JP2008098037A - 面状光源装置および該面状光源装置を備えた表示装置ならびに面状光源装置の点灯方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 出射角度の狭い光の利用効率が高く、左右、上下、あるいは斜めクロス等、多方向の出射角度の調整が可能な面状光源装置を得ることを目的とする。
【解決手段】 本発明の面状光源装置３０は、第１の導光板２、第１の導光板２の側面に近接して配置された第１の光源１、第１の導光板２の出射面と対向する位置に光を拡散または集光する光学シート４を備えた第１の光源ユニット１０と、第２の導光板１２、第２の導光板１２の側面に近接して配置された第２の光源１１を備えた第２の光源ユニット２０と、第２の光源ユニット２０の出射面に対向する位置に第１の光源ユニット１０が配置され、第１の光源ユニット１０と第２の光源ユニット２０との間に第２の光源ユニット２０より出射する光の出射角度を調整する視野角調整フィルムを配置した。
【選択図】 図１

Description

本発明は液晶表示パネル等の表示装置に搭載される面状光源装置に関するもので、特に面状光源装置から出射する光の出射角度の調整を行うことができる面状光源装置および該面状光源装置を備えた表示装置、また、該面状光源装置の点灯方法に関わるものである。

近年、ＡＴＭ（現金自動入出機）やコンビニエンスストア内に設置されている各種チケット発行用の情報端末機に内蔵されている表示装置において、利用者が入力する個人情報を他人から読み取られてしまうという問題があり、視野角を狭くする対策が講じられている。しかし、この対策のために視野角が狭い表示装置を用いたＡＴＭや情報端末機に利用者が不在の場合、周囲から表示内容が視認できないことにより、稼動が停止されているとの勘違いをされてしまう。

このような問題を解決するために、従来のバックライト装置において、出射角度の狭い光を出射する第１のバックライトユニットを表示パネルに近い側、出射角度の広い光を出射する第２のバックライトユニットを表示パネルに遠い側に配置した２段構成として、バックライトユニットの最上部に出射角度を調整する部材を配置し、点灯する光源を切換えることで出射角度の調整を行っている。

下記特許文献１に記載されたバックライト装置では、第１のバックライトユニット３３上に配置した光変角部材５８（シート状）のプリズム形状を適宜設定することで、光の出射角度を調整している。

また、下記非特許文献１に記載されたバックライトシステムでは、第１のバックライトユニットに適用され背面にプリズムを形成した導光板上に、下向きプリズムシートを配置している。また、このプリズムシートのプリズムと、導光板の背面に形成したプリズムとが平行方向（同一方向）となるように配置し、さらに、導光板の側面に配置する光源を、プリズムと平行方向（同一方向）に配置して、出射光の出射角度を狭くする構成としている。

特開２００１−２８１４５９号公報（第３頁右欄第５行−第２４行、第１図） コーウェイチェイン著 「Ｄｕａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ ｆｏｒ Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｓｍａｒｔ Ｖｉｅｗｉｎｇ―Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ ＬＣＤｓ」エスアイディー０６ダイジェスト、２００６年、ｐ．１４２５−１４２７

しかしながら、上記の特許文献１および非特許文献１において、表示パネルに近い第１のバックライトユニットを点灯させて出射角度の狭い光を出射させる場合、第１のバックライトに適用される導光板の底面からの光拡散によって、透過率が低下するため、出射角度が狭い光の利用効率が低下する。

また、特許文献１記載のバックライト装置において、プリズム形状の角度を調整するのみでは、左右方向の出射角度を同時に制限させることはできないという問題があった。また、くさび形状の導光板を使用しているため、導光板の一辺にしか光源を配置することができないという光源配置位置の制約があった。このため、導光板の両側、あるいは四方に光源を配置できる平面導光板と比較し、高輝度化が実現できない問題があった。

また、非特許文献１のバックライトシステムにおいて、光源を配置した方向により、出射角度を調整（制限）する方向が限定されてしまうという問題があった。さらに、出射角度の制限による光源配置位置の制約のために、高輝度化が実現できないという問題があった。また、プリズムシートと導光板のプリズムの配置によっては、モアレ（干渉縞）が発生するという問題があった。

また、上記の特許文献１および非特許文献１においては、光源配置位置により、左右、または上下方向のいずれかの方向にしか出射角度の調整が実現できないという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、出射角度の狭い光の利用効率が高く、左右、上下、あるいは斜めクロス等、多方向の出射角度の調整が可能な面状光源装置を得ることを目的とする。

さらに、高輝度化が容易に実現できるとともに、モアレなどの表示品位の低下、光源配置方向の制約がない面状光源装置を得ることを目的とする。

本発明の面状光源装置は、光を出射面から出射させるための第１の導光板、この第１の導光板の側面に近接して配置された第１の光源、第１の導光板の出射面と対向する位置に光を拡散または集光する光学シートを備えた第１の光源ユニットと、光を出射面から出射させるための第２の導光板、この第２の導光板の側面に近接して配置された第２の光源を備えた第２の光源ユニットと、前記第２の光源ユニットの出射面に対向する位置に第１の光源ユニットが配置され、第１の光源ユニットと第２の光源ユニットとの間に第２の光源ユニットより出射する光の出射角度を調整する視野角調整フィルムとを備えたことを特徴とする。

また、本発明の面状光源装置の点灯方法は、光を出射面から出射させるための第１の導光板とこの第１の導光板の側面に近接して配置された第１の光源、第１の導光板の出射面と対向する位置に光を拡散または集光する光学シートを備えた第１の光源ユニットと、光を出射面から出射させるための第２の導光板、この第２の導光板の側面に近接して配置された第２の光源を備えた第２の光源ユニットと、前記第２の光源ユニットの出射面に対向する位置に第１の光源ユニットが配置され、第１の光源ユニットと第２の光源ユニットとの間に第２の光源ユニットより出射する光の出射角度を調整する視野角調整フィルムとを備えた面状光源装置の点灯方法であって、面状光源装置から狭い出射角度の光を出射させる場合は、前記第２の光源ユニットのみを点灯し、面状光源装置から広い出射角度の光を出射させる場合は、前記第１の光源ユニットのみもしくは前記第１の光源ユニットおよび第２の光源ユニットの両方を点灯することを特徴とする。

本発明の面状光源装置は、第１の光源ユニットと第２の光源ユニットとの間に出射角度を調整する視野角調整フィルムを設置したので、第１の光源ユニットから出射される光は視野角調整フィルムの影響を受けない出射角度の広い光を出射し、第２の光源ユニットから出射される光は出射角度を調整した光を出射することができる。
また、本発明の面状光源装置の点灯方法は、面状光源装置から出射角度を調整した光を出射させる場合は、前記第２の光源ユニットのみを点灯し、面状光源装置から広い出射角度の光を出射させる場合は、前記第１の光源ユニットのみもしくは前記第１の光源ユニットおよび第２の光源ユニットの両方を点灯するという簡単な操作方法で面状光源装置の出射角度を切換えることができる。

以下、本発明の表示装置および面状光源装置の構成および面状光源装置の点灯方法についての実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を用いたものは、実質的に同様の構成を示す。
実施の形態１．
図１はこの発明を実施するための実施の形態１における表示装置の分解斜視図、図２は図１の表示装置を組み立てた場合に、矢視Ｉ−Ｉ方向から見た面状光源装置の断面図、図３は図２に示す表示装置の要部断面図、図４は図１の表示装置の第１の光源ユニットを点灯した場合の光路を示す模式図、図５は図１の第２の光源ユニットを点灯した場合の光路を示す模式図、図６は第１の光源ユニットおよび第２の光源ユニットを同時に点灯した場合の光路を示す模式図、図７は面光源装置３１を点灯した場合の視野角特性を測定した結果を示したものである。

図１および図２において、本発明に係る表示装置３２は、２つの光源ユニットを備えている。第１の光源ユニット１０は、矩形状の第１の導光板２の端面に沿うように第１の光源１として線状光源を備えている。また、第１の光源１は内面に反射材を設けたリフレクタ３で覆われており、第１の光源１から出射した光を第１の導光板２の端面である入射面２ａの方向に向かうよう反射させる。また、第１の導光板２の入射面２ａから入射した光は、第１の導光板２内で全反射を繰り返し伝播し、出射面２ｂから出射し、出射面２ｂに対向して配置された第１の光学シート４によって光を拡散する。

また、同様に第２の光源ユニット２０は、矩形状の第２の導光板１２の端面に沿うように第２の光源１１として線状光源を備えている。また、第２の光源１１は内面に反射材を設けたリフレクタ１３で覆われており、第２の光源１１から出射した光を導光板１２の端面である入射面１２ａの方向に向かうよう反射させる。また、第２の導光板１２の出射面１２ｂと反対の面である背面１２ｃには光を反射する反射シート１４が配置されている。第２の導光板１２の入射面１２ａから入射した光は、第２の導光板１２内で全反射を繰り返し伝播し、出射面１２ｂから出射し、出射面１２ｂに対向して配置された第２の光学シート１５に入射される。また、第２の光学シート１５上であって、第１の面状光源１０との第２の光源ユニット２０との間には出射角度の調整を行う視野角調整フィルム１６が配置されている。

第２の光源ユニット２０の出射面に対向する位置に第１の光源ユニット１０を配置することで、本発明の面状光源装置３０が構成されている。また、この面状光源装置３０の出射面上に液晶表示パネルなどの表示素子３１を配置させ、表示素子３１に到達した第１の光源ユニット１０および第２の光源ユニット２０からの光は映像信号にあわせて変調され、ＲＧＢそれぞれの色を表示することで表示装置３２が動作する。

なお、図１に座標系を示しており、この明細書において、表示素子３１の表示面３１ａ、第１の導光板２の出射面２ｂおよび第２の導光板１２の出射面１２ｂをＸ−Ｙ平面と定義し、Ｘ−Ｙ平面に略平行な方向を水平方向と称する。また、この水平方向に対しＺの方向に角度を有する方向は、表示素子３１の表示面３１ａ、第１の導光板２の出射面２ｂおよび第２の導光板１２の出射面１２ｂに対して垂直方向と称する。さらに、水平方向であって±Ｘ方向を左右方向、±Ｙ方方向を上下方向と定義する。

図１および図２において、第１の光源ユニット１０と第２の光源ユニット２０との間に配置された視野角調整フィルム１６は、図３の要部断面図に示すように、２枚の透明なＰＥＴやポリカーボネイドで形成された基材フィルム１６ａ間に遮光層１６ｂおよび透過層１６ｃが形成されている。遮光層１６ｂおよび透過層１６ｃは、視野角調整フィルム１６の一端面と平行方向に延在して、一定のピッチＰで連続して交互に形成されている。また、遮光層１６ｂはカーボン等の光吸収部材で形成されており、視野角調整フィルム１６に入射した光のうち、垂直方向に対して角度を持った光Ｌ３のように、この遮光層１６ｂに入射する光を吸収する特性を有する。なお、遮光層１６ｂに入射されない垂直方向に近い光Ｌ４は透過層１６ｃを透過して、視野角調整フィルム１６から出射される。基材フィルム１６ａに対し、遮光層１６ａが略垂直方向に同ピッチＰで配置されているため、遮光層１６ｂ間を通過する光は出射角度の制限を受け、出射角度の調整が行われる。

次に本発明の面状光源装置３０の作用について図２、図４乃至図７を用いて説明を行う。図７は本発明の面状光源装置を備える表示装置３２において、視野角特性を測定した結果を示した図であり、横軸に視野角、縦軸に相対輝度を示しており、Ａは第１の光源ユニット１０のみを点灯した場合、Ｂは第２の光源ユニット２０のみを点灯した場合、Ｃは第１の光源ユニット１０および第２の光源ユニット２０を同時に点灯した場合を示している。視野角は表示素子３１の表示面に対し水平方向で、表示素子３１正面を０°としている。

表示素子３１の近傍に配置される第１の光源ユニット１０を点灯する場合、図２に示すように、第１の光源１から出射された光は直接またはリフレクタ３で反射されて、第１の導光板２の入射面２ａより入射され、第１の導光板２に入射した光は、第１の導光板２の内部において、全反射されて伝播を繰り返し、出射面２ｂから出射する。この出射された光は第１の導光板２の出射面２ｂに対向して配置された第１の光学シート４によって拡散され、出射角度の広い光となって出射する（Ｌ１）。図４に示すように、この光が表示素子３１に入射し、表示面３１ａに左右方向である光Ｌ１１、上下方向である光Ｌ１２（図に点線で示す）、および正面方向である光Ｌ１３として入射され、広い視野角を持った光として表示される。この場合の相対輝度は、図７において、Ａで示されるように、表示素子３１の表示面３１ａの中央部の輝度が高い、広い視野角を持った広い光となる。

一方、第１の光源ユニット１０の背面側に配置される第２の光源ユニット２０を点灯する場合、図２に示すように、第２の光源１１から出射された光は直接またはリフレクタ１３で反射されて、第２の導光板１２の入射面１２ａから入射する。第２の導光板１２に入射した光は第２の導光板１２の内部において、全反射されて伝播を繰り返し、出射面１２ｂから出射する（Ｌ２）。このとき、第２の導光板１２の背面１２ｃに配置された反射シート１４により、背面１２ｃ側に向かう光も出射面１２ｂ側に向かう光となり、再び第２の導光板１２内に入射させることができる。また、出射面１２ｂから出射される光は、第２の光学シート１５により、第２の導光板１２の出射面１２ｂに対して垂直方向の光となるよう指向性を有する光に変更し、視野角調整フィルム１６に入射される。ここで、図３に示すように、視野角調整フィルム１６に入射した光のうち、遮光層１６ｂに向かう光は遮光層１６ｂにより吸収され、遮光層１６ｂに向かわずに導光板１２の出射面１２ｂに対して、垂直方向および垂直方向に近い光のみが視野角調整フィルム１６を通過して出射される（前述のＬ４）。すなわち、図２において、第２の導光板１２の出射面１２ｂ方向に対して、垂直方向および垂直方向に近い、出射面１２ｂに対し出射角度が狭い光が出射されることになる（Ｌ２）。

図５において、視野角調整フィルム１６は上下方向の一端面に平行である遮光層１６ｂを形成しているため、出射面１２ｂに対して出射方向が調整された光は、表示面３１ａに対し左右方向である光Ｌ２１が調整される。なお、上下方向の光Ｌ２２（図に点線で示す）は、第２の光学シート１５により指向性を有する光となり、略垂直方向に変更されているが、視野角調整フィルム１６で調整されない（遮光層１６ｂに入射されないため）ため、Ｌ２１に比較すると出射角度の広い光Ｌ２２として出射される。Ｌ２１は第１の光源ユニット１０の第１の導光板２の背面２ｃ側から入射されるが、光の主成分は視野角調整フィルム１６に沿って方向が調整された光であるため、ほとんど変更されることなく、第１の光学シート４に入射される。第１の光学シート４に入射されて拡散される光はあるものの、ほとんどの光は出射面に対して垂直方向に角度を持った光として表示素子３１に出射する。なお、従来の構成である表示素子に近い第１のバックライトの第１の導光板２上に出射角度を調整する部材を配置し、第１のバックライトを点灯することで、出射角度が狭い光を出射させようとすると、第１の導光板２の背面２ｃで拡散される光が多く、透過率が低下してしまうが、本発明のように表示素子３１から遠い第２の光源ユニット２０上に視野角調整フィルム１６を配置することにより、第１の導光板２の背面２ｃからの光拡散を抑え、透過率を向上することができる。なお、この場合の相対輝度は、図７において、Ｂで示されるように、表示素子３１の表示面３１ａに対し、正面（０°）から出射される輝度が高くなり、角度を有するに従って輝度が急激に低下している。

なお、図６に示すように、第１の光源ユニット１０または第２の光源ユニット２０の両方を点灯した場合は、第１の光源ユニット１０から出射角度の広い光と第２の光源ユニット２０から出射される出射角度が狭い光とが出射されることとなる。図７のＣに示すように両方を点灯することで、出射角度が広い高輝度の光が表示素子３１に入射されるため、表示装置３２の輝度を上げることができる。この場合の相対輝度は、図７において、Ｃで示されるように、表示素子３１の表示面に対し、正面（０°）から出射される輝度が相対的に高くなっているが、相対輝度は全体的に高いことが示されている。

以上説明したとおり、本発明の面状光源装置３０は、第１の光源ユニット１０と第２の光源ユニット２０とで構成され、第１の光源ユニット１０と第２の光源ユニット２０の間に視野角調整フィルム１６を配置したので、表示素子３１近傍に配置した第１の光源ユニット１０のみを点灯することで、出射角度の広い光を表示素子３１に入射させることができ、第２の光源ユニット２０のみを点灯することで、表示素子３１に出射角度が狭い光を入射させ、表示装置３２の視野角を調整することができる。また、表示素子３１から遠い第２の光源ユニット２０上に視野角調整フィルム１６を配置することにより、視野角調整フィルム１６によって調整された光は、ほとんど変更されることなく、第１の光学シート４に入射されるため、第１の導光板２で光拡散することのない、視野角の調整された光の利用効率を向上させることができる。

また、上記の通り、本発明の面状光源装置３０は、第１の光源ユニット１０および、第２の光源ユニット２０の両方を点灯させることによって、出射角度が広く高輝度の面状光源装置３０を提供することができ、光源ユニットに備えた光源の点灯位置を切換えるという簡単な操作方法で面状光源装置３０の出射角度を切換えることができる。

また、本発明においては、第１の光源ユニット１０と第２の光源ユニット２０の間に遮光層を設ける視野角調整フィルム１６を配置し、入射光の角度の制限によって出射角度を調整するので、プリズム等の配置を行うことで発生していた光の干渉がおこることがなくモアレなどの表示品位の低下のない、出射角度が調整できる面状光源装置を提供することができる。なお、表示素子３１として液晶表示パネルを用いる場合、液晶表示パネルの近傍に出射角度を調整する部材を配置してしまうと、液晶表示パネルに形成された信号線や走査線などと干渉してしまい、モアレが発生することがあるが、本発明においては、上記構成により、表示素子３１と視野角調整フィルム１６とは、所定の間隔を持って配置されるため、モアレが発生することはない。

図８、９に本実施の形態１に示す視野角調整フィルム１６の要部断面図を示す。本発明の視野角調整フィルム１６は、遮光層１６ｂを形成させるものであったが、遮光層１６ｂの材料は光を吸収させる材料であれば、種々変更可能である。また、遮光層１６ｂ間のピッチＰを変更することで、出射角度を調整することが可能である。図８（ａ）に示すように、遮光層１６ｂ間のピッチＰをＰ１とし、より垂直方向に近い光を選択することができるようＰ１を狭く形成させることで、さらに出射角度の狭い面状光源装置を提供することができる。また、図８（ｂ）に示すように、出射面に対して垂直方向および垂直方向に対して角度を持った光も選択して通過させることができるよう視野角調整フィルム１６の遮光層１６ｂのピッチＰ２を広く形成させることで、所望の出射角度に調整することができる面状光源装置を提供することができる。さらに、図９に示すように、遮光層１６ｂと基材フィルム１６ａからの垂線とのなす角θ１を調整することで、所望の方向のみの出射角度の調整を行うこともできる。図９に示す視野角調整フィルム１６は、紙面左方向の出射角度を広く、右方向の出射角度を狭くするよう遮光層１６ｂをθ１の角度で傾斜させている。

また、本発明の第１の光源ユニット１０上に配置される第１の光学シート４は入射した光を拡散する拡散機能を備えるもののほか、集光機能を備えるものであってもよい。第１の光源ユニット１０から出射される光を拡散させたい場合は、第１の光学シート４は拡散機能を備えるものを配置する。また、第１の光源ユニットより出射される光を集光させたい場合は、第１の光学シート４は集光機能を備えるものを配置する。また、第１の光学シート４は偏光反射する機能を備えていてもよい。第１の光源ユニット１０から出射される光を所望の制御を行うよう、第１の光学シート４の機能は適宜選択することができる。

実施の形態２.
図１０は本発明による他の実施の形態における面状光源装置の分解斜視図である。実施の形態１においては、視野角調整フィルム１６を１枚配置することで、面状光源装置３０を形成させたが、視野角調整フィルム１６の枚数は複数でもよい。本実施の形態２においては図１０に示すように、視野角調整フィルムを複数配置させたところのみが実施の形態１と異なることであり、その他の作用効果は実施の形態１と同様である。

図１０において、第１の光源ユニット１０と第２の光源ユニット２０との間に、視野角調整フィルム１６上に、他の視野角調整フィルム１７を配置して、視野角調整フィルムを２枚配置する構成とする。視野角調整フィルム１６は上下方向の一端面に平行である遮光層１６ｂを形成している構造のものを用いているが、視野角調整フィルム１７は左右方向の一端面に平行である遮光層１７ｂを形成している。図１１にこの視野角調整フィルム１６、１７の要部拡大図を示す。図１１に示すように、視野角調整フィルム１６、１７の配置は、視野角調整フィルム１６、１７の遮光層１６ｂと１７ｂとがＺ方向から見て略直交するように配置する。実施の形態１の第１の光源ユニット１０においては、視野角調整フィルム１６で調整される光は水平方向のうち、左右方向の一方の方向の光Ｌ２４みであったが、このように視野角調整フィルム１６上に視野角調整フィルム１７を配置し、第２の光源ユニット２０を点灯させることで、左右方向Ｌ２４および上下方向の光Ｌ２５の２方向において、狭い出射角度に調整した光を面状光源装置３０より出射することができる。

なお、本実施の形態では、異なる方向に遮光層を形成している視野角調整フィルム１６、１７を２枚配置したが、１枚の視野角調整フィルムに異なる方向の遮光層を設ける構造であっても同様の効果を得ることができる。１枚の視野角調整フィルムとすることで、光のロスがなくなり、２枚の視野角調整フィルム１６、１７を配置する構成と比較して高い輝度の面状光源装置とすることができる。

図１２に本実施の形態２の変形例を示す。図１２は実施の形態２である視野角調整フィルムの要部構成を示す正面図である。本実施の形態２で用いた視野角調整フィルム１６、１７は水平方向のうち、左右方向および上下方向に遮光層を延在させる構成であったが、それ以外の方向に遮光層を延在させる視野角調整フィルムを用いることもできる。図１２に示すように、視野角調整フィルム１９に形成される遮光層１９ｂが、視野角調整フィルム１９の遮光層１９ｂを左右方向および上下方向に平行ではなく、視野角調整フィルムの一端面と、遮光層１９ｂとのなす角であるθ２を適宜設定する（０＜θ２＜９０）ことで、視野角調整フィルム１９で調整される光を水平方向のうち、所望の方向より出射させることができ、斜めクロス等、多方向の設定が可能となる。

実施の形態３.
図１３は本発明の実施の形態３における面状光源装置の断面図である。実施の形態１および実施の形態２において、第２の光源ユニット２０に第２の光源１１として線状光源を第２の導光板１２の入射面１２ａに沿って対向するように２本配置したが、本実施の形態３においては、第２の光源ユニット２０に配置する線状光源を複数本用いる直下型の光源ユニット２１としてもよい。本実施の形態３においては、第２の光源ユニットを直下型の光源ユニット２１としたところのみが実施の形態１および２と異なることであり、その他の作用効果は実施の形態１および２と同様である。

図１３において、第２の光源ユニット２１は、開口部５ａを有する筐体５の内部に複数の線状光源６を配置している。筐体５の内面で光源近傍には、光源の光を反射させる材料を用いることで開口部５ａに向けて光を出射させる。また、開口部５ａには光を拡散させる拡散シート７を配置し、線状光源６近傍が明るくなるという輝度ムラを防止する。さらに拡散シート７上に第２の光学シート１５を配置させることで、拡散シート７から入射した光を出射面に垂直な方向に変更させることができる。また、第２の光学シート１５上であって、第１の面状光源１０と第２の光源ユニット２１との間には視野角調整フィルム１６が配置されている。なお、拡散シート７は集光させる機能を兼ね備えた拡散シートを複数枚配置させることで、光が拡散するため輝度ムラを防止するとともに、光を集光させることができ、拡散シート７の出射面方向に垂直な方向に光の方向を制御することができる。また、拡散シート７は複数の線状光源６からの光をより拡散させるために、厚みを持った拡散板としてもよい。

上記の通り、実施の形態３においては、第２の光源ユニットを直下型の光源ユニット２１とすることで、第２の光源ユニット２１からの輝度が向上するため、視野角調整フィルム１６から出射する出射角度が狭い光の輝度を高くすることができる。また、第１の光源ユニット１０と第２の光源ユニット２１を両方点灯させる際も輝度を高くすることができる。

また、本実施の形態３において、第２の光源ユニット２１の輝度を上げるために、直下型の光源ユニットを備える構造としたが、導光板を用いる構造で輝度を上げるために、矩形状の導光板の４側面（入射面）に線状光源を配置してもよいし、Ｌ字型、コの字型の線状光源を配置してもよい。さらに線状光源であるＣＣＦＬ（冷陰極管）を用いず、ＬＥＤ（点光源）などの指向性を持つ光源や有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子を用いてもよい。本発明の面状光源装置は、光源の配置位置や種類にとらわれるものではなく、種々変更可能である。

また、第１の導光板２および第２の導光板１２の出射面および／または、背面に所定のパターンを形成させる。このパターンに入射する光を拡散させて、出射面から出射させることができる。本パターンの形状及び大きさなどを適宜設定することで、所望の輝度分布を調整することが可能である。

本発明を実施するための実施の形態１における面状光源装置の分解斜視図である。 図１の面状光源装置を組み立てた場合に、矢視Ｉ−Ｉ方向から見た面状光源装置の断面図である。 図２に示す面状光源装置の要部断面図である。 図１の第１の光源ユニットを点灯した場合の光路を示す模式図である。 図１の第２の光源ユニットを点灯した場合の光路を示す模式図である。 は第１の光源ユニットおよび第２の光源ユニットを同時に点灯した場合の光路を示す模式図である。 図１に示す面状光源装置を点灯した場合の表示装置における視野角特性を測定した結果を示したものである。 本発明の実施の形態１を示す要部断面図である。 本発明の実施の形態１を示す要部断面図である。 本発明の実施の形態２における面状光源装置の分解斜視図である。 本発明の実施の形態２を示す視野角調整フィルム要部拡大図である。 本発明の実施の形態２を示す視野角調整フィルムの要部構成を示す正面図である。 本発明の実施の形態３における面状光源装置の断面図である。

符号の説明

１ 第１の光源、２ 第１の導光板、 ３ リフレクタ、 ４ 第１の光学シート、 ７ 拡散シート、１０ 第１の光源ユニット、１１ 第２の光源、 １２ 第２の導光板、 １３ リフレクタ、 １４ 反射シート、 １５ 第２の光学シート、 １６、１７ 視野角調整フィルム、 １６ａ 遮光層、１６ｂ 透過層、 １７ｂ 遮光層、 ２０ 第２の光源ユニット、３０ 面状光源装置、 ３１ 表示素子、 ３２ 表示装置。

Claims (8)

1. 光を出射面から出射させるための第１の導光板、この第１の導光板の側面に近接して配置された第１の光源、前記第１の導光板の前記出射面と対向する位置に光を拡散または集光する第１の光学シートを備えた第１の光源ユニットと、
   光を出射面から出射させるための第２の導光板、この第２の導光板の側面に近接して配置された第２の光源を備えた第２の光源ユニットと、
   前記第２の光源ユニットの出射面に対向する位置に前記第１の光源ユニットが配置され、
   前記第１の光源ユニットと前記第２の光源ユニットとの間に前記第２の光源ユニットより出射する光の出射角度を調整する視野角調整フィルムとを備えた面状光源装置。
2. 光を出射面から出射させるための導光板、この導光板の側面に近接して配置された第１の光源、前記導光板の前記出射面と対向する位置に光を拡散または集光する第１の光学シートを備えた第１の光源ユニットと、
   開口部を備えた筐体、該開口部に配設され入射した光を拡散する拡散シート、前記筐体内に設けられた複数の光源を備えた第２の光源ユニットと、
   前記第２の光源ユニットの出射面に対向する位置に前記第１の光源ユニットが配置され、
   前記第１の光源ユニットと前記第２の光源ユニットとの間に前記拡散シートより出射する光の出射角度を調整する視野角調整フィルムとを備えた面状光源装置。
3. 前記第２の光源ユニットの出射面に対向する位置に配置され、前記光源ユニットから出射された光の方向を前記第２の光源ユニットの出射面に対して略垂直となるよう方向が変更されて前記視野角調整フィルムに光を入射する第２の光学シートをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の面状光源装置。
4. 前記視野角調整フィルムは、該視野角調整フィルムの一端面に平行に形成される遮光層と、透過層とが連続して交互に形成されており、前記視野角調整フィルムに入射する光のうち、前記透過層を透過する光と、前記遮光層に入射する光とにより、出射角度を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の面状光源装置。
5. 前記視野角調整フィルムを少なくとも２枚備え、前記第１の光源ユニットの出射面において、一方の前記視野角調整フィルムに形成されている遮光層を左右方向に平行となるよう配置し、他方の前記視野角フィルムに形成されている遮光層を上下方向に平行となるよう配置することを特徴とする請求項４記載の面状光源装置。
6. 光を出射面から出射させるための第１の導光板、この第１の導光板の側面に近接して配置された第１の光源、前記第１の導光板の前記出射面と対向する位置に光を拡散または集光する第１の光学シートを備えた第１の光源ユニットと、
   光を出射面から出射させるための第２の導光板、この第２の導光板の側面に近接して配置された第２の光源を備えた第２の光源ユニットと、
   前記第２の光源ユニットの出射面に対向する位置に第１の光源ユニットが配置され、
   前記第１の光源ユニットと第２の光源ユニットとの間に前記第２の光源ユニットから出射する光の出射角度を調整する視野角調整フィルムとを備えた面状光源装置の点灯方法であって、
   前記面状光源装置から狭い出射角度の光を出射させる場合は、前記第２の光源ユニットのみを点灯し、
   前記面状光源装置から広い出射角度の光を出射させる場合は、前記第１の光源ユニットのみもしくは前記第１の光源ユニットおよび第２の光源ユニットの両方を点灯することを特徴とする面状光源装置の点灯方法。
7. 光を出射面から出射させるための導光板、この導光板の側面に近接して配置された第１の光源、前記導光板の前記出射面と対向する位置に光を拡散または集光する第１の光学シートを備えた第１の光源ユニットと、
   開口部を備えた筐体、該開口部に配設され入射した光を拡散する拡散シート、前記筐体内に設けられた複数の光源を備えた第２の光源ユニットと、
   前記第２の光源ユニットの出射面に対向する位置に第１の光源ユニットが配置され、
   前記第１の光源ユニットと第２の光源ユニットとの間に前記拡散シートより出射する光の出射角度を調整する視野角調整フィルムとを備えた面状光源装置の点灯方法であって、
   前記面状光源装置から狭い出射角度の光を出射させる場合は、前記第２の光源ユニットのみを点灯し、
   前記面状光源装置から広い出射角度の光を出射させる場合は、前記第１の光源ユニットのみもしくは前記第１の光源ユニットおよび第２の光源ユニットの両方を点灯することを特徴とする、面状光源装置の点灯方法。
8. 前記請求項１乃至５のいずれか１項に記載の面状光源装置の出射面に表示素子を備えたことを特徴とする表示装置。

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