JP2010102906A - 面状光源及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 面状光源及び液晶表示装置において、導光板の暗部や導光板間の暗部を低減すると共に、使用する光源の個数を削減して点灯ばらつきや部材コストの増大を抑制すること。
【解決手段】 ＬＥＤ光源２と、該ＬＥＤ光源２から入射されて導光した光を光路変換して上面である主面側から面状に出射する多角形状の導光板３と、を備えたライトユニット４が、互いに導光板３を隣接状態にして複数列並べられて構成され、ＬＥＤ光源２が、導光板３の少なくとも一つの角部に設置され、導光板３のＬＥＤ光源２が配された角部に、ＬＥＤ光源２の光出射面に対向した入光面部が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示パネルなどを照明する面状光源及びこれを備えた液晶表示装置に関する。

薄型テレビジョン装置や薄型モニター等の大型ディスプレイには、画像表示のための液晶表示装置が広く採用されている。この液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射して表示画面の輝度を高めるバックライトユニットが用いられている。
上記バックライトユニットとしては、導光板と、該導光板の側端面（サイドエッジ面又は端面とも称す）に配置させたＬＥＤ等の光源と、を備え、光源からの光を導光して主面全体から液晶表示パネルに向けて出射させているものが多く採用されている。

近年、液晶テレビジョン装置の大型化に伴って、その軽量化や薄型化がさらに要望されているが、バックライト方式では混色性や輝度ムラが厚みと反比例の関係となり、薄型化が困難であった。また、サイドエッジ面に光源を配した導光板を用いたバックライトユニットであって、大型の導光板を作製する方法として射出成形方式を採用した場合、大面積でかつ薄型のものを作製する際に、形状全体に樹脂が転写、充填され難いという限界があった。また、樹脂を十分に充填するためには、成型機を大型化し、射出圧力を上げることで解決される場合もあるが、大型の成型機は設備費用の多大なコストがかかるため、製品コスト的に採用が難しい。

このため、複数の導光板を並べて大型の導光板とする技術も提案されているが、導光板の側端面に点光源であるＬＥＤ光源を配置した場合、図９に示すように、ＬＥＤ光源１０１の指向性により、導光板１０２のＬＥＤ光源１０１間に暗部Ｄが生じてしまう。
この対策として例えば、従来、特許文献１では、図１０に示すように、導光板１０２の端面における入光部にＲ形状やプリズム形状の凹凸部１０２ａを形成して、ＬＥＤ光源１０１から入射された光を広げて暗部Ｄを低減させた導光板が開示されている。

特開２００５−２２８７１８号公報（特許請求の範囲、図２、図８）

しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
上述したように、導光板の側端面に点光源であるＬＥＤ光源を配置した場合、ＬＥＤ光源の指向性により暗部が生じてしまうため、特許文献１に記載の技術のように、導光板の側端面における入光部にＲ形状やプリズム形状の凹凸部を形成しているが、その場合でも凹凸部による光の広がりに限界があることから、ＬＥＤ光源間の暗部を完全に無くすことができない。すなわち、導光板の側端面にＬＥＤ光源を設置した場合は、理想的には広がり角１８０°の光を側端面から入射させることで、暗部の発生を防ぐことができるが、ＬＥＤ光源は通常、広がり角が１８０°未満の指向性を有しているため、ＬＥＤ光源間に暗部が生じてしまう。
また、暗部の領域を少なくするためには、複数のＬＥＤ光源を一つの端面に配置して互いの間隔をできるだけ狭める必要がある。このため、一つの導光板に対して複数のＬＥＤ光源が必要になり、全体の輝度分布が各ＬＥＤ光源の点灯ばらつきの影響を受けてしまうと共に、部品コストが増大してしまう不都合があった。
さらに、複数のＬＥＤ光源を導光板の端面に配置する場合、複数のＬＥＤ光源を実装した基板や放熱板が端面側に設置されるため、ＬＥＤ光源を配した導光板の端面と隣接する他の導光板の端面との間に暗部が生じてしまう不都合があった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、導光板の暗部や導光板間の暗部を低減すると共に、使用する光源の個数を削減して点灯ばらつきや部材コストの増大を抑制することができる面状光源及び液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の面状光源は、光源と、該光源から入射されて導光した光を光路変換して上面である主面側から面状に出射する多角形状の導光板と、を備えたライトユニットが、互いに前記導光板を隣接状態にして複数列並べられて構成され、前記光源が、前記導光板の少なくとも一つの角部に設置され、前記導光板の前記光源が配された前記角部に、前記光源の光出射面に対向した入光面部が形成されていることを特徴とする。

この面状光源では、光源が、導光板の少なくとも一つの角部に設置され、導光板の光源が配された角部に、光源の光出射面に対向した入光面部が形成されているので、角部の入光面部に入射された光は、１８０°よりも狭い角度である角部を基点として導光板全体に広がって導光されるため、指向性を有する光源でも暗部の発生を低減することができる。また、光源を角部にだけ配すればよいので、導光板の端面に光源を複数配する場合よりも、各光源の点灯ばらつきの影響を受けることが少なくなると共に、光源の個数を削減でき、部材コストの低減を図ることができる。特に、一つの角部にのみに光源を設置する場合は、１灯の光源だけで済み、点灯ばらつきの影響を受けず、部材コストをより低減することができる。また、導光板の角部に光源が配されるので、隣接する導光板の側端面間には光源及びその実装基板等による暗部が生じず、面状光源全体としての見栄えが向上する。

また、本発明の面状光源は、前記導光板が、略正方形状又は略長方形状とされていると共に複数の縦列及び横列からなるマトリクス状に配置され、互いに隣接する４つの前記導光板において、互いに近接して突き合わされた４つの前記角部のうち一つにのみに前記光源が設置されるように互いの向きを変えて前記導光板が配列されていることを特徴とする。すなわち、この面状光源では、互いに隣接する４つの導光板において、互いに近接して突き合わされた４つの角部のうち一つにのみに光源が設置されるように互いの向きを変えて導光板が配列されているので、一つの角部に配した光源の背面側を他の三つの角部からの照射光で照明して輝度を補うことで、互いの角部を突き合わせた領域における輝度ムラを抑制することができる。
さらに、導光板が、略正方形状又は略長方形状とされていると共に複数の縦列及び横列からなるマトリクス状に配置されているので、導光板別に光源を部分駆動する部分輝度コントロールによって、いわゆるローカルディミングを容易に具現させることができる。例えば、ローカルディミングとして、液晶表示パネルに表示される画像の輝度やコントラスト等に応じて、バックライトの輝度を制御し、液晶表示パネルに入力される画像データに基づいてバックライトの輝度を導光板毎に場所的及び時間的に制御して明るさを調整することで、消費電力の低減及びコントラストや動画追従性等を向上させることが可能になる。

さらに、本発明の面状光源は、一定方向の列に並ぶ前記導光板が、隣接する他の列の前記導光板と異なる前記角部に前記ＬＥＤ光源を配し、互いに異なる向きに前記ＬＥＤ光源の光出射面を配していることを特徴とする。すなわち、この面状光源では、一定方向の列に並ぶ導光板が、隣接する他の列の導光板と異なる角部にＬＥＤ光源を配し、互いに異なる向きにＬＥＤ光源の光出射面を配しているので、隣接する列毎に光の入射方向が異なり、隣接する列同士で輝度分布の高低が相違し、輝度が平均化されて全体として良好な輝度均一性を得ることができる。

また、本発明の面状光源は、前記導光板の前記角部に、前記光源を収納可能な収納用凹部が形成されていることを特徴とする。すなわち、この面状光源では、導光板の角部に、光源を収納可能な収納用凹部が形成されているので、角部に配した光源が収納用凹部内に収納されて、隣接する他の導光板の邪魔にならず、互いの導光板を近接させて配列させることができる。また、光源の光軸方向に出射される光だけでなく、光源の両側に向けて出射される光も収納用凹部の内面を介して効率的に導光板内に入射させることができ、輝度の向上を図ることができる。

さらに、本発明の面状光源は、前記光源が、個別の実装基板に設置され、前記導光板の前記角部に、前記収納用凹部に前記光源を収納させた状態で前記実装基板を差し込み可能な基板用溝部が形成されていることを特徴とする。すなわち、この面状光源では、導光板の角部に、収納用凹部に光源を収納させた状態で実装基板を差し込み可能な基板用溝部が形成されているので、予め実装基板に光源を実装させた状態で基板用溝部に実装基板を差し込むだけで、光源を角部に位置決め固定でき、光源の実装工程が容易になる。

また、本発明の面状光源は、互いに隣接する前記導光板の側端面が、それぞれ前記主面に対して傾斜していることを特徴とする。
従来、導光板を隣接させて複数配列させる際に、導光板同士を近接させて配置するが、実装上の固定方法、組み付け誤差、材厚及び熱膨張等を考慮して隣接する導光板の間隔を一定のクリアランスに設定して互いに端面を突き合わせている。この際、隣接する導光板の端面同士が、主面に対して垂直な面とされていると、内部を導光される光が垂直な端面で内側に反射されて端面から主面側外部に出射され難いため、隣接する端面間の隙間が暗部となる不都合があった。このため、隣接する導光板の間に線状の輝度低下部分が発生し、見栄えが悪くなるという不都合があった。
そこで、本発明の面状光源では、互いに隣接する導光板の側端面が、それぞれ主面に対して傾斜しているので、側端面から外部に光が出射され易くなり、側端面同士の隙間における輝度が向上する。したがって、隣接する側端面近傍の輝度が補正されて輝度低下が抑制され、全体の見栄えが改善される。また、導光板間の輝度が向上するので、導光板同士の間隔を従来よりも広く設定することができ、固定方法、組み付け誤差、材厚、熱膨張等を考慮した余裕のある設計が可能になる。

本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの裏面側に配された上記本発明の面状光源と、を備えていることを特徴とする。すなわち、この液晶表示装置では、上記本発明の面状光源を備えているので、装置全体の薄型化が可能で、かつ暗部が低減されて輝度均一性の高い照明により高品質な画像表示が得られる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る面状光源によれば、光源が、導光板の少なくとも一つの角部に設置され、導光板の光源が配された角部に、光源の光出射面に対向した入光面部が形成されているので、指向性を有する光源でも暗部の発生を低減することができると共に、光源を角部にだけ配すればよいので、光源の点灯ばらつきの影響を受けることが少なく、部材コストの低減を図ることができる。
したがって、大型成型機や金型加工が不要で、簡単かつ低コストに作製可能な小型サイズの導光板を複数設置することで、大型サイズを実現できると共に、少ない光源数で暗部の発生を低減し、見栄えの良好な面状光源を得ることができる。また、この面状光源を備えた液晶表示装置によれば、見栄えの良好な大面積の画像表示を低コストで得ることができる。

以下、本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の第１実施形態を、図１から図３に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

本実施形態における面状光源１は、液晶表示装置のバックライトユニットであって、図１から図３に示すように、ＬＥＤ光源（光源）２と、該ＬＥＤ光源２から入射されて導光した光を光路変換して上面である主面３ａ側から面状に出射する上面視で略正方形状の導光板３と、を備えた複数のライトユニット４が、互いに導光板３を隣接状態にして複数列並べられて構成されている。

上記ＬＥＤ光源２は、上面視で略正方形状に形成された導光板３の４つの角部３ｂのうち一つの角部３ｂに設置されている。
また、この導光板３の角部３ｂには、ＬＥＤ光源２を収納可能な矩形状の収納用凹部３ｃが形成されている。
さらに、導光板３のＬＥＤ光源２が配された角部３ｂには、ＬＥＤ光源２の光出射面２ａに対向した平面状の入光面部３ｄが収納用凹部３ｃ内に形成されている。

上記ＬＥＤ光源２から導光板３に入射されて導光される光の広がり角θは、ＬＥＤ光源２が配される角部３ｂの角度以上に設定されている。すなわち、本実施形態の導光板３の角部３ｂは、９０°であるので、入光面部３ｂを基点として導光板３内で広がる光の広がり角θは、９０°以上に設定される。このように、角部３ｂの角度以上の広がり角θで入光面部３ｂを基点として光が導光されることで、角部３ｂから十分に光が広がって暗部を生じさせないと共に導光板３の輝度を向上させることができる。なお、ＬＥＤ光源２自体の光の放射角度は、空気の屈折率及び導光板３の屈折率による光の屈折を考慮して、導光板３内における光の上記広がり角θが所望の角度となるように設定される。

上記導光板３は、複数の縦列及び横列からなるマトリクス状に配置されている。本実施形態では、図１において、縦８列及び横４列にライトユニット４が並べられている。なお、大型サイズのバックライトで主流の縦横比である１６：９となるように、導光板３の形状及び設置枚数を決定しても構わない。

また、マトリクス状に配列された導光板３のうち、互いに隣接する４つの導光板３において、互いに近接して突き合わされた４つの角部３ｂのうち一つにのみにＬＥＤ光源２が設置されるように互いの向きを変えて各導光板３が配列されている。
すなわち、図１における左上で互いに隣接して配列された４つの導光板３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを例にして具体的に説明すると、互いに近接して突き合わされた４つの角部３ｂのうち導光板３Ａの角部３ｂにのみにＬＥＤ光源２は設置されており、他の導光板３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの角部３ｂには、ＬＥＤ光源２は設置されていない。このように、互いに４つの角部３ｂが突き合わされた全ての箇所において、一つの角部３ｂだけにＬＥＤ光源２が配されるよう、各導光板３の向きが設定されている。

また、図１の縦方向の列に並ぶ導光板３は、隣接する他の列の導光板３と異なる角部３ｂにＬＥＤ光源２を配し、互いに異なる向きにＬＥＤ光源２の光出射面２ａを配している。例えば、図１の左端の縦列（左から１列目）では、導光板３の右下の角部３ｂにＬＥＤ光源２が配されて斜め左上方向に向けて光が入射されるのに対し、その右隣の縦列（左から２列目）では、導光板３の右上の角部３ｂにＬＥＤ光源２が配されて斜め左下方向に向けて光が入射されるように並べられている。

互いに隣接する導光板３の４つの側端面３ｅは、図１及び図３に示すように、いずれも主面３ａ側に向けられて傾斜している。なお、これら側端面３ｅの主面３ａに対する傾斜角度は、内部を導光される光を効率的に外部に出射させるように、隣接する側端面３ｅ間の輝度に応じて決定される。例えば、側端面３ｅの傾斜角度は、４５°などに設定される。なお、隣接する導光板３の側端面３ｅに、それぞれドット形状やプリズム形状等の微細光学形状を施して輝度の補正を行っても構わない。

さらに、導光板３の下面には、内部を導光する光を主面３ａ側に反射、屈折又は拡散させる微細光学形状部３ｆが形成されている。この微細光学形状部３ｆとしては、複数の溝部や突条部等で構成されるプリズム形状部やドット印刷等で形成された多数のドット形状部等が採用可能である。

上記導光板３は、例えば透明なポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂等で形成されている。
また、上記導光板３は、例えばベゼル（図示略）に固定された状態でリジッド基板５上に設置される。なお、導光板３の下面にピンを設け、このピンをリジッド基板５に設けた穴に差し込むことにより、導光板３を固定しても構わない。
これら隣接する導光板３は、組み付け誤差、側端面３ｅ近傍の輝度及び見栄え等に応じて互いに数ｍｍの距離だけ離間させて配列される。
また、各ＬＥＤ光源２は、リジッド基板５上に設置され、フレキシブルプリント基板（図示略）に接続されている。

上記ＬＥＤ光源２は、角部３ｂの中心線に合わせて光軸が設定され、入光面部３ｄに光出射面２ａを向けて設置された白色ＬＥＤである。この白色ＬＥＤは、例えば基板上の半導体発光素子を樹脂材で封止したものであり、半導体発光素子として、例えば青色（波長λ：４７０〜４９０ｎｍ）ＬＥＤ素子又は紫外光（波長λ：４７０ｎｍ未満）ＬＥＤ素子であって、例えばサファイア基板などの絶縁性基板上に窒化ガリウム系化合物半導体（例えばＩｎＧａＮ系化合物半導体）の複数の半導体層が積層されて形成されたものである。

また、この半導体発光素子を封止する樹脂材は、シリコーン樹脂を主剤とし、例えばＹＡＧ蛍光体が添加されている。このＹＡＧ蛍光体は、半導体発光素子からの青色光又は紫外光を黄色光に変換させて混色効果により白色光を生じさせるものである。なお、ＬＥＤ光源２は、先端面からのみ光が出射されるように先端面以外の樹脂材側面には、反射枠が形成されているが、設定する広がり角θに応じて反射枠のないものを採用しても構わない。また、白色ＬＥＤとしては、上記以外でも種々のものが採用可能である。

また、本実施形態の液晶表示装置１０は、例えば大型液晶テレビジョン装置等の液晶ディスプレイに適用される表示装置であって、図３に示すように、液晶表示パネル１１と、液晶表示パネル１１の裏面側に配された上記面状光源１と、を備えている。

すなわち、この液晶表示装置１０は、上記複数のライトユニット４からなる面状光源１と、並べられた複数の導光板３上に配され導光板３からの光を拡散させて面内の光強度を均一にする拡散板１２Ａと、該拡散板１２Ａ上に配された拡散シート１２Ｂと、拡散シート１２Ｂ上に配され拡散シート１２Ｂからの光を液晶表示パネル１１に向けた上方向への照射光として出射するプリズムシート１３と、該プリズムシート１３上に配された上記液晶表示パネル１１と、導光板３の下面に配された反射シート１４と、を備えている。
なお、本実施形態では、液晶表示パネル１１の画面側及び面状光源１の光出射面（主面３ａ）側を表面側又は上面側として記載している。

上記拡散板１２Ａ及び拡散シート１２Ｂは、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂などの透明樹脂にシリカ粒子などを分散させた板及びシートである。
上記プリズムシート１３は、拡散シート１２Ｂからの光を上面側に集光するための透明シート状の部材であり、平行な複数の稜線を有するプリズム部を上面側に有している。

上記反射シート１４は、光反射機能を有する金属板、フィルム、箔等であって、本実施形態では銀蒸着膜を設けたフィルムが採用されている。なお、上記銀蒸着膜の代わりに、アルミ金属蒸着膜などを採用しても構わない。なお、反射シート１４は、白色シートでも構わない。この反射シート１４は、両面テープ（図示略）によって、ＬＥＤ光源２の載置部分以外でベゼル又はリジッド基板５上に貼られている。

上記液晶表示パネル１１は、透過型又は半透過型の液晶表示パネルが採用される。例えば、透過型の液晶表示パネル１１の場合、透明電極、配向膜及び偏光板をそれぞれ有する上基板と下基板との間隙に液晶材料をシール材で封止したＴＦＴ液晶方式、ＳＴＮ液晶方式やＴＮ液晶方式等のパネル本体を備えたものである。

このように第１実施形態の面状光源１は、ＬＥＤ光源２が、導光板３の一つの角部３ｂに設置され、ＬＥＤ光源２が配された角部３ｂに、ＬＥＤ光源２の光出射面２ａに対向した入光面部３ｄが形成されているので、角部３ｂの入光面部３ｄに入射された光は、１８０°よりも狭い角度である角部３ｂを基点として導光板３全体に広がって導光されるため、指向性を有するＬＥＤ光源２でも暗部の発生を低減することができる。

また、ＬＥＤ光源２を一つの角部３ｂにだけ配すればよいので、従来のように導光板の側端面にＬＥＤ光源２を複数配する場合よりも、各ＬＥＤ光源２の点灯ばらつきの影響を受けることがないと共に、ＬＥＤ光源２の個数を削減でき、部材コストの低減を図ることができる。さらに、導光板３の角部３ｂにＬＥＤ光源２が配されるので、隣接する導光板３の側端面３ｅ間にはＬＥＤ光源及びその実装基板等による暗部が生じず、面状光源１全体としての見栄えが向上する。

また、互いに隣接する４つの導光板３において、互いに近接して突き合わされた４つの角部３ｂのうち一つにのみにＬＥＤ光源２が設置されるように互いの向きを変えて導光板３が配列されているので、一つの角部３ｂに配したＬＥＤ光源２の背面側を他の三つの角部３ｂからの照射光で照明して輝度を補うことで、互いの角部３ｂを突き合わせた領域における輝度ムラを抑制することができる。

また、導光板３が、略正方形状とされていると共に複数の縦列及び横列からなるマトリクス状に配置されているので、導光板３別にＬＥＤ光源２を部分駆動する部分輝度コントロールによって、いわゆるローカルディミングを容易に具現させることができる。例えば、ローカルディミングとして、液晶表示パネル１１に表示される画像の輝度やコントラスト等に応じて、バックライトの輝度を制御し、液晶表示パネル１１に入力される画像データに基づいてバックライトの輝度を導光板３毎に場所的及び時間的に制御して明るさを調整することで、消費電力の低減及びコントラストや動画追従性等を向上させることが可能になる。

さらに、一定方向の列に並ぶ導光板３が、隣接する他の列の導光板３と異なる角部３ｂにＬＥＤ光源２を配し、互いに異なる向きにＬＥＤ光源２の光出射面２ａを配しているので、隣接する列毎に光の入射方向が異なり、隣接する列同士で輝度分布の高低が相違し、輝度が平均化されて全体として良好な輝度均一性を得ることができる。

また、導光板３の角部３ｂに、ＬＥＤ光源２を収納可能な収納用凹部３ｃが形成されているので、角部３ｂに配したＬＥＤ光源２が収納用凹部３ｃ内に収納されて、隣接する他の導光板３の邪魔にならず、互いの導光板３を近接させて配列させることができる。また、ＬＥＤ光源２の光軸方向に出射される光だけでなく、ＬＥＤ光源２の両側に向けて出射される光も収納用凹部３ｃの内面を介して効率的に導光板３内に入射させることができ、輝度の向上を図ることができる。

また、互いに隣接する導光板３の側端面３ｅが、それぞれ主面３ａに対して傾斜しているので、側端面３ｅから外部に光が出射され易くなり、側端面３ｅ同士の隙間における輝度が向上する。したがって、隣接する側端面３ｅ近傍の輝度が補正されて輝度低下が抑制され、全体の見栄えが改善される。また、導光板３間の輝度が向上するので、導光板３同士の間隔を従来よりも広く設定することができ、固定方法、組み付け誤差、材厚、熱膨張等を考慮した余裕のある設計が可能になる。

したがって、この面状光源１をバックライトユニットとして採用した液晶表示装置１０では、装置全体の薄型化が可能で、かつ暗部が低減されて輝度均一性の高い照明により見栄えが良好な大面積の画像表示が得られる。

次に、本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の第２から第４実施形態について、図４から図８を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、ＬＥＤ光源２がフレキシブル基板に接続されてリジッド基板５上に設置されているのに対し、第２実施形態のライトユニット２４では、図４及び図５に示すように、ＬＥＤ光源２が、個別に用意された短冊状の実装基板２６の表面に設置され、導光板２３の角部２３ｂに、収納用凹部２３ｃにＬＥＤ光源２を収納させた状態で実装基板２６を差し込み可能な基板用溝部２３ｇが形成されている点である。

すなわち、第２実施形態では、基板用溝部２３ｇが収納用凹部２３ｃを介して角部２３ｂの両側の側端面３ｅに跨って形成されている。なお、基板用溝部２３ｇは、角部２３ｂを通る導光板２３の対角線に対して直交する方向に延在して形成されている。
また、上記実装基板２６は、表面中央に実装されたＬＥＤ光源２に電気的に接続された実装回路（図示略）及び外部接続用端子（図示略）が表面にパターン形成されている。

このように第２実施形態のライトユニット２４では、導光板２３の角部２３ｂに、収納用凹部２３ｃにＬＥＤ光源２を収納させた状態で実装基板２６を差し込み可能な基板用溝部２３ｇが形成されているので、予め実装基板２６にＬＥＤ光源２を実装させた状態で基板用溝部２３ｇに実装基板２６を差し込むだけで、ＬＥＤ光源２を角部２３ｂに位置決め固定でき、ＬＥＤ光源２の実装工程が容易になる。

第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、互いに隣接する導光板３の４つの側端面３ｅは、いずれも主面３ａ側に向けられて傾斜しているのに対し、第３実施形態の導光板３４では、図６及び図７に示すように、４つの側端面３３ｅは、いずれも主面３ａと反対側の下面側に向けられて傾斜している点である。

すなわち、第３実施形態の面状光源３１では、隣接するライトユニット３４において、隣接する導光板３３の側端面３３ｅが、それぞれ主面３ａと反対側の反射シート１４に向けて配されている。このため、第３実施形態では、導光板３３の角部３３ｂの先端が、拡散板１２Ａ側に配される。
したがって、第３実施形態では、隣接する導光板３３の側端面３３ｅが、それぞれ主面３ａと反対側に向けられ、導光板３３の主面３ａと反対側に反射シート１４が設けられているので、導光板３３の側端面３３ｅから出射された光が反射シート１４により主面３ａ側に反射されることで、隣接する側端面３３ｅ間における輝度を高めることが可能になる。

第４実施形態と第３実施形態との異なる点は、第３実施形態では、隣接するライトユニット３４において、側端面３３ｅが主面３ａと反対側の反射シート１４に向けて配されている同じ導光板３３が配列されているのに対し、第４実施形態の面状光源４１では、図８に示すように、第１実施形態のライトユニット４における導光板３と第３実施形態のライトユニット３４における導光板３３とが交互に隣接して配列されている点である。

すなわち、第４実施形態の面状光源４１では、互いに隣接する導光板３の側端面３ｅと導光板３３の側端面３３ｅとにおいて、導光板３の側端面３ｅが主面３ａ側に向けられていると共に、導光板３３の側端面３３ｅが主面３ａの反対側に向けられて導光板３の側端面３ｅに対してその上方に配されている。したがって、隣接するライトユニット４，３４において、隣接する導光板３の側端面３ｅと導光板３３の側端面３３ｅとが互いに平行な傾斜面になって対向状態とされている。

このように第４実施形態の面状光源４１では、導光板３の側端面３ｅが、主面３ａ側に向けられていると共に、導光板３３の側端面３３ｅが、主面３ａと反対側に向けられて導光板３の側端面３ｅに対してその上方に配されているので、主面３ａ側から見た平面視で導光板３の側端面３ｅと導光板３３の側端面３３ｅとが重なった状態となり、両方の側端面３ｅ，３３ｅから出射される光も重なって側端面３ｅ，３３ｅ間の輝度を向上させることができる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。

例えば、上記各実施形態では、上面視で略正方形状の導光板のように、ＬＥＤ光源の光軸の左右で輝度分布の偏りが生じない導光が可能な略正三角形状や略正六角形状等の略正多角形状の導光板を採用することが好ましいが、長方形状等の他の多角形状に形成された導光板を用いても構わない。
また、上記各実施形態では、上述したように、点灯ばらつきによる影響や部材コストの点を考慮して、導光板の一つの角部のみにＬＥＤ光源を配しているが、複数の角部にＬＥＤ光源を配しても構わない。この場合、導光板全体として輝度の向上及び輝度均一性の向上を図ることができる。

さらに、導光板の下面にプリズム形状等の微細光学形状部を形成しているが、導光板の上面にも、内部を導光する光を屈折等させて上方に向けて光路変更して出射させる微細光学形状部を形成しても構わない。例えば、導光板上面に、微細光学形状部として、複数の微細かまぼこ形凸レンズで構成されるレンチキュラーレンズ形状部を形成しても構わない。

また、ＬＥＤ光源としてＲＧＢ−ＬＥＤを用いて、あらゆる色の光を出射させることも可能である。例えば、ＲＧＢ−ＬＥＤとして、一つのパッケージに赤色ＬＥＤ素子（Ｒ）、緑色ＬＥＤ素子（Ｇ）及び青色ＬＥＤ素子（Ｂ）を実装したＬＥＤを光源としても構わない。これらの場合、各ＬＥＤにおいて印加電流を制御することで、面状光源全体又はライトユニット毎に、様々な色の光で照明することが可能になる。
なお、上述したように、光源としてＬＥＤ光源を採用することが好ましいが、蛍光管等の他の光源を採用しても構わない。

また、上記各実施形態のバックライトユニットでは、拡散板及び拡散シートを各１枚用いているが、いずれか一方を省略したり、少なくとも一方を複数枚使用したバックライトユニットとしても構わない。さらに、拡散板又は拡散シートを、プリズムシートと液晶表示パネルとの間に配置したバックライトユニットとしても構わない。すなわち、これら拡散板及び拡散シートは、輝度ムラ調整のため、その枚数やヘイズを考慮して適宜、設置位置及び枚数等が設定される。

また、１枚のプリズムシートを用いているが、２枚のプリズムシートを採用したバックライトユニットとしても構わない。
なお、上記各実施形態では、液晶表示パネルの大きさに対応した大きさの拡散板、拡散シート及びプリズムシートを採用しているが、これらを導光板のように複数に分割したものを並べて配置する構成を採用しても構わない。

本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の第１実施形態において、面状光源を示す平面図である。 第１実施形態において、導光板を示す平面図及び側面図である。 第１実施形態において、ベゼルを除く液晶表示装置を示す要部の拡大縦断面図である。 本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の第２実施形態において、導光板を示す平面図である。 第２実施形態において、ＬＥＤ光源を実装した実装基板を導光板に差し込む際の状態を示す図４のＡ線矢視における側面図である。 本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の第３実施形態において、導光板を示す平面図及び側面図である。 第３実施形態において、ベゼルを除く液晶表示装置を示す要部の拡大縦断面図である。 本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の第４実施形態において、ベゼルを除く液晶表示装置を示す要部の拡大縦断面図である。 本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の従来例において、バックライトユニットにおける導光板及びＬＥＤ光源を示す平面図である。 本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の従来例において、バックライトユニットにおける導光板及びＬＥＤ光源を示す平面図である。

符号の説明

１，３１，４１…面状光源、２…ＬＥＤ光源（光源）、２ａ…ＬＥＤ光源の光出射面、３，２３，３３…導光板、３ａ…導光板の主面、３ｂ，２３ｂ，３３ｂ…導光板の角部、３ｃ，２３ｃ…収納用凹部、３ｄ，２３ｄ…入光面部、３ｅ，３３ｅ…導光板の側端面、３ｆ…微細光学形状部、４，３４…ライトユニット、１０…液晶表示装置、１１…液晶表示パネル、１２Ａ…拡散板、１２Ｂ…拡散シート、１３…プリズムシート、１４…反射シート、２３ｇ…基板用溝部

Claims (7)

1. 光源と、該光源から入射されて導光した光を光路変換して上面である主面側から面状に出射する多角形状の導光板と、を備えたライトユニットが、互いに前記導光板を隣接状態にして複数列並べられて構成され、
   前記光源が、前記導光板の少なくとも一つの角部に設置され、前記導光板の前記光源が配された前記角部に、前記光源の光出射面に対向した入光面部が形成されていることを特徴とする面状光源。
2. 請求項１に記載の面状光源において、
   前記導光板が、略正方形状又は略長方形状とされていると共に複数の縦列及び横列からなるマトリクス状に配置され、
   互いに隣接する４つの前記導光板において、互いに近接して突き合わされた４つの前記角部のうち一つにのみに前記光源が設置されるように互いの向きを変えて前記導光板が配列されていることを特徴とする面状光源。
3. 請求項２に記載の面状光源において、
   一定方向の列に並ぶ前記導光板が、隣接する他の列の前記導光板と異なる前記角部に前記光源を配し、互いに異なる向きに前記光源の光出射面を配していることを特徴とする面状光源。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の面状光源において、
   前記導光板の前記角部に、前記光源を収納可能な収納用凹部が形成されていることを特徴とする面状光源。
5. 請求項４に記載の面状光源において、
   前記光源が、個別の実装基板に設置され、
   前記導光板の前記角部に、前記収納用凹部に前記光源を収納させた状態で前記実装基板を差し込み可能な基板用溝部が形成されていることを特徴とする面状光源。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の面状光源において、
   互いに隣接する前記導光板の側端面が、それぞれ前記主面に対して傾斜していることを特徴とする面状光源。
7. 液晶表示パネルと、
   該液晶表示パネルの裏面側に配された請求項１から６のいずれか一項に記載の面状光源と、を備えていることを特徴とする液晶表示装置。

Images