JP2002109936A

JP2002109936A - 面光源装置および表示装置

Info

Publication number: JP2002109936A
Application number: JP2000295301A
Authority: JP
Inventors: Toru Yamamura; 透山村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2002-04-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】色度ムラを改善し、視覚的に明るく、輝度ム
ラおよび蛍現象を発生させず、安価な面光源装置および
表示装置を提供する。【解決手段】複数の点光源２１、２２、２３、２４か
らの光を、面状導光体１の光入射面に入射することによ
り面状導光体１の光出射面１２から面状光を出射する面
光源装置において、中央に配置される点光源２２、２３
の色度が、端部に配置される点光源２１、２４の色度よ
りも、ｘｙ色度図におけるｘまたはｙの少なくとも一方
が大きいことを特徴とする面光源装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の点光源から
の光を、面状導光体の入射面に入射することにより面状
導光体の出射面から面状光を出射する面光源装置および
表示装置に関し、特に、液晶表示パネルのバックライト
およびフロントライトとして好適に用いられる面光源装
置および表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルのバックライト用面光源
として、透光性平板を導光体としたエッジライト方式の
ものが知られている。このような面光源では、透明な平
行平板や断面楔型平板からなる導光板の光入射面から光
を入射させ、導光板の全域に満遍なく伝播させ、その伝
播した光を導光板裏面の光反射部材で拡散反射光とな
し、導光板表面から拡散光を放出する。

【０００３】液晶表示パネルの光源として用いられるエ
ッジライト方式の導光板は、導光板の厚みを薄くできる
ことや構成を簡単にできるため広く用いられている。

【０００４】多くのエッジライト方式の面光源は、光源
として冷陰極管ランプが用いられ、導光板のエッジ部に
冷陰極管ランプが取り付けられている。

【０００５】一方、近年、携帯型装置が普及し、その低
消費電力化が望まれている。そこで、携帯型装置のバッ
クライトの光源として、従来の冷陰極管ランプに比べ、
消費電力が少ないＬＥＤ素子を用いた光源が注目され実
用化されている。

【０００６】図１は、ＬＥＤ素子を用いた面光源装置を
示す概略図である。図に示すようにこの面光源装置は、
一方の主面を光反射面１１とし、他の主面を光出射面１
２とする面状導光体としての導光板１、複数の白色ＬＥ
Ｄからなる点光源２…及び各種制御回路（図示せず）な
どで構成されている。この制御回路には、例えば導光板
１の光出射面１２から出射される光の総量を検知して、
出射光量が最適になるように点光源２に電力を調整して
供給する回路も含まれている。

【０００７】導光板１は楔型であり、透明アクリル樹脂
に０．５μｍの樹脂系散乱材を０．０３〜０．０５（重
量％）混合したものを用いる。また、光反射面１１には
ブラスト加工が施され、点光源２から離れるに従いブラ
スト粗さを大きくして導光板１から放出する光を均一に
ならしめるよう工夫されている。

【０００８】なお、前述の導光板１は平板でも良く、散
乱材のない透明（クリア）樹脂にローレット加工を施し
たものでも使用することができる。

【０００９】複数の点光源２からの光を、導光体１に入
射すると共に、導光板１のエッジ部に設けられた光入射
面１０には、点光源２…が対向配置されている。基板２
９上に点光源２…である白色（無彩色）ＬＥＤを実装し
ている。この白色ＬＥＤは、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つ
のＬＥＤを１つのパッケージに収容して、白色光を出射
させるように構成したものや、単色のＬＥＤを蛍光物質
を用いてＬＥＤからの出射光を白色光に変換するように
構成したものを用いればよい。

【００１０】点光源２の各ＬＥＤからの光が、光反射面
１１や導光板１の３つの側面１３で反射して、入射光の
殆どが最終的に光出射面１２から均一な指向性を有する
合成光として面状に出射される。

【００１１】導光板１の光出射面１２を除いて導光板１
を包み込むように反射シート５が設けられている。すな
わち、導光板１の光入射面１０、光反射面１１及び３つ
の側面１３を含み導光板１を包み込むように反射シート
５が配置されている。そして、その反射シート５と導光
板１の光入射面１０側との間には、反射シート５で囲ま
れた空間６が設けられている。この反射シート５と導光
板１とは両面テープ、接着剤等の接着層８により固定さ
れている。

【００１２】光入射面１０に対向する反射シート５の面
には、点光源２…が挿入される挿入口７…が点光源２…
と同じ数だけ形成されている。

【００１３】また、導光板１の光出射面１２の上面に
は、拡散シート３、レンズシート４が配置された構成と
なっている。

【００１４】ここでは図示していないが、バックライト
の場合は、面光源装置のレンズシート４の上部にＬＣＤ
などのパネルが密着する形で取り付けられる。

【００１５】図２は、ＬＥＤ６個を等間隔に配置した面
光源装置を示す斜視図である。基板２９の長さが４３ｍ
ｍの場合、基板２９の端部からその端部に最も近い点光
源２までの距離、および点光源２とその点光源２に最も
近い点光源２との距離は、全て約６．１４ｍｍである。
即ち、点光源２を等間隔に配置している。なお、拡散シ
ート、レンズシートおよびＬＣＤは図示していない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】冷陰極管ランプを用い
た面光源装置の場合、通常、一つの装置に一本のランプ
が用いられるため、光出射面上での輝度ムラは少なく、
また、複数ランプを用いてもランプ間の色度差（色調
差）も比較的少ない。

【００１７】それに対して、ＬＥＤ素子を用いた面光源
装置の場合、通常、一つの装置に複数個のＬＥＤ素子が
用いられるため、連続発光とはならず、輝度ムラや色度
ムラが目立ちやすいため、冷陰極管ランプを用いた面光
源に比べ不利な面がある。ＬＥＤは多ければ多いほどＬ
ＥＤ間の差が出にくく有利である反面、ＬＥＤが多けれ
ば価格アップとなる。しかし、近年、白色ＬＥＤの輝度
向上に伴い、ＬＥＤ個数削減の可能性が大きくなってき
た。反面、面光源装置を構成する部品の中で最も削減し
やすい要素としてＬＥＤが注目されてきているが、ＬＥ
Ｄ削減による性能低下は避けられない。

【００１８】ＬＥＤ個数を減らし、ＬＥＤ配置間隔が広
がった場合、面光源装置上の色度への影響として、以下
の問題が発生する。（１）どのような色度を持ったＬＥＤを配置するかで、
色度が大きく変化する。例えば中央に青系統のものが配
列された場合、全体的に暗く感じられる。（２）個々のＬＥＤの色度ムラを相殺できないため、Ｌ
ＥＤ近傍が局部的に明るく目立つ（所謂、蛍現象）。こ
のため個々のＬＥＤの持っている色度（色合）が直接見
える、色付き蛍となって現れる。（３）ＬＣＤパネル装着後の表示装置としては、特に黄
色系統の輝度ムラが非常に目立つため、トータル的な品
質低下を招く。

【００１９】本発明は、色度ムラを改善し、視覚的に明
るく、輝度ムラおよび蛍現象を発生させず、安価な面光
源装置および表示装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１における本発明
は、複数の点光源からの光を、面状導光体の入射面に入
射することにより面状導光体の出射面から面状光を出射
する面光源装置において、中央に配置される点光源の色
度が、端部に配置される点光源の色度よりも、ｘｙ色度
図におけるｘまたはｙの少なくとも一方が大きいことを
特徴とする面光源装置である。

【００２１】本発明の請求項１によれば、色度ムラを改
善し、視覚的に明るく、安価な面光源装置を提供するこ
とができる。

【００２２】請求項２における本発明は、複数の点光源
からの光を、面状導光体の入射面に入射することにより
面状導光体の出射面から面状光を出射する面光源装置に
おいて、前記面状導光体は、１つの主面を出射面とし、
１つの側面を入射面とすると共に、前記入射面と接する
２つの側面のうち、当該面状導光体を金型を用いた樹脂
の射出成形により成形する際に樹脂材料が注入される側
の側面を第１側面とし、この第１側面と対向する側面を
第２側面として形成され、前記第１側面側または前記第
１側面側中央寄りに配置される点光源の輝度を、前記第
２側面側に配置される点光源の輝度よりも低くすること
を特徴とする面光源装置である。

【００２３】本発明の請求項２によれば、輝度ムラおよ
び蛍現象を発生させず、安価な面光源装置を提供するこ
とができる。

【００２４】請求項３における本発明は、請求項１また
は請求項２に記載の面光源装置であって、面状導光体に
表示パネルが取り付けられていることを特徴とする表示
装置である。

【００２５】本発明の請求項３によれば、色度ムラを改
善し、視覚的に明るく、輝度ムラおよび蛍現象を発生さ
せず、安価な表示装置を提供することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】＜基礎となる実施の形態＞本発明
の基礎となる実施の形態として、価格低減のため、点光
源２としてのＬＥＤをどのように削減したかを説明す
る。

【００２７】例えば、ＬＥＤを６個から４個に削減した
場合、基板２９の長さが４３ｍｍであるため、ＬＥＤが
６個の場合に約６．１４ｍｍ（４３ｍｍ／７）であった
間隔を、ＬＥＤ２個分の空きスペースを補う形で４個の
ＬＥＤ間隔と、基板２９の端部からその端部に最も近い
ＬＥＤまでの距離とを８．６ｍｍ（４３ｍｍ／５）のよ
うに広げる配置を取る必要がある。

【００２８】図３は、比較例１であり、４個のＬＥＤ間
隔と、基板２９の端部からその端部に最も近いＬＥＤま
での距離とを等間隔に配置した面光源装置を示す斜視図
である。ところが、このようにすると、ＬＥＤ間隔が広
くなり過ぎるため、間隔の中央部が暗くなり、更に、Ｌ
ＥＤ近傍が局部的に明るくなる、所謂、蛍現象が顕著に
現れる。この現象は、ＬＥＤ間隔が空き過ぎたために起
こったものである。

【００２９】図４は、４個のＬＥＤ間隔を狭く、基板２
９の端部からその端部に最も近いＬＥＤまでの距離を広
く配置した面光源装置を示す斜視図である。前述の図３
の欠点を補うべくＬＥＤ間隔を狭く７ｍｍに設定し、基
板２９の端部からその端部に最も近いＬＥＤまでの距離
を広く１１ｍｍに夫々設定して、蛍現象対策を行なった
比較例２である。しかしながら、このように設定する
と、今度は基板２９の両端付近が暗くなってしまう。こ
の理由はＬＥＤ間隔が狭くなったため両端にＬＥＤのな
い部分が広くなるためである。従って、蛍現象対策がで
きたとしても、両端の明るさが犠牲になり、光出射面１
２全体の輝度ムラが目立つようになる。

【００３０】以上のような問題点に鑑み、図５および図
６に示すように４個のＬＥＤのうち中央２個の間隔を７
ｍｍ一定に保って、その他の距離を広くするよう両端の
ＬＥＤを少しだけ端面に近づけ、両端の暗さを補うよう
に設定したものである。前述の比較例２の１１−７−７
−７−１１ｍｍ設定では、両端の暗さが目立つため、セ
ンター輝度を見ながら１ｍｍずつ両端のＬＥＤを外側に
ずらせ、観察した。

【００３１】１０−８−７−８−１０ｍｍ設定では、両
端がやや暗いが、センター輝度が大きく、平均輝度も高
く、輝度ムラは少ないという比較的良好な結果が得られ
た。この形態については、後に、基礎となる実施の形態
の詳細１として述べる。

【００３２】９−９−７−９−９ｍｍ設定では、センタ
ー輝度がやや低下するものの、蛍現象、輝度ムラ及び両
端の暗部等を総合して評価したところ、この間隔が最も
バランスのいい組合せであることが解かった。この形態
については、後に、基礎となる実施の形態の詳細２とし
て述べる。

【００３３】８−１０−７−１０−８ｍｍ設定では、セ
ンター輝度が低下し、ＢＣおよびＣＤ間の蛍現象が目立
つ。＜基礎となる実施の形態の詳細１＞以下、本発明の基礎
となる実施の形態の詳細につき図５および図６を参照し
て説明する。図５は、５個用以上の導光板１に対し、４
個のＬＥＤを用いた点光源２（２１、２２、２３、２
４）が配置された基板２９を示す背面図である。図６
は、ＬＥＤ４個の配置を調整した面光源装置を示す斜視
図である。図６では、拡散シート、レンズシートは図示
していないが、図１に示すように、導光板１の光出射面
１２の上面には、拡散シート３、レンズシート４が配置
された構成となっている。ここでは、図示していない
が、バックライトの場合は、面光源装置のレンズシート
４の上部にＬＣＤなどのパネルが密着する形で取り付け
られる。

【００３４】点光源２（２１、２２、２３、２４）は、
いずれも基板２９の高さ方向の中央に設けられている。
図５において、基板２９の左側（図６において下側）か
ら第１点光源２１、第２点光源２２、第３点光源２３、
第４点光源２４の順に配列している。

【００３５】第１点光源２１は、基板２９の左端から右
側へ距離Ａだけ離れた場所に設けられている。逆に、第
１点光源２１は、基板２９の右端から左側へ距離Ｂ＋距
離Ｃ＋距離Ｄ＋距離Ｅ離れた場所に設けられている。

【００３６】第２点光源２２は、基板２９の左端から右
側へ距離Ａ＋距離Ｂ離れた場所に設けられている。逆
に、第２点光源２２は、基板２９の右端から左側へ距離
Ｃ＋距離Ｄ＋距離Ｅ離れた場所に設けられている。

【００３７】第３点光源２３は、基板２９の左端から右
側へ距離Ａ＋距離Ｂ＋距離Ｃ離れた場所に設けられてい
る。逆に、第３点光源２３は、基板２９の右端から左側
へ距離Ｄ＋距離Ｅ離れた場所に設けられている。

【００３８】第４点光源２４は、基板２９の左端から右
側へ距離Ａ＋距離Ｂ＋距離Ｃ＋距離Ｄ離れた場所に設け
られている。逆に、第４点光源２４は、基板２９の右端
から左側へ距離Ｅだけ離れた場所に設けられている。

【００３９】距離Ｆは、基板２９の長さであり、距離Ａ
＋距離Ｂ＋距離Ｃ＋距離Ｄ＋距離Ｅである。

【００４０】距離Ｇは、導光板１の光出射面１２の左端
（図６において下側）をマスキングするマスク部の距離
であり、距離Ｈは、導光板１の光出射面１２の右端（図
６において上側）をマスキングするマスク部の距離であ
る。基板２９の長さである距離Ｆ−左端マスク部の距離
Ｇ−右端マスク部の距離Ｈが、光の有効な出射領域であ
り、導光板１から光の出射される有効な距離（有効な光
出射距離）となる。

【００４１】次に、本発明の点光源２（２１、２２、２
３、２４）の配置された距離の具体的数値について詳細
に説明する。測定例の全てにおいて、距離Ｆは４３ｍ
ｍ、距離Ｇおよび距離Ｈは共に３．２５ｍｍである。

【００４２】本発明の基礎となる実施の形態の詳細１で
は、距離Ａを１０ｍｍ、距離Ａ−距離Ｇを６．７５ｍｍ
（１０ｍｍ−３．２５ｍｍ）、距離Ｂを８ｍｍ、距離Ｃ
を７ｍｍ、距離Ｄを８ｍｍ、距離Ｅを１０ｍｍ、距離Ｅ
−距離Ｈを６．７５ｍｍ（１０ｍｍ−３．２５ｍｍ）と
している。この設定では、輝度ムラが７２％という結果
となる。目視も含め総合的に品質を評価すると、両端が
やや暗いものの、センター輝度と平均輝度が共に大き
く、輝度ムラが小さいという良好な結果が得られた。

【００４３】次に、点光源２（２１、２２、２３、２
４）の有効な光出射距離における距離比（配置比）につ
いて説明する。

【００４４】６．７５ｍｍ（距離Ａ−距離Ｇ）：８ｍｍ
（距離Ｂ）：７ｍｍ（距離Ｃ）：８ｍｍ（距離Ｄ）：
６．７５ｍｍ（距離Ｅ−距離Ｈ）は、中央部の７ｍｍを
基準とすると、≒０．９６４：１．１４３：１：１．１
４３：０．９６４である。

【００４５】これは、偶数個である４個の点光源２を設
けた場合の距離比である。光源が偶数個の場合に、基板
２９の中心に点光源２を設けると、必ず一方の側方が明
るくなるため、故意に一方の側方の輝度を高く明るくし
たい場合を除き、基板２９の中心には点光源２を設けな
い。

【００４６】３個用以上の導光板１に対し、２個の点光
源２を基板２９に配置する場合には、距離比が６．７
５：７：６．７５であることが好ましい。中央部の７を
基準とすると、≒０．９６４：１：０．９６４である。

【００４７】７個用以上の導光板１に対し、６個の点光
源２を基板２９に配置する場合には、距離比が６．７
５：８：８：７：８：８：６．７５が好ましい。中央部
の７を基準とすると、≒０．９６４：１．１４３：１．
１４３：１：１．１４３：１．１４３：０．９６４であ
る。

【００４８】このように、偶数個の点光源２を基板２９
に配置する場合には、中央部の距離を１とすると、両端
部の距離は略０．９６４、その他の距離は略１．１４３
とすることが好ましい。＜基礎となる実施の形態の詳細２＞本発明の基礎となる
実施の形態の詳細２では、距離Ａを９ｍｍ、距離Ａ−距
離Ｇを５．７５ｍｍ（９ｍｍ−３．２５ｍｍ）、距離Ｂ
を９ｍｍ、距離Ｃを７ｍｍ、距離Ｄを９ｍｍ、距離Ｅを
９ｍｍ、距離Ｅ−距離Ｈを５．７５ｍｍ（９ｍｍ−３．
２５ｍｍ）としている。この設定では、センター輝度が
３１４８ｃｄ／ｍ²、平均輝度が２５９５ｃｄ／ｍ²、輝
度ムラが６８％という結果となる。目視も含め総合的に
品質を評価すると、蛍現象および輝度ムラが低く抑制さ
れており、全体のバランスが最も良好である。

【００４９】次に、点光源２（２１、２２、２３、２
４）の有効な光出射領域における距離比について説明す
る。

【００５０】５．７５ｍｍ（距離Ａ−距離Ｇ）：９ｍｍ
（距離Ｂ）：７ｍｍ（距離Ｃ）：９ｍｍ（距離Ｄ）：
５．７５ｍｍ（距離Ｅ−距離Ｈ）は、中央部の７ｍｍを
基準とすると、≒０．８２１：１．２８６：１：１．２
８６：０．８２１である。

【００５１】これは、偶数個である４個の点光源２を設
けた場合の距離比である。

【００５２】３個用以上の導光板１に対し、２個の点光
源２を基板２９に配置する場合には、距離比が５．７
５：７：５．７５であることが好ましい。中央部の７を
基準とすると、≒０．８２１：１：０．８２１である。

【００５３】７個用以上の導光板１に対し、６個の点光
源２を基板２９に配置する場合には、距離比が５．７
５：９：９：７：９：９：５．７５が好ましい。中央部
の７を基準とすると、≒０．８２１：１．２８６：１．
２８６：１：１．２８６：１．２８６：０．８２１であ
る。

【００５４】このように、偶数個の点光源２を基板２９
に配置する場合には、中央部の距離を１とすると、両端
部の距離は略０．８２１、その他の距離は略１．２８６
とすることが好ましい。＜基礎となる実施の形態の詳細の応用＞以下、本発明の
基礎となる実施の形態の詳細１および２の応用につき説
明する。前述の如く、より好ましい本発明の基礎となる
実施の形態の詳細１の距離比は、略、０．９６４：１．
１４３：１：１．１４３：０．９６４である。また、最
も好ましい本発明の基礎となる実施の形態の詳細２の距
離比は、略、０．８２１：１．２８６：１：１．２８
６：０．８２１である。

【００５５】ここで、本発明の距離比について、好まし
い範囲である上限と下限を特定する。

【００５６】距離比の上限は、（基礎となる実施の形態
の詳細１又は２の高い数値＋それより高い比較例の数
値）／２である。具体的には、距離Ａ−距離Ｇにおける
距離比の上限については、（基礎となる実施の形態の詳
細１の数値＋比較例２の数値）／２であり、（０．９６
４＋１．１０７）／２＝１．０３５５となる。距離Ｅ−
距離Ｈも同様である。距離Ｂにおける距離比の上限につ
いては、（基礎となる実施の形態の詳細２の数値＋比較
例３の数値）／２であり、（１．２８６＋１．４２９）
／２＝１．３５７５となる。距離Ｄも同様である。

【００５７】距離比の下限は、（基礎となる実施の形態
の詳細１又は２の低い数値＋それより低い比較例の数
値）／２である。具体的には、距離Ａ−距離Ｇにおける
距離比の下限については、（基礎となる実施の形態の詳
細２の数値＋比較例３の数値）／２であり、（０．８２
１＋０．６７９）／２＝０．７５となる。距離Ｅ−距離
Ｈも同様である。距離Ｂにおける距離比の下限について
は、（基礎となる実施の形態の詳細１の数値＋比較例２
の数値）／２であり、（１．１４３＋１）／２＝１．０
７１５となる。距離Ｄも同様である。

【００５８】距離Ｃを１とすると、距離Ａ−距離Ｇにお
ける距離比の範囲（下限から上限）は、０．７５〜１．
０３５５が好ましい。距離Ｅ−距離Ｈも同様である。

【００５９】距離Ｂにおける距離比の範囲（下限から上
限）は、１．０７１５〜１．３５７５が好ましい。距離
Ｄも同様である。

【００６０】好ましい距離比の範囲をまとめると、４個
の点光源２を基板２９に配置する場合には、距離Ａ−距
離Ｇが０．７５〜１．０３５５：距離Ｂが１．０７１５
〜１．３５７５：距離Ｃが１：距離Ｄが１．０７１５〜
１．３５７５：距離Ｅ−距離Ｈが０．７５〜１．０３５
５となる。

【００６１】次に、本発明の距離比について、より好ま
しい範囲である上限と下限を特定する。

【００６２】より好ましい範囲としての距離比の上限
は、略、基礎となる実施の形態の詳細１又は２における
高い数値である。具体的には、距離Ａ−距離Ｇにおける
距離比の上限については、基礎となる実施の形態の詳細
１の数値であり、略、０．９６４である。距離Ｅ−距離
Ｈも同様である。距離Ｂにおける距離比の上限について
は、基礎となる実施の形態の詳細２の数値であり、略、
１．２８６である。距離Ｄも同様である。

【００６３】また、より好ましい範囲としての距離比の
下限は、略、基礎となる実施の形態の詳細１又は２にお
ける低い数値である。具体的には、距離Ａ−距離Ｇにお
ける距離比の下限については、基礎となる実施の形態の
２の数値であり、略、０．８２１である。距離Ｅ−距離
Ｈも同様である。距離Ｂにおける距離比の下限について
は、基礎となる実施の形態の詳細１の数値であり、略、
１．１４３である。距離Ｄも同様である。

【００６４】より好ましい距離比の範囲をまとめると、
４個の点光源２を基板２９に配置する場合には、距離Ａ
−距離Ｇが略、０．８２１〜０．９６４：距離Ｂが略、
１．１４３〜１．２８６：距離Ｃが１：距離Ｄが略、
１．１４３〜１．２８６：距離Ｅ−距離Ｈが略、０．８
２１〜０．９６４となる。

【００６５】３個用以上の導光板１に対し、２個の点光
源２を基板２９に配置する場合には、距離比の範囲が
０．７５〜１．０３５５：１：０．７５〜１．０３５５
であることが好ましい。より好ましくは、略、０．８２
１〜０．９６４：１：略、０．８２１〜０．９６４であ
る。

【００６６】７個用以上の導光板１に対し、６個の点光
源２を基板２９に配置する場合には、距離比の範囲が
０．７５〜１．０３５５：１．０７１５〜１．３５７
５：１．０７１５〜１．３５７５：１：１．０７１５〜
１．３５７５：１．０７１５〜１．３５７５：０．７５
〜１．０３５５であることが好ましい。より好ましく
は、略、０．８２１〜０．９６４：略、１．１４３〜
１．２８６：略、１．１４３〜１．２８６：１：略、
１．１４３〜１．２８６：略、１．１４３〜１．２８
６：略、０．８２１〜０．９６４である。

【００６７】このように、偶数個の点光源２を基板２９
に配置する場合には、中央部の距離を１とすると、両端
部の距離は０．７５〜１．０３５５、その他の距離は
１．０７１５〜１．３５７５とすることが好ましい。よ
り好ましくは、両端部の距離が略、０．８２１〜０．９
６４、その他の距離が略、１．１４３〜１．２８６であ
る。＜実施の形態＞上述の基礎となる実施の形態の詳細２に
おけるＬＥＤの配置が、輝度ムラ及び両端の暗部等を総
合して評価して得られたＬＥＤ間隔であり、最もバラン
スのいい組合せである。

【００６８】図７は、導光板１を示す斜視図である。こ
の導光板１は、１つの側面としての光入射面１０、光反
射面１１、１つの主面としての光出射面１２および３つ
の側面１３より構成されている。

【００６９】また、３つの側面１３は、光入射面１０と
接する２つの側面のうち、導光板１を金型を用いた樹脂
の射出成形により成形する際に樹脂材料が注入される側
の側面である第１側面１３Ａと、この材料注入側面であ
る第１側面１３Ａと対向する側面である第２側面（材料
注入対向側面）１３Ｂと、光入射面１０に対向する第３
側面（光入射対向側面）１３Ｃとを有している。第１側
面１３Ａは、導光板１を射出成形により成形する上で材
料が注入される材料注入部（ゲート）１３Ａ１と、金型
にて成形される金型成形部１３Ａ２から成っている。

【００７０】導光板１の射出成形による製造方法を説明
する。

【００７１】導光板１の第１側面１３Ａの材料注入部１
３Ａ１を除く全ての面を、金型のキャビティにより規定
する。金型内に導光板１の液体状の材料を材料注入部１
３Ａ１から充填し、冷却する。導光板１の材料の温度が
融点近傍まで下がった時点で、材料注入部１３Ａ１を切
断する。この切断工程で、材料注入部１３Ａ１は鏡面と
ならず、粗面となる。冷却を続け、導光板１が固体にな
ったら金型を取り外す。

【００７２】この材料注入部１３Ａ１は、粗面であるた
め、ある程度の輝度の向上が得られることを確認してい
る。同一輝度ランクの点光源２を用いた場合、光出射面
１２の材料注入部１３Ａ１側の方が、光出射面１２の第
２側面１３Ｂ側より、やや明るくなる。

【００７３】なお、蛍現象は完全に除去されていない
が、実施の形態で主に用いられている散乱材により蛍現
象が抑制される。仮に、散乱材のない透明な導光板を用
いた場合、前述の蛍がより強調された形、すなわち明る
い輝線となって現れる。このような欠陥は、拡散シート
やレンズでは到底太刀打ちできないほど大きなものであ
る。従って、点光源２の個数を削減するための蛍現象対
策としては、散乱導光板を用いることがより好ましい。
その他の対策としては、拡散シートのヘイズ値或いはレ
ンズシートの条件によって更に蛍の見えにくい条件を探
し出すことが好ましい。以上のように、主として、点光
源２の配置により蛍現象のような輝度ムラの解決がなさ
れたが、次に色度ムラが問題となる。

【００７４】色度は点光源２ごとにランク分けされ分類
されている。点光源２の色度ランクに関して図８のｘｙ
色度図に基づいて説明する。

【００７５】横軸のｘは０．２６から０．３６までの範
囲を、縦軸のｙは０．２２から０．４までの範囲を目盛
としている。ａランクは青色寄りの白色、ｂランクは白
色（無彩色）、ｃランクは黄色寄りの白色である。ｂラ
ンクは更に２つに分類し、黒体軌跡を基準として、黒体
軌跡より高いものをｂ１ランク、黒体軌跡より低いもの
をｂ２ランクとしている。

【００７６】点光源２の各色度ランク使用範囲は図８の
線で囲った部分であり、点光源２の各色度ランクはこの
範囲の中の何れかにあたる。

【００７７】尚、黒体軌跡とは温度と色の軌跡であり、
黒体とはエネルギーを完全に吸収する理想的な物体であ
り、温度が上昇していくと、発する光の色が赤→黄→白
と変化する。

【００７８】無彩色の面光源装置として最も適している
ランクは、ｂ２ランクである。次にｂ１ランク→ａラン
ク→ｃランクの順となる。白色の点光源としての売れ筋
は、ｂ２ランクとｂ１ランクであり、ａランクやｃラン
クに比べて、価格が高く在庫も少ない。

【００７９】輝度についても、点光源２ごとにランク分
けされ分類されている。点光源２の輝度ランクは、Ｑラ
ンク、Ｒランク、およびＳランクがあり、この中でＳラ
ンクが一番輝度が高く、Ｑランクが一番輝度が低い。こ
の実施の形態では、特に注記なき場合は各点光源２とも
にＳランクを用いている。価格はＳランクが一番高く、
次にＲランクが高く、一番安いのがＱランクである。

【００８０】前述の従来の技術のように点光源２が６個
用の導光板１に対し、点光源２が６個あれば、隣接した
ＬＥＤ色度ランクがａランク（青色寄り）及びｃランク
（黄色寄り）であれば、それぞれ相殺しあって結果的に
面光源装置上の色度は白系統となり、目標の色度が得ら
れる。

【００８１】面光源装置（ここではバックライト）上の
色度仕様はｘ＝０．３０３±０．０１５、ｙ＝０．３０
５±０．０２５の範囲である。

【００８２】実施の形態１では、点光源２が５個用以上
の導光板１に対し、点光源２が４個の面光源装置であ
る。実施の形態では、図８の点光源２の色度ランク特性
図のうち、ａランク及びｂ２ランクを用いる。また、こ
の２種類のランクのうち、ａランク２個、ｂ２ランク２
個の計４個の点光源２を用いる。これは、バックライト
上での色度バランスを考慮しつつ、安価なａランクの点
光源２を使用することによって、安価な装置を提供する
ことが目的である。

【００８３】ここで、上述の基礎となる実施の形態の詳
細２における点光源２の距離の配置をベースにした点光
源２のランクの配置と、センター輝度および色度品質と
の関係を図９に示す。点光源２は、第１点光源２１、第
２点光源２２、第３点光源２３、第４点光源２４の４個
である。

【００８４】基礎となる実施の形態の詳細２では、４個
の点光源２の内、中央２個、即ち、第２点光源２２およ
び第３点光源２３にａランクを用いており、外側２個、
即ち、第１点光源２１および第４点光源２４にｂ２ラン
クを用いている。この場合、センター輝度は３１４８ｃ
ｄ／ｍ²であるが、色度はやや青寄りとなり、バックラ
イト仕様を満足するものの、以下の実施の形態１および
２に比べ、視覚上、若干暗く感じられる。

【００８５】実施の形態１では、中央２個と外側２個の
色度ランクを上述の図９の基礎となる実施の形態の詳細
２の反対に設定している。即ち、第２点光源２２および
第３点光源２３にｂ２ランクを用いており、第１点光源
２１および第４点光源２４にａランクを用いている。こ
の場合、センター輝度は３０４６ｃｄ／ｍ²であるが、
色度が白色のｂ２ランクを中央に配置するため、視覚
上、明るく見える。点光源２の輝度ランクは、全て一番
輝度が高いＳランクを用いている。

【００８６】実施の形態２では、色度ランクについては
実施の形態１と同じ配置であるが、第３点光源２３に輝
度ランクが中間のＲランクの点光源２を使用した場合の
特性である。その他の点光源２の輝度ランクは、一番輝
度が高いＳランクを用いている。この場合、センター輝
度は２７５６ｃｄ／ｍ²と低下するものの、視覚上、図
９の基礎となる実施の形態の詳細２より明るい。

【００８７】これは、導光板１の第１側面１３Ａの材料
注入部（ゲート）１３Ａ１が、第４点光源２４側にあ
り、この材料注入部１３Ａ１はブラストのような輝度向
上効果を持っている。従って、光出射面１２の第１側面
側１３Ａにおける輝度低下がある程度避けられるので、
中央より材料注入部１３Ａ１側の点光源２にＲランクを
採用した。更に、色度がａランクとｂ２ランクとを比較
すると、目標とする色度がｂ２ランクの一部であるた
め、そのｂ２ランクの点光源２の輝度を１ランク落とし
た中間の輝度Ｒランクを第３点光源２３に採用した。最
も材料注入部１３Ａ１側の第４点光源２４に、輝度を１
ランク落としたＲランクを用いても良い。但し、ｂ２ラ
ンクの輝度を１ランク落とした点光源２と、ａランクの
輝度を１ランク落とした点光源２とを比較すると、ｂ２
ランクの点光源２の方が視覚上、明るい。

【００８８】基礎となる実施の形態の詳細２、実施の形
態１および実施の形態２を比較して品質と価格の評価を
図９に示す。小さい数値ほど優れており、１が１番高い
評価であり、１が１番安価である。

【００８９】基礎となる実施の形態の詳細２は、品質評
価が３であり、価格評価が２である。実施の形態１は、
品質評価が１で最も優れ、価格評価が２で良である。実
施の形態２は、品質評価が２で良であり、価格評価が１
で最も安価である。

【００９０】次に、点光源２が７個用以上の導光板１に
対して、６個の点光源２を用いた場合の色度ランクとそ
の特徴について図１０に基づき説明する。

【００９１】尚、４インチバックライトは現状では点光
源２を８〜１２個使用しているので、４インチバックラ
イトの点光源２の数を削減しながら、色度の品質維持に
適応可能である。

【００９２】実施の形態３では、６個の点光源２１から
２６の内、中央２個、即ち、第３点光源２３および第４
点光源２４にｂ２ランクを用い、その他の点光源２、即
ち、第１点光源２１、第２点光源２２、第５点光源２５
および第６点光源２６にａランクを用いる。中央２個に
ｂ２ランクを採用することにより中央の色度を視覚的に
明るく表示することができる。点光源２１から２６の輝
度ランクは、全てＳランクを用いている。

【００９３】実施の形態４では、６個の点光源２１から
２６の内、中央２個および材料注入部１３Ａ１側、即
ち、第３点光源２３、第４点光源２４および第６点光源
２６にｂ２ランクを用い、その他の点光源２、即ち、第
１点光源２１、第２点光源２２および第５点光源２５に
ａランクを用いる。中央２個にｂ２ランクを採用するこ
とにより中央の色度を視覚的に明るく表示することがで
きると共に、更に材料注入部１３Ａ１側にｂ２ランクを
採用することにより、点光源２における２種類の色度ラ
ンク数を同一の３個づつにすることができる。また、材
料注入部１３Ａ１側に輝度がＲランクの第６点光源２６
を使用することができる。その他の点光源２は、輝度が
Ｓランクを用いている。

【００９４】実施の形態５では、中央の２個および材料
注入部１３Ａ１側の中央寄りの１個、即ち、第３点光源
２３、第４点光源２４および第５点光源２５にｂ２ラン
クを用い、その他の点光源２、即ち、第１点光源２１、
第２点光源２２および第６点光源２６にａランクを用い
る。中央の２個にｂ２ランクを採用することにより中央
の色度を視覚的に明るく表示することができると共に、
更に材料注入部１３Ａ１側の中央寄りの１個にｂ２ラン
クを採用することにより、点光源２における２種類の色
度ランク数を同一の３個づつにすることができる。ま
た、材料注入部１３Ａ１側の中央寄り１個に輝度がＲラ
ンクの第５点光源２５を使用することができる。

【００９５】実施の形態６では、中央２個および第２側
面１３Ｂ側、即ち、第３点光源２３、第４点光源２４お
よび第１点光源２１にｂ２ランクを用い、その他の点光
源２、即ち、第２点光源２２、第５点光源２５および第
６点光源２６にａランクを用いる。中央の２個にｂ２ラ
ンクを採用することにより中央の色度を視覚的に明るく
表示することができると共に、更に材料注入部１３Ａ１
の対向面である第２側面１３Ｂ側にｂ２ランクを採用す
ることにより、点光源２における２種類の色度ランク数
を同一の３個づつにすることができる。全ての点光源２
は、輝度がＳランクを用いている。第４点光源２４に輝
度がＲランクを採用しても良い。

【００９６】実施の形態７では、中央の２個および第２
側面１３Ｂ側の中央寄りの１個、即ち、第２点光源２
２、第３点光源２３および第４点光源２４にｂ２ランク
を用い、その他の点光源２、即ち、第１点光源２１、第
５点光源２５および第６点光源２６にａランクを用い
る。中央の２個にｂ２ランクを採用することにより中央
の色度を視覚的に明るく表示することができると共に、
更に第２側面１３Ｂ側の中央寄りの１個にｂ２ランクを
採用することにより、点光源２における２種類の色度ラ
ンク数を同一の３個づつにすることができる。

【００９７】実施の形態８では、中央の４個、即ち、第
２点光源２２、第３点光源２３、第４点光源２４および
第５点光源２５にｂ２ランクを用い、その他の点光源
２、即ち、第１点光源２１および第６点光源２６にａラ
ンクを用いる。中央の４個にｂ２ランクを採用すること
により全体の色度を視覚的により明るく表示することが
できる。更に、材料注入部１３Ａ１側の中央寄りの１個
に輝度がＲランクの第５点光源２５を使用することがで
きる。

【００９８】実施の形態３ないし実施の形態８を比較し
て品質と価格の評価を図１０に示す。小さい数値ほど優
れており、１が１番高い評価であり、１が１番安価であ
る。

【００９９】実施の形態３は、品質評価が６であるが、
価格評価が１で最も安価である。実施の形態４および５
は、品質評価が４であるが、価格評価が２で安価であ
る。実施の形態６および７は、品質評価が２で優れてお
り、価格評価が４である。実施の形態８は、品質評価が
１で最も優れており、価格評価が６である。

【０１００】実施の形態では、ａランクとｂ２ランクに
ついて記載したが、ａランクとｂ１ランクについても同
様な効果が得られる。また、面光源装置の仕様によっ
て、他のランクとの組合わせも可能である。

【０１０１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１における本発明では、中央に配置される点光源の色度
が、端部に配置される点光源の色度よりも、ｘｙ色度図
におけるｘまたはｙの少なくとも一方が大きいので、色
度ムラを改善し、視覚的に明るく、安価な面光源装置を
提供することができる。

【０１０２】請求項２における本発明では、面状導光体
は、１つの主面を出射面とし、１つの側面を入射面とす
ると共に、入射面と接する２つの側面のうち、面状導光
体を金型を用いた樹脂の射出成形により成形する際に樹
脂材料が注入される側の側面を第１側面とし、この第１
側面と対向する側面を第２側面として形成され、第１側
面側または第１側面側中央寄りに配置される点光源の輝
度を、第２側面側に配置される点光源の輝度よりも低く
するので、輝度ムラおよび蛍現象を発生させず、安価な
面光源装置を提供することができる。

【０１０３】請求項３における本発明では、請求項１ま
たは請求項２に記載の面光源装置であって、面状導光体
に表示パネルが取り付けられているので、色度ムラを改
善し、視覚的に明るく、輝度ムラおよび蛍現象を発生さ
せず、安価な表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＬＥＤ素子を用いた面光源装置を示す概略図で
ある。

【図２】ＬＥＤ６個を等間隔に配置した面光源装置を示
す斜視図である。

【図３】４個のＬＥＤ間隔と、基板の端部からその端部
に最も近いＬＥＤまでの距離とを等間隔に配置した面光
源装置を示す斜視図である。

【図４】４個のＬＥＤ間隔を狭く、基板の端部からその
端部に最も近いＬＥＤまでの距離を広く配置した面光源
装置を示す斜視図である。

【図５】本発明の基礎となる実施の形態を示す図であ
り、５個用以上の導光板に対し、４個のＬＥＤを用いた
光源が配置された基板を示す背面図である。

【図６】本発明の基礎となる実施の形態を示す図であ
り、ＬＥＤ４個の距離の配置を調整した面光源装置を示
す斜視図である。

【図７】本発明の導光板を示す図である。

【図８】ＬＥＤの色度ランクを示すｘｙ色度図である。

【図９】本発明のＬＥＤ４個の色度ランクの配置を調整
した形態を示す図表である。

【図１０】本発明のＬＥＤ６個の色度ランクの配置を調
整した形態を示す図表である。

【符号の説明】

１導光板（面状導光体）１０光入射面（１つの側面）１１光反射面１２光出射面（１つの主面）１３側面１３Ａ第１側面１３Ａ１材料注入部１３Ａ２金型成形部１３Ｂ第２側面１３Ｃ第３側面２、２１、２２、２３、２４点光源（ＬＥＤ）２９基板３拡散シート４レンズシート５反射シート６空間７挿入口８接着層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の点光源からの光を、面状導光体の入
射面に入射することにより面状導光体の出射面から面状
光を出射する面光源装置において、中央に配置される点光源の色度が、端部に配置される点
光源の色度よりも、ｘｙ色度図におけるｘまたはｙの少
なくとも一方が大きいことを特徴とする面光源装置。
【請求項２】複数の点光源からの光を、面状導光体の入
射面に入射することにより面状導光体の出射面から面状
光を出射する面光源装置において、前記面状導光体は、１つの主面を出射面とし、１つの側
面を入射面とすると共に、前記入射面と接する２つの側
面のうち、当該面状導光体を金型を用いた樹脂の射出成
形により成形する際に樹脂材料が注入される側の側面を
第１側面とし、この第１側面と対向する側面を第２側面
として形成され、前記第１側面側または前記第１側面側中央寄りに配置さ
れる点光源の輝度を、前記第２側面側に配置される点光
源の輝度よりも低くすることを特徴とする面光源装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の面光源装
置であって、前記面状導光体に表示パネルが取り付けられていること
を特徴とする表示装置。