JP2011065872A - 照明装置、面光源装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導光体に熱膨張などの伸縮が生じたとしても、光源から出射された光の上記導光体の入光面への入光効率の低下を抑制することのできる液晶表示装置を実現する。
【解決手段】保持部材７は、導光体８の入光部８ａと出射部８ｂとの間の領域を、導光体８の両面から挟むように形成されており、導光体８の、保持部材７に挟まれている領域には、その両面に第１の凹凸が形成されており、保持部材７の、導光体８を挟む領域における導光体８に対向する面には、第２の凹凸が形成されており、上記第１の凹凸と、上記第２の凹凸とは、互いに噛み合う形状を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、屋内外用や表示装置のバックライトなどとして利用される照明装置または、面光源装置に関するものであり、さらには、この照明装置または、面光源装置を備えている表示装置に関するものである。

近年、ブラウン管（ＣＲＴ）に代わり急速に普及している体表的な表示装置として、液晶表示装置を挙げることができる。液晶表示装置は、省エネ型、薄型、軽量型等の特長を活かし液晶テレビ、モニター、携帯電話等に幅広く利用されている。これらの特長をさらに活かす方法として、液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルの背後に配置され、上記液晶表示パネルを照射する照明装置（いわゆるバックライト）の改良が挙げられる。

照明装置は、主にサイドライト型（エッジライト型ともいう）と直下型とに大別される。サイドライト型は、液晶表示パネルの背後に入光部と発光部とを備えた導光体が設けられ、上記導光体の横端部に光源が設けられた構成を有している。上記光源から出射した光は、上記導光体の入光部から入射され、上記導光体内で反射を繰り返し、上記導光体の発光部において出射され、間接的に液晶表示パネルを均一照射するようになっている。この構造により、輝度は低いが、照明装置の薄型化を実現することができる。

一方、直下型の照明装置は、液晶表示パネルの背後に光源を複数個配列し、液晶表示パネルを直接照射する。したがって、大画面でも高輝度が得やすく、２０インチ以上の大型液晶表示装置で主に採用されている。しかし、現在の直下型の照明装置は、厚みが約２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度もあり、液晶表示装置の更なる薄型化には障害となる。

このような直下型の照明装置を備えた大型液晶表示装置において、更なる薄型化を目指すには、光源と液晶表示パネルとの距離を近づけることで解決可能だが、その場合、光源の数を多くしなければ、照明装置の輝度均一性を得る事はできない。その一方で、光源の数を増やすとコストが高くなる。

そのため、光源の数を増やすことなく、薄型で輝度均一性に優れ、かつ高輝度な照明装置の開発が望まれている。

このような照明装置を実現するため、高輝度光源を備えたサイドライト型照明装置の開発がなされている。

しかしながら、高輝度光源を備えたサイドライト型照明装置においては、光源の点灯時に大量の熱が生じ、この熱の影響によって導光体が膨張するという問題がある。

上記光源から出射した光の上記導光体への入光効率のみを考慮した場合は、上記光源と導光体とは接するように設けられるのが好ましいが、上述のように導光体が膨張すると、上記光源と上記導光体との距離が縮んで、上記導光体によって上記光源が破損されてしまう恐れがあるため、上記光源と上記導光体との間には、一定以上の距離を確保する必要がある。

図１４は、高輝度光源を備えたサイドライト型照明装置１０５の概略構成を示す図である。

図示されているように、光源（棒状光源）１００は、基板１０１上に設けられており、基板１０１とは別部材で形成されている導光体１０２は、光源１００の発光面１００ａと導光体１０２の入光面１０２ａとが、一定の距離Ｌを有するように設けられている。

なお、導光体１０２の発光面１０２ｂの裏面には、導光体１０２からの漏れ光を反射し、発光面１０２ｂから出射させる反射シート１０３が備えられている。また、上記照明装置１０５には、基板１０１と導光体１０２とを収納、支持して固定する筐体１０４が備えられている。

上記照明装置１０５の構成においては、導光体１０２が膨張し、光源１００が破損されてしまうのを防止するため、光源１００の発光面１００ａと導光体１０２の入光面１０２ａとを距離Ｌだけ離して設けているが、このことによって、光源１００の発光面１００ａから出射した光の一部は、導光体１０２の入光面１０２ａに直接入射されず、基板１０１に反射された後、導光体１０２の入光面１０２ａに入射される。

基板１０１は、現状の反射率が５０〜６０％程度であるため、光源１００の発光面１００ａから出射した光中、導光体１０２の入光面１０２ａに直接入射されず、基板１０１に反射された後、導光体１０２の入光面１０２ａに入射される光量が増加すると、光源１００の発光面１００ａから出射した光の導光体１０２の入光面１０２ａへの入光効率が低下することとなる。

すなわち、上記距離Ｌが長くなると、その分、基板１０１に反射された後、導光体１０２の入光面１０２ａに入射される光量が増加するため、上記入光効率が低下するのに対し、上記距離Ｌが短くなると、その分、導光体１０２の入光面１０２ａに直接入射される光量が増加するため、上記入光効率が向上する。

導光体１０２は、一般的に、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの透明樹脂で形成されており、光源１００の点灯時に生じる熱による導光体１０２の膨張量は、無視できない程度である。

また、基板１０１と導光体１０２とは、個別の部材で独立的に形成されており、それぞれは自由に移動できる構成である。

さらに、照明装置１０５は、大型化および薄型化されることによって、照明装置１０５自体の剛性が弱くなっている。

以上の理由から、照明装置１０５においては、導光体１０２の熱膨張により容易に反りが生じ、光源１００と導光体１０２との位置関係にずれが発生し、光源１００の発光面１００ａから出射した光の導光体１０２の入光面１０２ａへの入光効率の低下を招いてしまう。

従来から、サイドライト型照明装置において、光源と導光体とを一定の距離に配置し、保持するための試みがなされている。

例えば、特許文献１には、固定手段によって光源と導光体の入光面との間の距離を一定に固定し、筐体と固定手段との間に設けられ、筐体に対して固定手段を摺動させるすべり機構を備えた照明装置について記載されている。

図１５は、従来の液晶表示装置に備えられた照明装置の光源および導光体の入光面付近の部分拡大断面図である。

上記照明装置に備えられた固定手段１３１は、固定部材１３１ａと複数のネジ１３１ｂ、１３１ｃおよび複数の固定ピン１３１ｄ、１３１ｅとによって、ＬＥＤチップ１５０と光源支持部１５２とによって構成される光源１２８、導光体１３０、光学部材ユニット１３２、反射板１３４を固定し、光源１２８および導光体１３０の間の距離を一定に保つものである。

また、上記照明装置に備えられたすべり機構１４８は、バネ材１４７、摺動部材固定部材１４８ａ、１４８ｄ、上部摺動部材１４８ｂおよび下部摺動部材１４８ｃを有し、光源１２８および導光体１３０を一体的に固定する固定部材１３１ａを、導光体１３０の伸縮に対応して下部筐体１４２と上部筐体１４４とで構成される筐体内で摺動させるものである。

上記構成によれば、光源１２８と導光体１３０とを一体化して固定することにより、導光体１３０の光入射端面１３０ａと光源１２８の光出射端面１２８ａとの間の距離を一定に保つことで、導光体１３０の伸縮による光源１２８の破壊や光源１２８から導光体１３０への光入射効率の低下を防ぐことができると記載されている。

また、上記構成によれば、導光体１３０が下部筐体１４２と上部筐体１４４とで構成される筐体内で自由に伸縮できることから導光体１３０に反りが生じないため、導光体１３０の光射出面から射出される光の輝度ムラを防止できると記載されている。

また、特許文献２には、面発光装置に備えられた光源と導光体とをバネ特性を有する光源カバーで挟持する構成について記載されている。

図１６は、光源と導光体とが光源カバーで挟持されている従来の面発光装置の断面を示す。

光源カバー２１５は、ほぼコの字型の断面形状を有し、その開口部側が狭くなっており、開口部側の最も狭くなっている接点２１５ａの部分で導光体２１２の上面（反射面２１２ｃ）を押圧して固定するようになっている。

図示されているように、面発光装置２１０においては、棒状光源２１３側から被着された光源カバー２１５が、導光体２１２の上面側においては、接線２１５ａにより支持され、導光体２１２の下面側においては、光源カバー２１５の下部の内面で支持される構造となっている。

この構造により光源カバー２１５のバネ力によって導光体２１２を強固に挟持することができるので、導光体２１２と棒状光源２１３との密着性を維持し、両者がずれにくく、信頼性に優れた面光源装置２１０を実現することができると記載されている。

特開２００９−３２６６４号公報（公開日：２００９（平成２１）年２月１２日） 特開２００４−３９５７０号公報（公開日：２００４（平成１６）年２月５日）

しかしながら、図１５に図示されているように、上記特許文献１の構成においては、固定手段１３１における導光体１３０を保持する部分は、棒状の固定ピン１３１ｄ、１３１ｅとで構成され、その数も導光体１３０の隅部に数個設けられているのみである。

よって、導光体１３０と固定手段１３１における導光体１３０を保持する部分との接触面積が小さいため、導光体１３０の熱膨張による応力が、固定手段１３１における光源１２８を保持する部分である棒状のネジ１３１ｂ、１３１ｃを介して光源支持部１５２に精度よく伝達されず、特に固定ピン１３１ｄ、１３１ｅやネジ１３１ｂ、１３１ｃが形成されてない領域においては、光源１２８の光出射端面１２８ａと導光体１３０の光入射端面１３０ａとの間の距離を一定に保つのは困難である。

また、上記特許文献１の構成によれば、図１５に図示されているように、左右方法（横方向）のすべり機構１４８を備えることにより、導光体１３０の熱膨張によって生じる左右方法（横方向）の応力には、対処することができるが、導光体１３０の熱膨張によって生じる上下方向（縦方向）の応力には、対処できない。

さらに、上記特許文献１の構成は、バネ材１４７を用いているので、バネ材１４７の弾性力の影響により、液晶表示装置に備えられた液晶表示パネルの位置と導光体１３０の位置との関係にズレが生じてしまうという問題があるとともに、図１５に図示されているように、その構成が構造的に複雑であるため、製造コストが増加してしまうという問題もある。

なお、上記特許文献２の構成は、図１６に図示されているように、ほぼコの字型の断面形状を有する光源カバー２１５によって、導光体２１２を接点２１５ａの部分で押圧して固定する構成となっており、導光体２１２に熱膨張が生じた場合には、導光体２１２と光源カバー２１５との接触面積が小さいため、光源２１３と導光体２１２との間の距離を一定に保つのは困難となる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、導光体に熱膨張などの伸縮が生じたとしても、光源から出射された光の上記導光体の入光面への入光効率の低下を抑制することのできる照明装置および面光源装置を提供することを目的とするとともに、表示品位の向上された表示装置を提供することを目的とする。

本発明の照明装置は、上記の課題を解決するために、光源と、上記光源からの光を入射させる入光部及び上記入光部から入射された光を出射させる出射部を有する導光体と、上記光源を保持する保持部材とを備えた照明装置において、上記保持部材は、上記導光体の上記入光部と上記出射部との間の領域を、上記導光体の両面から挟むように形成されており、上記導光体の、上記保持部材に挟まれている上記領域には、その両面に第１の凹凸が形成されており、上記保持部材の、上記導光体を挟む領域における上記導光体に対向する面には、第２の凹凸が形成されており、上記第１の凹凸と、上記第２の凹凸とは、互いに噛み合う形状を有していることを特徴としている。

上記構成によれば、上記光源の保持部材と上記導光体との接触面積は比較的大きく、上記導光体に熱膨張などの伸縮が生じた場合、上記光源の保持部材は、上記導光体の伸縮に伴って伸縮する構成となっている。

すなわち、上記導光体の伸縮に合わせ、上記保持部材に備えられた光源の位置も変わる構成であるため、上記導光体に熱膨張などの伸縮が生じたとしても、上記導光体の入光部と上記光源の発光面との間隔を一定に維持することができる。

したがって、上記光源から出射された光の上記導光体の入光部への入光効率の低下を抑制することのできる照明装置を実現することができる。

また、上記構成によれば、上記導光体の伸縮に合わせ、上記保持部材に備えられた光源の位置も変わる構成であるため、上記入光部と上記発光面との間隔を縮めることが可能であり、上記光源から出射された光の上記導光体の入光部への入光効率の高い照明装置を実現することができる。

また、上記構成によれば、上記導光体に備えられた凹凸は、上記保持部材に備えられた凹凸によって挟まれ、かつ、噛み合うように設けられているため、上記導光体の熱膨張によって生じる左右方法（横方向）の応力および上下方向（縦方向）の応力による照明装置の反りや撓みを抑制することのできる照明装置を実現することができる。

本発明の照明装置おいて、上記第１の凹凸における凸部と上記第２の凹凸における凸部とは、上記入光部において上記光源と面する入光面の長手方向と、平行な方向に伸びるように形成されていることが好ましい。

上記構成によれば、上記第１の凹凸における凸部と上記第２の凹凸における凸部とは、上記入光面の長手方向に伸びるように形成されているため、上記第１の凹凸と上記第２の凹凸とを噛み合わせる時に、上記導光体と上記保持部材とを上記入光面の長手方向にスライドさせて組み合わせることができる。

よって、組み立てが容易であり、生産性の高い照明装置を実現することができる。

本発明の照明装置おいて、上記第１の凹凸における凸部は、上記入光面と直交する面と上記入光面に対して平行でない２つの面とを有する三角柱形状であることが好ましい。

上記構成によれば、上記第１の凹凸における凸部は、上記入光面に対して平行でない２つの面を有する三角柱形状で形成されており、上記第１の凹凸と噛み合うように設けられている上記第２の凹凸における凸部も同様に形成されている。

すなわち、上記第１の凹凸における凸部および上記第２の凹凸における凸部は、上記入光面に対して平行でない２つの面を有する三角柱形状で形成されている。

上記導光体へ入射された光が、上記入光面に対して平行な面に当たった場合は、一部の光量が反射され、光量損失が生じてしまう。

上記構成においては、上記導光体にこのような上記入光面に対して平行な面が存在しないので、光の利用効率の高い照明装置を実現することができる。

また、上記構成によれば、上記第１の凹凸における凸部および上記第２の凹凸における凸部は、上記入光面に対して平行でない２つの面を有する三角柱形状に形成されているため、上記導光体の熱膨張によって生じる左右方向（横方向）の応力および上下方向（縦方向）の応力を効率よく分散でき、上記導光体の熱膨張などによる伸縮時に、上記第１の凹凸と上記第２の凹凸とが、はずれるのを防止することができる。

本発明の照明装置おいて、上記第２の凹凸における凸部は、上記入光面と直交する面と上記入光面から近い方に、上記入光面に対して平行である面とを有する三角柱形状であることが好ましい。

上記構成によれば、上記第２の凹凸における凸部が、上記入光面から近い方に、上記入光面に対して平行である面を有する三角柱形状で形成されているため、上記第２の凹凸と噛み合うように形成された上記第１の凹凸における凸部は、上記入光面から遠い方に、上記入光面に対して平行である面を有する三角柱形状で形成されている。

上記導光体の上記入光面近傍領域において、熱膨張した後の収縮時に生じる応力は、主に上記入光面の長手方向に垂直な方向における上記光源から遠ざかる方向（横方向）だけとなる。

また、収縮時に噛み合わせがはずれないように、収縮時における上記光源から遠ざかる方向（横方向）での噛み合わせの力を強くした構成となっている。

よって、上記構成によれば、導光体の収縮時には、導光体の入光面近傍領域においては、上下方向（縦方向）の応力はほぼ生じない。

本発明の照明装置おいて、上記第２の凹凸における凸部は、上記入光面と直交する面と上記入光面から遠い方に、上記入光面に対して平行である面とを有する三角柱形状であることが好ましい。

上記構成によれば、上記第２の凹凸における凸部が、上記入光面から遠い方に、上記入光面に対して平行である面を有する三角柱形状で形成されているため、上記第２の凹凸と噛み合うように形成された上記第１の凹凸における凸部は、上記入光面から近い方に、上記入光面に対して平行である面を有する三角柱形状で形成されている。

上記導光体の上記入光面近傍領域において、熱膨張時に生じる応力は、主に上記入光面の長手方向に垂直な方向における上記光源に近づく方向（横方向）だけとなる。

また、熱膨張時に噛み合わせがはずれないように、熱膨張時における上記光源に近づく方向（横方向）での噛み合わせの力を強くした構成となっている。

よって、上記構成によれば、導光体の熱膨張時には、導光体の入光面近傍領域においては、上下方向（縦方向）の応力はほぼ生じない。

本発明の照明装置おいて、上記保持部材は、上記光源からの光を反射する樹脂で形成されていることが好ましい。

上記構成によれば、上記保持部材は、上記光源からの光を反射する樹脂で形成されているため、光の利用効率の高い照明装置を実現することができる。

本発明の面光源装置は、上記の課題を解決するために、上記照明装置の出射部上には、光学部材が設けられていることを特徴としている。

上記構成によれば、上記照明装置に備えられた導光体に熱膨張などの伸縮が生じたとしても、光源から出射された光の上記導光体の入光部への入光効率の低下を抑制することのできる面光源装置を実現することができる。

また、上記構成によれば、上記導光体の熱膨張によって生じる左右方法（横方向）の応力および上下方向（縦方向）の応力による反りや撓みを抑制することのできる面光源装置を実現することができる。

本発明の表示装置は、上記の課題を解決するために、上記面光源装置と表示パネルとを備えたことを特徴としている。

本発明の表示装置において、上記表示パネルは、液晶表示パネルであることが好ましい。

上記構成によれば、表示品位の向上された表示装置を実現することができる。

本発明の照明装置は、以上のように、上記保持部材は、上記導光体の上記入光部と上記出射部との間の領域を、上記導光体の両面から挟むように形成されており、上記導光体の、上記保持部材に挟まれている上記領域には、その両面に第１の凹凸が形成されており、上記保持部材の、上記導光体を挟む領域における上記導光体に対向する面には、第２の凹凸が形成されており、上記第１の凹凸と、上記第２の凹凸とは、互いに噛み合う形状を有している構成である。

本発明の面光源装置は、以上のように、上記照明装置の出射部上には、光学部材が設けられている構成である。

本発明の表示装置は、以上のように、上記面光源装置と表示パネルとを備えた構成である。

それゆえ、導光体に熱膨張などの伸縮が生じたとしても、光源から出射された光の上記導光体の入光面への入光効率の低下を抑制することのできる照明装置および面光源装置を実現することができるという効果を奏する。

また、表示品位の向上された表示装置を実現することができるという効果を奏する。

本発明の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた面光源装置の概略構成を示す図である。 図１に示す面光源装置に備えられた保持部材を示す図である。 図１に示す面光源装置に備えられた導光体を示す図である。 図１に示す面光源装置における保持部材に形成された凹凸と導光体に形成された凹凸とが噛み合うように設けられた結合部の様子を示す部分拡大図である。 導光体の熱膨張時および収縮時における図４に示した結合部の様子を示す図である。 本発明の一実施の形態の液晶表示装置に備えられた照明装置においての光路を示す図である。 本発明の一実施の形態の液晶表示装置の概略構成を示す図である。 本発明の他の実施の形態の液晶表示装置に備えられた保持部材に形成された凹凸と導光体に形成された凹凸とが噛み合うように設けられた結合部の様子を示す部分拡大図である。 導光体の熱膨張時および収縮時における図８に示した結合部の様子を示す図である。 本発明の他の実施の形態の液晶表示装置に備えられた照明装置においての光路を示す図である。 本発明のさらに他の実施の形態の液晶表示装置に備えられた保持部材に形成された凹凸と導光体に形成された凹凸とが噛み合うように設けられた結合部の様子を示す部分拡大図である。 導光体の熱膨張時および収縮時における図１１に示した結合部の様子を示す図である。 本発明のさらに他の実施の形態の液晶表示装置に備えられた照明装置においての光路を示す図である。 従来の高輝度光源を備えたサイドライト型照明装置の概略構成を示す図である。 従来の液晶表示装置に備えられた照明装置の光源および導光体の入光面付近の部分拡大断面図である。 光源と導光体とが光源カバーで挟持されている従来の面発光装置の断面を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に限定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

以下、表示装置として液晶表示装置を例に挙げて詳しく説明する。

〔実施の形態１〕
図７は、本発明の一実施の形態の液晶表示装置１の概略構成を示す図である。

液晶表示装置１は、液晶表示パネル４と、液晶表示パネル４へ向かって光を照射するバックライトとして、照明装置２を含む面光源装置３を備えている。

照明装置２は、光源５が設けられた光源用基板６と、光源５および光源用基板６と一体化されている保持部材７と、光源５からの光を入射させる入光面８ａ（入光部）および入光面８ａから入射された光を出射させる出射面８ｂ（出射部）を有する導光体８と、導光体８の裏面（上記出射面８ｂとは反対側の面）に設けられた反射シート９とを備えている。

なお、面光源装置３は、照明装置２に備えられた導光体８の面一状に形成された出射面８ｂ上に光学シート１０（光学部材）が設けられている構成である。

以下、図１〜５に基づいて、本発明の一実施の形態の液晶表示装置１に備えられた面光源装置３の構成について詳しく説明する。

図１は、本発明の一実施の形態の液晶表示装置１に備えられた面光源装置３の概略構成を示す図である。

図１に図示されているように、光源５が設けられた光源用基板６と保持部材７とは、一体として動くように一体化されている。

光源５が設けられた光源用基板６と保持部材７とを一体化する方法としては、例えば、光源用基板６を保持部材７にビズなどを用いて固定する方法や光源用基板６としてフレキシブル基板を用い、上記フレキシブル基板と保持部材７とを貼り付ける方法などを用いることができるが、光源用基板６と保持部材７とを一体化できる方法を適宜用いることができ、その方法は特に限定されない。

本実施の形態においては、光源用基板６を保持部材７にビズを用いて固定している。

また、光源用基板６上に備えられた光源５は、図１に図示されているように、光源５の光を出射させる発光面５ａが導光体８の入光面８ａと対向するように、導光体８の入光面８ａに沿って配置されている。

光源５は、特にその種類に制限があるわけではなく、導光体８の入光面８ａに沿って配置することができる、例えば、棒状光源や点状光源を用いることができる。

また、光源５としては、白色発光ダイオード（ＬＥＤ）や互いに発光色の異なる複数種類のＬＥＤで構成されたものを用いることができる。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）という３色のＬＥＤを導光体８の入光面８ａに沿って順に配置して用いることもできる。

さらには、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）という３色のＬＥＤを一つのＬＥＤパッケージとして、用いることも可能である。

上記何れの構成を用いても、導光体８の出射面８ｂにおいては、白色の光を照射することができる。

なお、上述した互いに発光色の異なる複数種類のＬＥＤを用いる構成におけるＬＥＤの色の組み合わせは、各色のＬＥＤの発色特性および、液晶表示装置１の利用目的に応じて適宜決定することができる。

本実施の形態においては、上記ＬＥＤパッケージを導光体８の入光面８ａに沿って配置しているため、色再現範囲の広い液晶表示装置１を得ることが可能となる。

図２は、図１に示す面光源装置３に備えられた保持部材７を示す図である。

図示されているように保持部材７は、上下方向の応力に対して強いコの字形状を有しており、コの字形状における開口部を左面とすると、その上下面の内側に凹凸（第２の凹凸）が形成されている。すなわち、凹凸の形成面が対向するように設けられている。

本実施の形態においては、保持部材７の形状として、上下方向の応力に対して強いコの字形状を用いているが、導光体８に備えられた凹凸（第１の凹凸）を、保持部材７に備えられた凹凸によって挟み込むことができる構成であれば、これに限定されることはない。

なお、本実施の形態においては、保持部材７と導光体８とを入光面８ａの長手方向にスライドさせて組み合わせることができるように保持部材７に形成される凹凸は、入光面８ａの長手方向に伸びるように形成しているが、これに限定されることはない。

なお、保持部材７は、光源５からの光を反射する樹脂で形成されていることが好ましい。

すなわち、保持部材７は、二酸化チタンなどの白色顔料が含まれたポリカーボネート（ＰＣ）などの白色樹脂で構成することができ、その反射率は高いことが好ましい。

上記白色樹脂としては、例えば、出光興産製のタフロンＵＲＣ２５００などを用いることができる。

本実施の形態においては、光の利用効率の高い液晶表示装置１を実現するため、保持部材７として、上述した白色樹脂を用いているが、これに限定されることはなく、光吸収の少ない樹脂であれば用いることができる。

図３は、図１に示す面光源装置３に備えられた導光体８を示す図である。

図示されているように、導光体８は、光源５からの光を入射させる入光面８ａおよび入光面８ａから入射された光を出射させる出射面８ｂを有する。

導光体８における入光面８ａと出射面８ｂとの間の領域であって、入光面８ａの長手方向の幅を有する少なくとも一部の領域には、上述した保持部材７に形成される凹凸と噛み合うように凹凸が設けられている。

本実施の形態においては、導光体８における入光面８ａと出射面８ｂとの間の全領域に凹凸を設けている。

なお、導光体８は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの透明樹脂で形成すればよいがこれらに限定されることはなく、導光体８として一般的に使用される材料で形成することができる。

また、保持部材７および導光体８は、例えば、射出成型や押出成型、熱プレス成型、切削加工等によって形成することが可能である。ただし、これら方法には限定されず、同様の特性が発揮される加工方法であれば、どのような方法でもよい。

また、保持部材７および導光体８に形成する凹凸は、保持部材７および導光体８の形成時に同時に形成することもできるし、保持部材７および導光体８の形成後に、別工程を用いて形成することもできる。

上記別工程を用いる場合には、例えば、プリズム加工、シボ加工、印刷処理などを用いて上記凹凸を形成することができるが、特に限定されず、適宜公知の方法を用いることができる。

図４は、図１の面光源装置３における保持部材７に形成された凹凸と導光体８に形成された凹凸とが噛み合うように設けられた結合部の様子を示す部分拡大図である。

図示されているように、本実施の形態においては、上記導光体８の熱膨張などによる伸縮時に、上記凹凸同士が、はずれるのを防止するとともに、光量損失を抑制するため、保持部材７に形成された凹凸における凸部は、入光面８ａに対して平行でない２つの面を有する三角柱形状で形成されており、上記保持部材７に形成された凹凸と噛み合うように設けられている導光体８に形成された凹凸における凸部も同様に形成されている。

図５は、導光体８の熱膨張時および収縮時における図４に示した結合部の様子を示す図である。

図５（ａ）および図５（ｂ）に図示されているように、保持部材７に形成された凹凸における凸部および導光体８に形成された凹凸における凸部は、入光面８ａに対して平行でない２つの面を有する三角柱形状に形成されているため、導光体８の熱膨張時および収縮時に生じる左右方向（横方向）の応力および上下方向（縦方向）の応力を効率よく分散できる。

すなわち、図５（ａ）には、導光体８の熱膨張によって生じる応力が図示されており、図５（ｂ）には、導光体８の収縮によって生じる応力が図示されている。このとき、図中横方向の応力は保持部材７を動かそうとする力となり、この力によって、保持部材７と一体化されている光源５も動くようになっている。

また、上下方向の力は、導光体８を挟んでいる保持部材７を開こうとする力となるが、保持部材７の形状は上下方向の応力に強いコの字形状を用いていることと、さらに、保持部材７の上下方向には、他の部材（例えば、シャーシやバックライトアングルなど）が存在し、保持部材７を挟みこむように配置されていることから、上下方向に生じる応力は抑えつけられる。このように、縦方向と横方向に導光体８の膨張・収縮によって生じる応力を分散させて抑えつけ、導光体８と光源５の距離を一定に保ちつつ、反りや撓みなども低減させることが可能な構成となっている。

なお、本実施の形態においては、保持部材７に形成された凹凸における凸部および導光体８に形成された凹凸における凸部は、入光面８ａに対して平行でない２つの面を有する三角柱形状となっているが、上記両凹凸を噛み合うように設けることができるのであれば、凸部の大小や形状は特に限定されない。

よって、上記三角柱同士の断面形状は、合同または、相似の関係であればよい。

図６は、本発明の一実施の形態の液晶表示装置１に備えられた照明装置２においての光路を示す図である。

導光体８へ入射された光が、入光面８ａに対して平行な面に当たった場合は、一部の光量が入光面８ａ側に反射され、光量損失が生じてしまう。

図示されているように、照明装置２においては、導光体８にこのような入光面８ａに対して平行な面が存在しないので、入光面８ａ側に反射される光量を抑制できるので光の利用効率の高い液晶表示装置１を実現することができる。

従来技術においては、ピン形状の保持部材が用いられており、このピンの形状が導光体の入光面に対して平行であり、その部分に当たった光は、ピンの占有する面積にもよるが、光源側へ返されて光量損失が生じていた。

一方、上記構成によれば、導光体８にこのような入光面８ａに対して平行な面が存在しないので、凹凸のない平板形状の導光体を用いた時の光利用効率と比較して、７％低下程度の光利用効率のロスに抑制することができる。

よって、光の利用効率の高い液晶表示装置１を実現することができる。

本発明の一実施の形態の液晶表示装置１に備えられた面光源装置３は、照明装置２に備えられたの導光体８の出射面８ａ上に、光学部材１０が設けられている構成である。

上記構成によれば、照明装置２に備えられた導光体８に熱膨張などの伸縮が生じたとしても、光源５から出射された光の導光体８の入光面８ａへの入光効率の低下を抑制することのできる面光源装置を実現することができる。

また、上記構成によれば、導光体８の熱膨張によって生じる左右方法（横方向）の応力および上下方向（縦方向）の応力による反りや撓みなどを抑制することのできる面光源装置３を実現することができる。

なお、光学部材１０は、拡散板と複合機能光学シートとから構成されており、上記複合機能光学シートは、拡散、屈折、集光および偏光を含む各種光学的機能から選択された複数の光学的機能を備えている。

光学部材１０の一例としては、照明装置２から数ｍｍ程度離間した場所に配置した２〜３ｍｍ厚程度の拡散板を採用することができる。但し、上記拡散板の厚さ及び照明装置２からの離間距離は上記に限定されるものではない。

上記拡散板は、照明装置２に備えられた導光体８の出射面８ｂの全体を覆うように、出射面８ｂから所定の距離をもって、出射面８ｂに対向配置される。上記拡散板は、出射面８ｂから出射した光を拡散させる。

さらには、面光源装置３として、十分機能する程度の輝度均一性を確保できるように、例えば、上記拡散板の上面には、数百μｍ程度の拡散シートや、プリズムシートや、偏光反射シートなどの複合機能光学シートを積層してもよい。上記の厚さや構成は例示的であり、これに限定されるものではない。

上記複合機能光学シートは、導光体８の出射面８ｂから出射された光を均一化するとともに集光して、液晶表示パネル４へ照射するものである。

すなわち、上記複合機能光学シートには、光を集光しつつ散乱させる拡散シートや、光を集光して正面方向（液晶表示パネル４の方向）の輝度を向上させるレンズシートや、光の一方の偏光成分を反射して他方の偏光成分を透過することによって液晶表示装置１の輝度を向上させる偏光反射シートなどを適用することができる。これらは、液晶表示装置１の価格や性能によって適宜組み合わせて使用することが好ましい。

なお、本発明の一実施の形態の液晶表示装置１に用いることのできる液晶表示パネル４の構成は特に限定されず、適宜公知の液晶パネルを適用することができる。図示は省略するが、液晶表示パネル４は、例えば、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されたアクティブマトリクス基板と、これに対向するカラーフィルタ基板とを備え、これらの基板の間に液晶層がシール材によって封入された構成を有している。

本発明の一実施の形態の液晶表示装置１は、照明装置２または面光源装置３を備えた構成であるため、表示品位の向上された液晶表示装置１を実現することができる。

〔実施の形態２〕
次に、図８〜１０に基づいて、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施の形態は、保持部材１７に形成された凹凸の凸部の形状と導光体１８に形成された凹凸の凸部の形状とが実施の形態１とは異なっており、その他の構成については実施の形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図８は、本発明の他の実施の形態の液晶表示装置に備えられた保持部材１７に形成された凹凸と導光体１８に形成された凹凸とが噛み合うように設けられた結合部の様子を示す部分拡大図である。

図示されているように、保持部材１７に形成された凹凸における凸部は、入光面１８ａから近い方に、入光面１８ａに対して平行である面を有する直角三角柱形状で形成されており、保持部材１７に形成された凹凸と噛み合うように形成された導光体１８に形成された凹凸における凸部は、入光面１８ａから遠い方に、入光面１８ａに対して平行である面を有する直角三角柱形状で形成されている。

図９は、導光体１８の熱膨張時および収縮時における図８に示した結合部の様子を示す図である。

図９（ａ）には、導光体１８の熱膨張によって生じる応力が図示されており、図９（ｂ）には、導光体１８の収縮によって生じる応力が図示されている。

図９（ａ）に図示されているように、導光体１８の熱膨張時に生じる左右方向（横方向）の応力および上下方向（縦方向）の応力は、図５に示した構成と同様に分散されるが、導光体１８の収縮時には、保持部材１７および導光体１８に形成された凹凸における凸部の形状により、図９（ｂ）に図示されているように、導光体１８の入光面１８ａ近傍領域において生じる応力は、主に入光面１８ａの長手方向に垂直な方向における光源５から遠ざかる方向（図中右方向）だけとなる。

また、収縮時に保持部材１７および導光体１８に形成された凹凸の噛み合わせがはずれないように、収縮時における上記光源から遠ざかる方向（図中右方向）での噛み合わせの力を強くした構成としている。

よって、上記構成によれば、導光体１８の収縮時には、導光体１８の入光面１８ａ近傍領域においては、上下方向（縦方向）の応力はほぼ生じない。

図１０は、本発明の他の実施の形態の液晶表示装置に備えられた照明装置２ａにおいての光路を示す図である。

照明装置２ａにおいては、導光体１８において、入光面１８ａに対して平行な面が存在するので、凹凸のない平板形状の導光体を用いた時の光利用効率と比較して、１０％低下程度の光利用効率のロスに抑制することができる。

〔実施の形態３〕
次に、図１１〜１３に基づいて、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施の形態は、保持部材２７に形成された凹凸の凸部の形状と導光体２８に形成された凹凸の凸部の形状とが実施の形態１とは異なっており、その他の構成については実施の形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１１は、本発明のさらに他の実施の形態の液晶表示装置に備えられた保持部材２７に形成された凹凸と導光体２８に形成された凹凸とが噛み合うように設けられた結合部の様子を示す部分拡大図である。

図示されているように、保持部材２７に形成された凹凸における凸部は、入光面２８ａから遠い方に、入光面２８ａに対して平行である面を有する直角三角柱形状で形成されており、保持部材２７に形成された凹凸と噛み合うように形成された導光体２８に形成された凹凸における凸部は、入光面２８ａから近い方に、入光面２８ａに対して平行である面を有する直角三角柱形状で形成されている。

図１２は、導光体２８の熱膨張時および収縮時における図１１に示した結合部の様子を示す図である。

図１２（ａ）には、導光体２８の熱膨張によって生じる応力が図示されており、図１２（ｂ）には、導光体２８の収縮によって生じる応力が図示されている。

導光体２８の熱膨張時には、保持部材２７および導光体２８に形成された凹凸における凸部の形状により、図１２（ａ）に図示されているように、導光体２８の入光面２８ａ近傍領域において生じる応力は、主に入光面２８ａの長手方向に垂直な方向における光源５に近づく方向（図中左方向）だけとなる。

また、膨張時に保持部材２７および導光体２８に形成された凹凸の噛み合わせがはずれないように、膨張時における光源５に近づく方向（図中左方向）での噛み合わせの力を強くした構成としている。

よって、上記構成によれば、導光体２８の熱膨張時には、導光体２８の入光面２８ａ近傍領域においては、上下方向（縦方向）の応力はほぼ生じない。

一方、導光体２８の収縮時には、図１２（ｂ）に図示されているように、導光体２８の収縮時に生じる左右方向（横方向）の応力および上下方向（縦方向）の応力は、図５に示した構成と同様に分散される。

図１３は、本発明のさらに他の実施の形態の液晶表示装置に備えられた照明装置２ｂにおいての光路を示す図である。

照明装置２ｂにおいては、導光体２８において、入光面２８ａに対して平行な面が存在するので、凹凸のない平板形状の導光体を用いた時の光利用効率と比較して、１０％低下程度の光利用効率のロスに抑制することができる。

本発明は上記した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、照明装置、面光源装置および表示装置に適用することができる。

１ 液晶表示装置（表示装置）
２ 照明装置
３ 面光源装置
４ 液晶表示パネル（表示パネル）
５ 光源
５ａ 発光面
７、１７、２７ 保持部材
８、１８、２８ 導光体
８ａ、１８ａ、２８ａ 入光面（入光部）
８ｂ、１８ｂ、２８ｂ 出射面（出射部）
１０ 光学シート（光学部材）

Claims (9)

1. 光源と、
   上記光源からの光を入射させる入光部及び上記入光部から入射された光を出射させる出射部を有する導光体と、
   上記光源を保持する保持部材とを備えた照明装置において、
   上記保持部材は、上記導光体の上記入光部と上記出射部との間の領域を、上記導光体の両面から挟むように形成されており、
   上記導光体の、上記保持部材に挟まれている上記領域には、その両面に第１の凹凸が形成されており、
   上記保持部材の、上記導光体を挟む領域における上記導光体に対向する面には、第２の凹凸が形成されており、
   上記第１の凹凸と、上記第２の凹凸とは、互いに噛み合う形状を有していることを特徴とする照明装置。
2. 上記第１の凹凸における凸部と上記第２の凹凸における凸部とは、
   上記入光部において上記光源と面する入光面の長手方向と、平行な方向に伸びるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 上記第１の凹凸における凸部は、
   上記入光面と直交する面と上記入光面に対して平行でない２つの面とを有する三角柱形状であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 上記第２の凹凸における凸部は、
   上記入光面と直交する面と上記入光面から近い方に、上記入光面に対して平行である面とを有する三角柱形状であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
5. 上記第２の凹凸における凸部は、
   上記入光面と直交する面と上記入光面から遠い方に、上記入光面に対して平行である面とを有する三角柱形状であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
6. 上記保持部材は、上記光源からの光を反射する樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の照明装置。
7. 請求項１から６の何れか１項に記載の照明装置の出射部上には、光学部材が設けられていることを特徴とする面光源装置。
8. 請求項７に記載の面光源装置と表示パネルとを備えたことを特徴とする表示装置。
9. 上記表示パネルは、液晶表示パネルであることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。

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