JP2001184929A - 面状光源装置及びそれを備えた液晶表示装置 - Google Patents

面状光源装置及びそれを備えた液晶表示装置

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JP2001184929A JP36822699A JP36822699A JP2001184929A JP 2001184929 A JP2001184929 A JP 2001184929A JP 36822699 A JP36822699 A JP 36822699A JP 36822699 A JP36822699 A JP 36822699A JP 2001184929 A JP2001184929 A JP 2001184929A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成でかつ輝度の均一化及び高輝度化
を実現する面状照明装置及びそれを備えた液晶表示装置
を提供する 【解決手段】 端部光入射面から遠ざかるにつれて厚み
を減ずる楔形状をなす二以上の照明単位１００を一の照
明単位１００の表面と他の照明単位１００の裏面とを対
向させて各照明単位１００が一部分重畳する様に配設し
て各照明単位１００の表面によって光照射対象に対する
略一連の対向面を形成すると共に一以上の照明単位１０
０の光入射面に光源５を配置してなることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、面状光源装置及びそれ
を備えた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、面状光源装置、特に液晶表示
装置に設けられる面状光源装置は、ユーザーに対して液
晶パネル上の表示情報を明瞭に表示するためのバックラ
イトとして液晶パネルの裏面に設置されていた。面状光
源装置の光源としては、冷陰極管（Cold Cathode Fluor
escent Lamp）が多く採用され、この光源を用いた面状
光源装置の構造としては、直下型構造とエッジライト型
構造とがあった。
【０００３】図７は、バックライトを備えた液晶表示装
置の従来の構造を示す断面図であり、図７（ａ）は直下
型構造の面状光源装置を備えた液晶表示装置の従来の構
造を示す断面図である。また、図７（ｂ）はエッジライ
ト型構造の面状光源装置を備えた液晶表示装置の従来の
構造を示す断面図である。図７（ａ）に示すように、直
下型構造の面状光源装置３は、高輝度化を実現するため
に、液晶パネル２の裏面に所定の間隔を有して複数の光
源５が並列に備えられた筐体４が設置されていた。筐体
４は、液晶パネル２を保持するフロントシャーシ４ａ及
びセンターシャーシ４ｂと、係るセンターシャーシ４ｂ
とともに前記光源５を内蔵するリアシャーシ４ｃとから
なる。フロントシャーシ４ａ及びセンターシャーシ４ｂ
は、液晶パネル２の画面表示領域及び光源５からの光の
確保のために、開口部を有した略枠形状をなしており、
リアシャーシ４ｃは略皿形状をなしている。このリアシ
ャーシ４ｃの内側底面部と光源５との間には、光源５の
光を有効に液晶パネル２の方向へ反射させるために反射
板７が設置されている。また、光源５と液晶パネル２と
の間には拡散板６が設置されていた。ここで、前記液晶
パネル２の裏面とは、液晶表示装置１に液晶パネル２が
設置された場合における液晶パネル２の画像表示側とは
反対側の面を指し、以下の説明においても同様の意味と
する。また、前記リアシャーシ４ｃは、液晶表示装置１
の筐体４を構成する部材の一つであるとともに、液晶パ
ネル２を挟持するフロントシャーシ４ａ及びセンターシ
ャーシ４ｂとともに筐体４を構成する部材である。
【０００４】しかし、この直下型構造では複数の光源５
を備えていることから、液晶表示装置１の高輝度化に関
しては有利である反面、輝度ムラが生じやすいため、液
晶パネル２と光源５との間に所定の間隔を設けなければ
ならなかった。この様に、直下型構造は、液晶パネル２
と光源５との間に所定の間隔を設けることによって液晶
表示装置１が所定の厚さを要する点と拡散板６の表面加
工に手間がかかる点に問題があり、係る点に関して近年
薄型化する液晶表示装置１に採用するにあたって更なる
改良が求められていた。
【０００５】液晶表示装置の薄型化を実現するバックラ
イトの構造として採用されたのがエッジライト型構造で
ある。このエッジライト型構造は、液晶パネルの裏面に
高透過性の樹脂よりなる板形状の導光板を設置し、その
導光板の端部に光源として円柱形状のＣＣＦＬが設置さ
れてなる構造である。また、エッジライト型構造に採用
される導光板の形状は、光源の近傍から遠方に向けて導
光板の断面形状、すなわち厚さを小とする楔型の断面を
有する導光板が採用されてきた。詳しくは、図７（ｂ）
に示すように、液晶パネル２の裏面には、その液晶パネ
ル２に対して開の略皿形状をなすリアシャーシ４ｃが設
置され、係るリアシャーシ４ｃの底面部には反射板７を
介して楔形状の導光板３１が設置されていた。また、導
光板３１と液晶パネル２との間には拡散板６が設置さ
れ、導光板３１側の領域を除く光源５の周囲に遮光板が
設置されていた。さらに、導光板３１の素材としては、
高透過性の樹脂としてアクリル樹脂若しくはメタクリル
樹脂等が採用されていた。
【０００６】また、前記楔形状の導光板を有する面状光
源装置として特開平７−３６０３７号公報に記載された
面状光源装置について、図面を用いて以下に説明する。
図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、特開平７−３６０３７号
公報に開示された面状光源装置の構成を示す断面図であ
る。図７（ｃ）に示すように、光源５は楔型構造をなす
導光板３１の側面部を覆うようにＵ字型に形成されてい
る。この様な構成をなす光源を適用することによって、
導光板を透過する光量が増大し、高輝度の照光面を有す
るエッジライト型の面状光源装置を得ることができると
提案している。また、図７（ｄ）に示すように、光源５
は楔型構造をなす二の導光板３１に共有される構成をな
している。この様な構成をなすことによって、例えば光
源５の周囲に前記導光板３１を円形に配置し、円形の面
状光源装置を得ることが可能であると提案している。ま
た、この様な構成をなすことによって、一の光源から複
数の導光板に光を有効に照射することによって面状光源
装置の薄型化をも実現できるとする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年では、視認性の良
さから液晶表示装置の大型化が進んでおり、それに伴っ
て面状光源装置も大型化される必要がある。大型の液晶
表示装置に内蔵される面状光源装置においては、高輝度
化が第一に求められるため、光源の増設が簡易でかつ軽
量である直下型構造の面状光源装置が多く採用されてい
た。しかし、大型の液晶表示装置にあっても薄型化の要
請は強く、直下型構造の面状光源装置では薄型化が困難
である。従って、薄型化及び輝度の均一化を目的に提案
されたエッジライト型構造の面状光源装置を大型化する
とともに高輝度化する技術が高品質の液晶表示装置を提
供できる技術として効率的といえる。ここで、図７
（ｂ）若しくは図７（ｃ）に示すエッジライト型構造の
面状光源装置の従来構造を大型の液晶表示装置に採用し
た場合、光源５及び導光板３１を大型化することとな
る。ここで、光源５と導光板３１とからなる単一構成が
複数並設される構成を採用するという対策が検討され得
る。しかしその場合、各単一構成を配置できるというス
ペースには自ずと限界があり、高輝度を達成するために
十分な数量の単一構成を配置することは容易ではなかっ
た。その結果として、光源の数も限られるため、充分に
輝度を確保することはできないといった問題が生じる。
【０００８】また、前述の図７（ｄ）に示した面状光源
装置を大型の液晶表示装置に採用する場合には、図７
（ｃ）に示す単一構成自体を図７（ｄ）に示すように、
その構成を複数並設することとなる。その場合、一の光
源によって複数の導光板を照射する構成が複数並設され
ることとなり、スペース効率を向上して比較的容易に高
輝度化を実現することはできる。しかし、図７（ｄ）に
示す面状光源装置では、光源５の直上及び直下における
輝度が導光板３１の表面の輝度に比べて著しく大とな
り、エッジライト型の面状光源装置の本質的な機能であ
る輝度の均一化が損なわれる。
【０００９】本発明は、以上の従来技術における問題に
鑑みてなされたものであり、簡易な構成でかつ輝度の均
一化及び高輝度化を実現する面状照明装置及びそれを備
えた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に提供する本願第一の発明に係る面状光源装置は、光源
と光照射対象との間に二以上の照明単位を隣接して配設
し、各照明単位の端部を入射面とする様に光源が配置さ
れてなることを特徴とする。
【００１１】係る構成を採用することにより、光源の直
上にも照明単位が位置するため、光照射対象に対して光
源の光を抑制し、各照明単位の表面における輝度の均一
化を容易に達成することができる。また、照明単位が隣
接して設置されるため、各照明単位に対して設けられる
光源を多く設置することができる。従って、広い照光面
を均斉化するとともに高輝度化を実現することができ
る。ここで、前記光照射対象とは面状光源装置が照らす
対象物を指し、液晶表示装置に設けられる面状光源装置
においては、液晶パネルが光照射対象に相当する。ま
た、照明単位の表面とは、前記光照射対象に対向した各
照明単位の面を指す。従って、係る照明単位の表面の反
対側の面を照明単位の裏面とする。さらに、前記照光面
とは、光照射対象に対向し、光照射対象を直接照明する
面状光源装置に形成された面である。例えば、液晶表示
装置内に設置された面状光源装置においては、液晶パネ
ルの裏面が形成する面と平行な面を指し、面状光源装置
内に設けられた光源によって照明される面である。
【００１２】前記課題を解決するために提供する本願第
二の発明に係る面状光源装置は、一の照明単位の表面と
他の照明単位の裏面とが対向して各照明単位が重畳され
てなり、前記光源が前記一の照明単位の端部を入射面と
すると共に前記他の照明単位の裏面の少なくとも一部を
入射面とする様に配置されたことを特徴とする。
【００１３】係る構成を採用することによって、各光源
の直上における光量を抑制するだけでなく、面状光源装
置を構成する照明単位を高集積化することができる。ま
た、薄型の断面を有する照明単位を用いることによっ
て、面状光源装置の薄型化を簡易な構成で実現すること
ができる。従って、大きな照光面を高輝度かつ薄型で提
供することができる。
【００１４】前記課題を解決するために提供する本願第
三の発明に係る面状光源装置は、二以上の照明単位のそ
れぞれの一部が略面一の光照射対象への対向面を形成す
ることを特徴とする。
【００１５】係る構成を採用することにより、照明単位
の一部が集合して形成される面状光源装置の照光面にお
ける輝度ムラの制御を容易に達成することができる。ま
た、略面一の照光面が形成されることによって、光照射
対象に対して有効に光を照射することができる。ここ
で、前記面一の照光面とは、照明単位の一部が集合して
形成された面が光照射対象に対向する面を形成すると共
に、一連の連続した面であることを意味する。
【００１６】前記課題を解決するために提供する本願第
四の発明に係る面状光源装置は、端部光入射面から遠ざ
かるにつれて厚みを減ずる楔形状をなす二以上の照明単
位を一の照明単位の表面と他の照明単位の裏面とを対向
させて各照明単位が一部分重畳するように配設して各照
明単位の表面によって光照射対象に対する略一連の対向
面を形成すると共に一以上の照明単位の光入射面に光源
を配置してなることを特徴とする。
【００１７】係る構成を採用することにより、光源の直
上にも照明単位が位置するため、光照射対象に対して光
源の光を抑制し、各照明単位の表面における輝度の均一
化を容易に達成することができる。また、照明単位が隣
接して設置されるため、各照明単位に対して設けられる
光源を多く設置することができる。従って、広い照光面
を均斉化するとともに高輝度化を実現することができ
る。
【００１８】前記課題を解決するために提供する本願第
五の発明に係る面状光源装置は、少なくとも照明単位の
表面及び照明単位の裏面のうち何れか一方に光照射対象
を照明する光源の光量を制御する処理がなされたことを
特徴とする。
【００１９】係る構成を採用することにより、二以上の
光源による高輝度化とともに面状光源装置の照光面の輝
度を均斉化することができる。ここで、前記光源の光量
を制御する処理とは、二以上の光源及び二以上の照明単
位よりなる面状光源装置の照光面の任意の領域における
輝度を均斉化するために、照明単位の表面及び裏面に施
される処理である。具体的には、遮光処理及び光量減衰
処理及び拡散処理等が挙げられ、実験等で予め導き出さ
れた照光面の輝度分布のデータに基づいて所定の領域に
前記処理の何れかを適用させることである。
【００２０】前記課題を解決するために提供する本願第
六の発明に係る面状光源装置は、一の照明単位の裏面に
おける一の照明単位と他の照明単位とが重畳された領域
には、単位面積当たりの印刷エリアの大小に基づいてド
ットの形成によるグラデーション処理がなされたことを
特徴とする。
【００２１】係る構成とすることにより、複数の光源に
よる光の干渉等を制御することができ、面状光源装置の
照光面の輝度を均斉化することができる。ここで、グラ
デーション処理がなされる領域は、面状光源装置のサイ
ズ及び二の光源による光量と照明単位の形状等に基づい
て設定される。例えば、面状光源装置において、面内最
大輝度をＬmax、面内最小輝度をＬmin、面内平均輝度を
Ｌavr、とすると、｜Ｌmax−Ｌavr｜の値を小さくする
ための手法として、光源から照光面までの光の経路につ
いて、下記の様にグラデーションの設定を行う。 １）反射する箇所にグラデーションを設ける場合、光源
の近傍側は単位面積当たりの反射エリアを小さくする。
光源の遠方側は単位面積当たりの反射エリアを大きくす
る。 ２）透過する箇所にグラデーションを設ける場合、光源
の近傍側は単位面積当たりの透過エリアを小さくする。
光源の遠方側は単位面積当たりの透過エリアを大きくす
る。 以上により、輝度ムラを緩和することで、Ｌmax／Ｌmin
が輝度ムラ規格内に入るように制御可能となる。
【００２２】前記課題を解決するために提供する本願第
七の発明に係る面状光源装置は、照明単位が表面にドッ
ト処理及び光量減衰処理及び遮光処理の少なくとも何れ
か一の処理がなされた二以上の部材よりなることを特徴
とする。
【００２３】係る構成を採用することにより、光源近傍
の輝度を調整することができるとともに照光面における
輝度の均一化が可能である。特に、光源近傍の輝度が他
の領域に対して著しく高いことから、光源近傍、すなわ
ち光源を基準として照光面方向の所定の領域に光源の光
量を減衰させる処理又は遮光処理が施される。ここで、
前記所定の領域とは照光面、すなわち各照明単位の表面
の一部の集合によってなされる面上における任意の領域
の輝度が均一となるように実験的に設定される領域であ
る。また、光量減衰処理又は遮光処理の何れかの処理を
選択も照光面上における任意の領域の輝度が均一となる
ように前記各所定の領域について実験的に選択される。
さらに、係る処理がなされた二以上の部材によって一の
照明単位を形成することによって、接合面が形成され、
前記光量減衰処理又は遮光処理の負担を軽減する。特
に、光源の近傍の輝度を均斉化することが面状光源装置
の照光面の輝度を均斉化させることに繋がる。例えば、
導光板の表面又は裏面における光源の近傍の処理は、遮
光処理、望ましくは光源の光量を減衰させるようにフィ
ルター等を貼付するなどして行われる。
【００２４】前記課題を解決するために提供する本願第
八の発明に係る面状光源装置は、照明単位が裏面にドッ
ト処理及び光量減衰処理及び遮光処理の少なくとも何れ
か一の処理がなされた二以上の部材よりなることを特徴
とする。
【００２５】係る構成を採用することにより、光源近傍
の輝度を調整することができるとともに照光面における
輝度の均一化が可能である。
【００２６】前記課題を解決するために提供する本願第
九の発明に係る面状光源装置は、照明単位の内部又は前
記照明単位の表面の少なくとも一部には、ドット処理層
及び光量減衰処理層及び遮光処理層の少なくとも何れか
一の層が形成されたことを特徴とする。
【００２７】係る構成を採用することにより、単に複数
の照明単位を設置することによる光源近傍毎の輝度ムラ
を解消し、広い照光面で高輝度化及び輝度の均斉化を図
ることができる。ここで、本願発明に係る面状光源装置
のような複数の光源を搭載した面状光源装置において
は、面状光源装置の照光面のさらなる輝度の均斉化を図
るために照明単位の内部又は前記照明単位の表面の少な
くとも一部にグラデーション等の処理を施すことが有効
である。
【００２８】前記課題を解決するために提供する本願第
十の発明に係る面状光源装置は、照明単位の内部又は前
記照明単位の裏面の少なくとも一部には、ドット処理層
及び光量減衰処理層及び遮光処理層の少なくとも何れか
一の層が形成されたことを特徴とする。
【００２９】係る構成を採用することにより、単に複数
の照明単位を設置することによる光源近傍毎の輝度ムラ
を解消し、広い照光面で高輝度化及び輝度の均斉化を図
ることができる。特に、照明単位の裏面における光源近
傍ではその光量を減衰させ、前記光源の遠方では輝度が
均斉化するようドット等の形成を行う。また、この処理
が施される照明単位の裏面における範囲は、照光面の輝
度が均斉化されるように実験的に導き出されるものであ
り、面状光源装置のサイズや光源その他の部材の規格に
よっても決定される。さらに、前記照明単位の内部と
は、二以上の切片の接合面等に光源の光制御処理を施
し、それらの切片を接合して一の照明単位が形成された
場合に適用される。
【００３０】前記課題を解決するために提供する本願第
十一の発明に係る面状光源装置は、照明単位及び光源の
外郭に沿って筐体が形成されたことを特徴とする。
【００３１】係る構成とすることにより、各照明単位を
確実に固定することができるとともに、筐体の表面積も
増加するため、面状光源装置から発せられる熱を効率よ
く放射することができる。
【００３２】前記課題を解決するために提供する本願第
十二の発明に係る面状光源装置は、照明単位と筐体とに
挟持される態様で照明単位を支持する支持部材が設けら
れたことを特徴とする。
【００３３】係る構成とすることにより、照明単位及び
光源を確実に固定するとともに、空気層による反射率の
不確実性を解消することができ、結果として安定した輝
度を保持した面状光源装置を提供することができる。
【００３４】前記課題を解決するために提供する本願第
十三の発明に係る面状光源装置は、支持部材は照明単位
と略同じ材質よりなることを特徴とする。
【００３５】支持部材が照明単位と略同じ材質よりなる
ことにより、面状光源装置の照光面における輝度の損失
を防ぎ、面状光源装置としての効率を向上させることが
できる。
【００３６】前記課題を解決するために提供する本願第
十四の発明に係る面状光源装置は、照明単位と前記支持
部材とが一体に形成されたことを特徴とする。
【００３７】照明単位と前記支持部材とが一体に形成さ
れたことにより、面状光源装置内に格納される照明単位
の固定が確実になされ、面状光源装置としての効率を安
定化させることができる。
【００３８】前記課題を解決するために提供する本願第
十五の発明に係る面状光源装置は、照明単位同士が一体
に形成されたことを特徴とする。
【００３９】照明単位同士が一体に形成されたことによ
り、面状光源装置としての取り扱い性が向上する。
【００４０】前記課題を解決するために提供する本願第
十六の発明に係る面状光源装置は、照明単位が高透過性
の樹脂よりなる導光板であることを特徴とする。
【００４１】照明単位が一の光源と高透過性の樹脂より
なる導光板とからなることにより、光源からの光を効率
的に面状光源装置の照光面に到達させることができると
ともに導光板の形状によって照明単位の設置態様を簡易
にすることができる。
【００４２】前記課題を解決するために提供する本願第
十七の発明に係る液晶表示装置は、前記請求項１乃至請
求項１６の何れか一に記載の面状光源装置が液晶パネル
の裏面に設置されたことを特徴とする。
【００４３】係る構成とすることにより、大型かつ薄型
で高輝度な表示領域を有する液晶表示装置を提供するこ
とができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下に、本発明
に係る面状光源装置及びそれを備えた液晶表示装置の第
一の実施の形態における構成について図面を参照して説
明する。図１は、本発明に係る面状光源装置を備えた液
晶表示装置の第一の実施の形態における構造を示す断面
図である。図１（ａ）に示すように、本発明に係る面状
光源装置を備えた液晶表示装置１は、面状光源装置３
と、液晶パネル２と、面状光源装置３及び液晶パネル２
を保持する筐体４とからなる。筐体４は、液晶パネル２
を保持するフロントシャーシ４ａ及びセンターシャーシ
４ｂと、係るセンターシャーシ４ｂとともに前記面状光
源装置３を保持するリアシャーシ４ｃとからなる。フロ
ントシャーシ４ａ及びセンターシャーシ４ｂは、液晶パ
ネル２の画面表示領域及び面状光源装置３からの光源確
保のために、開口部を有した略枠形状をなしており、リ
アシャーシ４ｃは略皿形状をなしている。液晶パネル２
の一方の端部近傍におけるフロントシャーシ４ａとセン
ターシャーシ４ｂとが形成する空間内には、ＴＣＰ（Ta
pe Carrier Package）１０を介して液晶パネル２と接続
された接続基板９が設置されている。本発明に係る面状
光源装置は液晶パネル２と前記リアシャーシ４ｃとに挟
持される態様で液晶表示装置１の内部に光源５と照明単
位１００とが同一方向に複数設置されてなる。前記照明
単位１００は楔形状をなす導光板１０１からなり、各導
光板１０１の背面にはその導光板１０１に隣接する導光
板とリアシャーシ４ｃとに挟持される態様でそれぞれ光
源５が設置されている。この導光板１０１材質には可視
光の透過性が優れた樹脂が採用され、アクリル樹脂若し
くはメタクリル樹脂等が採用されることが望ましい。ま
た、導光板１０１ａの裏面の一部と導光板１０１ｂの表
面の一部とが当接するように各導光板１０１が重畳して
設置されている。ここで、導光板１０１の表面とは、楔
形状をなす導光板１０１の液晶パネル２の裏面に対向す
る面を指し、従って、係る導光板１０１の表面の反対側
の面を導光板１０１の裏面とする。また、前記導光板１
０１の背面とは、前記導光板１０１の表面及び裏面とを
連結する面のうち、液晶パネル２の裏面に対向する略面
一の面を構成しない側の面を指す。さらに、導光板１０
１の表面又は裏面における導光板１０１の背面側の端部
を導光板１０１の基端部とし、係る基端部と対向する面
若しくは導光板１０１の表面と裏面とが接する端部を導
光板１０１の先端部とする。加えて、照光面における輝
度の不均一化を防ぐために、リアシャーシ４ｃの両端
部、すなわち図１（ａ）におけるリアシャーシ４ｃの左
端と右端に光源５が設置されている。従って、光源５は
照明単位１００の背面若しくは照明単位１００とリアシ
ャーシ４ｃとの間に設置されることとなる。
【００４５】ここで、本発明に係る面状光源装置及びそ
れを備えた液晶表示装置の第一の実施の形態における照
明単位構成について一の導光板とそれに隣接する導光板
との構成を中心に図１（ｂ）を参照して以下に説明す
る。図１（ｂ）は、本発明の第一の実施の形態における
面状光源装置を液晶表示装置に設置した状態での一の照
明単位を中心に示した断面図である。図１（ｂ）に示す
ように、導光板１０１ａの裏面には、光源５ａ及び光源
５ｂの光の干渉等による液晶パネル２への輝度の不均一
化を防ぐために、所定の領域にグラデーション処理と遮
光処理又は光減衰処理とがなされている。詳しくは、導
光板１０１ａの基端部から導光板１０１ｂの背面に設置
された光源５ｂの近傍にかけて、グラデーション処理と
して導光板１０１ａの裏面にドットが印刷形成されるな
どの処理がなされている。また、導光板１０１ａの裏面
における導光板１０１ｂの背面に設置された光源５ｂの
近傍には遮光処理又は光減衰処理がなされている。これ
らの処理は、導光板１０１上にドット等を形成する他
に、光源５の光量を制御する層を導光板１０１上に形成
しても良い。さらに、導光板１０１ａの裏面における導
光板１０１ｂ背面に設置された光源５ｂの近傍から導光
板１０１ａの先端部にかけて再びグラデーション処理と
して導光板１０１ａの裏面にドットが印刷形成されるな
どの処理がなされている。
【００４６】前記グラデーション処理がなされる領域
は、面状光源装置のサイズ及び光源５ａ及び光源５ｂに
よる光量と導光板１０１の形状等に基づいて設定され
る。例えば、面状光源装置において、面内最大輝度をＬ
max、面内最小輝度をＬmin、面内平均輝度をＬavr、と
すると、｜Ｌmax−Ｌavr｜の値を小さくするための手法
として、光源から照光面までの光の経路について、下記
の様にグラデーションの設定を行う。 １）反射する箇所にグラデーションを設ける場合、光源
の近傍側は単位面積当たりの反射エリアを小さくする。
光源の遠方側は単位面積当たりの反射エリアを大きくす
る。 ２）透過する箇所にグラデーションを設ける場合、光源
の近傍側は単位面積当たりの透過エリアを小さくする。
光源の遠方側は単位面積当たりの透過エリアを大きくす
る。 以上により、輝度ムラを緩和することで、Ｌmax／Ｌmin
が輝度ムラ規格内に入るように制御可能となる。また、
導光板１０１ａの裏面における光源５ｂの近傍の処理
は、遮光処理、望ましくは光源５ｂの光量を減衰させる
ようにフィルター等を貼付するなどして行われる。導光
板１０１ａの裏面における光源５ｂの近傍から導光板１
０１ａの先端部にかけてのグラデーション処理に関して
は、前述の導光板１０１ａの基端部近傍になされるグラ
デーション処理と略同様である。
【００４７】以上に説明した導光板１０１の裏面処理の
形態は、複数の重畳した導光板１０１の表面によって形
成される照光面、すなわち液晶パネル２と対向する面の
任意の範囲における輝度が均一になるように行われた実
験等に基づいて設定される。ここで、前記導光板１０１
の裏面処理の形態とは、グラデーション処理におけるド
ットの形成領域及びドットの分布及び個々のドットの形
状等を示すものである。また、前記裏面処理の形態は、
遮光処理又は光減衰処理におけるドット等の形成領域及
び形成によってなる形成領域の透過率等を示すものであ
る。さらに、導光板１０１の表面及び裏面の少なくとも
何れか一方にドットのみをスクリーン印刷し、照光面の
任意の領域における輝度が均一になる様にドットの分布
及びドットの形状を設定することも可能である。
【００４８】また、本発明に係る面状光源装置及びそれ
を備えた液晶表示装置の第一の実施の形態における構成
においては、照明単位１００とリアシャーシ４ｃとに挟
持される態様で保持部材１０６を設置しても良い。詳し
くは、図２（ａ）に示すように、照明単位１００、特に
導光板１０１の裏面とリアシャーシ４ｃとが形成する空
間に導光板１０１と略同材料からなる保持部材１０６を
挿嵌させてなる構造である。係る構成を有することによ
って、保持部材１０６が確実に各導光板１０１を保持
し、強度に優れた液晶表示装置を提供することが可能で
ある。さらに、この保持部材１０６を図１及び図２に示
す本発明に係る面状光源装置３における左端の照明単位
１００とセンターシャーシ４ｂとに挟持されるように設
置しても良い。この場合、保持部材１０６は、図１及び
図２に示した本発明に係る面状光源装置３の右端の照明
単位１００の切断片を利用することも可能である。これ
により、光源５の光が空気層を介することによる不測の
乱反射を未然に防ぐことができ、照光面における輝度の
均斉化をより精度良く実現することができる。
【００４９】また、各照明単位１００を確実に保持し、
強度に優れた液晶表示装置を提供することが可能である
構成として、各照明単位の外郭に沿ってリアシャーシ４
ｃが形成されても良い。詳しくは、図２（ｂ）に示すよ
うに、照明単位１００を覆う態様でリアシャーシ４ｃが
光源５と導光板１０１とを保持する構造である。係る構
成を有することによって、各照明単位１００をリアシャ
ーシ４ｃが確実に保持し、軽量かつ強度に優れた液晶表
示装置を提供することが可能である。
【００５０】また、図示はしないが、導光板１０１と保
持部材１０６とを一体に成型することによって、隣接す
る二の導光板１０１の境界面における光の屈折を最小限
に抑えることができる。さらに、本願発明に係る面状光
源装置及びそれを備えた液晶表示装置においては、照光
面における高輝度化及び輝度の均斉化を可能とするため
に、光源の位置及び数量の設定を適宜変更することも可
能である。
【００５１】（実施の形態２）次に、本発明に係る面状
光源装置及びそれを備えた液晶表示装置の第二の実施の
形態における構成について図面を参照して以下に説明す
る。図３は、本発明に係る面状光源装置及びそれを備え
た液晶表示装置の第二の実施の形態における構造を示す
断面図である。図３（ａ）に示すように、本発明に係る
面状光源装置を備えた液晶表示装置１は、面状光源装置
３と、液晶パネル２と、面状光源装置３及び液晶パネル
２を保持する筐体４とからなる。筐体４は、液晶パネル
２を保持するフロントシャーシ４ａ及びセンターシャー
シ４ｂと、係るセンターシャーシ４ｂとともに前記面状
光源装置３を保持するリアシャーシ４ｃとからなる。フ
ロントシャーシ４ａ及びセンターシャーシ４ｂは、液晶
パネル２の画面表示領域及び面状光源装置３からの光源
確保のために、開口部を有した略枠形状をなしており、
リアシャーシ４ｃは略皿形状をなしている。液晶パネル
２の端部近傍におけるフロントシャーシ４ａとセンター
シャーシ４ｂとが形成する空間内には、ＴＣＰ１０を介
して液晶パネル２と接続された接続基板９が設置されて
いる。本発明に係る面状光源装置３は液晶パネル２とセ
ンターシャーシ４ｂとに挟持される態様で液晶表示装置
１の内部には光源５と照明単位１００とが複数設置され
てなる。
【００５２】ここで、本発明の第二の実施の形態におけ
る面状光源装置に採用される前記照明単位１００は、前
述の本発明の第一の実施の形態における導光板１０１を
分割してなるものである。図３（ｂ）は、本発明の第一
の実施の形態における面状光源装置を液晶表示装置に設
置した状態での一の照明単位を中心に示した断面図であ
る。図３（ｂ）に示すように、照明単位１００は導光板
１０１を切断し、先端部側の導光板１０１ａの裏面と背
面側の導光板１０１ｂの表面とを貼着してなるものであ
る。具体的には、導光板１０１を所定の位置で切断した
ときの先端側を導光板１０１ａとし、残った側が導光板
１０１ｂである。従って、本発明の第二の実施の形態に
おける面状光源装置に採用される照明単位１００は、前
記導光板１０１ｂの表面に前記導光板１０１ａの裏面を
貼着した形態をなす。ここで、前記導光板１０１ａの表
面及び係る導光板１０１ａが貼着されていない領域の導
光板１０１ｂの表面は液晶パネル２に対して等間隔に対
向している。また、前記導光板１０１の切断にあたって
の所定の位置とは、導光板１０２の背面に沿って液晶パ
ネル２方向に延長してなる面で切断されることが望まし
い。
【００５３】また、照明単位１００はセンターシャーシ
４ｂに対して安定性を有する形状をなしており、照明単
位１００の先端部が切断されていることから、各照明単
位１００同士の連結も簡易である。従って、液晶表示装
置１の内部への設置性の向上もなされるために、簡易に
液晶表示装置１を組み立てることができる。さらに、図
３（ｂ）に示す導光板１０２の裏面には、前述の本発明
の第一の実施の形態における面状光源装置に採用される
導光板１０１と同様の処理が予め施されている。従っ
て、導光板１０２はその裏面及び内部にグラデーション
等の処理がなされており、前述の本発明の第一の実施の
形態における面状光源装置３及びそれを備えた液晶表示
装置１と同様の効果を奏する。
【００５４】また、本発明に係る面状光源装置及びそれ
を備えた液晶表示装置の第一の実施の形態と同様に、照
明単位１００とリアシャーシ４ｃとに挟持される態様で
保持部材１０６を設置しても良い。詳しくは、図４
（ａ）に示すように、照明単位１００、特に導光板１０
２の裏面とリアシャーシ４ｃとによって形成される空間
に導光板１０２と略同材料からなる保持部材１０６を挿
嵌させてなる構造である。係る構成を有することによっ
て、保持部材１０６が確実に各導光板１０２を保持し、
強度に優れた液晶表示装置を提供することが可能であ
る。さらに、この保持部材１０６を図３及び図４に示す
本発明に係る面状光源装置３における左端の照明単位１
００とセンターシャーシ４ｂとに挟持されるように設置
しても良い。この場合、保持部材１０６は、図３及び図
４に示した本発明に係る面状光源装置３の右端の照明単
位１００の切断片を利用することも可能である。これに
より、光源５の光が空気層を介することによる不測の乱
反射を未然に防ぐことができ、照光面における輝度の均
斉化をより精度良く実現することができる。
【００５５】また、各照明単位１００を確実に保持し、
強度に優れた液晶表示装置を提供することが可能である
構成として、各照明単位１００の外郭に沿ってリアシャ
ーシ４ｃが形成されても良い。詳しくは、図４（ｂ）に
示すように、照明単位１００を覆う態様でリアシャーシ
４ｃが光源５と導光板１０１とを保持する構造である。
係る構成を有することによって、各照明単位１００をリ
アシャーシ４ｃが確実に保持し、軽量かつ強度に優れた
液晶表示装置を提供することが可能である。
【００５６】また、図示はしないが、導光板１０１と保
持部材１０６とを一体に成型することによって、隣接す
る二の導光板１０１の境界面における光の屈折を最小限
に抑えることができる。さらに、本願発明に係る面状光
源装置及びそれを備えた液晶表示装置においては、照光
面における高輝度化及び輝度の均斉化を可能とするため
に、光源の位置及び数量の設定を適宜変更することも可
能である。
【００５７】（実施の形態３）次に、本発明に係る面状
光源装置及びそれを備えた液晶表示装置の第三の実施の
形態における構成について図面を参照して以下に説明す
る。図５は、本発明に係る面状光源装置及びそれを備え
た液晶表示装置の第三の実施の形態における構造を示す
断面図である。図５（ａ）に示すように、本発明に係る
面状光源装置を備えた液晶表示装置１は、面状光源装置
３と、液晶パネル２と、面状光源装置３及び液晶パネル
２を保持する筐体４とからなる。筐体４は、液晶パネル
２を保持するフロントシャーシ４ａ及びセンターシャー
シ４ｂと、係るセンターシャーシ４ｂとともに前記面状
光源装置３を保持するリアシャーシ４ｃとからなる。フ
ロントシャーシ４ａ及びセンターシャーシ４ｂは、液晶
パネル２の画面表示領域及び面状光源装置３からの光源
確保のために、開口部を有した略枠形状をなしており、
リアシャーシ４ｃは略皿形状をなしている。液晶パネル
２の端部近傍におけるフロントシャーシ４ａとセンター
シャーシ４ｂとが形成する空間内には、ＴＣＰ１０を介
して液晶パネル２と接続された接続基板９が設置されて
いる。本発明に係る面状光源装置３は液晶パネル２とセ
ンターシャーシ４ｂとに挟持される態様で液晶表示装置
１の内部には、光源５と照明単位１００とが複数設置さ
れてなる。また、照明単位１００はセンターシャーシ４
ｂに対して安定性を有する形状をなしており、照明単位
１００の先端部が切断されていることから、各照明単位
１００同士の連結も容易である。従って、液晶表示装置
１の内部への設置性の向上もなされるために、簡易に液
晶表示装置１を組み立てることができる。
【００５８】ここで、本発明の第三の実施の形態におけ
る面状光源装置に採用される前記照明単位１００は、本
発明の第二の実施の形態と同様に、前述の本発明の第一
の実施の形態における照明単位１００を分割してなるも
のである。図５（ｂ）は、本発明の第一の実施の形態に
おける面状光源装置を液晶表示装置に設置した状態での
一の照明単位を中心に示した断面図である。図５（ｂ）
に示すように、導光板１０１ｄは、図１に示す導光板１
０１を所定の位置で切断し、切断した導光板１０１ｄの
切片である導光板１０１ｃの裏面の一部と導光板１０１
ｄの表面とを貼着してなるものである。ここで、前記所
定の位置は、導光板１０１から切断された導光板１０１
ｃが導光板１０１ｄに貼着されたときに、導光板１０１
の背面に設置された光源５ａが覆われるように設定され
ることが望ましい。具体的には、本発明の第三の実施の
形態における面状光源装置に採用される照明単位１００
は、図５（ｂ）に示すように、導光板１０１ｃと導光板
１０１ｄとからなる。すなわち、導光板１０１ｃは、少
なくとも導光板１０１の先端部から、導光板１０１を介
して液晶パネル２の反対側に設置された光源５ｂを覆う
領域を含んで設定される。この様に設定された導光板１
０１ｃを導光板１０１から除いた部分が導光板１０１ｄ
である。従って、本発明の第三の実施の形態における面
状光源装置に採用される照明単位１００は、前記導光板
１０１ｄの表面に前記導光板１０１ｃを貼着した形態を
なす。ここで、前記導光板１０１ｃの表面及び係る導光
板１０１ｃが貼着されていない領域の導光板１０１ｄの
表面は液晶パネル２に対して等間隔に対向している。こ
の様に、本発明の第三の実施の形態における照明単位の
形状においては、それを構成する導光板の形状から、照
明単位１００の背面に設置された光源５ａを液晶パネル
２に対しても覆うように形成される。また、図５（ｂ）
に示す導光板１０１ｃの裏面には、前述の本発明の第一
の実施の形態における面状光源装置に採用される導光板
１０１と同様の処理が予め施されている。従って、導光
板１０１ｃはその裏面及び内部にグラデーション等の処
理がなされており、前述の本発明の第一の実施の形態に
おける面状光源装置及びそれを備えた液晶表示装置と同
様の効果を奏する。
【００５９】また、本発明に係る面状光源装置及びそれ
を備えた液晶表示装置の第一の実施の形態と同様に、照
明単位１００とリアシャーシ４ｃとに挟持される態様に
保持部材１０６を設置しても良い。詳しくは、図６
（ａ）に示すように、照明単位１００、特に導光板１０
１ｄの裏面とリアシャーシ４ｃとによって形成される空
間に導光板１０２と略同材料からなる保持部材１０６を
挿嵌させてなる構造である。係る構成を有することによ
って、保持部材１０６が確実に各導光板１０１ｄを保持
し、強度に優れた液晶表示装置１を提供することが可能
である。さらに、この保持部材１０６を図５及び図６に
示す本発明に係る面状光源装置３における左端の照明単
位１００とセンターシャーシ４ｂとに挟持されるように
設置しても良い。この場合、保持部材１０６は、図５及
び図６に示した本発明に係る面状光源装置３の右端の照
明単位１００の切断片を利用することも可能である。こ
れにより、光源５の光が空気層を介することによる不測
の乱反射を未然に防ぐことができ、照光面における輝度
の均斉化をより精度良く実現することができる。
【００６０】また、各照明単位１００を確実に保持し、
強度に優れた液晶表示装置を提供することが可能である
構成として、各光源５と各照明単位１００との外郭に沿
ってリアシャーシ４ｃが形成されても良い。詳しくは、
図６（ｂ）に示すように、照明単位１００を覆う態様で
リアシャーシ４ｃが光源５と導光板１０１とを保持する
構造である。係る構成を有することによって、各照明単
位１００をリアシャーシ４ｃが確実に保持し、軽量かつ
強度に優れた液晶表示装置を提供することが可能であ
る。さらに、図示はしないが、導光板１０１と保持部材
１０６とを一体に成型することによって、隣接する二の
導光板１０１の境界面における光の屈折を最小限に抑え
ることができる。
【００６１】以上、本発明に係る面状光源装置及びそれ
を備えた液晶表示装置の実施の形態について説明した
が、照光面における高輝度化及び輝度の均斉化を可能と
するために、照明単位の形状及び光源の位置及び数量の
設定を適宜変更することが可能である。
【００６２】
【発明の効果】上述したように、本願発明に係る面状光
源装置及びそれを備えた液晶表示装置によれば、大型で
あるにもかかわらず、高輝度で輝度の均斉化がなされた
面状光源装置及びそれを備えた液晶表示装置を提供する
ことができる。また、面状光源装置内の部材を照明単位
としたことによって、その構成が単純化し、製造工程に
要する労力を格段に軽減することができる。これは、単
一の照明単位、すなわち一の導光板によって構成された
面状光源装置を単に大型化した構成又は高輝度化のため
に光源を増加した構成と比べても明らかである。特に、
本願発明に係る面状光源装置を備えた液晶表示装置は、
例えば１８インチ以上の大型液晶ディスプレイなどに対
して特に効果を発揮するものである。また、本発明に係
る面状光源装置に関しては、液晶表示装置に備えられる
ものとして説明したが、大型でかつ高輝度で輝度の均斉
化が求められる面状光源装置については室内外を問わず
採用することができる。
【００６３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る面状光源装置及びそれを備えた液
晶表示装置の第一の実施の形態における構造を示す断面
図である。
【図２】本発明に係る面状光源装置及びそれを備えた液
晶表示装置の第一の実施の形態における要部の構造を示
す断面図である。
【図３】本発明に係る面状光源装置及びそれを備えた液
晶表示装置の第二の実施の形態における構造を示す断面
図である。
【図４】本発明に係る面状光源装置及びそれを備えた液
晶表示装置の第二の実施の形態における要部の構造を示
す断面図である。
【図５】本発明に係る面状光源装置及びそれを備えた液
晶表示装置の第三の実施の形態における構造を示す断面
図である。
【図６】本発明に係る面状光源装置及びそれを備えた液
晶表示装置の第三の実施の形態における要部の構造を示
す断面図である。
【図７】従来における面状光源装置及びそれを備えた液
晶表示装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１．液晶表示装置 ２．液晶パネル ３．面状光源装置 ４．筐体 ５．光源 ６．拡散板 ７．反射板 ８．遮光板 ９．接続基板 １０．ＴＣＰ ３１．導光板 １００．照明単位 １０１．導光板 １０２．導光板 １０６．保持部材

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光源と光照射対象との間に二以上の照明単
    位を隣接して配設し、各照明単位の端部を入射面とする
    様に光源が配置されてなることを特徴とする面状光源装
    置。
  2. 【請求項２】一の照明単位の表面と他の照明単位の裏面
    とが対向して各照明単位が重畳されてなり、前記光源が
    前記一の照明単位の端部を入射面とすると共に前記他の
    照明単位の裏面の少なくとも一部を入射面とする様に配
    置されたことを特徴とする請求項１に記載の面状光源装
    置。
  3. 【請求項３】二以上の照明単位のそれぞれの一部が略面
    一の光照射対象への対向面を形成することを特徴とする
    請求項１又は請求項２に記載の面状光源装置。
  4. 【請求項４】端部光入射面から遠ざかるにつれて厚みを
    減ずる楔形状をなす二以上の照明単位を一の照明単位の
    表面と他の照明単位の裏面とを対向させて各照明単位が
    一部分重畳する様に配設して各照明単位の表面によって
    光照射対象に対する略一連の対向面を形成すると共に一
    以上の照明単位の光入射面に光源を配置してなることを
    特徴とする面状光源装置。
  5. 【請求項５】照明単位の表面及び照明単位の裏面のうち
    少なくとも何れか一方に光照射対象を照明する光源の光
    量を制御する処理がなされたことを特徴とする請求項１
    乃至請求項４の何れか一に記載の面状光源装置。
  6. 【請求項６】一の照明単位と他の照明単位とが重畳する
    領域には単位面積当たりの印刷エリアの大小に基づいて
    ドットの形成によるグラデーション処理がなされたこと
    を特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか一に記載の
    面状光源装置。
  7. 【請求項７】前記照明単位は、表面にドット処理及び光
    量減衰処理及び遮光処理の少なくとも何れか一の処理が
    なされた二以上の部材よりなることを特徴とする請求項
    １乃至請求項６の何れか一に記載の面状光源装置。
  8. 【請求項８】前記照明単位は、裏面にドット処理及び光
    量減衰処理及び遮光処理の少なくとも何れか一の処理が
    なされた二以上の部材よりなることを特徴とする請求項
    １乃至請求項７の何れか一に記載の面状光源装置。
  9. 【請求項９】前記照明単位の内部及び前記照明単位の表
    面の少なくとも一部には、ドット処理層及び光量減衰処
    理層及び遮光処理層の少なくとも何れか一の層が形成さ
    れたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一
    に記載の面状光源装置。
  10. 【請求項１０】前記照明単位の内部及び前記照明単位の
    裏面の少なくとも一部には、ドット処理層及び光量減衰
    処理層及び遮光処理層の少なくとも何れか一の層が形成
    されたことを特徴とする請求項１乃至請求項６及び請求
    項９の何れか一に記載の面状光源装置。
  11. 【請求項１１】前記照明単位及び光源の外郭に沿って筐
    体が形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項１
    ０の何れか一に記載の面状光源装置。
  12. 【請求項１２】照明単位と筐体とに挟持される態様で照
    明単位を支持する支持部材が設けられたことを特徴とす
    る請求項１乃至請求項１０の何れか一に記載の面状光源
    装置。
  13. 【請求項１３】前記支持部材は照明単位と略同じ材質よ
    りなることを特徴とする請求項１２に記載の面状光源装
    置。
  14. 【請求項１４】前記照明単位と前記支持部材とが一体に
    形成されたことを特徴とする請求項１２又は請求項１３
    に記載の面状光源装置。
  15. 【請求項１５】前記照明単位同士が一体に形成されたこ
    とを特徴とする請求項１乃至請求項１４の何れか一に記
    載の面状光源装置。
  16. 【請求項１６】前記照明単位は高透過性の樹脂よりなる
    導光板であることを特徴とする請求項１乃至請求項１５
    の何れか一に記載の面状光源装置。
  17. 【請求項１７】前記請求項１乃至請求項１６の何れか一
    に記載の面状光源装置が液晶パネルの裏面に設置された
    ことを特徴とする液晶表示装置。
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