがって、このような用途においては、ＬＥＤの小型化、高指向性化が強く求められる。
【００１２】
現在使われているＬＥＤは、その実装形態から砲弾型と表面実装型の二種類に大別される（特許文献２）。
【００１３】
図４５は砲弾型ＬＥＤの典型構造を示す図である。発光部であるＬＥＤチップ１２１が、導電性Ａｇペースト１２２を塗布したマウントリード１２３のカップ部１２４にマウントされている。ＬＥＤチップ１２１とマウントリード１２３はＡｕワイヤ１２５で通電しており、凸レンズ状のモールド樹脂１２６で封止されている。マウントリード１２３内のカップ部１２４の内壁には反射面１２７が設けられており、ＬＥＤチップ１２１の側面から出射した光を反射させ集光することにより、発光効率を向上させる構成となっている。また、モールド樹脂１２６は、ＬＥＤチップ１２１からの光を高効率で平行光化するために、ＬＥＤチップ１２１を点光源とみなせる程度の大きさとなっている。典型的なサイズとしては、ＬＥＤチップ１２１の幅が０．３ｍｍ程度で、レンズ状のモールド樹脂１２６は、３〜５ｍｍφ、高さ４〜７ｍｍである。こうした砲弾型ＬＥＤは、比較的高指向性ではあるものの小型化が困難である。このため、エッジライト型面光源装置の光源として、表面実装型ＬＥＤが使われることが多い。
【００１４】
図４６は表面実装型ＬＥＤの典型的な構造を示す図である。表面実装型ＬＥＤでは、導電性Ａｇペースト１３２を塗布した基板１３３の上にＬＥＤチップ１３１がマウントされており、基板１３３の側面に電極１３４が形成されている。ＬＥＤチップ１３１と電極１３４の間はＡｕワイヤ１３５で通電しており、これらはレンズ状に成形されたモールド樹脂１３６で封止されている。典型的なサイズとしては、ＬＥＤチップ１３１の幅が０．３ｍｍ程度、モールド樹脂１３６の幅が２ｍｍ、高さが１ｍｍ程度である。
【００１５】
表面実装型ＬＥＤは、砲弾型ＬＥＤに比べて小型なものとなる。しかしながら、表面実装型ＬＥＤの場合、レンズの焦点位置から出射した光は光軸（通常発光部の底面に垂直な方向。）と平行となるものの、その他の位置から出射した光は光軸と平行にならず、この結果、出射光の指向性が低くなる。このため、小型化および高指向性のいずれの要求をも満たすことは困難である。この結果、表面実装型ＬＥＤをＬＣＤの光源等に適用した場合、導光板から外部に漏れる光が多くなり、省電力化の要求に応えることが困難となる。また、導光板の厚み方向において、指向性が低いため、導光板の薄型化が難しい。
【００１６】
こうした表面実装型ＬＥＤの構成の例として、図４７に示す構成が提案されている（特許文献３）。以下、この表面実装型ＬＥＤの構成について図４７を参照して説明する。突台部１４８を有する基板１４３の上に、凹部を有する絶縁部材１４７が設けられている。突台部１４８の上にダイボンディングペースト１４２が塗布され、この上にＬＥＤチップ１４１が設けられている。絶縁部材１４７の表面に、配線パターン１４４が設置されている。ＬＥＤチップ１４１は、その両脇の配線パターン１４４とボンディングワイヤ１４５により電気的に接続されている。ＬＥＤチップ１４１およびボンディングワイヤ１４５は、レンズ状に成形されたモールド樹脂１４６によって封止されている。
【００１７】
ところが、図４７に示すＬＥＤは、ＬＥＤチップ１４１とその両脇の配線パターン１４４をボンディングワイヤ１４５により接続する構成となっているため、ＬＥＤチップ１４１の大きさに対して凹部の底部を広くとることが必要となる。また、この関係で、ＬＥＤチップ１４１からの出射光を集光するためには凹部の深さも深くすることが必要となる。こうしたことから、ＬＥＤのサイズが比較的大型なものとなる。
【００１８】
また、特許文献３には、モールド樹脂１４６の表面に凸レンズを形成し、ＬＥＤチップ１４１から放射された光を所望の方向に配光することが記載されているが、このようにモールド樹脂１４６の表面をレンズ形状としても、レンズとＬＥＤチップ１４１とが近接して配置された場合には、単純には配光されない。レンズを用いて出射光を配光できるのは、レンズの焦点位置にＬＥＤチップ１４１を配置した場合、すなわち、ＬＥＤチップ１４１とレンズとの距離が十分に大きく、ＬＥＤチップ１４１を点光源とみなせる場合のみである。レンズとＬＥＤチップ１４１とが近接して配置された場合、ＬＥＤチップ１４１を点光源とはみなせなくなるため、レンズの焦点位置から出射した光は光軸に平行となるが、その他の位置から出射した光は光軸と平行にはなりにくい。したがって、図４７の光源装置の場合、図４５の砲弾型ＬＥＤのようには配光されない。特許文献３には、レンズを形成し、ＬＥＤチップ１４１から放射された光を所望の方向に配光する旨記載されているが、出射光の指向性が実際にどの程度制御できているか記載されておらず、配光の効果も不明である。
【００１９】
【特許文献１】
特開平６−５１１３０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２２３３８９号公報
【特許文献３】
特開２００２−９４１２２号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、ＬＣＤにおいて、低消費電力化、小型・薄型化を実現するために、ＬＣＤに用いられる面光源装置の薄型化および高指向性化が求められていた。特にＬＣＤに用いる面光源装置においては、導光板の厚みに起因する奥行き感を低減する観点からも導光板の薄型化が求められている。この関係で、光源装置を小型化することが強く望まれていた。しかしながら、従来、このような小型化と高指向性化の両方の要請を満足する光源装置は見いだされていなかった。
【００２１】
こうした事情に鑑み、本発明の目的は、小型で指向性の高い光源装置を提供することにある。本発明の別の目的は、薄型で指向性の高い線光源装置および面光源装置を提供することにある。本発明のまた別の目的は、たとえばプロジェクターや液晶表示装置に光を供給する、薄型で省電力の面光源装置を提供することにある。本発明のさらにまた別の目的は、薄型で視認性が高く、かつ省電力な液晶表示装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、発光部と、前記発光部から出射された光を集光する集光部と、前記発光部と集光部との間に配置され、前記発光部から集光部に向かって広がった形状を有する反射ガイド部とを備え、前記発光部と前記集光部とは近接して配置されており、前記発光部は前記集光部からみて面状光源とみなせる大きさを持っており、前記反射ガイド部の前記発光部側の開口径または開口幅をｗ１、前記発光部の径または幅をｗ０としたときに、ｗ１がｗ０の３．５倍以下であることを特徴とする光源装置が提供される。
【００２３】
ここで、「近接」とは、発光部は集光部に対して点光源とみなせない程度まで、発光部と集光部とを近づけた状態をいう。前述のように、砲弾型ＬＥＤのように、発光部が集光部に対して点光源とみなせる大きさの光源装置では、発光部からの出射光の集光効率が高いが、表面実装型ＬＥＤのように、発光部が集光部に対して面状光源とみなせる大きさを有する光源装置では、発光部からの出射光が集光されにくい。本発明では、発光部と集光部との間に反射ガイド部を設けることにより、発光部からの出射光のうち直接前記集光部に入射することのできない光を前記集光部の方向に導くとともに、前記集光部にて集光可能な方向に反射させることによって、光源装置の指向性を高めている。
【００２４】
また、本発明に係る光源装置において、発光部の底部中心を通り発光部底面と垂直な平面内における、反射ガイド部の発光部側の開口径または開口幅をｗ１と定義し、発光部の径または幅をｗ０と定義する。本発明に係る光源装置において、反射ガイド部の発光部側の開口径または開口幅ｗ１および発光部の径または幅ｗ１は、発光部の上面を含む平面内において、反射ガイド部の発光部側の開口が円形である場合に限らず、楕円、矩形、その他いずれの形状である場合をも含む。発光部の底面または反射ガイド部の発光部側の開口部が楕円形である場合、ｗ０、ｗ１はその最大径であるとし、またこれらが矩形である場合は、最大幅であるとする。
【００２５】
本発明の光源装置では、発光部からの出射光を効率よく反射ガイド部の反射面で反射させることが重要であり、発光部と反射ガイド部とが離れすぎた場合、指向性の向上効果が低下する。さらに、光源装置が大型化する。このため、図７、図１３を用いて後述するように、反射ガイド部の幅ｗ１と発光部の幅ｗ０には適当な値が存在し、この比ｗ１／ｗ０を３．５以下とした場合、３０°以内の光束の出射強度が、光源のみの場合の７．５倍以上（あるいは１２倍以上）となり、指向性の高い光源装置が得られる。しかも、この比ｗ１／ｗ０を３．５以下とした場合には、光源装置幅を小さくすることができるため、光源装置サイズの、実用的に十分な小型化が実現できる。
【００２６】
本発明によれば、孔の設けられた基体と、前記孔の底面に設置された発光部と、前記孔の側面に形成された反射部を含み、前記発光部が発した光を反射して所定の方向に導く反射ガイド部と、前記反射ガイド部に近接して設けられ、前記反射ガイド部を通過した光を集光する集光部と、を含み、前記反射ガイド部が、前記発光部および前記集光部の間に設けられ、前記発光部から前記集光部に向かって拡大した形状を有する光源装置であって、前記発光部は前記集光部からみて面状光源とみなせる大きさを持っており、前記反射ガイド部の前記発光部側の開口径または開口幅をｗ１、前記発光部の径または幅をｗ０としたときに、ｗ１がｗ０の３．５倍以下であることを特徴とする光源装置が提供される。
【００２７】
本発明に係る光源装置において、発光部からの出射光は、反射ガイド部を通過し、集光部に効率よく導かれる。また、反射ガイド部と集光部が近接して設けられている。このため、光源装置サイズを小型化し、かつ出射光の指向性を高めることができる。また、基体に作り込まれた構成を有するため、光源装置全体を小型化できる上、生産性が良好である。さらに、発光部と電気的に接続する配線部材を比較的容易な工程で形成することができる。複数の発光部が平面内に並べられたアレイ構造の形成も本発明に係る構成を採用すれば容易となる。
【００２８】
本発明の光源装置において、発光部が一対の電極を含み、発光部および一対の電極が、いずれも孔の底部に埋設された構成とすることができる。本発明に係る光源装置は、発光部が孔の底部に埋設されているため、発光部の底部中心と孔の底部中心との位置合わせが容易になる。したがって効率よく生産することができる。また、発光部の一対の電極が、いずれも孔の底部に埋設された構成であるため、発光部上部にワイヤなどの接続部材を接着し、発光部を電気的に接続する工程が不要となり、製造が容易となる。さらに、電極が発光部側面に埋設されることによって、ワイヤなどの接続部材を用いた場合の接続部材による光の散乱が生じない。したがって、このような構成とすることにより、発光部からの出射光の指向性を高め、より効率よく光源装置外部に出射させることができる。
【００２９】
本発明の光源装置において、孔の深さをＬ１、発光部の高さをｈ０、発光部の上面を含む平面内における孔の径または幅をｗ３、としたときに、０≦Ｌ１−ｈ０≦ｗ３を満たす構成とすることができる。たこうすることにより、反射ガイド部から集光部に効率よく光を導くことができるので、出射光の指向性を高めることができる。またこのとき、従来の光源装置（図４７）に比べ、孔の深さ、すなわち反射ガイド部の長さを小さくすることができるため、光源装置を小型化することができる。
【００３０】
本発明の光源装置は、下記式（１）で示される３０°指向性ｙが、ｙ≧０．５を満たすものとすることが好ましい。
ｙ＝（光軸に対して３０°以内の出射光強度の積分値）／（全出射光強度の積分値）　　　（１）
【００３１】
また、指向角が４０°以下であることが好ましい。ここで「指向角が４０°」とは、出射光強度が最大となる出射角度での光出力を１００とした際の、光出力が５０の時の出射角度が光軸に対して４０°以内であるときをいう。本発明に係る光源装置では、発光部から出射した光が反射ガイド部、集光部をこの順に通過するため、集光部から出射する光の指向性を高めることができる。指向角を４０°以下とすることによって、上述の３０°指向性ｙを高めることができる。
【００３２】
本発明の光源装置において、集光部が反射ガイド部に接した構成とすることができる。こうすることにより、光源装置を小型化し、かつ出射光の指向性をより向上させることができる。また、集光部が反射ガイド部と一体連続に形成された構成とすることができる。さらに、反射ガイド部が発光部に接した構成とすることができる。こうすることにより、反射ガイド部で反射した光をより一層効率よく集光部に入射させることができる。
【００３３】
本発明の光源装置において、発光部は板状または柱状の形状を有するものとすることができる。たとえば、発光部を発光ダイオードまたは電界発光素子とすることができる。
【００３４】
本発明の光源装置において、反射ガイド部が中空構造を有する構成とすることができる。また、反射ガイド部に透光性を有する封止材料が充填された構成とすることができる。こうすることによって、反射ガイド部屈折率を集光部の屈折率などに応じて自由に設定することができる。したがって、光源装置からの出射光の指向性をより一層高めることができる。
【００３５】
本発明の光源装置において、集光部が、反射ガイド部との接点から光の出射方向に突出した形状とすることができる。また、このとき、反射ガイド部の発光部側の開口径または開口幅ｗ１が、発光部の径または幅ｗ０の１．７倍以上２．８倍以下である構成とすることができる。こうすることにより、光源装置をより一層小型し、かつ出射光の指向性を向上させることができる。
【００３６】
本発明の光源装置において、集光部が、反射ガイド部との接点から発光部方向に突出した形状であって、集光部の屈折率ｎ２と、反射ガイド部の屈折率ｎ１とが、ｎ１＜ｎ２を満たす構成とすることができる。こうすることにより、光源装置をさらに小型化するとともに、出射光の指向性を向上させることができる。このとき、反射ガイド部の発光部側の開口径または開口幅ｗ１が、発光部の径または幅ｗ０の１．４倍以上３．５倍以下であることができる。こうすれば、光源装置をより一層小型し、かつ出射光の指向性を向上させることができる。
【００３７】
また、本発明の光源装置において、反射ガイド部および集光部は、いずれも、基体の法線方向の対称軸に対して回転対称な形状とすることができる。こうすることにより、集光部に入射した光の指向性をより一層向上させることができる。このような構成として、たとえば集光部を円錐形のプリズム、レンズなどとし、反射ガイド部を円錐台形とする。
【００３８】
本発明によれば、光源装置と、外光源装置からの出射光を導光し、線光源化する導光板とを備えた線光源装置であって、上記光源装置を備えたことを特徴とする線光源装置が提供される。本発明の線光源装置を構成する光源装置は上記の構成となっているため、光源装置からの出射光の３０°指向性が高い。したがって、光源装置から導光板への入射効率を向上させるとともに、導光板を薄型化することができる。また導光板からの出射光の指向性を高めることもできる。また、線状導光板側面や上面に溝やテーパーを形成することにより、線状導光板からの出射光効率をより高めることができる。
【００３９】
本発明によれば、光源装置と、該光源装置からの出射光を導光し、線光源化する線光源装置と、線光源装置からの出射光を導光し、面光源化する導光板とを備えた面光源装置であって、上記線光源装置を備えたことを特徴とする面光源装置が提供される。
【００４０】
また、本発明によれば、光源装置と、該光源装置からの出射光を導光し、面光源化する導光板とを備えた面光源装置であって、前記光源装置を備えたことを特徴とする面光源装置が提供される。
【００４１】
本発明に係る面光源装置には、上述の光源装置が用いられる。このため、面光源装置の導光板の厚み方向に、３０°指向性の高い光を入射させることができる。よって、導光板への光の入射効率を向上することができる。また、入射光の指向性が高いほど導光板を出射する光の指向性も高いため、導光効率も向上する。この結果、従来の光源装置では改善し得なかった高指向性を有し、薄型で省電力な面光源装置を得ることができる。
【００４２】
本発明によれば、基体と、該基体上に複数個配列された光源装置とを含む面光源装置であって、光源装置が上記の光源装置であることを特徴とする面光源装置が提供される。本発明に係る面光源装置に用いられるそれぞれの光源装置は小型であり、かつ光源装置からの出射光の３０°指向性が高い。したがって面光源装置からの出射光の指向性および強度が高くなる。よって、面光源装置の薄型化および省電力化が可能である。
【００４３】
本発明によれば、一対の基板と、該基板に挟持された液晶と、を含む液晶パネルと、液晶パネルに光を供給するための面光源装置とを含む液晶表示装置であって、面光源装置を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。本発明の液晶表示装置を構成する面光源装置は、薄型で出射光の指向性が高い。したがって、このような構成とすることにより、液晶表示装置を薄型化することができる。また、液晶表示装置を省電力で視認性の高いものとすることができる。なお、本発明の液晶表示装置において、基板と面光源装置の導光板とが接合された構成とすることにより、液晶表示装置の奥行き感を低減することができる。
【００４４】
本発明によれば、基板、面状導光板と、基板と面状導光板との間に挟持された液晶と、を含む液晶パネルを備えた液晶表示装置であって、面光源装置を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。本発明に係る液晶表示装置は、面光源装置の導光板が液晶パネルの基板をかねている。こうすることにより、液晶表示装置をさらに薄型化、小型化することができる。また、液晶表示装置の奥行き感を低減することができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明に係る光源装置の一例を示す概略構成図である。図１は、発光部としてＬＥＤを用いた光源装置の構成の一例を示す断面図である。図１の光源装置は、リードフレーム１４２１を備えた基板１４２２にカップ部１４２３が形成された構成を有する。カップ部１４２３の底面には、導電性Ａｇペースト１４２４によりＬＥＤチップ１４２５が設置されており、ＬＥＤチップ１４２５の上面に設けられた電極１４２６と、基板１４２２の上面とがＡｕワイヤ１４２７により接続されている。カップ部１４２３はモールド樹脂１４２８により封止され、モールド樹脂１４２８の上面に集光部が形成されている。
【００４６】
図２は、図１の光源装置の発光部、反射ガイド部、および集光部の構成を示す概略図である。図１の光源装置におけるＬＥＤチップ１４２５は、図２の光源装置における発光部１００１に対応している。また、図１中のカップ部１４２３は、図２中の反射ガイド部１００３に対応し、カップ部１４２３の側面は、図２中の反射面１００４として機能する。さらに、モールド樹脂１４２８の、基板１４２２の上面より上部が図２における集光部１００２に対応する。したがって、図２の光源装置においては、反射ガイド部１００３側から光の出射方向に向かって突出した形状の集光部１００２が形成されている。そして、図１、図２の光源装置は、反射ガイド部１００３と集光部１００２とがモールド樹脂１４２８により一体連続に形成されており、集光部１００２および反射ガイド部１００３の形状は、それぞれ円錐形、円錐台形である。
【００４７】
ここで、「一体」とは、反射ガイド部１００３と集光部１００２とが密着した構成であることをいい、「連続」とは、一つの部材中に反射ガイド部１００３と集光部１００２とが設けられたことをいう。図１、図２の光源装置は、反射ガイド部１００３と集光部１００２とが一体連続に形成されているため、反射ガイド部１００３を通過した光を効率よく集光部１００２に導くことが可能な構成である。こうすることにより、光源装置からの出射光強度を高めることができる。なお、反射ガイド部１００３と集光部１００２とが一体連続に形成された構成として、たとえば他に、図３に示す構成を採用することもできる。図３は、面状の発光部１１０１の上面に、集光部１１０２と反射ガイド部１１０３との一体成形物が設置された例である。
【００４８】
また、図１、図２の光源装置では、反射ガイド部１００３は、発光部１００１の占める領域を除いた孔全体に形成されているが、孔の一部に形成することもできる。また、集光部１００２が発光部１００１の方向に突出している場合、発光部１００１および集光部１００２の占める領域を除いた、孔全体を反射ガイド部１００３とすることができる。また、図２の光源装置では、反射ガイド部１００３中に発光部１００１が配置されており、発光部１００１は立方体の形状を有しているが、立方体以外の形状、たとえば直方体、円柱、平板状、などの構成を採用することも可能である。
【００４９】
本実施形態において、以下、発光部の底面の幅をｗ０と、発光部の高さをｈ０、発光部の上面を含む平面内における孔の径または幅をｗ３、孔の深さをＬ１とする。孔の深さをＬ１は反射ガイド部の長さに対応するため、以下適宜Ｌ１を反射ガイド部の長さと呼ぶ。また、発光部の上面を含む平面内における孔の径または幅をｗ３とし、以下適宜これを発光部上面における反射ガイド部の幅ｗ３と呼ぶ。さらに、反射ガイド部の入口幅をｗ１、反射ガイド部の出口幅をｗ１’、集光部の径または幅をｗ２とする。そして、光源装置の幅をｗ、光源装置の長さをＬとする。また、反射ガイド部の側面と光軸（通常は孔の底面）とのなす角をｂとし、以下ｂを適宜反射面角度と呼ぶ。さらに、集光部が錐体や三角プリズム等頂角を有する形状である場合、集光部の頂角をａとする。
【００５０】
図１、図２の光源装置において、カップ部１４２３、すなわち反射ガイド部１００３は、円錐台形であるが、他にたとえば角錐台形などの形状としてもよい。反射ガイド部１００３は、発光部１００１から集光部１００２に向かって拡大する形状を有する。このため、発光部１００１からの出射光は反射ガイド部１００３の反射面１００４にて反射し、効率よく集光部１００２に導かれる。集光部１００２は、この光を集光して平行化し、光源装置の外部に出射させる。図２の光源装置において、発光部１００１の幅をｗ０、集光部１００２の径をｗ２とした際のｗ２／ｗ０の値を、好ましくは１０以下、より好ましくは８以下とする。こうすることにより、発光部１００１は集光部１００２に対して面光源とみなせる大きさとなり、小型で指向性の高い光源装置を実現することができる。
【００５１】
また、図２の光源装置において、孔の底面は、矩形とすることもできる。こうすることにより、孔が微小な場合でも、円形の孔に比べて加工が容易になる。また、発光部１００１が矩形の底面を有する場合、発光部１００１の底面中心と孔の底面中心との位置合わせが容易になる。したがって、光源装置をより安定的に効率よく生産し、高い歩留まりで供給することができる。
【００５２】
図１、図２の光源装置において、集光部１００２の屈折率ｎ２および反射ガイド部１００３の屈折率ｎ１は任意に選択される。ｎ２とｎ１とは等しくても異なっていてもよい。図１、図２の光源装置では、反射ガイド部１００３側から光の出射方向に向かって突出した形状の集光部１００２が形成されているため、図１６を用いて後述するように、発光部１００１からの出射光は、集光部１００２のプリズム面から空気中に光が出射する際に平行光化されるからである。図１、図２の光源装置では、反射ガイド部１００３にガラスや樹脂や充填された構成であり、充填剤を適宜選択することにより、反射ガイド部１００３の屈折率ｎ１を所望の値に設定することができる。またたとえば、反射ガイド部１００３の屈折率ｎ１＝１とすることができ、これは、反射ガイド部１００３を中空とすることによって形成される。この場合、中空の反射ガイド部１００３上に、所定の形状に成型された集光部１００２を設置すればよいため、製造が容易になる。
【００５３】
また、たとえば後述の図１１に示す光源装置のように、集光部１２０２は、発光部１２０１の方向に突出した形状とすることもできる。このようにした場合、光源装置をさらに小型化することができる。このとき、集光部１２０２の屈折率ｎ２と、反射ガイド部１２０３の屈折率ｎ１とがｎ１＜ｎ２を満たすようにすれば、集光部１２０２から光源装置外部に出射する光が平行化されやすいため、出射光の指向性をさらに高めることができる。
【００５４】
図１、図２の光源装置の集光部１００２は円錐形のプリズムであるが、光を屈折させることにより集光する機能を有するものであれば、これに限定されない。たとえば、三角プリズムや、三角柱、円錐、四角錐のプリズムや球面レンズ、非球面レンズなどを用いることができる。集光部１００２を発光部１００１の表面に垂直な方向の対称軸を有する面対称な構造とすることにより、出射光の指向性を一定の方向についてより一層高めることができる。このような構成として、たとえば三角プリズムやレンズなどを採用することができる。
【００５５】
図３７は、図１および図２に示した光源装置を用いた面光源装置の概略構成図である。図３７における光源装置２００１が、図１および図２に示した光源装置に相当する。光源装置２００１から線状導光板２００２へと入射した光は、線状導光板２００２の側面に設けられた反射部２００４で反射し、線光源化される。このとき、光源装置２００１からの出射光は指向性が高められているため、反射部２００４で反射した光も指向性が高められている。また、線状導光板２００２からの出射光は、面状導光板２００３の表面に設けられた反射部２００５で反射し、面光源化される。このとき、線状導光板２００２からの出射光は指向性が高められているため、反射部２００５で全反射することができ、面状導光板２００３からの出射光強度が向上される。このように、光源装置２００１の指向性が高められているため、導光板を薄型化しても、導光板への光の入射効率を高く維持することができる。したがって、光源装置の消費電力を省力化することができる。
【００５６】
以下、第１の実施形態〜第１０の実施形態において、本発明に係る光源装置の好ましい態様をさらに詳細に説明する。これらの実施形態では、シミュレーションにより、上記式（１）で示される出射光の３０°指向性ｙを、発光部のみの場合を１として、相対比較した。こうすることにより、光源装置の指向性を効果的に比較できる。本実施形態で用いる３０°指向性ｙは、下記式（１）で示される。
ｙ＝（光軸に対して３０°以内の出射光強度の積分値）／（全出射光強度の積分値）　　　（１）
式（１）において、「光軸に対して３０°以内の出射光」とは、基体表面の法線とのなす角が３０°の直線の集合からなるコーン内に含まれる出射光のことをいう。
【００５７】
以下、３０°指向性を用いることが効果的である理由を説明する。ＬＣＤの視野角は、観察者の両目の間隔、および観察者とＬＣＤとの距離によって決定される。通常、実際の視認には３０°程度以内の光が使われる。また、光源装置の指向性が高いほど、その光源装置を用いた面光源装置の出射光強度が高まり、さらに、その面光源装置を用いたＬＣＤの出射光強度が高くなる。すなわち、ＬＣＤからの出射光強度は、ＬＣＤを構成する光源装置の指向性に遡って依存する。このため、光源装置の評価指標として、３０°指向性を用いることにより、ＬＣＤの実態を適切にふまえることができ、好ましい。そして、３０°指向性が高い光源装置は、面光源装置、ＬＣＤに用いた際に、これらの面光源装置、ＬＣＤからの光の出射強度を高めることができる。
【００５８】
なお、以下の実施形態においては、光学シュミレータとしてＬｉｇｈｔ　Ｔｏｏｌｓ（ＯＲＡ社製、登録商標）を用い、モンテカルロ法を用いたノンシーケンシャル光線追跡を行った。光線本数は約１００万本とした。
【００５９】
また、装置サイズについても同時にシミュレーションを行った。その際、光源装置幅ｗを発光部の底面の幅ｗ０に対する相対値で評価した。
光源装置幅＝ｗ（／ｗ０）
【００６０】
（第１の実施形態）
本実施形態に係る光源装置を図５に示す。この光源装置では、発光部１００１、発光部１００１から光の出射方向に拡大した円錐台形の反射ガイド部１００３、および円錐形の集光部１００２とが、同一対称軸上に形成されている。反射ガイド部１００３の側面に、発光部１００１から出射した光を反射するための反射面１００４が設けられている。
【００６１】
図５の光源装置において、発光部１００１から出射した光を高効率で反射ガイド部１００３に入射させるため、反射ガイド部１００３の入口径ｗ１は、発光部１００１の幅ｗ０以上であることが好ましい。また、発光部１００１から出射した光を反射面１００４にて反射させるため、反射ガイド部１００３の長さＬ１が大きいことが望ましい。ただし、図５の光源装置においては、発光部１００１が立方体であるため、発光部の高さをｈ０とした際の（Ｌ１−ｈ０）を大きくすることにより、反射面１００４での反射効率を向上させることができる。さらに、反射ガイド部１００３から出射した光を高効率で集光部１００２に入射させるために、集光部の径ｗ２は、反射ガイド部１００３の出口径ｗ１’以上であることが好ましい。また、反射ガイド部１００３の側面と光軸とのなす角ｂは、０°＜ｂかつｂが大きいことが好ましい。一方、光源装置全体を小型化するためには、ｗ１、Ｌ１、ｗ２、ｂともできるだけ小さいことが好ましい。また、ｎ１およびｎ２は任意に選択される。
【００６２】
そこで、図５の光源装置が小型でかつ高指向性となる条件を求めるために、光源装置の指向性と装置サイズについてのシミュレーションを行った。発光部１００１はｗ０＝ｈ０のＬＥＤチップとし、出射光は発光部の上面および側面の両方から生じるものとした。発光部１００１からの出射光は１８０°の角度分布（ランダム）を有すると仮定した。また、集光部１００２の屈折率ｎ２および反射ガイド部１００３の屈折率ｎ１を、ｎ１＝ｎ２＝１．５とした。
【００６３】
図６は、ｗ１＝２１／２ｗ０、ｗ２＝ｗ１’、Ｌ１−ｈ０＝ｗ３／２、ａ＝１２０°、ｎ１＝ｎ２＝１．５、であって、ｂが１０°以上８０°以下の範囲で変化した際の、出射光の指向性および光源装置サイズを示した結果である。図６より、ｂが５０°の場合に、出射光の３０°指向性は極大となることが明らかになった。一方、光源装置幅はｂ＞６０°の範囲で急激に増加した。したがって、ｂを４０°以上６０°以下、特にｂ＝５０°とすることにより、出射光の指向性を高めるとともに、光源装置を小型化することができる。ｂ＝５０°での３０°指向性は、光源のみの場合の約７．６倍となり、３０°指向性が顕著に向上した。一方、光源装置幅は、ｗ０の約８．５倍となる。
【００６４】
次に、反射ガイド部１００３の入口幅ｗ１の影響を調べた。ａ＝１２０°、ｂ＝５０°、Ｌ１−ｈ０＝０．５ｗ３とし、ｗ１をｗ０の２１／２倍以上３×２１／２倍以下の範囲で変化させた。２１／２に対して変化させたのは、図５の光源装置において、孔の径が最小となる場合の上面図は、図４に示す構成となっているからである。すなわち、反射ガイド部１００３の入口が直径ｗ１の円形であるのに対し、発光部１００１の底面が幅ｗ０の正方形であるため、Ａ−Ａ’方向についてｗ１＝２１／２ｗ０が成り立つからである。
【００６５】
結果を図７に示す。図７より、出射光の３０°指向性は、ｗ１＝１．５×２１／２ｗ０で極大となり、ｗ１＜１．５×２１／２ｗ０、ｗ１＞１．５×２１／２ｗ０では徐々に減少する。ここで、この比ｗ１／ｗ０を１×２１／２〜２．５×２１／２すなわち、１．４〜３．５とすることで３０゜以内の光速の出射強度が光源のみの場合の７．５倍以上となる。また、ｗ１が大きくなるとともに、光源装置サイズは大きくなることがわかる。このため、ｗ１／ｗ０は１．５×２１／２〜２×２１／２すなわち、２．１〜２．８であることが特に望ましい。したがって、図５の光源装置では、ｗ１を１．５×２１／２ｗ０、すなわち２．１ｗ０とすることにより、３０°指向性の向上と光源装置の小型化の二つがともに達成できることが明らかになった。このとき、光源装置幅は、ｗ０の約１０倍となる。
【００６６】
また、図８は、図５の光源装置について、ｗ１＝２１／２ｗ０、ｗ２＝ｗ１’、ａ＝１２０°、ｂ＝５０°とした際の、（Ｌ１−ｈ０）と出射光の指向性および光源装置サイズとの関係を示した結果である。ここで、（Ｌ１−ｈ０）は、発光部上面における反射ガイド部１００３の幅ｗ３に対し、０．２倍以上２倍以下の範囲で変化させた。ただし、ｗ１＝２１／２ｗ０より、
ｗ３＝２１／２ｗ０＋２ｈ０ｔａｎｂ
である。図８より、（Ｌ１−ｈ０）／ｗ３＞０．５の範囲で指向性は緩やかに高まり、（Ｌ１−ｈ０）／ｗ３＞１でほぼ一定になることがわかる。また、（Ｌ１−ｈ０）が大、すなわちＬ１が大きいほど光源装置サイズが大きくなることがわかる。したがって、本実施形態の光源装置においては、Ｌ１、ｗ３、およびｈ０が、
Ｌ１−ｈ０＞ｗ３
を満たす範囲で３０°以内の出射光強度が一定値に達し、Ｌ１−ｈ０＝ｗ３を臨界値とすることが見出された。一方、光源装置を小型化するためには、（Ｌ１−ｈ０）は小さいことが好ましい。これより、Ｌ１−ｈ０≦ｗ３を満たす構成とすると、指向性が高く小型なものとなる。たとえば、Ｌ１−ｈ０＝０．５ｗ３とすることができる。
【００６７】
以上のシミュレーション結果より、たとえば、ｗ１＝２１／２ｗ０、Ｌ１−ｈ０＝０．５ｗ３、ｗ２＝ｗ１’、ｂ＝５０°とすれば、光源装置の小型化および高指向化を実現できる。このとき、図６を用いて前述したように、光源装置の指向性は発光部１００１のみの場合の７．６倍となり、指向性が顕著に向上する。また、このときの光源装置幅ｗは、ｗ０の約８．５倍となる。一方、従来の光源装置では、通常、光源装置の幅はＬＥＤの幅の１０倍以上である。たとえば発光部を０．３ｍｍ角の立方体とすると、光源装置幅は２．５ｍｍとなる。したがって、図５の光源装置は、従来の光源装置に比べて小型化されており、かつ高い指向性を有している。
【００６８】
以上、本実施形態に係る光源装置について図５を参照して説明した。図５の光源装置は図２の光源装置と同様に、基板に設けられた孔にＬＥＤを配置することによって得られる。そこで、図５の光源装置の製造方法について、図１を参照して説明する。
【００６９】
まず、リードフレーム１４２１を備えた基板１４２２にカップ部１４２３を形成する。次いでカップ部１４２３の底面に、導電性Ａｇペースト１４２４によりＬＥＤチップ１４２５を設置した後、ＬＥＤチップ１４２５の上面に設けられた電極１４２６と、基板１４２２の上面とをＡｕワイヤ１４２７により接続する。最後に、カップ部１４２３をモールド樹脂１４２８により封止し、モールド樹脂１４２８の上面に集光部を形成する。以上のようにして図１に示す光源装置が完成する。図１の光源装置において、図５の光源装置の反射ガイド部１００３がカップ部１４２３に対応し、反射面１００４がカップ部１４２３の側面に対応する。また、集光部１００２は、モールド樹脂１４２８の、基板１４２２の上面より上部に対応する。以下、上記各工程について詳述する。
【００７０】
リードフレーム１４２１は、たとえば銅系の合金や、鉄系の合金からなる基板に、部分Ａｇメッキを施すことによって作製する。リードフレーム１４２１に、ガラス入り樹脂をインサート成型することにより基板１４２２を作製する。そして、基板１４２２の表面に金型等を熱圧着することによって、基板１４２２にカップ部１４２３を形成する。あるいは、基板１４２２のインサート成型時に、金型等を用いてカップ部１４２３の同時成型を行うこともできる。
【００７１】
なお、図５の光源装置のカップ部１４２３の底面は円形であるが、カップ部１４２３を、たとえば図９（ａ）および図９（ｂ）に示すような底面が正方形あるいは長方形の角錐台形に形成することもできる。カップ部１４２３が小型である場合、底面を矩形とすることにより、底面形状の対称性の乱れが生じにくく、より安定的にカップ部１４２３を製造することができる。さらに、カップ部１４２３の底面の形状をＬＥＤチップ１４２５の底面と略等しい形状となるよう形成することができる。こうすることにより、ＬＥＤチップ１４２５をマウントする工程において、ＬＥＤチップ１４２５とカップ部１４２３との位置合わせが容易となり、これらの底面中心同士のずれが減少する。したがって、光源装置の性能のばらつきを抑えることができ、製造安定性が向上し、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００７２】
次に、反射ガイド部１００３への反射面１００４の形成は、たとえば、カップ部１４２３の側面を金属の反射板で覆ったり、金属を蒸着することにより行う。このうち、金属を蒸着する方法を採用した場合、反射面１００４が、カップ部１４２３の側面に密着して形成されるため、カップ部１４２３と反射面１００４の境界部における光の損失を抑制することができる。
【００７３】
次に、カップ部１４２３の底面に、たとえば導電性Ａｇペースト１４２４を用いてＬＥＤチップ１４２５をマウントする。ＬＥＤチップ１４２５としては前述したように様々なものを用いることができる。また、導電性Ａｇペースト１４２４は、エポキシ樹脂の中にＡｇフレークを混合したものである。マウントされたＬＥＤチップ１４２５の上面に電極１４２６を形成し、この電極と、リードフレームとをＡｕワイヤ１４２７を用いて接続させる。Ａｕワイヤ１４２７は、たとえば太さが５μｍ以上５０μｍ以下のものを用いる。
【００７４】
そして、ＬＥＤチップ１４２５およびＡｕワイヤ１４２７の設けられたカップ部１４２３を、モールド樹脂１４２８で封止し、かつモールド樹脂１４２８の表面を集光部１００２として機能するように成形する。本実施形態においては集光部１００２の形状を円錐形のプリズムとしたが、球面、非球面レンズやフレネルレンズ等のレンズ状とすることもできる。モールド樹脂１４２８は、あらかじめ金型等でプリズム形状に成形されたものを用いてもよいし、液体を流して固化させてもよい。モールド樹脂１４２８は、屈折率が高く、熱膨張係数が小さく、ガラス転移点の高い樹脂を用いることが好ましい。こうすることにより、温度変化によるＡｕワイヤ１４２７の切断や、ＬＥＤチップ１４２５の剥離を抑制することができる。また、リードフレーム１４２１、基板１４２２、ＬＥＤチップ１４２５の温度変化に伴う密着性の低下や、それに伴う気泡の混入などを抑制することにも効果的である。熱膨張係数はガラス転移点を境に顕著に増大するため、ガラス転移点の高い材料を用いることが好ましい。このような材料として、モールド樹脂１４２８にはたとえば無機ガラス材料や、エポキシ樹脂などの有機材料を用いる。二液系のエポキシ樹脂を用いることにより、より容易に成型等を行うことができる。また、他に、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリノルボルネン樹脂等の樹脂を用いることもできる。モールド樹脂１４２８の成型方法は、たとえばポッティング方式、キャスティング方式、トランスファ方式などを用いる。液体原料を用いる場合はポッティング方式またはキャスティング方式により成形し、固体原料の場合は、トランスファ形式により成形する。
【００７５】
このようにして得られた光源装置は、カップ部１４２３が反射ガイド部１００３として機能し、モールド樹脂１４２８の上面が集光部１００２として機能するため、小型でかつ出射光の指向性が高い。
【００７６】
なお、図５の光源装置においては、発光部１００１にＬＥＤを用いた場合を例に説明した。ＬＥＤは光の出射強度が大きく、かつ発熱が少ないため、光源装置からの出射光強度を高めるとともに、光源装置をより安全で高寿命なものとすることができる。発光部１００１にＬＥＤを用いる場合、たとえば、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓなどの長波長可視光（赤）、ＧａＮ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＳｉＣなどの短波長可視光（青、緑）を用いることができる。また、第２の実施形態に記載のＬＥＤを用いてもよい。また、発光部１００１をＬＥＤ以外の発光素子、たとえば有機電界発光素子（有機ＥＬ）などの電界発光素子（ＥＬ）とすることもできる。ＥＬを用いた場合にも、小型で指向性の高い光源装置とすることができる。
【００７７】
（第２の実施形態）
本実施形態に係る光源装置は、第１の実施形態に記載の光源装置（図５）において、発光部１００１に高輝度品ＬＥＤ、たとえばＩｎＧａＡｌＰ系、ＩｎＧａＮ系などが用いられたものである。これらのＬＥＤチップはＭＯＣＶＤ法により製造され、それぞれ黄緑〜赤、緑〜青に発色する。また、これらのＬＥＤチップは通常底面が０．３ｍｍ角で、厚みが０．１〜０．２５ｍｍ程度の直方体である。
【００７８】
本実施形態に係る光源装置について、図５の光源装置の場合と同様の仮定を用い、シミュレーションを行った。図１０は、ｈ０＝ｗ０／３、ｗ１＝２１／２ｗ０、ｗ２＝ｗ１’、Ｌ１−ｈ０＝ｗ３／２、ａ＝１２０°、ｎ１＝ｎ２＝１．５、とし、ｂを１０°以上８０°以下の範囲で変化させた際の、光源装置からの出射光の指向性および光源装置サイズを示した結果である。図１０に示すように、ｂが５０°の場合に、出射光の３０°指向性は極大となることがわかる。一方、光源装置幅はｂ＞６０°の範囲で急激に増加している。たとえば、ｂ＝５０°とすると、３０°指向性は、光源のみの場合の約６．１倍となる。このとき、光源装置幅ｗは、ｗ０の約４．７倍となる。たとえば、ｗ０＝０．３ｍｍ、ｈ０＝０．１ｍｍの場合、１．４ｍｍとなる。したがって、本実施形態に係る光源装置において、たとえばｂ＝５０°とすることにより、出射光の指向性を高めるとともに、光源装置を小型化することができる。
【００７９】
（第３の実施形態）
本実施形態に係る光源装置は、第１の実施形態に記載の光源装置において、集光部が発光部側に突出した構成のものである。本実施形態に係る光源装置を図１１に示す。図１１の光源装置では、立方体の発光部１２０１、発光部１２０１から光の出射方向に拡大した円錐台形の反射ガイド部１２０３、および頂角ａの円錐形の集光部１２０２が、同一対称軸上に形成されている。反射ガイド部１２０３の側面は、発光部１２０１から出射した光を反射し、集光部１２０２へ導くための反射面１２０４となっている。
【００８０】
発光部１２０１から出射した光を高効率で反射ガイド部１２０３に入射させるためには、反射ガイド部１２０３の入口径ｗ１は発光部１２０１の幅ｗ０より大きいことが好ましい。また、反射ガイド部１２０３から出射した光を高い効率で集光部１２０２に入射させるために、集光部の径ｗ２は、反射ガイド部１２０３の出口径ｗ１’と同程度以上であることが好ましい。また、反射ガイド部１２０３の側面と光の出射方向とのなす角ｂは、０°＜ｂかつｂが大きいことが好ましい。さらに、集光部１２０２の屈折率ｎ２と反射ガイド部１２０３の屈折率ｎ１とが、ｎ１＜ｎ２を満たし、発光部１２０１と集光部１２０２との距離ｄとが、ｄ≧ｗ０／（２ｔａｎ（ａ／２））
を満たす構成とすることが好ましい。こうすることにより発光部１２０１の端部からの出射光が効率よく平行光化するからである。詳細な理由は、第６の実施形態において、図１９を用いて後述する。一方、光源装置全体を小型化するためには、ｗ１、Ｌ１、ｗ２、ｂともできるだけ小さいことが好ましい。
【００８１】
図１１の光源装置の指向性と装置サイズについて、シミュレーションを行った。発光部１２０１がＬＥＤの場合、出射光は発光部の上面および側面の両方から生じることから、発光部１２０１を立方体すなわちｗ０＝ｈ０とし、発光部からの出射光は１８０°の角度分布（ランダム）を有すると仮定した。集光部１２０２の屈折率ｎ２を１．５、反射ガイド部１２０３の屈折率ｎ１を１．０とした。また、発光部１２０１からの出射光が反射ガイド部の底面を透過することを抑制するため、反射ガイド部１２０３には、底面および側面に反射面１２０４を備えるものとした。
【００８２】
図１２は、ｂが１０°以上５０°以下の範囲で変化した際の出射光の指向性および光源装置サイズを示した結果である。ただし、ｗ１＝２１／２ｗ０、ｗ２＝ｗ１’、ｄ＝ｗ３／（２ｔａｎ（ａ／２））、ａ＝１２０°、とした。図１２より、ｂ＝５０°において、出射光の指向性が約１２倍に上昇することがわかる。一方で、光源装置サイズはｂ＞４０°で急激に増加する。したがって、たとえば、ｂ＝４０°とすることにより、指向性が高く、かつ小型な光源装置が実現される。
【００８３】
次に、図１１の光源装置について、反射ガイド部の入口幅ｗ１の影響を調べた。ａ＝１２０°、ｂ＝５０°、ｄ＝ｗ３／（２ｔａｎ（ａ／２））とし、第１の実施形態同様、ｗ１をｗ０の２１／２倍以上３×２１／２倍以下の範囲で変化させた。結果を図１３に示す。図１３より、ｗ１が大きくなるにつれ、出射光の３０°指向性は徐々に増加し、ｗ１＝２×２１／２ｗ０程度で一定になることがわかる。また、ｗ１が大きくなるにつれ光源装置サイズは大きくなることがわかる。反射ガイド部の幅ｗ１と発光部の幅ｗ０との比ｗ１／ｗ０には最適値が存在し、この比ｗ１／ｗ０を、２１／２以上２．５×２１／２以下、すなわち１．４以上３．５以下とした場合、３０°以内の光束の出射強度が、光源のみの場合の１２倍以上となり、指向性のある光源装置が得られる。たとえば、ｗ１＝２．８ｗ０において、光源装置からの全出射光のうち、光軸となす角が３０°以内の光が９０％以上となる。しかも、この比ｗ１／ｗ０を３．５以下とした場合には、光源装置幅を小さくすることができるため、光源装置サイズの、実用的に十分な小型化が実現できる。
【００８４】
これらのシミュレーション結果より、図１１の光源装置において、指向性が高く小型の構成として、たとえば、ｗ１＝２１／２ｗ０、ｄ＝ｗ３／（２ｔａｎ（ａ／２））、ｗ２＝ｗ１’、ａ＝１２０°、ｂ＝４０°とすることができる。このとき、図１２を参照すると光源装置の指向性は発光部１２０１のみの場合の９．７倍となり、指向性が顕著に向上する。また、このときの光源装置幅ｗは、ｗ０の約９倍となる。たとえば、ｗ０＝０．３ｍｍの場合、２．６ｍｍとなる。
【００８５】
以上より、集光部１２０２が発光部１２０１の方向に突出した光源装置においても、反射ガイド部１２０３および集光部１２０２の設けられた構成とすることにより、発光部１２０１からの出射光の３０°指向性を向上し、かつ装置を小型化することが可能である。
【００８６】
なお、本実施形態および本発明に係る他の実施形態においても、第１の実施形態と同様、発光部１２０１にはＬＥＤチップ以外にも、たとえば有機ＥＬ等を用いることができる。また、集光部１２０２の形状として、円錐形だけでなく、各種レンズ構造を用いることができる。
【００８７】
（第４の実施形態）
本実施形態に係る光源装置は、第３の実施形態に記載の光源装置（図１１）において、発光部１２０１を直方体としたものである。本実施形態に係る光源装置について、図１１の光源装置の場合と同様の仮定を用い、シミュレーションを行った。図１４は、ｈ０＝ｗ０／３、ｗ１＝２１／２ｗ０、ｗ２＝ｗ１’、ｄ＝ｗ３／（２ｔａｎ（ａ／２））、ａ＝１２０°、ｎ１＝ｎ２＝１．５、とし、ｂを１０°以上８０°以下の範囲で変化させた際の出射光の指向性および光源装置サイズを示した結果である。図１４より、ｂ＝４０゜において、３０°指向性は、光源のみの場合の約１１倍となり、３０°指向性が顕著に向上する。このとき、光源装置幅ｗは、ｗ０の約５．５倍であり、たとえば、ｗ０＝０．１ｍｍの場合、１．６ｍｍとなる。したがって、ｂ＝４０°とすることにより、指向性が高く、かつ小型な光源装置が実現される。
【００８８】
（第５の実施形態）
本実施形態に係る光源装置を、図１５に示す。図１５の光源装置においては、面状の発光部１４０１の上面に、集光部である三角プリズム１４０２および光源から集光部に向かって広がった反射ガイド部１４０３が一体成型された光学部材が設けられている。反射ガイド部１４０３は、底面の形状が発光部１４０１の底面と同一形状の、角錐台形である（図９）。発光部１４０１、三角プリズム１４０２、および反射ガイド部１４０３は、光軸方向の同一対称面を有し、これに対して面対称な構成となっている。また、反射ガイド部１４０３の側面に反射面１４０４が設けられている。
【００８９】
図１５の光源装置において、反射ガイド部１４０３、および三角プリズム１４０２によって出射光の指向性の向上が図られる理由を、図１６に示す。図１６において、発光部１４０１から角度θで出射した光が、三角プリズム１４０２に直接入射する場合、集光部から出射した光の出射角度φはθに依存し、θが大きいと、三角プリズム１４０２によって平行光化されにくい。そこで、θの大きい光を、反射ガイド部１４０３の反射面１４０４で反射させた後、三角プリズム１４０２に入射させることにより、三角プリズム１４０２からの出射光を高効率で平行光化することが可能となる。
【００９０】
図１５の光源装置について、ｂを１０°以上８０°以下の範囲で変化させた際の出射光の３０°指向性と、光源装置幅ｗ／ｗ０についてのシミュレーションを行った。ただし、発光部１４０１は、その上面の法線に対し６０°以内の指向性を有するものとした。また、ｗ１＝ｗ０、ｗ１’＝ｗ２、Ｌ１＝０．５ｗ１とした。さらに、三角プリズム１４０２の頂角ａ＝１２０°、屈折率ｎ２＝１．５であり、反射ガイド部１４０３の屈折率ｎ１は、ｎ１＞１．０とした。
【００９１】
シミュレーション結果を図１７に示す。図１７より、この光源装置では、ｂ≧４０°で３０°以内の出射光強度が、発光部１４０１のみの場合に対して向上することがわかる。また、ｂ＞６０°で光源装置幅が顕著に大きくなる。したがって、４０°≦ｂ≦６０°とすることにより、指向性が高く装置サイズを小さくすることができる。たとえば、ｂ＝５０°とした場合、３０°以内の出射光強度は発光部１４０１のみの場合の１．１倍となる。このとき、光源装置幅ｗは、ｗ０の約２．２倍であり、たとえば、ｗ０＝２ｍｍの場合、４．４ｍｍとなる。なお、０°≦ｂ≦４０°では、３０°指向性が光源のみの場合よりも低くなっているが、これは、光源装置内部での損失などによるものである。ａおよびｎ１、ｎ２など他の因子との組み合わせを最適化することにより、さらに出射光の指向性を高めることが可能である。
【００９２】
図１５の光源装置、および後述する第６〜第１０の実施形態のように、反射ガイド部１４０３と三角プリズム１４０２を一体成型された光学部品とした場合、図２の構成の光源装置を製造する場合に比べ、安定的な製造が容易となる。光学部品を製造し、これを発光部１４０１の上面に設置して用いればよいからである。したがって、市販の表面実装型ＬＥＤ等の指向性を簡便な方法で向上させることができる。また、図１５の光源装置において、反射ガイド部１４０３は、その入口幅ｗ１が発光部１４０１の幅と等しい正方形の底面を有する角錐台形状に成型されている。このような構成とすることによって、発光部１４０１の上面に設置する際の位置のずれを減少し、製造安定性を向上させることができる。また、発光部１４０１には、表面実装型ＬＥＤの他、有機ＥＬその他の発光素子を用いることも可能である。
【００９３】
（第６の実施形態）
本実施形態に係る光源装置は、第５の実施形態の光源装置において、集光部が発光部側に突出した形状を有するものである。本実施形態に係る光源装置を図１８に示す。図１８において、発光部１８０１、集光部である三角プリズム１８０２、および反射ガイド部１８０３は光軸方向に同一対称軸を有する面対称構造である。反射ガイド部１８０３は、底面の形状が発光部１８０１の底面と同一形状の角錐台形である。光源側に突出した三角プリズム１８０２の屈折率ｎ２は１．５、頂角ａは１２０°である。また、反射ガイド部１８０３の屈折率ｎ１は１．０で、その側面には反射面１８０４が形成されている。反射ガイド部１８０３の入口幅ｗ１と発光部１８０１の幅ｗ０とは等しく、反射ガイド部１８０３の長さＬ１はｗ１の０．５倍である。さらに、集光部の幅ｗ２は、反射ガイド部１８０３の出口幅ｗ１’と等しい。
【００９４】
図１８の光源装置において、発光部１８０１からした光が進行する様子を示した図が図１９である。図１９（ａ）、図１９（ｂ）に示すように、発光部から角度θで出射した光が、三角プリズム１８０２に入射した場合、θがａ／２以上の光の多くはプリズム面１８０５、１８０６に直接入射することができない。そこで、反射面１８０４を設け、θがａ／２以上の光を反射させる。すると、反射した光が三角プリズム１８０２に入射し、平行光化の効率を高めることができる。また、好ましくは、反射面角度ｂが、ｂ＜ａ／２を満たす構成とする。こうすることにより、反射面１８０４において、反射ガイド部１８０３に入射した光のうち、θ＞ａ／２以上の光を反射させることが可能となる。
【００９５】
また、発光部１８０１の端部１８０７から出射した光は、図１９（ａ）より、プリズム面１８０６に入射した場合に比べて、プリズム面１８０５に入射した場合に、より一層平行光化されやすいことがわかる。これは、プリズム面１８０５およびプリズム面１８０６の法線と、入射光とがなす角度の関係による。このため、図１９（ｂ）より、図１８の光源装置において、発光部１２０１と三角プリズム１８０２との距離ｄについて、ｄ≧ｗ０／（２ｔａｎ（ａ／２））を満たす構成とすることが好ましい。こうすることにより、プリズム面１８０５への入射効率を高めることができる。したがって、より平行光化されやすくなる。図１８の光源装置は、以上の条件を満たすよう構成されており、発光部１８０１と三角プリズム１８０２の距離ｄは、ｗ０の０．２９倍である。
【００９６】
次に、図１８の光源装置について、ｂを１０°以上８０°以下の範囲で変化させた際の、出射光の３０°指向性と、光源装置幅ｗ／ｗ０について、シミュレーションを行った。結果を図２０に示す。ただし、発光部１８０１は、その上面の法線に対し６０°以内の指向性を有するものとした。図２０より、この光源装置では、ｂ≧１５°で３０°以内の出射光強度が発光部１８０１のみの場合に比べて向上する。また、ｂ＞４０°で光源装置幅が顕著に大きくなる。したがって、本実施形態の光源装置では、１５°≦ｂ≦４０°とすることにより、指向性が高く装置サイズを小さくすることができる。たとえば、ｂ＝３０°とした場合、３０°以内の出射光強度は発光部１８０１のみの場合の１．３倍となる。このとき、光源装置幅ｗはｗ０の約２倍となる。たとえば、ｗ０＝２ｍｍの場合、４ｍｍとなる。なお、ａおよびｎ１、ｎ２など他の因子との組み合わせを最適化することにより、さらに出射光の指向性を高めることが可能である。
【００９７】
（第７の実施形態）
本実施形態の光源装置は、第５の実施形態に記載の光源装置（図１５）の反射ガイド部１４０３および三角プリズム１４０２を、光軸方向の同一対称軸に対して回転対称としたものである。したがって、反射ガイド部１４０３は円錐台形、三角プリズム１４０２は円錐形のプリズムとなり、発光部１４０１は、その底面幅が反射ガイド部１４０３の入口径に等しい円板形状を有する。
【００９８】
本実施形態の光源装置について、ｗ１＝ｗ０、ｗ２＝ｗ１’、Ｌ１＝０．５ｗ１、ａ＝１２０°とし、ｂの値を変化させ、出射光の角度分布および指向角についてシミュレーションを行った。それぞれの結果を図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示す。ただし図２１（ａ）において、「ＬＥＤ」とは、発光部である表面実装型ＬＥＤのみの場合である。また、図２１（ｂ）において、指向角とは、出射光強度が最大となる出射角度での光出力を１００とした際の、光出力が５０の時の出射光が光軸に対してなす角度をいう。
【００９９】
図２１（ａ）より、従来の表面実装型ＬＥＤは出射光の角度分布がなだらかであり、指向性に乏しいことがわかる。一方、本実施形態の光源装置では、ｂ＞０°において、±３０°〜４０°以上の光の出射強度が顕著に減少している。これは、本実施形態の光源装置が３０°指向性に優れたものであることを示す結果である。またこれより、光源装置をこのような構成とすることによって、出射光の３０°指向性を顕著に高めることができる。
【０１００】
また、図２１（ｂ）より、本実施形態の光源装置の指向角は、３０°〜４０°であることがわかる。一方、従来市販されている表面実装型ＬＥＤの指向角は通常約６０°であり、砲弾型ＬＥＤの指向角は通常２５°〜４０°程度である。したがって、本実施形態の光源装置は、従来の表面実装型ＬＥＤに比べ、さらに小型化されているが、砲弾型ＬＥＤと同程度まで指向性が向上されたものであるといえる。
【０１０１】
なお、上述のように、３０°指向性を高めるための設計指針として、たとえば、指向角を指標とすることができる。たとえば、図２１（ａ）、図２１（ｂ）より、出射光の指向角が３０°〜４０°となるよう光源装置を設計することにより、３０°指向性を高めることができる。
【０１０２】
また、図２２は、ｂを１０°以上８０°以下の範囲で変化させた際の出射光の指向性および光源装置サイズを示した結果である。図２２より、ｂが増大するにつれ、出射光の３０°指向性が増すことがわかる。一方、光源装置幅はｂ＞６０°の範囲で急激に増加している。したがって、たとえばｂ＝５０°とすることにより、出射光の指向性を高めるとともに、光源装置を小型化することができる。このとき、３０°指向性は発光部１４０１のみの場合の１．６倍である。また光源装置幅ｗは、たとえばｗ０＝２ｍｍの場合、４．４ｍｍとなる。
【０１０３】
次に、反射ガイド部１４０３の入口幅ｗ１の影響を調べた。ａ＝１２０°、ｂ＝５０°とし、ｗ１をｗ０に対し、０．２倍〜３倍の範囲まで変化させた。また、Ｌ１＝０．５ｗ１とした。結果を図２３に示す。図２３より、出射光の３０°指向性は、ｗ１が１．５ｗ０以上でほぼ一定となることがわかる。一方、ｗ１が大きくなるとともに、光源装置サイズは大きくなる。よって、たとえば、ｗ１＝１．５ｗ０とすることにより、３０°指向性の向上と光源装置の小型化の二つがともに達成される。このとき、３０°指向性は発光部１４０１のみの場合の２倍であり、光源装置幅ｗは、ｗ０の約８倍となる。
【０１０４】
また、図２４は、Ｌ１を、ｗ１に対し、０．２倍以上２倍以下の範囲で変化させた際の、Ｌ１と、出射光の指向性および光源装置サイズとの関係を示した結果である。ただし、ｗ１＝ｗ０、ｗ２＝ｗ１’、ａ＝１２０°、ｂ＝５０°とした。図２４より、Ｌ１がｗ１以上で、３０°指向性はほぼ一定になる。また、Ｌ１が大きいほど光源装置サイズが大きくなる。これより、たとえば、Ｌ１＝ｗ１とすることにより、３０°指向性の向上と光源装置の小型化の二つがともに達成できる。このとき、３０°指向性は発光部１４０１のみの場合の２倍であり、光源装置幅ｗは、ｗ０の約４．５倍となる。
【０１０５】
また、図２５は、ｗ２＝ｗ１’、Ｌ１＝０．５ｗ１、ｂ＝６０°とし、三角プリズム１４０２の頂角ａの値を変化させた際の、出射光の指向性と光源装置サイズを示した結果である。図２５より、ａ＝９０°で指向性が極大となることが明らかになった。したがって、ａ＝９０°とすることにより、光源装置からの出射光を高めることができる。
【０１０６】
さらに、図２６は、本実施形態に係る光源装置について、発光部１４０１の指向角と出射光の指向性との関係についてシミュレーションを行った結果である。図２６（ａ）はｂ＝２０°、図２６（ｂ）はｂ＝６０°である。他のパラメータは、ｗ１＝ｗ０、ｗ２＝ｗ１’、Ｌ１＝０．５ｗ１とした。図１６より、本実施形態の光源装置においては、発光部１４０１の指向角が大きい場合、すなわち発光部１４０１の指向性が低い場合にも、高い指向性を有する光を出射することが可能であることがわかる。たとえば一般に、ＬＥＤチップの指向角は６０°程度であるが、このような場合でも本実施形態のように、反射ガイド部１４０３と三角プリズム１４０２が一体化された光学部材をＬＥＤチップの表面に設置することにより、出射光の指向性を向上させることができる。
【０１０７】
なお、図１７および図２２より、本実施形態のように、反射ガイド部１４０３および三角プリズム１４０２を回転対称な形状とすることにより、出射光の指向性をより一層高めることができる。また指向性を、発光部の上面に対して垂直な全ての方向に関して、向上させることができる。あるいは、対称軸に対する断面内の形状を直交方向に変化させることにより、たとえば直行する二方向について、指向性を変化させることができる。こうすることにより、図１５の光源装置をたとえば面光源装置に用いた際に、一定方向に関する指向性を選択的に向上させることも可能である。
【０１０８】
（第８の実施形態）
本実施形態の光源装置は、第６の実施形態に記載の光源装置（図１８）の反射ガイド部１８０３および三角プリズム１８０２を、光軸方向の同一対称軸に対して回転対称としたものである。したがって、反射ガイド部１８０３は円錐台形、三角プリズム１８０２は円錐形のプリズムである。図２７は、ｗ１＝ｗ０、ｗ２＝ｗ１’、Ｌ１＝０．５ｗ１、ａ＝１２０°とし、ｂを１０°以上５０゜以下の範囲で変化させた際の出射光の指向性および光源装置サイズを示した結果である。図２７より、たとえばｂ＝３０°とすることにより、出射光の指向性を高めるとともに、光源装置を小型化することができる。このとき、３０°指向性は発光部１８０１のみの場合の２．２倍である。また光源装置幅ｗは、たとえばｗ０＝２ｍｍの表面実装型ＬＥＤに装着する場合、４．４ｍｍとなる。
【０１０９】
また、図２０および図２７より、本実施形態においても第７の実施形態同様、光源装置の三角プリズム１８０２および反射ガイド部１８０３を回転対称な形状とすることにより、出射光の指向性をさらに高めることができることが明らかになった。
【０１１０】
（第９の実施形態）
本実施形態に係る光源装置は、第５の実施形態に記載の光源装置において、その集光部をレンズとしたものである。本実施形態に係る光源装置を図２８に示す。図２８の光源装置には、発光部１６０１と、レンズ１６０２と、反射ガイド部１６０３とが光軸方向の同一対称軸上に設けられ、これらは面対称な構成となっている。反射ガイド部１６０３は底面の形状が発光部１６０１の底面と同一形状の角錐台形であり、その側面には、反射面１６０４が備えられている。反射ガイド部１６０３の入口幅ｗ１と発光部１６０１の幅ｗ０とは等しく、反射ガイド部１６０３の長さＬ１はｗ１の０．５倍である。さらに、集光部の幅ｗ２は、反射ガイド部１６０３の出口幅ｗ１’と等しい。
【０１１１】
図２８の光源装置について、ｂを１０°以上８０°以下の範囲で変化させ、出射光の３０°指向性と、光源装置幅ｗ／ｗ０に関するシミュレーションを行った。ただし、発光部１６０１は、その上面の法線に対し６０°以内の指向性を有するものとし、レンズ１６０２は曲率１の球面レンズとした。図２９より、この光源装置では、ｂ≧２０°の条件で３０°以内の出射光強度が発光部１６０１のみの場合に比べて向上することがわかる。また、ｂ＞６０°で光源装置幅が顕著に大きくなる。これより、図２８の光源装置では、２０°≦ｂ≦６０°とすることにより、指向性が高く装置サイズを小さくすることができる。たとえば、ｂ＝５０°とすることにより、出射光の指向性を高めるとともに、光源装置を小型化することができる。このとき、３０°指向性は発光部１６０１のみの場合の１．４倍であり、光源装置幅ｗは、ｗ０の約２．２倍となる。
【０１１２】
なお、図２８の光源装置においては、レンズ１６０２を曲率１の球面レンズとしたが、非球面レンズを用いることもできる。また、レンズ１６０２の曲率が大きいほど、光が出射する際の全反射を防止することができるため、好ましい。また、ｎ１、ｎ２など他の因子との組み合わせを最適化することにより、さらに出射光の指向性を高めることが可能である。
【０１１３】
（第１０の実施形態）
本実施形態に係る光源装置は、第６の実施形態に記載の光源装置において、三角プリズム１４０２をレンズとしたもの、つまり、図２８に記載の光源装置を、光軸方向の対称軸に対し、回転対称な構成としたものである。本実施形態の光源装置において、ｗ１＝ｗ０とし、ｂを１０°以上８０°以下の範囲で変化させた際の出射光の３０°指向性と、光源装置幅ｗ／ｗ０についてシミュレーションを行った。ただし、発光部１６０１は、その上面の法線に対し６０°以内の指向性を有するものとした。図３０より、この光源装置では、ｂ≧１０°で３０°以内の出射光強度が向上し、ｂ＝６０°で極大となることがわかる。また、ｂ＞６０°で光源装置幅が顕著に大きくなる。したがって、本実施形態において、１０°≦ｂ≦６０°とすることにより、指向性を高め、かつ小型化することができる。たとえば、ｂ＝４０°とする。このとき、３０°指向性は発光部１４０１のみの場合の２．２倍であり、光源装置幅ｗは、ｗ０の約１．９倍となる。なお、ａおよびｎ１、ｎ２など他の因子との組み合わせを最適化することにより、さらに出射光の指向性を高めることが可能である。
【０１１４】
また、図２９および図３０より、集光部がレンズ形状の場合にも、レンズ１６０２および反射ガイド部１６０３を回転対称な形状とすることにより、出射光の指向性をさらに高めることができることが明らかになった。
【０１１５】
以上、本発明に係る光源装置の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係る光源装置の構成は、これらの実施形態以外にも、適宜選択することができる。以下、光源装置の変形例について説明する。
【０１１６】
図３２のように、反射ガイド部の反射面は、曲面とすることもできる。反射ガイド部の反射面を曲面とすることにより、発光部の形状、および発光部の出射光の指向性にあわせた設計が可能となり、光源装置の指向性がさらに向上する。
【０１１７】
また、発光部に単色光ＬＥＤを用いる場合、図３３（ａ）〜図３３（ｃ）に示す構成とすることにより、光源装置からの出射光を白色とすることができる。たとえば、青色ＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤ周辺のモールド樹脂に、主にイットリウム−アルミニウム−ガーネット（ＹＡＧ）系の蛍光体を含有させることにより、白色光の光源装置を得ることができる（図３３（ａ））。また、発光部に紫外光ＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤ周辺のモールド樹脂に、青、緑、赤色の蛍光体の混合物を含有させることにより、白色光の光源装置を得ることができる（図３３（ｂ））。この光源装置では、蛍光体の種類・量等を変えることにより、白色光のホワイトバランスを調節可能であるという利点がある。さらに、発光部に、赤・緑・青の三種類のＬＥＤを並べることにより、白色光の光源装置を得てもよい（図３３（ｃ））。
【０１１８】
図３４（ａ）、図３４（ｂ）は、接続部材とリードフレームの位置関係に関するバリエーションを示す図である。このようにリードフレームの形状を工夫することにより、発光部の上部電極に接続されたワイヤなどの接続部材の位置を変えることができる。このため、ＬＥＤから出射した光の散乱を低減することが可能となる。さらに、ワイヤなど接続部材の位置を変えることにより、光源装置に要求されるサイズなど、様々な物理的条件に対応可能となる。
【０１１９】
このような光源装置において、発光部に単色光ＬＥＤを用い、モールド樹脂に蛍光体を含有させる場合には、図３４（ｃ）、図３４（ｄ）に示すような構成とすることが可能である。
【０１２０】
また、発光部にＬＥＤを用いる場合、基体と平行な方向に、活性層を含む半導体層が積層された構成とすることもできる。このような構成のＬＥＤを、以下適宜サイド発光型ＬＥＤと呼ぶ。サイド発光型のＬＥＤを用いた場合、発光部の側面の一部が基体底部に埋設された構成とすることもできるし、上面のみが露出するよう側面すべてが埋設された構成とすることもできる。図３５（ａ）、図３５（ｂ）のように、上面のみが露出した構成とした場合、発光部からの出射光は、孔の底面のみから出射する。こうすることにより、孔の壁面がより有効に活用され、効率よく光を反射する。よって、光源装置を小型化し、かつ出射光の指向性を高めることができる。さらに、発光部の一対の電極が、いずれも孔の底部に埋設された構成とすることができる。こうすることにより、発光部上部にワイヤなどの接続部材を接着し、発光部を電気的に接続する工程が不要となる。したがって、光源装置の製造が容易になる。さらに、この構成においては、ＬＥＤ上部に、ワイヤなどの接続部材が存在しないため、接続部材による光の散乱が生じない。したがって、このような構成とすることにより、発光部からの出射光の指向性をより一層高め、効率よく光源装置外部に出射させることができる。
【０１２１】
このような光源装置は、図１の光源装置と同様の方法等によって作製することができる。たとえば、発光部を設置するための孔と、反射ガイド部となるカップ部とを成型するために、孔およびカップ部が一体となった形状の金型を用いる。これを基板に押しつけることによって、基板に孔およびカップ部を成型する。そして、たとえば図１の光源装置と同様にして、孔に発光部を設置することよって、発光部の上面のみが露出した構成の光源装置が得られる。以上に記載した光源装置において、発光部に単色光ＬＥＤを用い、モールド樹脂に蛍光体を含有させる場合には、図３５（ｃ）、（ｄ）に示すような構成とすることが可能である。
【０１２２】
なお、サイド発光型ＬＥＤチップを用いた場合、図３５（ａ）、図３５（ｂ）に示したように、発光部が平板状となるため、上記のシミュレーションにおいて発光部を平板状とした場合に対応している。また、サイド発光型ＬＥＤ以外のＬＥＤを用いる以外にも、上面のみが露出するよう基板底部に埋設することによって、発光部が平板状である場合に対応する構成とすることができる。たとえば、いわゆる上面発光型ＬＥＤチップのように、基体と垂直な方向に、活性層を含む半導体層が積層された構成のＬＥＤチップを用いることもできる。
【０１２３】
次に、上記の光源装置を用いた線光源装置および面光源装置について以下で説明する。
本実施形態に係る面光源装置の構成の例を図３７および図３８に示す。図３７は、光源装置２００１と、光源装置２００１からの出射光を導光し、線光源化する線状導光板２００２と、線状導光板２００２からの出射光を導光し、面光源化する面状導光板２００３とを備えた面光源装置である。また、図３８は、光源装置２０１１と、光源装置２０１１からの出射光を導光し、面光源化する面状導光板２０１２とを備えた面光源装置である。
【０１２４】
図３７、図３８の面光源装置において、導光板として、線状導光板や面状導光板などを用いることができる。線状導光板を用いる場合には、必要に応じて、その側面、すなわち光の出射方向に平行な面にたとえば周期的な凹凸構造や光散乱部を設けることにより、光源装置からの光を効率よく線光源に変換することができる。たとえば図３６は、光源装置２０２１からの光の出射方向に設けられた線状導光板２０２２の形状を工夫し、また線状導光板２０２２上に、溝状の周期的な凹凸構造を設けた例である。また、線状導光板２０２２上に、光散乱部を設ける場合、たとえば、表面に不規則で微細な凹凸構造を設ける構成や、線状導光板２０２２内の表面近傍に、光を散乱させるための微粒子などを混入することにより、表面近傍の屈折率と内部の屈折率と変える構成等を用いることができる。以下、導光板に設けられた周期的な凹凸構造や光散乱部を、反射部とよぶ。
【０１２５】
導光板の材料としては、各種透明樹脂、またはガラスなどの無機材料を用いることができる。樹脂を用いる場合、たとえばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂（ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー等）、フルオロオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂などを用いることができる。
【０１２６】
また、本実施形態に係る面光源装置は、基体表面に多数の孔を設け、それぞれに本発明の光源装置が備えられた構成とすることもできる。これらの光源装置は光源装置からの出射光の３０°指向性が高い。したがって、面光源装置からの出射光の指向性および強度を高くすることができ、省電力化が可能である。また、光源装置が小型であるため、面光源装置を薄型化することができる。
【０１２７】
以下、第１１の実施形態〜第１４の実施形態において本実施形態に係る面光源装置をより詳細に説明する。
【０１２８】
（第１１の実施形態）
本実施形態に係る面光源装置を図３１に示す。図３１（ａ）の面光源装置は、第１の実施の形態に記載の光源装置を、基板に複数個設けた構成の光源装置の斜視図である。また、図３１（ｂ）は、図３１（ａ）の上面図である。図３１の面光源装置においては、基板１７０１に複数の孔が設けられ、それぞれの孔の底部にＬＥＤ１７０４が設置されている。孔は反射ガイド部１７０３として機能し、孔の上部に集光部１７０２が設けられている。
【０１２９】
図３１の面光源装置においては、各孔に設けられたＬＥＤ１７０４からの出射光の３０°指向性が高い。この結果、小型で指向性が高く、出射光強度の高い面光源装置を得ることができる。このような面光源装置は、たとえば、プロジェクター用の面光源装置などとして用いることが可能である。
【０１３０】
なお、本実施の形態に記載の効果は、第１の実施の形態に記載の光源装置を用いた場合に限らず、第２〜第１０の実施の形態等に記載の光源装置を用いた場合にも、同様の効果が得られる。
【０１３１】
（第１２の実施形態）
本実施形態における面光源装置を、図３７に示す。図３７（ａ）、図３７（ｃ）に示すように、面光源装置は、光源装置２００１と、その出射方向に存在する線状導光板２００２、および、線状導光板２００２の出射面方向に存在する面状導光板２００３からなる。光源装置２００１には、たとえば、第５の実施形態に記載の光源装置を用いる。線状導光板２００２の側面には反射部２００４が形成されている。また、面状導光板２００３の上部には、反射部２００５が形成されている。
【０１３２】
光源装置２００１から出射した光は、線状導光板２００２の側面に形成された反射部２００４にて反射することにより、角度を変えて均一な線光源に変換される。図３７（ｂ）に示すように、線状導光板２００２から面状導光板２００３へと入射した光は、面状導光板２００３の出射面に対向する面に形成された反射部２００５にて反射し、面光源化される。また、光源装置２００１から線状導光板２００２および面状導光板２００３へと入射した光は、導光板の厚み方向において指向性の向上が図られている。このため、図３７（ｂ）に示すように、線状導光板２００２に入射した光はその内で全反射可能となり、導光効率が向上する。面状導光板２００３への入射光についても同様である。また、光源装置２００１から導光板へ入射した光は、導光板の厚み方向において指向性が高いため、導光板の薄型化が可能となる。したがって、本実施形態の面光源装置は、薄型で光源光の利用効率が高い。
【０１３３】
以上より、本実施形態の面光源装置は、高指向性を有し、薄型で省電力である。なお、以上に述べた効果は、第５の実施形態に記載の光源装置を用いた場合に限るものではなく、本実施形態に係るその他の形態の光源装置を用いた場合にも得ることができる。
【０１３４】
（第１３の実施形態）
本実施形態に係る面光源装置は、第１２の実施形態に記載の面光源装置において、第１の実施形態に記載の光源装置を用いるものである。第１の実施形態に記載の光源装置を用いることにより、導光板の面内方向においてより高い指向性を実現する面光源装置を得ることができる。すなわち、図３７の光源装置において、光源装置２００１に第１の実施形態に記載の光源装置を用いる。第１の実施形態に記載の光源装置を用いることにより、導光板の厚みおよび面内の両方向についての指向性の高い光が入射するため、線状導光板２００２への入射効率がさらに向上する。また、入射光の指向性が高まることにより、面光源装置から出射する光の指向性も向上する。したがって、省電力で指向性の高い面光源装置を得ることが可能となる。
【０１３５】
以上に述べた効果は、第１の実施形態に記載の光源装置を用いた場合に限らず、たとえば第２〜第４の実施形態に記載の光源装置および本発明に係る他の回転対称な実施形態の光源装置を用いた場合においても、同様に得ることができる。
【０１３６】
（第１４の実施形態）
本実施形態に係る面光源装置を、図３８に示す。図３８（ａ）の面光源装置は、第５の実施形態に記載の光源装置２０１１と、光源装置２０１１の出射面の出射方向に設けられた面状導光板２０１２とを含む。光源装置２０１１は、面状導光板２０１２に形成された光源設置部２０１３に備えられており、面状導光板２０１２には、光源装置２０１１からの入射光を反射させるための反射部２０１４、および面光源化するための反射部２０１５が形成されている。
【０１３７】
光源装置２０１１からの出射光は、面状導光板２０１２に入射し、面状導光板２０１２の出射面に対向する面に形成された光源設置部２０１３で反射し、さらに面状導光板２０１２上面に設けられた反射部２０１５にて反射することにより、角度を変えて出射し、面光源化される。したがって、第１２の実施形態と同様に、第５の実施形態に記載の光源装置を用いることにより、薄型で省電力な面光源装置を得ることが可能となる。
【０１３８】
以上に述べた効果は、第５の実施形態に記載の光源装置を用いた場合に限るものではなく、第６、第８の実施形態に記載の光源装置、および本発明に係るその他の形態の光源装置を用いた場合でも同様の効果が得られる。さらに、第１３の実施形態同様、本実施形態においても第１〜第４の実施形態に記載の光源装置および本発明に係る他の回転対称な実施形態の光源装置を用いた場合、さらに指向性が高く省電力な面光源装置を得ることができる。
【０１３９】
次に、上記の光源装置を用いた液晶表示装置について、第１５の実施形態〜第１８の実施形態によって説明する。
【０１４０】
（第１５の実施形態）
本実施形態に係る液晶表示装置を図３９に示す。図３９の液晶表示装置は、第１３の実施形態に記載の面光源装置２１０１と、この面光源装置２１０１から出射した光が入射する反射型ＬＣＤ２１０２および、反射型ＬＣＤ２１０２に接合された光学フィルム層２１０３とを含む。
【０１４１】
面光源装置２１０１から出射した光は、光学フィルム層２１０３を通過し、反射型ＬＣＤ２１０２に入射する。そして、反射型ＬＣＤ２１０２の裏面に形成された反射面２１０４にて反射する。その後、面光源装置２１０１の表面から出射し、観察者２１０５の目に入る。図３９の液晶表示装置においては、面光源装置２１０１に、第１３の実施形態に記載の面光源装置が用いられるため、面光源装置２１０１からの出射光の指向性が高く、かつ省電力である。したがって、図３９の液晶表示装置は消費電力が低く、かつ薄型である。
【０１４２】
なお、図３９の液晶表示装置において面光源装置２１０１は、第１３の実施形態に記載の面光源装置に限るものではなく、第１２および第１４の実施形態に記載の面光源装置を用いた場合にも得ることができる。
【０１４３】
（第１６の実施形態）
本実施形態に係る液晶表示装置を図４０に示す。図４０の液晶表示装置は、第１５の実施形態に係る液晶表示装置において、面光源装置の導光板と反射型ＬＣＤとの間に接着層が設けられたものである。図４０の液晶表示装置は、第１２の実施形態に記載の面光源装置２１１１と、面光源装置２１１１から出射した光が入射する反射型ＬＣＤ２１１２と、反射型ＬＣＤ２１１２と接合された光学フィルム層２１１３と、面光源装置２１１１を構成する面状導光板２１１７と光学フィルム層２１１３との間に設けられた接着層２１１６とを含む。
【０１４４】
面光源装置２１１１から出射した光は、接着層２１１６、光学フィルム層２１１３を通過し、反射型ＬＣＤ２１１２に入射する。そして、反射型ＬＣＤ２１１２の背面に形成された反射面２１１４にて反射する。その後、面光源装置２１１１の上面方向で、観察者２１１５の目に入る。接着層２１１６には、透明で光の吸収が少ない材料を用いる。たとえば、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂などを用いる。また、接着層２１１６の屈折率ｎ３は、面状導光板２１１７の屈折率ｎ４、光学フィルム層２１１３の屈折率ｎ５よりも低い構成とする。
【０１４５】
面光源装置２１１１の面状導光板２１１７に入射した光は、全反射を繰り返しながら面状導光板２１１７内を通過する。従来の面光源装置においては、導光板の厚さ方向に指向性が絞られていないため、導光板の下に接着層が存在すると、全反射できる光量が減少するという課題を有していたが、本実施形態においては、第７の実施形態に記載の面光源装置を用いることにより、導光板の厚み方向の指向性が向上されている。このため、面光源装置２１１１の面状導光板２１１７の下に、接着層２１１６を設けた場合にも、面状導光板２１１７内を通過する光量の低下が抑制される。
【０１４６】
さらに、面状導光板２１１７と反射型ＬＣＤ２１１２とを、接着層２１１６を用いて接着することにより、面光源装置の存在による奥行き感が低減された、薄型の液晶表示装置を得ることができる。以上の効果は、第１３の実施形態に記載の面光源装置を用いた場合に限るものではなく、第１２および第１４の実施形態に記載の面光源装置を用いた場合にも得ることができる。
【０１４７】
（第１７の実施形態）
本実施形態の液晶表示装置を図４１に示す。図４１の液晶表示装置は、第１５の実施形態に記載の液晶表示装置において、第１３の実施形態に記載の面光源装置に用いた面状導光板が、反射型ＬＣＤの上面基板をかねた構成の装置である。図４１の液晶表示装置は、面光源装置２１２１と、面光源装置２１２１の面状導光板２１２７が上面基板をかねる反射型ＬＣＤ２１２２と、面状導光板２１２７の下部に接着層２１２６を介して設けられた光学フィルム層２１２３とを含む。反射型ＬＣＤ２１２２の底面には反射面２１２４が形成されている。面光源装置２１２１を出射した光は、反射面２１２４にて反射し、面光源装置２１２１の上面方向で、観察者２１２５の目に入る。面光源装置２１２１には、たとえば第１３の実施形態に記載の面光源装置を用いる。
【０１４８】
図４１の液晶表示装置において、面光源装置２１２１を構成する面状導光板２１２７が反射型ＬＣＤ２１２２の上面基板をかねることにより、装置全体の厚さをさらに薄くすることができる。またこれにより、面光源装置の存在による奥行き感を、さらに低減することができる。なお、光学フィルム層２１２３は、面状導光板２１２７の下部、すなわち面状導光板２１２７の反射型ＬＣＤ２１２２側に直接備えることもできる。また、以上の効果は、第１３の実施形態に記載の面光源装置を用いた場合に限るものではなく、第１２および第１４の実施形態に記載の面光源装置を用いた場合にも得ることができる。
【０１４９】
（第１８の実施形態）
本実施形態に係る液晶表示装置を図４２に示す。図４２の液晶表示装置は、第１３の実施形態の面光源装置を用いた透過型液晶表示装置である。この透過型液晶表示装置は、面光源装置２１３１、面光源装置２１３１から出射した光が入射する透過型ＬＣＤ２１３２、および透過型ＬＣＤ２１３２に接合された光学フィルム層２１３３を含む。透過型ＬＣＤ２１３２は、面光源装置２１３１の出射面の出射方向に設けられている。光学フィルム層２１３３は、透過型ＬＣＤ２１３２の面光源装置２１３１からの光入射面と対向する面に接合されている。面光源装置２１３１からの出射光は、透過型ＬＣＤ２１３２に入射した後、その入射面と対向する面から出射し、光学フィルム層２１３３を通過して観察者２１３５の目に入る。
【０１５０】
図４２の液晶表示装置では、第１３の実施形態に記載の面光源装置を用いているため、この面光源装置２１３１から出射した指向性のよい光が透過型ＬＣＤ２１３２に入射する。このため、低消費電力で、観察者にとって視認性のよい薄型の液晶表示装置を得ることが可能となる。
【０１５１】
以上に述べた効果は、第１３の実施形態に記載の面光源装置を用いた場合に限るものではなく、第１２および第１４の実施形態に記載の面光源装置を用いた場合にも得ることができる。また、本実施形態においても、第１５の実施形態、第１６の実施形態のように、接着層を設けることができる。また、第１６の実施形態のように、面状導光板が、反射型ＬＣＤの下面基板をかねることにより、さらに奥行き感の低減された液晶表示装置を得ることができる。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発光部と、発光部から出射された光を集光する集光部と、発光部と集光部との間に配置され、発光部から集光部に向かって広がった形状を有する反射ガイド部と、を備え、発光部は集光部からみて面状光源とみなせる大きさを持っており、反射ガイド部の発光部側の開口径または開口幅をｗ１、としたときに、ｗ１が発光部の径または幅ｗ０の３．５倍以下とすることにより、小型で指向性の高い光源装置が実現する。
【０１５３】
また本発明の光源装置を用いることにより、薄型で指向性の高い線光源装置および面光源装置が実現される。また本発明の光源装置を用いることにより、たとえばプロジェクターや液晶表示装置に光を供給する、薄型で省電力の面光源装置が実現する。さらに本発明の光源装置を用いることにより、薄型で視認性が高く、かつ省電力な液晶表示装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光源装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る光源装置の構成の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る光源装置の構成の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る光源装置の構成の一例を説明するための上面図である。
【図５】本発明に係る光源装置の構成の一例を示す図である。
【図６】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図７】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図８】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図９】本発明に係る光源装置の反射ガイド部の構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図１１】本発明の光源装置の構成の一例を示す図である。
【図１２】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図１３】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図１４】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図１５】本発明に係る光源装置の構成の一例を示す図である。
【図１６】本発明に係る光源装置の構成の一例を示す図である。
【図１７】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図１８】本発明に係る光源装置の構成の一例を示す図である。
【図１９】本発明に係る光源装置の構成の一例を示す図である。
【図２０】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図２１】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図２２】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図２３】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図２４】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図２５】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図２６】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図２７】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図２８】本発明の光源装置の構成の一例を示す図である。
【図２９】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図３０】本発明に係る光源装置の効果を示す図である。
【図３１】本発明に係る面光源装置の構成の一例を示す図である。
【図３２】本発明に係る光源装置の構成の一例を示す図である。
【図３３】本発明に係る光源装置の構成の一例を示す図である。
【図３４】本発明に係る光源装置の構成の一例を示す図である。
【図３５】本発明に係る光源装置の構成の一例を示す図である。
【図３６】本発明に係る線光源装置の構成の一例を示す図である。
【図３７】本発明に係る面光源装置の構成の一例を示す図である。
【図３８】本発明に係る面光源装置の構成の一例を示す図である。
【図３９】本発明に係る反射型液晶表示装置の構成の一例を示す図である。
【図４０】本発明に係る反射型液晶表示装置の構成の一例を示す図である。
【図４１】本発明に係る反射型液晶表示装置の構成の一例を示す図である。
【図４２】本発明に係る透過型液晶表示装置の構成の一例を示す図である。
【図４３】従来の面光源装置の構造を示す図である。
【図４４】従来の面光源装置の構造を示す図である。
【図４５】従来の砲弾型ＬＥＤの構成を示す図である。
【図４６】従来の表面実装型ＬＥＤの構成を示す図である。
【図４７】従来の表面実装型ＬＥＤの構成を示す図である。
【符号の説明】
１０１、１１１、１７０４　ＬＥＤ
１０２、１１３、２００３、２０１２、２１１７、２１２７　面状導光板
１１２、２００２、２０２２　線状導光板
１０３、２０１３　光源設置部
１０４、１０５、１１４、１１５、２００４、２００５、２０１４、２０１５反射部
１２１、１３１、１４１、１４２５　ＬＥＤチップ
１２２、１３２、１４２４　導電性Ａｇペースト
１２３　マウントリード
１２４、１４２３　カップ部
１２５、１３５、１４２７　Ａｕワイヤ
１２６、１３６、１４６、１４２８　モールド樹脂
１２７、１００４、１２０４、１４０４、１６０４、１８０４、２１０４、２１１４、２１２４　反射面
１３３、１４３、１４２２、１７０１　基板
１３４、１４２６　電極
１４２　ダイボンディングペースト
１４４　配線パターン
１４５　ボンディングワイヤ
１４７　絶縁部材
１４８　突台部
１００１、１１０１、１２０１、１４０１、１６０１、１８０１　発光部
１００２、１１０２、１２０２、１７０２　集光部
１００３、１１０３、１２０３、１４０３、１６０３、１７０３、１８０３　反射ガイド部
１４０２、１８０２　三角プリズム
１４２１　リードフレーム
１６０２　レンズ
１８０５、１８０６　プリズム面
１８０７　端部
２００１、２０１１、２０２１　光源装置
２１０１、２１１１、２１２１、２１３１　面光源装置
２１０２、２１１２、２１２２　反射型ＬＣＤ
２１０３、２１１３、２１２３、２１３３　光学フィルム層
２１０５、２１１５、２１２５、２１３５　観察者
２１１６、２１２６　接着層
２１３２　透過型ＬＣＤ
【図１】
2004134322.tif 000003
【図２】
2004134322.tif 000004
【図３】
2004134322.tif 000005
【図４】
2004134322.tif 000006
【図５】
2004134322.tif 000007
【図６】
2004134322.tif 000008
【図７】
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【図８】
2004134322.tif 000010
【図９】
2004134322.tif 000011
【図１０】
2004134322.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2004134322.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2004134322.tif 000020
【図１９】
2004134322.tif 000021
【図２０】
2004134322.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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