JP2010073574A - 面光源装置及び表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のブロック単位で表示画面内の輝度を変化させる場合に、明暗のムラを確実に抑えること。
【解決手段】側面が鋸刃形状に形成された複数の板状の導光部材３６０から構成され、隣接する導光部材３６０の鋸刃形状の側面が互いに噛み合うように面方向に接続されてなる導光板３５０と、導光部材３５０のそれぞれに向けて光を出射する複数の発光ダイオード３３０と、を備える。この構成により、複数のブロック単位で表示画面内の輝度を変化させた場合に、明暗のムラを確実に抑えることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、面光源装置及び表示装置に関する。
従来、例えば下記の特許文献１に記載されているように、表示装置の拡散板上における導光ブロックの境界に倣う輝度低下の影響を緩和することを目的とした面状光源装置が知られている。
また、下記の特許文献２、特許文献３に記載されているように、表示画面を複数のブロックに分割し、その分割されたブロック単位でバックライト輝度を入力画像信号に応じて変化させる技術が知られている。特許文献２，３では、バックライト輝度を入力画像信号に応じて変化させることにより、低消費電力および表示輝度のダイナミックレンジ拡大を提案している。
特開２００７−２０６３９８号公報 特開２００５−１７３２４号公報 特開平１１−１０９３１７号公報
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、タイル状に配置された導光ブロックを備えているが、特許文献２，３に記載されているような入力画像信号に応じてブロック単位で輝度を変化させることは想定していない。従って、一部の導光ブロックのみを発光させる等の手法によりブロック単位で輝度を変化させた場合、発光している導光ブロックと発光していない導光ブロックとの境界で輝度が急激に変化してしまい、輝度の明暗にムラが生じるという問題が発生する。
このため、特許文献１に記載された技術では、ブロック単位でバックライト輝度を変化させた場合に、輝度の明暗ムラが発生してしまうため、明暗のコントラストが表示画面の全域で滑らかに変化するような上質な画像を提供することは困難である。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、複数のブロック単位で表示画面内の輝度を変化させる場合に、明暗のムラを確実に抑えることが可能な、新規かつ改良された面光源装置及び表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、側面が鋸刃形状に形成された複数の板状の導光部材から構成され、隣接する前記導光部材の鋸刃形状の側面が互いに噛み合うように面方向に接続されてなる導光板と、前記導光部材のそれぞれに向けて光を出射する複数の発光素子と、を備える面光源装置が提供される。
上記構成によれば、導光板は側面が鋸刃形状に形成された複数の板状の導光部材から構成され、隣接する導光部材の鋸刃形状の側面は互いに噛み合うように面方向に接続される。また、複数の発光素子は、導光部材のそれぞれに向けて光を出射する。これにより、発光素子から出射された光が導光部材の面方向に進むと、鋸刃形状の側面に対して大きい入射角で入射するため、導光部材の内部に戻る再帰反射成分を最小限に抑えることが可能となる。従って、隣接する導光部材に確実に光を拡散させることができ、導光板内でのブロック毎に発光量を相違させた場合に、明暗のムラが生じてしまうことを抑止できる。
また、前記導光部材の鋸刃形状の側面は先端が鋭角の複数の突起から構成され、前記突起の頂角が９０°以下であってもよい。
また、前記発光素子は、前記導光板内の複数のブロック毎に発光量が異なるように制御されるものであってもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルと対向するように配置され、側面が鋸刃形状に形成された複数の板状の導光部材から構成され、隣接する前記導光部材の鋸刃形状の側面が互いに噛み合うように面方向に接続された導光板と、前記導光部材のそれぞれに光を出射する複数の発光素子と、を含む面光源と、を備える表示装置が提供される。
上記構成によれば、導光板は、画像を表示する表示パネルに対して対向するように配置される。導光板は側面が鋸刃形状に形成された複数の板状の導光部材から構成され、隣接する導光部材の鋸刃形状の側面は互いに噛み合うように面方向に接続される。また、複数の発光素子は、導光部材のそれぞれに向けて光を出射する。これにより、発光素子から出射された光が導光部材の面方向に進むと、鋸刃形状の側面に対して大きい入射角で入射するため、導光部材の内部に戻る再帰反射成分を最小限に抑えることが可能となる。従って、隣接する導光部材に確実に光を拡散させることができ、導光板内でのブロック毎に発光量を相違させた場合に、明暗のムラが生じてしまうことを抑止できる。
また、前記導光部材の鋸刃形状の側面は先端が鋭角の複数の突起から構成され、前記突起の頂角が９０°以下であってもよい。
また、前記発光素子の発光量は、前記表示パネルに表示される画像に応じて、前記導光板内の複数のブロック毎に制御されるものであってもよい。
本発明によれば、複数のブロック単位で表示画面内の輝度を変化させる場合に、明暗のムラを確実に抑えることが可能な面光源装置及び表示装置を提供することが可能となる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．本発明の一実施形態にかかる表示装置の構成
２．発光ダイオードの近傍の構成
３．導光板の構成
４．導光部材の構成
５．本実施形態の導光部材による光拡散の効果
６．出射促進面を設ける領域について
［１．本発明の一実施形態にかかる表示装置の全体構成］
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像表示装置１００の構成を示す斜視図である。また、図２は、画像表示装置１００の構成を示す断面図であって、図１中の一点鎖線Ｉ−Ｉ’に沿った断面を示している。画像表示装置１００は、筐体１０２の内部に所要の各部が配置されてなる。筐体１０２は、フロントパネル１０４とリアパネル１０６を備えている。フロントパネル１０４とリアパネル１０６は前後で結合されている。
筐体１０２のフロントパネル１０４には、前後に貫通された開口が形成され、該開口を内側から閉塞する位置に画像を表示する表示パネル２００が配置されている。表示パネル２００は、例えば、透過型のカラー液晶パネルを前後から２枚の偏光板で挟みこむことにより構成され、アクティブマトリックス方式で駆動することでフルカラー映像を表示する。表示パネル２００は液晶パネルに限定されるものではなく、本実施形態は面発光光源により裏面から照射される全ての表示パネル２００に適用することができるが、以下の説明では表示パネル２００として液晶パネルを例示する。
筐体１０２の内部には面光源装置（バックライト）３００が配置されている。面光源装置３００は、筐体３０２に所要の各部が配置されてなる。筐体３０２は、熱伝導性の高い金属材料等により、表示装置１００の前後方向に扁平な、前方に開口された箱状に形成されている。筐体３０２の前端部には光学シート３０８と拡散板３２０が取り付けられている。
光学シート３０８は、後述する発光ダイオード３３０から出射された光を屈折させて所定の方向へ導くプリズムシート、偏光方向を変換する偏光方向変換シート等の所定の光学機能を有する各種のシートが層状に配置されて構成されている。
光学シート３０８は拡散板３２０の前面に貼り付けられ、拡散板３２０は発光ダイオード３３０に対向して配置されている。拡散板３２０は発光ダイオード３３０から出射された光を筐体３０２の内部で拡散して表示パネル２００を裏面から照射し、表示パネル２００における輝度バラツキの低減を図る機能を有する。
筐体３０２の底面には、回路基板３１０が配置されている。回路基板３１０には複数の発光ダイオード３３０がマトリクス状に配置されている。
発光ダイオード３３０は、例えば白色の光を出射するものであるが、白色の光を出射するものに限られることはなく、赤色、青色、緑色の光を出射するものであってもよい。例えば、一組の発光ユニットとして構成された、赤色の光を出射する発光ダイオード３３０と青色の光を出射する発光ダイオード３３０と２つの緑色の光を出射する発光ダイオード３３０とがマトリクス状に複数配置されていても良い。このように、発光ダイオード３３０の数及び出射する光の色に関しては任意である。
発光ダイオード３３０よりも表示パネル２００側には、アクリル等の透明な樹脂材料からなる導光板３５０が配置されている。後で詳細に説明するが、本実施形態に係る導光板３５０は、複数の導光部材３６０から構成されている。
発光ダイオード３３０の光を拡散板３２０に直接照射すると、発光ダイオード３３０の点光源の領域が表示画面に現れてしまうが、導光板３５０を介して拡散板３２０を照射することで、表示画面上に点光源の領域が現れてしまうことを確実に抑止できる。また、導光板３５０を介して発光ダイオード３３０の光を拡散板３２０へ照射することで、表示画面上で点光源の領域が生じることを抑止できるため、発光ダイオード３３０と拡散板３２０とを近接させることができ、表示装置１００の薄型化を図ることができる。
図３は、表示装置１００の構成を示す機能ブロック図である。表示装置１００は、カラーフィルタ基板、液晶層などを有する表示パネル２００、表示パネル２００の背面側に配置される面光源装置３００、表示パネル２００及び面光源装置３００を制御する制御部４００、並びに、電源供給部４１０により構成されている。なお、制御部４００、電源供給部４１０については、表示装置１００と一体に構成されていても良いし、表示装置１００とは別体に構成されていても良い。
表示装置１００は、画像信号に対応する原画像を所定の表示領域（表示パネル２００の表示部２０２に対応する領域）に表示する。なお、表示装置１００に入力される入力画像信号は、例えば、６０Ｈｚのフレームレートの画像（フレーム画像）に対応するものである。
表示パネル２００は、面光源装置３００からの白色光を透過させる開口部が複数配列されている表示部２０２を備えている。また、表示パネル２００は、表示部２０２の開口部それぞれに設けられているトランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（不図示））に駆動信号を送出するソースドライバ２０４及びゲートドライバ２０６を備えている。
表示部２０２の開口部を通過した白色光は、カラーフィルタ基板（不図示）上に形成されているカラーフィルタによって赤色、緑色、または青色の光に変換される。この赤色、緑色、および青色の光を発する３つの開口部からなる組が表示部２０２の１画素に対応する。
面光源装置３００は、表示部２０２に対応する発光領域において白色光を発する。面光源装置３００の発光領域は、後述するように、複数のブロック（領域）に分割されており、分割された複数のブロックのそれぞれについて個別に発光が制御される。
制御部４００は、表示輝度算出部４０２、光源制御部４０４、および表示パネル制御部４０６により構成される。表示輝度算出部４０２には、各フレーム画像に対応する画像信号が供給される。表示輝度算出部４０２は、供給された画像信号からフレーム画像の輝度分布を求め、さらにフレーム画像の輝度分布から、ブロックごとに、必要な表示輝度を算出する。算出された表示輝度は、光源制御部４０４及び表示パネル制御部４０６に供給される。
光源制御部４０４は、表示輝度算出部４０２から供給された各ブロックの表示輝度に基づいて、面光源装置３００の各ブロックにおけるバックライト輝度を算出する。そして、光源制御部４０４は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御により、算出されたバックライト輝度となるように、各ブロックの発光ダイオード３３０の発光量を制御する。このように、入力画像信号に応じて面光源装置３００の発光輝度をブロック毎に制御することができるため、表示パネル２００に表示される画像に応じた最適な発光が可能となる。なお、以下の説明では、入力画像信号に応じて面光源装置３００の発光輝度をブロック毎に制御することを分割発光駆動と称する。
また、光源制御部４０４は、バックライト３００内に配置されているセンサによって検出された各ブロックの発光輝度または色度に基づいて、発光輝度または色度の補正を行うための発光制御も行う。ここで、センサは、照度センサまたはカラーセンサなどである。
光源制御部４０４で算出された面光源装置３００の各ブロックのバックライト輝度は、表示パネル制御部４０６に供給される。表示パネル制御部４０６は、表示輝度算出部４０２から供給されるブロック毎の表示輝度と、光源制御部４０４から供給されるブロックごとのバックライト輝度に基づいて、表示部２０２の各画素の液晶開口率を算出する。そして、表示パネル制御部４０６は、算出された液晶開口率となるように、表示パネル２００のソースドライバ２０４およびゲートドライバ２０６に駆動信号を供給し、表示部２０２の各画素のＴＦＴを駆動制御する。また、電源供給部４１０は、表示装置１００の各部に所定の電源を供給する。
［２．発光ダイオードの近傍の構成］
図４は、図２中の領域Ａ１における、発光ダイオード３３０の周辺を拡大して示す断面図である。発光ダイオード３３０は、回路基板３１０上に実装されており、その平面形状はほぼ正方形とされている。発光ダイオード３３０は、発光部３３２と封止樹脂３３４とを備えている。発光ダイオード３３０が発光する光は発光部３３２から出射される。発光部３３２上は、蛍光体を含む透明な封止樹脂３３４によって覆われている。
一方、導光板３５０の発光ダイオード３３０に対向する領域は、導光板３５０の裏面３５２よりも発光ダイオード３３０に向かって突出しており、発光ダイオード３３０との当接面３６４と、半球状の凹状部３６６とが設けられている。当接面３６４は、その輪郭が円形の平面形状とされ、正方形の発光ダイオード３３０の平面形状よりも広い範囲で形成されている。また、凹状部３６６は、当接面３６４の輪郭よりも狭い範囲に設けられている。
発光ダイオード３３０の上面は、４隅の位置で当接面３６４と当接しており、これによって発光ダイオード３３０と導光板３５０との間の間隔が規定されている。また、当接面３６４の内側に凹状部３６６を設けたことにより、発光ダイオード３３０の上面が当接面３５４と当接した状態で、封止樹脂３３４と導光板３５０とが接触しないように構成されている。
凹状部３６６の反対側の面には、凹面３６８が設けられている。後述するように、凹面３６８は、発光ダイオード３３０から出射された光を導光板３５０の面方向に屈折させる機能を有する。当接面３６４、凹状部３６６、及び凹面３６８は、図４中の中心線Ｃを中心軸とする回転対称形状とされている。
回路基板３１０上には、反射シート３１２が設けられている。反射シート３１２を設けたことにより、導光板３５０の裏面３５２から回路基板３１０に向かって漏れた光を導光板３５０側に反射させることができる。また、導光板３５０の裏面３５２には、出射促進面が形成されている。出射促進面は、導光板３５０内で光を拡散させ、拡散板３２０に向かう光の出射を促進する機能を有する。これにより、発光ダイオード３３０から出射された光を効率良く表示パネル２００側へ照射することができる。出射促進面は、裏面３５２に微小な凹凸形状（梨地加工等による散乱ドット）を形成することによって構成することができる。また、裏面３５２に反射膜等を印刷することによって出射促進面を形成しても良い。
［３．導光板の構成］
図５は、導光板３５０及び筐体３０２の構成を示す平面図である。図５に示すように、導光板３５０は、複数の板状の導光部材３６０から構成されている。図５の例では、７２枚の導光部材３６０を配置することで、４６インチの大きさのディスプレイに相当する１枚の導光板３５０が構成されている。導光板３５０は、箱型の筐体３０２の内部に配置されている。
導光板３５０をアクリル等の樹脂材料で一体に構成した場合、導光板３５０と回路基板３１０との熱膨張係数の違いにより、温度変化によって発光ダイオード３３０と導光板３５０とが相対的にずれてしまい、均一な発光に支障が生じる。本実施形態のように、複数の導光部材３６０から導光板３５０を構成することにより、発光ダイオード３３０と導光板３５０（特に後述する凹面３６８）との相対的な位置ずれを抑えることができ、導光板３５０の内部で均一に光を拡散させることができる。また、複数の導光部材３６０から導光板３５０を構成することにより、大きいサイズの導光板３５０であっても容易に製造することができ、製造コストを抑えることができる。
図６は、図５の一部の領域を拡大して示す平面図である。図６に示すように、各導光部材３６０の側端面は鋸刃形状とされており、隣接する導光部材３６０の側端面の鋸刃形状が互いに噛み合うように相補的な形状とされている。これにより、隣接する導光部材３６０の間隙は最小限に抑えられている。
１つの導光部材３６０は、回路基板３１０上の９個の発光ダイオード３３０に対して装着される。各導光部材３６０には、９個の発光ダイオード３３０に対応する当接面３６４、凹状部３６６、及び凹面３６８がそれぞれ設けられている。
［４．導光部材の構成］
図７は、１つの導光部材３６０を示す模式図であって、導光部材３６０の平面形状と、側方からの形状をそれぞれ示している。図７に示すように、導光部材３６０の各辺には鋸刃形状を構成する突起３７４が形成され、突起３７４の先端の角度は４５°程度とされている。また、隣接する突起３７４の間の角度も４５°程度とされている。そして、突起３７４の高さは所定値Ｈに設定されている。このような構成により、隣接する導光部材３６０の突起３７４同士を噛み合わせて、図６のように隣接して配置することが可能である。
また、各導光部材３６０には、導光部材３６０を回路基板３１０（または筐体３０２）に固定するためのネジが挿通されるネジ孔３７０と、先端が拡散板３２０と接触して拡散板３２０との間隔を規定するための突起３７２が設けられている。
図８は、発光ダイオード３３０の発光部３３２から出射された光が導光板３５０内で反射する様子を示す断面図である。図８に示すように、発光部３３２から出射された光は、封止樹脂３３４から放射状に出射され、導光板３５０の内部に入射する。そして、発光部３３２から出射された光は、図８中の実線の経路により、導光板３５０の曲面３６８で反射し、更に導光板３５０の表面３５４及び裏面３５２で反射しながら導光板３５０の面方向に沿って進む。これにより、発光部３３２から出射された光により、導光板３５０の全面を発光させることができ、拡散板３２０が裏面から照射される。また、発光部３３２から出射されて封止樹脂３３４の周辺から導光板３５０に入射した光は、図８中の破線の経路により曲面３６８で屈折され、拡散板３２０の裏面を照射する。これにより、発光ダイオード３３０上の曲面３６８の位置で導光板３５０の発光量が不足してしまうことが抑止される。
図９は、発光ダイオード３３０から出射され、凹面３６８で反射されて面方向に拡がった光が、鋸刃形状の側端面から隣接する導光部材３６０へ伝播する様子を示す平面図である。図９に示すように、導光部材３６０の側端面を鋸刃形状にしたことにより、側端面に向かって拡散した光は、突起３７４の面に対して大きい（浅い）入射角で入射する。これにより、凹面３６８で反射されて面方向に拡がった光が、導光部材３６０の内部に戻る方向に反射してしまうことが抑止される。従って、発光ダイオード３３０から発光された光を隣接する導光部材３６０へ拡散させることができ、光が導光部材３６０の内部に留まることを確実に抑止できる。
これにより、面光源装置３００の発光量を各ブロック毎に相違させて分割発光駆動を行った場合に、ある領域の光量が周囲よりも際立って大きくなってしまうことを抑止できる。従って、光量の大きい領域と光量が少ない領域との間に、光量の急激な変化に起因する境界が生じてしまうことを抑止できる。
例えば、面光源装置３００の発光領域の１ブロックを１つの導光部材３６０として分割発光駆動を行い、特定の導光部材３６０のみを発光させた場合、発光させた特定の導光部材３６０から隣接する導光部材３６０へ光が十分に拡散する。このため、特定の導光部材３６０のみが明るく発光してしまうことが抑えられ、周辺の導光部材３６０との間の光量差に起因してコントラストの境界が生じてしまうことを抑止できる。
このように、本実施形態の構成によれば、分割発光駆動を行った場合に、発光している導光部材３６０から周囲の導光部材３６０へ十分に光を拡散させることが可能となる。従って、発光している導光部材３６０を中心として比較的広い範囲を発光させることができ、発光領域からの距離に応じて緩やかに光量を低下させることが可能となる。そして、分割発光駆動を行った場合に、発光している導光部材３６０の近辺の輝度が周囲の領域に対して顕著に大きくなることを抑止でき、隣接する導光部材３６０との間で輝度の相違による境界が際立ってしまうことを抑えることが可能となる。これにより、分割発光駆動を行った場合に、ブロック毎に発光量の強弱を緩やかに変化させることが可能となり、ブロック毎の発光量の相違に起因してブロック間でコントラストの強弱が際立ってしまうことを抑止することができる。従って、分割発光駆動を行った場合に、表示パネル２００の全面で自然な発光を行うことができる。
突起３７４の先端の角度、及び隣接する突起３７４の間の角度は、９０°以下にすることが望ましい。これにより、突起３７４の側面への光の入射角を大きくすることができ、導光部材３６０の内側への戻り光を最小限に抑えることが可能である。特に、図７のように突起３７４の先端の角度、及び隣接する突起３７４の間の角度を４５°程度とすることで、突起３７４の側面への光の入射角を大きくすることができるとともに、突起３７４の成形も容易に行うことができる。
なお、図９に示すように、隣接する導光部材３６０の側端面の間には、クリアランス（隙間）が設けられている。これにより、温度および湿度変化により導光部材３６０が伸縮した場合に、隣接する導光部材３６０同士が接触してしまうことを抑えることができ、導光部材３６０の干渉、位置ずれ、変形等を抑えることができる。従って、導光板３５０を複数の導光部材３６０から構成した場合に、導光板３５０の線膨張係数と回路基板３１０の線膨張係数との違いに起因する、導光板３５０または回路基板３１０に生じる歪みを抑えることができる。
［５．本実施形態の導光部材による光拡散の効果］
図１０、図１１及び図１２は、本実施形態の導光部材３６０による光拡散の効果を説明するための図である。図１０は、導光板３５０を複数の導光部材３６０から構成した場合に、本実施形態の導光部材３６０と、比較例１、比較例２の導光部材３６０の平面形状を示している。ここで、図１０（Ａ）は比較例１の導光部材３６０を、図１０（Ｂ）は比較例２の導光部材３６０を、図１０（Ｃ）は本実施形態の導光部材３６０を示している。図１０（Ａ）に示すように、比較例１の導光部材３６０は、各導光部材３６０の側端面が直線状に形成されており、隣接する導光部材３６０の側端面では平面同士が対向している。また、図１０（Ｂ）に示すように、比較例２の導光部材３６０は、各導光部材３６０の側端面が曲線で構成される凹凸形状とされており、隣接する導光部材３６０の側端面では曲面同士が対向している。
図１１は、図６に示す領域Ａ２に相当する領域において、領域Ａ２内の中央の１枚の導光部材３６０のみを発光させ、他の導光部材３６０を発光させなかった場合に、輝度の分布を示す特性図である。ここで、図１１（Ａ）は比較例１の場合の特性に対応し、図１１（Ｂ）は比較例２の場合の特性に対応し、図１１（Ｃ）は本実施形態の特性に対応している。図１１において、輝度の単位は［ｃｄ／ｍ２］である。図１１（Ａ）〜（Ｃ）において、９個の領域に分割している線は、導光部材３６０の境界を示している。
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、比較例１及び比較例２では、中央の輝度が３０００［ｃｄ／ｍ２］に達し、周辺に向かって輝度が急激に低下しているため、輝度の勾配が大きくなっている。この特性は、発光している拡散部材３６０の光が側端面で反射して拡散部材３６０の内部に戻ることによって中央の輝度が高くなり、周辺に光が拡散しないことによって生じたものである。このように、比較例１、比較例２の場合は、側端面への光の入射角が本実施形態よりも小さくなるため、側端面で反射して導光部材３６０の内部に戻る光量が多くなり、隣接する導光部材３６０への拡散が不十分となる。このため、隣接する導光部材３６０との間でコントラストの相違に起因する境界が生じてしまい、
ブロック毎に明暗のムラが生じてしまう。
一方、図１１（Ｃ）に示すように、本実施形態では、中央の輝度は２０００［ｃｄ／ｍ２］程度に低下しており、周辺に向かって緩やかに輝度が低下している。このように、本実施形態の構成によれば、導光部材３６０の側端面を鋸刃形状としたため、発光している拡散部材３６０の光が周辺の拡散部材３６０へ拡散し易くなり、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）の場合と比較すると輝度の勾配が緩やかになる。従って、発光している領域から周辺に向かって徐々に輝度を低下させることができ、発光領域と発光していない領域との間でコントラスト差に起因する境界が際立ってしまうことが抑止される。
図１２は、図１１の比較例２と本実施形態の特性において、導光部材３６０のＸ方向の位置（図６参照）と、輝度との関係を示す特性図である。図１２において、横軸は導光部材３６０のＸ方向の位置を示しており、縦軸は輝度を示している。また、横軸に示す距離Ｂは、導光部材３６０の１辺の長さを表している。また、特性Ｐ１は比較例２で全ての導光部材３６０を発光させた場合の特性を示しており、特性Ｐ２は比較例２で領域Ａ２に相当する領域の中央の１つの導光部材３６０のみを発光させた場合の特性を示している。また、特性Ｑ１は本実施形態において全ての導光部材３６０を発光させた場合の特性を示しており、特性Ｑ２は本実施形態において領域Ａ２に相当する領域の中央の１つの導光部材３６０のみを発光させた場合の特性を示している。
図１２に示すように、全ての導光部材３６０を発光させた場合、特性Ｐ１と特性Ｑ１を比較すると、本実施形態では隣接する導光部材３６０への光の拡散が促進されるため、本実施形態の方が比較例２よりも輝度がより均一になる結果が得られた。
また、中央の１枚の導光部材３６０のみを発光させた場合、特性Ｐ２と特性Ｑ２を比較すると、本実施形態では、発光している導光部材３６０の範囲の中心から離れるに従って輝度が緩やかに低下するが、比較例２では中心から急激に輝度が低下している。また、発光している導光部材３６０の中心の輝度は、本実施形態よりも比較例２の方が高くなっている。従って、本実施形態によれば、発光している導光部材３６０の中心から周囲に向かって緩やかに輝度を低下させることができ、発光している導光部材３６０と周辺の導光部材３６０との間にコントラストの相違に起因する境界が生じてしまうことを確実に抑止できる。
図１３は、比較例１において、導光部材３６０の面方向に拡がった光が側端面で反射する様子を示す模式図である。また、図１４は、比較例２において、導光部材３６０の面方向に拡がった光が側端面で反射する様子を示す模式図である。図１３及び図１４に示すように、比較例１及び比較例２の場合は、側端面への光の入射角が本実施形態よりも小さくなるため、側端面で反射して導光部材３６０の内部に戻る再帰反射成分が多くなり、隣接する導光部材３６０への拡散が不十分となる。一方、本実施形態では、図９に示すように、
側端面に向かって拡散した光は、突起３７４の面に対して大きい（浅い）入射角で入射するため、導光部材３６０の内部に戻る再帰反射成分は最小限に抑えられる。従って、発光ダイオード３３０から発光された光を隣接する導光部材３６０へ拡散させることができ、光が導光部材３６０の内部に留まることを確実に抑止できる。
［６．出射促進面を設ける領域について］
上述したように、導光板３５０の裏面には、出射促進面が設けられる。図１５は、導光部材３６０の裏面の全面に出射促進面を設けた場合を示している。また、図１６は、鋸刃形状を構成する突起３７４を除いた領域で、導光部材３６０の裏面に出射促進面を設けた場合を示している。図１５及び図１６において、ハッチングで示した領域が出射促進面の領域である。
このように、出射促進面は、導光部材３６０の裏面の全面に設けても良いし、鋸刃形状を構成する突起３７４を除いた領域に設けても良い。隣接する導光部材３６０の間にはクリアランスが設けられるため、クリアランスの部分で拡散板３２０への光の出射が促進される。従って、図１６に示すように、突起３７４の部分での構成の出射を抑えるため、突起３７４の領域には出射促進面を設けなくても良い。
以上説明したように本実施形態によれば、導光部材３６０の側端面を鋸刃形状にしたことにより、側端面に向かって拡散した光は、突起３７４の面に対して大きい入射角で入射する。これにより、導光部材３６０の面方向に拡がった光が、側端面で反射して導光部材３６０の内部に戻ってしまうことを抑止できる。従って、発光ダイオード３３０から発光された光を隣接する導光部材３６０へ拡散させることができ、光が導光部材３６０の内部に留まることを確実に抑止できる。これにより、面光源装置３００の発光量を各ブロック毎に相違させて分割発光駆動を行った場合に、光量の多い領域と光量が少ない領域との間に、光量の急激な変化に起因する境界が生じてしまうことを抑止でき、輝度の明暗のムラを確実に抑えることが可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明の一実施形態にかかる表示装置の構成を示す斜視図である。 画像表示装置の構成を示す断面図であって、図１中の一点鎖線Ｉ−Ｉ’の沿った断面を示す断面図である。 表示装置の構成を示す機能ブロック図である。 図２中の領域Ａ１における、発光ダイオードの周辺を拡大して示す断面図である。 導光板及び筐体の構成を示す平面図である。 図５の一部の領域を拡大して示す平面図である。 １つの導光部材を示す模式図であって、導光部材の平面形状と、側方からの形状をそれぞれ示す模式図である。 発光ダイオードの発光部から出射された光が導光板内で反射する様子を示す断面図である。 発光ダイオードから出射され、凹面で反射されて面方向に拡がった光が、鋸刃形状の側端面から隣接する導光部材へ伝播する様子を示す平面図である。 本実施形態の導光部材による光拡散の効果を説明するための図である。 本実施形態の導光部材による光拡散の効果を説明するための図である。 本実施形態の導光部材による光拡散の効果を説明するための図である。 比較例１において、導光部材３６０の面方向に拡がった光が側端面で反射する様子を示す模式図である。 比較例２において、導光部材３６０の面方向に拡がった光が側端面で反射する様子を示す模式図である。 導光部材の裏面の全面に出射促進面を設けた場合を示す模式図である。 鋸刃形状を構成する突起を除いた領域で、導光部材の裏面に出射促進面を設けた場合を示す模式図である。
符号の説明
１００ 表示装置
２００ 表示パネル
３００ 面光源装置
３３０ 発光素子
３５０ 導光板
３６０ 導光部材
３７４ 突起

Claims (6)

  1. 側面が鋸刃形状に形成された複数の板状の導光部材から構成され、隣接する前記導光部材の鋸刃形状の側面が互いに噛み合うように面方向に接続されてなる導光板と、
    前記導光部材のそれぞれに向けて光を出射する複数の発光素子と、
    を備える面光源装置。
  2. 前記導光部材の鋸刃形状の側面は先端が鋭角の複数の突起から構成され、前記突起の頂角が９０°以下である、請求項１に記載の面光源装置。
  3. 前記発光素子は、前記導光板内の複数のブロック毎に発光量が異なるように制御される、請求項１に記載の面光源装置。
  4. 画像を表示する表示パネルと、
    前記表示パネルと対向するように配置され、側面が鋸刃形状に形成された複数の板状の導光部材から構成され、隣接する前記導光部材の鋸刃形状の側面が互いに噛み合うように面方向に接続された導光板と、前記導光部材のそれぞれに光を出射する複数の発光素子と、を含む面光源と、
    を備える表示装置。
  5. 前記導光部材の鋸刃形状の側面は先端が鋭角の複数の突起から構成され、前記突起の頂角が９０°以下である、請求項４に記載の表示装置。
  6. 前記発光素子の発光量は、前記表示パネルに表示される画像に応じて、前記導光板内の複数のブロック毎に制御される、請求項４に記載の表示装置。
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