JP2013037783A - 照明装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
被照射体に対して、その面方向において照射光量が均一となるように光を照射することができる照明装置および表示装置を提供する。
【解決手段】
バックライトユニット１に、プリント基板１２と、基台１１１ｂ、ＬＥＤチップ１１１ａ、およびレンズ１１２を有する複数の発光部１１１と、発光部１１１を取り囲み、基部１１３１および傾斜部１１３２を有する反射部材１１３と、反射部材１１３上に形成される低反射部１１４とを設ける。
【選択図】 図３−１

Description

本発明は、照明装置および表示装置に関する。

表示装置は、表示パネルを有する。表示パネルは、２枚の透明基板の間に液晶が封入され、電圧が印加されることにより液晶分子の向きが変えられて光透過率が変化し、予め定められた映像等を光学的に表示する。液晶自体は発光体ではないので、表示装置には、たとえば透過型の表示パネルの背面側に、冷陰極管（ＣＣＦＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などを光源とし、表示パネルに光を照射する照明装置であるバックライトユニットが備えられる。

バックライトユニットには、冷陰極管やＬＥＤ等の光源を底面に並べて光を出す直下型と、冷陰極管やＬＥＤ等の光源を導光板と呼ばれる透明な板のエッジ部に配して、導光板エッジから光を通して背面に設けられたドット印刷やパターン形状によって前面に光を出すエッジライト型とがある。

ＬＥＤは、低消費電力、長寿命、水銀を使わないことによる環境負荷低減などの優れた特性を有するけれども、価格的に高価であることと、青色発光ＬＥＤが発明されるまでは白色発光ＬＥＤは無かったことと、更に、強い指向性を有していることから、バックライトユニットの光源としての利用が遅れていた。しかしながら近年、照明用途での高演色高輝度白色ＬＥＤの急速な普及しており、それに伴ってＬＥＤが安価になってきているので、バックライトユニットの光源としては、冷陰極管からＬＥＤへの移行が進んでいる。

ＬＥＤは強い指向性を有するので、表示パネルの表面の輝度がその面方向において均一となるように光を照射するという観点では、直下型よりもエッジライト型が有効である。しかしながら、エッジライト型のバックライトユニットは、導光板のエッジ部に集中して光源が配置されることにより光源によって生じた熱が集中するという問題とともに、表示パネルのベゼル部が大きくなるという問題が生じる。さらに、エッジライト型のバックライトユニットは、表示画像の高品質化および省電力化が可能な制御方法として注目されている部分的な調光制御（ローカルディミング）についても制約が大きく、表示画像の高品質化および省電力化が達成可能な小分割領域の制御ができないという問題がある。

そこで、部分的な調光制御に有利な直下型のバックライトユニットにおいて、強い指向性を有するＬＥＤを光源として用いた場合であっても、輝度が均一となるように、光を表示パネルに照射することが可能な方法の検討が進められている。光の強度を均一化するものとして、たとえば、特許文献１には、表示パネル上の被照射領域を画する箱状のフレーム部材と、フレーム部材の底面上に設けられるプリント基板と、フレーム部材によって囲繞される発光装置とを備える照明装置が記載されている。この発光装置は、プリント基板上に設けられる発光素子と、発光素子から出射された光の一部が上面から透過して出射され、他の一部が側面から透過して出射される光学部材と、フレーム部材上においてプリント基板が設けられる部分以外の部分に設けられる拡散反射シートとを含んでいる。

特開２０１０−２３８４２０号公報

照射光の強度を表示パネルの面方向において均一化するための方法の１つとしては、光源から表示パネルまでの光路を長くするという方法が挙げられる。単に光源と表示パネルとの間の距離を大きくしても光路を長くすることは可能であるけれども、表示装置の薄型化を考慮した場合、光源と表示パネルとの間の距離は変更せずに、その間に光源から出射された光の進路を変えるための光学部材を設けることが好ましい。

たとえば、特許文献１に記載の照明装置は、光学部材によって、発光素子から出射された光の一部を、表示パネルからフレーム部材に向かう方向に導き、発光素子やプリント基板表面よりも表示パネルから遠い位置に設けられる拡散反射シートで拡散反射させている。これによって、拡散光をより広い範囲で表示パネルに照射することができ、その結果、照射光の強度を表示パネルの面方向において均一化することができる。

しかしながら、特許文献１に記載の照明装置において、箱状のフレーム部材は、光学部材の光軸方向に平面視したときの形状が正方形状であり、光学部材はこの正方形状の中央に配置されるので、この正方形状の辺部から光学部材までの距離は、この正方形状の角部から光学部材までの距離よりも近い。よって、この正方形状の辺部に配置される拡散反射シートに到達する光の量は、この正方形状の角部に配置される拡散反射シートに到達する光の量よりも多くなり、表示パネルにおいてこの正方形状の辺部に臨む部分に照射される光の量は、角部に臨む部分に照射される光の量よりも多くなる。すなわち、表示パネルにおける被照射領域の周縁部において光学部材から近い部分は、光学部材から遠い部分よりも照射光量が多くなってしまい、表示パネルへの照射光量が不均一になってしまう。

また、特許文献１に記載の照明装置では、光学部材はプリント基板よりも大きく設計されているけれども、プリント基板が光学部材よりも大きく設計され、プリント基板が露出する場合、光学部材から出射された光は、拡散反射シートだけではなくプリント基板にも入射することになる。プリント基板表面は、拡散反射シートよりも全反射率が小さいので、プリント基板の形状を考慮して拡散反射シートを配置しなければ、表示パネルへの照射光量が不均一になってしまう。

本発明の目的は、このような課題を解決することであり、被照射体に対して、その面方向において輝度が均一となるように光を照射することができる照明装置および表示装置を提供することである。

本発明は、被照射体に光を照射する照明装置であって、
基板と、
前記基板の表面上に設けられ、光を出射する発光部と、
第１の全反射率で光を反射する反射部材であって、前記表面に対して前記発光部から垂直に向かう方向において、前記表面と同じ位置、または、前記表面よりも前記発光部から遠い位置に設けられる基部と、この基部を取り囲み、この基部に対して傾斜する傾斜部とを有する反射部材と、
前記第１の全反射率よりも小さな第２の全反射率を有する低反射部とを備え、
前記反射部材は、前記方向に平面視したときの外形状が多角形状であり、
前記発光部は、前記方向に平面視したときに、前記反射部材の中央に配置され、
前記低反射部は、前記反射部材において、前記方向に平面視したときに前記多角形状の辺部となる部分、または、その部分と前記発光部との間に位置する部分の少なくとも一方の部分に、設けられることを特徴とする照明装置である。

また本発明は、前記反射部材は、前記方向に平面視したときの外形状が正方形状であり、
前記基板は、
前記第１の全反射率よりも小さな第３の全反射率を有し、
前記方向に平面視したときに、前記正方形状の１辺部の中央部から、この１辺部に対向する他辺部まで、直線状に延びるように配置され、
前記低反射部は、前記方向に平面視したとき、前記基板を挟むように設けられ、
前記第２の全反射率は、前記第３の全反射率よりも小さいことを特徴とする。

また本発明は、前記低反射部の拡散率は、前記反射部材の拡散率よりも大きいことを特徴とする。

また本発明は、被照射体に光を照射する照明装置であって、
基板と、
前記基板の表面上に設けられ、光を出射する発光部と、
第１の全反射率で光を反射する反射部材であって、前記表面に対して前記発光部から垂直に向かう方向において、前記表面と同じ位置、または、前記表面よりも前記発光部から遠い位置に設けられる基部と、この基部を取り囲み、この基部に対して傾斜する傾斜部とを有する反射部材と、
前記第１の全反射率よりも大きな第４の全反射率を有する高反射部とを備え、
前記反射部材は、前記方向に平面視したときの外形状が多角形状であり、
前記発光部は、前記方向に平面視したときに、前記反射部材の中央に配置され、
前記高反射部は、前記反射部材において、前記方向に平面視したときに前記多角形状の角部となる部分、または、その部分と前記発光部との間に位置する部分の少なくとも一方の部分に、設けられることを特徴とする照明装置である。

また本発明は、前記第１の全反射率以下となる第５の全反射率を有する被覆部材をさらに備え、
前記反射部材は、前記方向に平面視したときの外形状が正方形状であり、
前記基板は、
前記方向に平面視したときに、前記正方形状の１辺部の中央部から、この１辺部に対向する他辺部まで、直線状に延びるように配置され、
前記表面において、前記発光部が設けられる部分以外の部分が、前記被覆部材によって被覆されることを特徴とする。

また本発明は、前記高反射部の拡散率は、前記反射部材の拡散率よりも大きいことを特徴とする。

また本発明は、前記発光部は、光を出射する発光素子と、この発光素子を覆う光学部材とを含み、
前記表面と前記光学部材との間には、反射シートが設けられることを特徴とする。

また本発明は、前記被覆部材と前記反射シートとが一体的に設けられ、前記反射シートの全反射率は、第５の全反射率に等しいことを特徴とする。

また本発明は、表示パネルと、
前記表示パネルに背面側から光を照射する前記照明装置とを含むことを特徴とする表示装置である。

本発明によれば、反射部材の基部が、基板の表面に垂直な方向において、この表面と同じ位置か、またはこの表面よりも発光部から遠い位置に設けられるので、基部と被照射体との間の距離が大きくなる。これによって、発光部から出射され、基部で反射された光は、被照射体上において、より広い範囲で照射されることになり、その結果、被照射体上における照射光量を均一化することができる。さらに、平面視したとき、反射部材の外形状は多角形状であり、発光部はこの多角形状の中央に配置され、この多角形状の辺部になる部分、または、その部分と発光部との間に位置する部分の少なくとも一方の部分に、低反射部が設けられている。低反射部は、第１の全反射率よりも小さな第２の全反射率で光を反射するので、被照射体において、反射部材の辺部に臨む領域に照射される光の量を減らすことができる。これにより、被照射体において辺部に臨む領域と、角部に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくすることができ、照射光量をより均一化することができる。

また本発明によれば、平面視したとき、反射部材の外形状は正方形状であり、基板は、この正方形状の１辺部の中央部から、この１辺部に対向する他辺部まで、直線状に延びるように配置され、低反射部は、この基板を挟むように設けられている。基板の第３の全反射率は、反射部材の第１の全反射率よりも小さく、かつ、低反射部の第２の全反射率よりも大きいので、被照射体において上記１辺部および上記他辺部に臨む領域に照射される光の量を、適度に抑えることができる。これによって、被照射体において上記１辺部および上記他辺部に臨む領域と、上記正方形状の角部に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくし、照射光量をより均一化することができる。

また本発明によれば、低反射部の拡散率は、反射部材の拡散率よりも大きいので、低反射部で反射した光の拡がり具合は、反射部材で反射した光の拡がり具合よりも大きくなる。よって、被照射体において反射部材の辺部に臨む領域に照射される光の量をより減らすことができ、被照射体において反射部材の辺部に臨む領域と、反射部材の角部に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくし、照射光量をより均一化することができる。

また本発明によれば、反射部材の基部が、基板の表面に垂直な方向において、この表面と同じ位置か、またはこの表面よりも発光部から遠い位置に設けられるので、基部と被照射体との間の距離が大きくなる。これによって、発光部から出射され、基部で反射された光は、被照射体上において、より広い範囲で照射されることになり、その結果、被照射体上における照射光量を均一化することができる。さらに、平面視したとき、反射部材の外形状は多角形状であり、発光部はこの多角形状の中央に配置され、この多角形状の角部になる部分、または、その部分と発光部との間に位置する部分の少なくとも一方の部分に、高反射部が設けられている。高反射部は、第１の全反射率よりも大きな第４の全反射率で光を反射するので、被照射体において、反射部材の角部に臨む領域に照射される光の量を増やすことができる。これにより、被照射体において辺部に臨む領域と、角部に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくすることができ、照射光量をより均一化することができる。

また本発明によれば、平面視したとき、反射部材の外形状は正方形状であり、基板は、この正方形状の１辺部の中央部から、この１辺部に対向する他辺部まで、直線状に延びるように配置され、基板の表面において、発光部が設けられる部分以外の部分が、被覆部材によって被覆されている。被覆部材は、反射部材よりも被照射体に近い位置に設けられ、かつ、被覆部材の第５の全反射率は、反射部材の第１の全反射率以下であるので、被照射体において上記１辺部および上記他辺部に臨む領域に照射される光の量を、適度に増やすことができる。これによって、被照射体において上記１辺部および上記他辺部に臨む領域と、この２つの辺部以外の他の辺部に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくし、照射光量をより均一化することができる。

また本発明によれば、高反射部の拡散率は、反射部材の拡散率よりも小さいので、高反射部で反射した光の拡がり具合は、反射部材で反射した光の拡がり具合よりも小さくなる。よって、被照射体において反射部材の角部に臨む領域に照射される光の量をより増やすことができ、被照射体において反射部材の辺部に臨む領域と、反射部材の角部に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくし、照射光量をより均一化することができる。

また本発明によれば、光学部材と基板との間に反射シートが設けられるので、光学部材の基板に臨む面から光が漏れることを抑えることができ、照明装置のエネルギー効率を高めることができる。

また本発明によれば、被覆部材と反射シートとが一体的に設けられるので、基板上に被覆部材を配置する際の位置合わせの精度を向上させることができる。

また本発明によれば、前記照明装置によって表示パネルに光を照射するので、高画質な画像を表示することができる。

液晶表示装置１００の構成を示す分解斜視図である。 液晶パネル２側から発光装置１１を平面視したときの図である。 図２における切断面線Ａ−Ａで切断したときの液晶表示装置１００の断面の一部を模式的に示す図である。 図２における切断面線Ｂ−Ｂで切断したときの液晶表示装置１００の断面の一部を模式的に示す図である。 基台１１１ｂに支持されたＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とを示す図である。 基台１１１ｂとＬＥＤチップ１１１ａとを示す図である。 プリント基板１２に実装されたＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１ｂを示す図である。 ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光の光路を説明するための図である。 反射部材１１３を、基部１１３１と、傾斜部１１３２とに分解して示す図である。 反射部材１１３をＸ方向に平面視したときの図である。 発光装置２０を備える液晶表示装置１００において、液晶パネル２側から発光装置２０を平面視したときの図である。 図８における切断面線Ｃ−Ｃで切断したときの、発光装置２０を備える液晶表示装置１００の断面の一部を模式的に示す図である。 図８における切断面線Ｄ−Ｄで切断したときの、発光装置２０を備える液晶表示装置１００の断面の一部を模式的に示す図である。 反射シート１１５と一体的に成形される被覆部材１１７の平面図である。 第２実施形態における反射部材１１３を、基部１１３１と、傾斜部１１３２とに分解して示す図である。 第２実施形態における反射部材１１３をＸ方向に平面視したときの図である。

図１は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置１００の構成を示す分解斜視図である。液晶表示装置１００は、液晶パネル２と、拡散板３と、発光装置１１、プリント基板１２、およびフレーム部材１３を含み、本発明に係る照明装置であるバックライトユニット１とを備える。図２は、液晶パネル２側から発光装置１１を平面視したときの図である。図３−１および図３−２は、液晶表示装置１００の断面の一部を示す図であり、図２に示す切断面線Ａ−Ａが図３−１に対応し、図２に示す切断面線Ｂ−Ｂが図３−２に対応する。

本発明に係る表示装置である液晶表示装置１００は、テレビジョンまたはパーソナルコンピュータなどにおいて、画像情報を出力することによって画像を表示画面に表示する装置である。表示画面は、液晶素子を有する透過型の表示パネルである液晶パネル２によって形成され、液晶パネル２は、矩形平板状に形成される。図３−１および図３−２に示すように、液晶パネル２において、厚み方向の２つの面を、前面２１および背面２２とする。液晶表示装置１００は、画像を、前面２１から背面２２に向かう方向に見て視認可能に表示する。

液晶パネル２は、バックライトユニット１が備えるフレーム部材１３の底部１３ａの底面１３ａａと平行に、側壁部１３ｂにより支持される。液晶パネル２は、２枚の基板を含み、厚み方向から見て長方形の板状に形成される。液晶パネル２は、ＴＦＴ（thin film transistor）等のスイッチング素子を含み、２枚の基板の隙間には液晶が注入されている。液晶パネル２は、背面２２側に配置されるバックライトユニット１からの光がバックライトとして照射されることによって、表示機能を発揮する。前記２枚の基板には、液晶パネル２における画素の駆動制御用のドライバ（ソースドライバ）、種々の素子および配線が設けられている。

拡散板３は、液晶パネル２とバックライトユニット１との間において、その両面が液晶パネル２の拡散板３に臨む面に平行になるように、配置される。なお、液晶パネル２と拡散板３との間に、プリズムシートを配置してもよい。

拡散板３は、バックライトユニット１から照射される光を、面方向に拡散することによって、輝度が局所的に偏ることを防止する。プリズムシートは、拡散板３を介して背面２２側から到達した光の進行の向きを、前面２１側に向ける。拡散板３では、輝度が面方向に偏ることを防ぐために、光の進行方向は、ベクトル成分として、面方向の成分を多く含む。これに対しプリズムシートは、面方向のベクトル成分を多く含む光の進行方向を、厚み方向の成分を多く含む光の進行方向に変換する。具体的には、プリズムシートは、レンズまたはプリズム状に形成される部分が面方向に多数並んで形成され、これによって、厚み方向に進行する光の拡散度を小さくする。したがって、液晶表示装置１００による表示において、輝度を上昇させることができる。

バックライトユニット１は、液晶パネル２に背面２２側から光を照射する直下型のバックライト装置である。バックライトユニット１は、液晶パネル２に光を照射する複数の発光装置１１と、複数のプリント基板１２と、フレーム部材１３とを含む。

フレーム部材１３は、バックライトユニット１の基本構造体であり、液晶パネル２と予め定められた間隔をあけて対向する平板状の底部１３ａと、底部１３ａに連なり底部１３ａから立ち上がる側壁部１３ｂとからなる。底部１３ａは、厚み方向から見て長方形に形成され、その大きさは液晶パネル２よりも少し大き目である。側壁部１３ｂは、底部１３ａのうち短辺を成す２つの端部と、長辺を成す２つの端部とから液晶パネル２の前面２１側に立ち上がって形成される。これによって、平板状の側壁部１３ｂが底部１３ａの周囲に４つ、形成される。

プリント基板１２は、フレーム部材１３の底部１３ａの底面１３ａａに固定される。このプリント基板１２の実装面１２ａには、後述する複数の発光部１１１が設けられる。プリント基板１２は、長手形状の部材であり、長手方向に直交する、幅方向の長さがたとえば１０ｍｍ、厚み方向の長さがたとえば０．８ｍｍに設定される。ここで、長手形状の部材とは、ある１方向における部材の長さが、それ以外の他の方向における部材の長さ以上となり、かつ、その一方向に直交する他の方向における部材の長さよりも長くなるような形状の部材のである。複数のプリント基板１２は、幅方向に並列して、たとえば３０ｍｍ離間して設けられる。プリント基板１２は、たとえば、導電層が両面に形成されたガラスエポキシからなる基板である。

プリント基板１２は、その長手方向において、フレーム部材１３の側壁部１３ｂまで延びて設けられる。この側壁部１３ｂには、プリント基板１２に電力を供給するためのコネクタが設けられており、プリント基板１２はこのコネクタに接続され、プリント基板１２上の導電層を介して各発光装置１１に電力が供給される。

プリント基板１２は、高反射グレードであり、実装面１２ａの、後述する発光部１１１から出射される可視光に対する全反射率（以下では、単に「全反射率」と称する）は、８０％〜８５％である。ここで、全反射率は、ＪＩＳ Ｈ ０２０１：１９９８で規定されているように、鏡面反射率と拡散反射率との和であり、ＪＩＳ Ｋ ７３７５に準拠して測定することができる。

プリント基板１２の全反射率は、後述する反射部材の全反射率である第１の全反射率よりも小さく、かつ、後述する低反射部１１４の全反射率である第２の全反射率よりも大きい、第３の全反射率である。このような第３の全反射率を有するプリント基板１２は、ガラスエポキシからなるベース部材の表面に、銅箔によって導電層パターンを形成し、導電層パターンのうち接続端子となる部分だけが露出するように、白色のレジストパターンを形成し、さらに、その上に、白のシルク印刷を行うことによって、製造することができる。

複数の発光装置１１は、液晶パネル２に光を照射するための装置である。本実施形態では、複数の発光装置１１を１つの群として、拡散板３を介して液晶パネル２の背面２２の全体に対向するように複数の発光装置１１が設けられたプリント基板１２が複数並列して設けられることで、図２に示すように、発光装置１１がマトリクス状に設けられる。図２では、２つのプリント基板１２と、６つの発光装置１１とが表されている。各発光装置１１は、プリント基板１２の実装面１２ａに垂直な方向、かつ、プリント基板１２からフレーム部材１３の底部１３ａの底面１３ａａに向かう方向（以下では、「Ｘ方向」と称する）に平面視したときに、外形がなす図形が正方形状となるように設けられ、かつ、各発光装置１１によって画される被照射体上の被照射領域における輝度が６０００ｃｄ／ｍ^２となるように設けられる。この正方形状の一辺の長さは、たとえば４０ｍｍである。

複数の発光装置１１は、それぞれ、光を出射する発光部１１１と、発光部１１１から出射された光を第１の全反射率で反射する反射部材１１３と、第１の全反射率よりも小さな第２の全反射率を有する低反射部１１４と、反射シート１１５とを備える。

反射部材１１３は、フレーム部材１３の底部１３ａの底面１３ａａ上に設けられる基部１１３１と、基部１１３１を取り囲み、基部１１３１に接続される傾斜部１１３２とを有する。基部１１３１は、Ｘ方向に垂直な平面であって、拡散板３に臨む平面である第１反射面１１３ａを有する。第１反射面１１３ａは、Ｘ方向において、プリント基板１２の実装面１２ａと同じ位置か、または、プリント基板１２の実装面１２ａよりも、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ程度、フレーム部材１３の底部１３ａに近い位置に形成される。傾斜部１１３２は、発光部１１１を取り囲む枠状部材であり、第２反射面１１３ｂおよび第３反射面１１３ｃを有する。第２反射面１１３ａおよび第３反射面１１３ｃは、それぞれ、発光部１１１に臨む平面であり、この平面は、Ｘ方向とは逆方向にプリント基板１２から遠ざかるようにつれて、Ｘ方向に垂直な方向において発光部１１１から遠ざかるように傾斜する。

図２に示すように、反射部材１１３は、Ｘ方向に平面視したときの外形がなす図形が、多角形状、たとえば正方形状である。そして、発光部１１１は、Ｘ方向に平面視したときに、反射部材１１３の中央に配置される。また、プリント基板１２は、Ｘ方向に平面視したときに、反射部材１１３の外形状である正方形状の１辺部の中央部から、この１辺部に対向する他辺部まで、直線状に延びるように配置される。より詳細には、１つの発光装置１１において、プリント基板１２は、Ｘ方向に平面視したときの外形がなす図形が長方形状となり、この長方形状の長辺は、上記正方形状の２辺に平行となり、この長方形状の短辺は、上記正方形状の他の２辺に平行となる。

さらに、Ｘ方向に平面視したとき、上記長方形状の短辺方向においてプリント基板１２を挟むように、低反射部１１４は設けられる。より詳細には、低反射部１１４は、Ｘ方向に平面視したとき、上記正方形状の４つの辺部のうちの上記長方形状の短辺方向に位置する２つの辺部と、発光部１１１との間の部分に設けられる。なお、この部分に低反射部１１４を設ける代わりに、または、この部分に低反射部１１４を設けるとともに、上記２つの辺部に、低反射部１１４を設けてもよい。反射部材１１３および低反射部１１４については後に詳述する。

発光部１１１は、発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ１１１ａと、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する基台１１１ｂと、光学部材であるレンズ１１２とを含む。図４−１に、基台１１１ｂに支持されたＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とを示す。また、図４−２は、基台１１１ｂとＬＥＤチップ１１１ａとを示す図である。図４−２（ａ）は平面図であり、図４−２（ｂ）は正面図であり、図４−２（ｃ）は底面図である。基台１１１ｂは、ＬＥＤチップ１１１ａを支持するための部材であり、樹脂からなる。この基台１１１ｂは、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する支持面が、Ｘ方向に平面視したときに正方形状に形成され、この正方形状の一辺の長さＬ１は、たとえば３ｍｍである。また、基台１１１ｂのＸ方向における高さは、たとえば１ｍｍである。

図４−２に示すように、基台１１１ｂは、セラミックスからなる基台本体１１１ｇと、基台本体１１１ｇに設けられる２つの電極１１１ｃとを含んでおり、ＬＥＤチップ１１１ａは、基台１１１ｂの支持面となる基台本体１１１ｇの上面中央部に、接着部材１１１ｆで固定されている。２つの電極１１１ｃは、互いに離間しており、それぞれ、基台本体１１１ｇの上面、側面、および底面にわたって設けられる。ＬＥＤチップ１１１ａの図示しない２つの端子と、２つの電極１１１ｃとは、２つのボンディングワイヤ１１１ｄによってそれぞれ接続されている。そして、ＬＥＤチップ１１１ａおよびボンディングワイヤ１１１ｄは、シリコン樹脂などの透明樹脂１１１ｅによって封止されている。

図４−３は、プリント基板１２に実装されたＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１ｂを示す図である。ＬＥＤチップ１１１ａは、基台１１１ｂを介してプリント基板１２に実装され、プリント基板１２から離れる方向に光を出射する。ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓの延びる方向は、Ｘ方向およびＸ方向とは反対の方向である。ＬＥＤチップ１１１ａは、発光装置１１をＸ方向に平面視したときに、基台１１１ｂの中央部に位置する。複数の発光装置１１において、それぞれのＬＥＤチップ１１１ａによる光の出射の制御は、互いに独立して制御可能である。これによって、バックライトユニット１は、部分的な調光制御（ローカルディミング）が可能である。

プリント基板１２にＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１ｂを実装するときには、まず、プリント基板１２が備える導電層パターンの２つの接続端子部１２１の上に、それぞれ、半田を付け、その半田に、基台本体１１１ｇの底面に設けられる２つの電極１１１ｃがそれぞれ合致するように、たとえば図示しない自動機によって、プリント基板１２に、基台１１１ｂおよび基台１１１ｂに固定されているＬＥＤチップ１１１ａを載置する。基台１１１ｂおよび基台１１１ｂに固定されているＬＥＤチップ１１１ａを載置したプリント基板１２は、赤外線を照射するリフロー槽に送られ、半田は約２６０℃に熱せられ、基台１１１ｂとプリント基板１２とが半田付けされる。

図４−１に示すように、レンズ１１２は、ＬＥＤチップ１１１ａおよびＬＥＤチップ１１１ａを支持する基台１１１ｂを覆うように、基台１１１ｂに、インサート成形により、または、アウトサートにより、当接して設けられ、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光を、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓに交差する複数の方向に反射または屈折させる。レンズ１１２は、透明なレンズであり、たとえばシリコン樹脂やアクリル樹脂などからなる。

レンズ１１２において、液晶パネル２に対向する面である上面１１２ａは、中央部に凹みを有して湾曲して形成される。また、側面１１２ｂは、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓの方向を軸線方向とする円柱の側面状に形成される。

レンズ１１２は、光軸Ｓ回りに回転対称に形成される。レンズ１１２において、光軸Ｓに直交する断面の直径Ｌ２は、プリント基板１２の幅よりも大きく、たとえば１５ｍｍである。レンズ１１２は、基台１１１ｂに対して外方に延出して設けられている。すなわち、レンズ１１２は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓに直交する方向に関して基台１１１ｂよりも大きい（レンズ１１２の直径Ｌ２は、基台１１１ｂの支持面の一辺の長さＬ１よりも大きい）。このように、レンズ１１２が基台１１１ｂに対して外方に延出して設けられることによって、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光をレンズ１１２により広範囲に拡散させることができる。また、レンズ１１２の高さＨ１は、たとえば４．５ｍｍであり、直径Ｌ２よりも小さい。すなわち、レンズ１１２は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓに直交する方向の最大長さが、高さＨ１よりも大きい。

レンズ１１２の上面１１２ａは、ＬＥＤチップ１１１ａに対向し、かつ、拡散板３の両面に平行な中央部分１１２１と、中央部分１１２１を取り囲む第１湾曲部分１１２２と、第１湾曲部分１１２２を取り囲む第２湾曲部分１１２３とを含む。レンズ１１２の表面において、上面１１２ａの中央部分１１２１および第２湾曲部分１１２３ならびに側面１１２ｂは、ＬＥＤチップ１１１ａから出射され、レンズ１１２の内部を通って到達した光を透過する透過領域となる。また、上面１１２ａの第１湾曲部分１１２２は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射され、レンズ１１２の内部を通って到達した光を側面１１２ｂに向けて全反射する反射領域となる。なお、後述するように、レンズ１１２は、その底面１１２ｃが、反射シート１１５に当接しており、底面１１２ｃから光が出射しないように構成されている。

上面１１２ａの中央部分１１２１は、液晶パネル２に対向する上面１１２ａの中央に形成され、中央部分１１２１の中心（すなわち、レンズ１１２の光軸）は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ上に位置する。上面１１２ａの中央部分１１２１は、ＬＥＤチップ１１１ａの発光面に平行であり、円形状に形成され、その円形状の直径Ｌ３は、たとえば１ｍｍである。

なお、本発明の他の実施形態としては、中央部分１１２１の形状を、上記円形状の代わりに、上記円形状を仮想的な底面とし、この底面からＬＥＤチップ１１１ａに向かって突出する円錐の側面形状にしてもよい。

中央部分１１２１は、被照射体である拡散板３において、中央部分１１２１に対向する領域に光を照射するために形成されている。ただし、中央部分１１２１はＬＥＤチップ１１１ａに対向する部分であるので、ＬＥＤチップ１１１ａから出射される光の大半が中央部分１１２１に到達し、その大半の光がそのまま透過した場合、中央部分１１２１に対向する領域の照度が際立って大きくなる。そこで、中央部分１１２１の形状を、上記円錐の側面形状とすることが好ましい。上記円錐の側面形状とした場合、大半の光が中央部分１１２１で反射され、中央部分１１２１を透過する光は少なくなるので、中央部分１１２１に対向する領域の照度を抑えることができる。

上面１１２ａの第１湾曲部分１１２２は、中央部分１１２１の外周縁端部に連なり、外方に向かうにつれてＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向の一方（液晶パネル２に向かう方向）に延び、内方および光軸Ｓ方向の一方に凸となるように湾曲した環状の曲面である。ここで、中央部分１１２１の外周縁端部とは、中央部分１１２１の外周縁部における、周方向全周の領域のことをいう。上面１１２ａの第１湾曲部分１１２２は、反射領域とするために、曲面の形状が、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光が全反射するように設計される。

より詳細には、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光のうち、第１湾曲部分１１２２に到達した光は、第１湾曲部分１１２２で全反射した後、レンズ１１２の側面１１２ｂを透過し、反射部材１１３へ向かう。反射部材１１３に到達した光は、反射部材１１３で拡散され、被照射体である拡散板３において、ＬＥＤチップ１１１ａに対向していない領域に照射される。これにより、ＬＥＤチップ１１１ａに対向していない領域への照射光量を増加させることができる。

第１湾曲部分１１２２は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光を全反射するために、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光の入射角度が、臨界角φ以上となるように形成される。たとえば、レンズ１１２の材質をアクリル樹脂とするとき、アクリル樹脂の屈折率は「１．４９」であり、空気の屈折率は「１」であるので、sinφ＝１／１．４９となる。この式から、臨界角φは４２．１°となり、第１湾曲部分１１２２は、入射角度が４２．１°以上となる形状に形成される。また、たとえば、レンズ１１２の材質をシリコン樹脂とするとき、シリコン樹脂の屈折率は「１．４３」であり、空気の屈折率は「１」であるので、sinφ＝１／１．４３となる。この式から、臨界角φは４４．４°となり、第１湾曲部分１１２２は、入射角度が４４．４°以上となる形状に形成される。

上面１１２ａの第２湾曲部分１１２３は、第１湾曲部分１１２２の外周縁端部に連なり、外方に向かうにつれてＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向の他方（液晶パネル２から離反する方向）に延び、外方および光軸Ｓ方向の一方に凸となるように湾曲した環状の曲面である。

ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光のうち、第２湾曲部分１１２３に到達した光は、第２湾曲部分１１２３を透過するときに、屈折して、拡散板３および反射部材１１３に向かう。反射部材１１３に到達した光は、拡散して拡散板３に向かう。このように第２湾曲部分１１２３により拡散板３へ向かう光は、拡散板３において、中央部分１１２１および第１湾曲部分１１２２により光が照射される領域とは異なる領域に主に照射され、これによって光量の補完が行われる。なお、第２湾曲部分１１２３は、光を透過する必要があるので、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光を全反射しないように、入射角度が４２．１°未満となる形状に形成される。

このように、レンズ１１２は、中央部分１１２１の外周縁端部に、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光をレンズ１１２の側面１１２ｂへ向けて全反射させる第１湾曲部分１１２２が形成され、その第１湾曲部分１１２２の外周縁端部に、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光を屈折させる第２湾曲部分１１２３が形成されている。

ＬＥＤチップ１１１ａは一般的に指向性が強く、光軸Ｓ付近の光量が極めて大きく、光軸Ｓに対する光の出射角度が大きくなればなるほど光量が小さくなる。したがって、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ（すなわち、レンズ１１２の光軸）から比較的遠い領域への照射光量を大きくするためには、光軸Ｓに対する出射角度が大きな光を、この領域へ向けるのではなく、出射角度が小さな光を、この領域へ向ける必要がある。

本実施形態では、上記のように、光軸Ｓが通る中央部分１１２１の周囲に、上記領域へ向けて光を全反射させる第１湾曲部分１１２２が隣接して形成されるので、この領域への照射光量を大きくすることができる。

これに対して、仮に、中央部分１１２１の周囲に、第２湾曲部分１１２３を隣接させて形成し、その第２湾曲部分１１２３の周囲に、第１湾曲部分１１２２を隣接して形成した場合、第１湾曲部分１１２２へ向かう光の光軸Ｓに対する出射角度が大きくなり、その結果、第１湾曲部分１１２２で全反射されて上記領域に照射される光の量は少なくなってしまう。この結果、拡散板３における輝度は不均一になる。

本実施形態では、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とは、レンズ１１２の中心（すなわち、レンズ１１２の光軸）がＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ上に位置し、レンズ１１２がＬＥＤチップ１１１ａに当接するように、予め高精度に位置合わせされて形成されている。このように、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とを、予め位置合わせして形成する方法としては、インサート成形、所定の形状に成形されたレンズ１１２に、基台１１１ｂに支持されたＬＥＤチップ１１１ａを嵌合させる方法などを挙げることができる。本実施形態では、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とは、インサート成形により、予め位置合わせされて形成されている。

インサート成形する際には、大きく分けて、上面金型と下面金型とを使用する。上面金型と下面金型とを合わせた際に形成される空間に、ＬＥＤチップ１１１ａを保持した状態で、レンズ１１２の原料となる樹脂を樹脂流入口から注入することにより成形する。なお、上面金型と下面金型とを合わせた際に形成される空間に、基台１１１ｂに支持されたＬＥＤチップ１１１ａを保持した状態で、レンズ１１２の原料となる樹脂を樹脂注入口から注入することにより成形するようにしてもよい。このように、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とをインサート成形により形成することによって、レンズ１１２がＬＥＤチップ１１１ａに当接するように、高精度に位置合わせすることができる。これによって、バックライトユニット１は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光を、ＬＥＤチップ１１１ａに当接したレンズ１１２により、精度よく反射および屈折させることができるので、拡散板３からプリント基板１２までの距離が小さい薄型化された液晶表示装置１００においても、輝度がその面方向において均一となるように、光を液晶パネル２に照射することができる。

図５は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光の光路を説明するための図である。ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光は、レンズ１１２に入射し、このレンズ１１２で拡散される。具体的には、レンズ１１２に入射した光のうち、被照射体である拡散板３に対向する上面１１２ａにおいて中央部分１１２１に到達した光は、拡散板３に向けて矢符Ａ１方向などに出射される。中央部分１１２１を透過した光は、拡散板３に直接照射されることになる。

また、図５に示すように、第１湾曲部分１１２２に到達した光は、第１湾曲部分１１２２で全反射して側面１１２ｂに向かい、側面１１２ｂから矢符Ａ２方向などに出射される。矢符Ａ２方向などに出射された光は、レンズ１１２の周囲に設けられる反射部材１１３に到達し、反射部材１１３によって反射されて、被照射体である拡散板３に照射される。第２湾曲部分１１２３に到達した光は、屈折して拡散板３に向けて矢符Ａ３方向などに出射される。

反射シート１１５は、図３−１および図３−２に示すように、レンズ１１２とプリント基板１２との間に設けられる。反射シート１１５は、直径Ｌ２の円盤の中央に正方形状の開口部が設けられた形状であり、この円盤の一方の主面にレンズ１１２の底面１１２ｃが当接し、この開口部に基台１１１ｂが嵌合する。ここで、ある部材について、主面とは、その部材において最も広い面を意味し、上記の円盤形状のように最も広い面が表面と裏面とで２つある形状の場合は、一方の主面および他方の主面と称して区別する場合がある。

反射シート１１５は、たとえば、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）などから形成され、その全反射率は、たとえば、９０％〜９５％である。反射シート１１５の厚みは、たとえば、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍである。

反射シート１１５が設けられることで、レンズ１１２の内部で反射されて底面１１２ｃに到達した光を、底面１１２ｃと反射シート１１５との境界面で鏡面反射させることができる。底面１１２ｃと反射シート１１５との境界面で鏡面反射された光は、レンズ１１２の内部を進行する。このようにしてレンズ１１２の内部を進行する光は、反射シート１１５で鏡面反射されたものであるので、たとえば、拡散反射されてレンズ１１２の内部を進行する光と比較して、光路が精度よく制御されたものとなる。光が拡散部材へ入射すると光は拡散するが、必ずしも設計どおりの出射はしない。一方、反射シート１１５へ入射した光は鏡面反射するので、ほぼ設計どおりの出射となる。これによって、光学設計する上でほぼ設計どおりに光を進行させることができ、光路が精度よく制御されたものとなる。

次に、図２、図３−１、図３−２、図６、および図７を用いて反射部材１１３について説明する。図６は、反射部材１１３を、基部１１３１と、傾斜部１１３２とに分解して示す図である。図７は、反射部材１１３をＸ方向に平面視したときの図である。上述したように、反射部材１１３は、Ｘ方向に平面視したときの外形状が正方形状である。図２に示すように、この正方形状の各辺は、マトリクス状に配置される複数のＬＥＤチップ１１１ａの行方向または列方向と平行となる。本実施形態では、反射部材１１３は、この正方形状の対向する２辺の垂直２等分線、および、他の２辺の垂直２等分線それぞれについて、線対称に構成される。また、正方形状の中央点について１８０°回転対称に構成される。

上述したように、反射部材１１３は、図６の上側に示す基部１１３１と、図６の下側に示す傾斜部１１３２とから構成される。基部１１３１は、第１反射面１１３ａを有し、傾斜部１１３２は、第２，３反射面１１３ｂ，１１３ｃを有する。

基部１１３１は、２つの同一形状の板状部材１１３１ａから構成され、各板状部材１１３１ａは、長方形の平板の長手方向中央部に、切欠き部１１３１ａａが形成されたものである。この切欠き部１１３１ａａの切欠き形状は、板状部材１１３１ａの厚み方向に見たときに弓形状であり、この弓形状の弦が上記長方形の長辺にすべて重なるように、切欠き部１１３１ａａが形成される。この弓形状は、直径Ｌ２の円形状の一部となる弓形状であって、弓形状の面積がこの直径Ｌ２の円形状の面積の半分よりも小さい弓形状である。２つの板状部材１１３１ａにおいて、この弓形状の弦同士は、間隔を空けて対向しており、この間隔は、プリント基板１２の幅方向の長さ１０ｍｍよりも若干大きく、たとえば１０.２ｍｍ程度である。

板状部材１１３１ａの長手方向の長さは、たとえば３８．８ｍｍであり、この長手方向に直交する幅方向の長さは、たとえば１４．３ｍｍである。板状部材１１３１ａの長手方向および幅方向は、Ｘ方向に平面視したときの反射部材１１３の外形状である正方形状の各辺に対して、垂直または平行となる。

このような板状部材１１３１ａの、フレーム部材１３の底部１３ａに臨む側の主面は、この底部１３ａの底面１３ａａに当接する。また、板状部材１１３１ａの、発光部１１１に臨む側の主面は、第１反射面１１３ａであり、第１反射面１１３ａは、第１の全反射率を有する。

上述したように、２つの板状部材１１３１ａは離間して設けられる。反射部材１１３は、この２つの板状部材１１３１ａを取り囲むように傾斜部１１３２が設けられており、図７に示すように、Ｘ方向に平面視したとき、反射部材１１３の外形状がなす正方形の１辺部の中央部から、この１辺部に対向する他辺部の中央部まで、他の２辺部に沿って延びる長手形状の孔１１３ｄが形成されたものとなる。この孔１１３ｄに、プリント基板１２および発光部１１１が嵌合する。より詳細には、この孔１１３ｄの長手方向中央部分であり、切欠き部１１３１ａａによって囲まれる部分に、発光部１１１が嵌合し、それ以外の部分に、プリント基板１２が嵌合する。

傾斜部１１３２は、２つの同一形状の第１壁部材１１３２ａと、この第１壁部材１１３２ａとは異なる形状の、２つの同一形状の第２壁部材１１３２ｂとから構成される。第１壁部材１１３２ａと第２壁部材１１３２ｂとが、交互に接続されることで、枠状の傾斜部１１３２となる。

２つの第１壁部材１１３２ａは、それぞれ、２つの板状部材１１３１ａの、切欠き部１１３１ａａが形成されない側の幅方向端部に接続される。第１壁部材１１３２ａの、発光部１１１に臨む側の主面が第２反射面１１３ｂであり、第２反射面１１３ｂは、第１の全反射率を有する。

第２反射面１１３ｂは、等脚台形状であり、この等脚台形状の互いに平行な２辺のうちの短辺が、板状部材１１３１ａに接続され、他の２辺が、それぞれ、２つの第２壁部材１１３２ｂに接続される。上記の短辺の長さは、板状部材１１３１ａの長手方向の長さに等しく、たとえば３８．８ｍｍであり、この短辺に平行な長辺の長さは、たとえば４０ｍｍである。

図３−１に示す、第１反射面１１３ａに対する第２反射面１１３ｂの傾斜角度θ１は、たとえば１００°である。また、図３−１に示す、第１反射面１１３ａを基準とする第２反射面１１３ｂの高さＨ２は、たとえば５ｍｍである。この高さＨ２は、より詳細には、第２反射面１１３ｂ上の点において、第１反射面１１３ａからのＸ方向における距離が最大となる点と、第１反射面１１３ａとの間のＸ方向における距離である。

図６に示す第２壁部材１１３２ｂは、第１壁部材１１３２ａに切欠き部が形成されたような形状である。第２壁部材１１３２ｂの切欠き部１１３２ｂａは、第１壁部材１１３２ａの等脚台形状の主面における平行な２辺のうちの短辺の中央部に対応する位置に形成される。この切欠き部１１３２ｂａの切欠き形状は、第２壁部材１１３２ｂの厚み方向に見たときに長方形状である。この長方形状の長辺は、上記短辺に平行に延びる。

切欠き部１１３２ｂａは、この長方形状の長辺に沿う第１部分１１３２ｂｂと、短辺に沿う２つの第２部分１１３２ｂｃとを有する。第１部分１１３２ｂｂは、プリント基板１２の実装面１２ａに当接し、第１部分１１３２ｂｂの長さは、プリント基板１２の幅１０ｍｍよりも若干大きく、たとえば１０.２ｍｍ程度である。第２部分１１３２ｂｃの長さは、第１部分１１３２ｂｂがプリント基板１２の実装面１２ａに当接するように、プリント基板１２の厚みに合わせて設定され、たとえば０．８１ｍｍである。第２壁部材１１３２ｂにおいて、切欠き部１１３２ｂａは、２つの第３部分１１３２ｂｄによって、上記長方形状の長辺方向に挟まれる。この２つの第３部分１１３２ｂｄは、２つの板状部材１１３１ａにそれぞれ接続される。

このような第２壁部材１１３２ｂの、発光部１１１に臨む主面が、第３反射面１１３ｃであり、第３反射面１１３ｃは、第１の全反射率を有する。図３−２に示す、第１反射面１１３ａに対する第３反射面１１３ｃの傾斜角度θ２は、第２反射面１１３ｂの傾斜角度θ１に等しく、たとえば１００°である。

基部１１３１および傾斜部１１３２は、高輝性ＰＥＴ、アルミニウムなどからなる。高輝性ＰＥＴとは、蛍光剤を含有した発泡性ＰＥＴであり、たとえば、東レ株式会社製のＥ６０Ｖ（商品名）などを挙げることができる。基部１１３１および傾斜部１１３２の厚みは、たとえば０．１〜０．８ｍｍである。

本実施形態では、基部１１３１の第１反射面１１３ａ、ならびに、傾斜部１１３２の第２反射面１１３ｂおよび第３反射面１１３ｃの全反射率は、すべて同一の第１の全反射率であり、第１の全反射率は、たとえば９４％である。第１の全反射率は、９０％以上である。

反射部材１１３を構成する基部１１３１および傾斜部１１３２は一体的に成形されることが好ましく、さらに、複数の発光装置１１にそれぞれ備えられる各反射部材１１３は、互いに一体的に成形されることが好ましい。複数の反射部材１１３を一体成形する方法としては、反射部材１１３が発泡性ＰＥＴにより構成されている場合には押出し成型加工を挙げることができ、反射部材１１３がアルミニウムにより構成されている場合にはプレス加工を挙げることができる。このように、複数の発光装置１１にそれぞれ備えられる反射部材１１３を一体成形することによって、複数の発光装置１１のプリント基板１２に対する配置位置の精度を向上させることができるとともに、バックライトユニット１の組立作業時に、反射部材１１３を取り付ける作業数を低減することができるので、組立作業の効率を向上させることができる。

このように構成される反射部材１１３の特定の領域に、低反射部１１４が設けられる。図７に示すように、反射部材１１３は、Ｘ方向に平面視すると、長手形状の孔１１３ｄが形成された正方形状部材であり、この正方形状の４つの頂点の周囲の領域である４つの角部Ｘ１と、この正方形状の１辺を含み、角部Ｘ１と他の角部Ｘ１との間において、孔１１３ｄの長手方向に沿って延びる領域である第１の辺部Ｘ２と、この正方形状の１辺を含み、角部Ｘ１と他の角部Ｘ１との間において、孔１１３ｄの幅方向に沿って延びる領域である第２の辺部Ｘ３と、孔１１３ｄにおける発光部１１１が嵌合する中央部分と角部Ｘ１との間の領域である第１領域部Ｘ４と、孔１１３ｄにおける発光部１１１が嵌合する中央部分と第１の辺部Ｘ２との間において、第１の辺部Ｘ２、孔１１３ｄ、および２つの第１領域部Ｘ４によって囲まれる領域である第２領域部Ｘ５と、第２の辺部Ｘ３、孔１１３ｄ、および第１領域部Ｘ４によって囲まれる領域である第３領域部Ｘ６とに、区分することができる。低反射部１１４は、このように区分される領域のうち、２つの第１の辺部Ｘ２に、それぞれ設けられる。

なお、孔１１３ｄの中央の点であり、かつ、上記正方形状の中央の点である点Ｐを中心として拡がる、角部Ｘ１および第１領域部Ｘ４の拡がり具合を示す角度αは、４５°〜６０°であり、第１の辺部Ｘ２および第２領域部Ｘ５の拡がり具合を示す角度βは、１５°〜２２．５°である。また、第１，第２の辺部Ｘ２，Ｘ３の幅Ｌ４は、たとえば、３．５ｍｍ〜４．０ｍｍであり、角部Ｘ１の長さＬ５は、たとえば、１０．８ｍｍ〜１２．３ｍｍである。

低反射部１１４は、第２の全反射率で、発光部１１１から出射された光を反射する。第２の全反射率は、反射部材１１３の全反射率である第１の全反射率、および、プリント基板１２の全反射率である第３の全反射率よりも小さな全反射率であり、たとえば、４０％〜６０％である。

本実施形態では、低反射部１１４は、孔１１３ｄの幅方向に延びる長方形状のシートであり、各第２領域部Ｘ５の、孔１１３ｄの長手方向における中央部分に２つずつ、その幅方向に離間して設けられる。低反射部１１４は、公知の透光性バインダー樹脂からなるシート中に、可視光を吸収する黒色粒子または灰色粒子が分散されたものである。このシートの長手方向の長さは、たとえば５ｍｍ〜１０ｍｍであり、幅方向の長さは、たとえば１ｍｍ〜５ｍｍであり、厚み方向の長さは、たとえば０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍである。また、離間する間隔は、たとえば１ｍｍ〜５ｍｍである。

なお、本実施形態では、低反射部１１４は反射部材１１３の上に設けられているけれども、本発明の他の実施形態としては、反射部材１１３の表面の一部分を黒色や灰色に着色することなどによって、低反射部１１４を反射部材１１３と一体的に成形することができ、反射部材１１３の表面と低反射部１１４の表面とが同一平面となるように構成することができる。また、本実施形態では、低反射部１１４は長方形状であり、各第２領域部Ｘ５に２つずつ設けられるけれども、低反射部１１４の形状や個数はこれに限られない。たとえば、低反射部１１４を、直径０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の円形状とすることができ、また、第２領域部Ｘ５において、孔１１３ｄの長手方向における両端部分よりも中央部分の方が単位面積あたりの低反射部１１４の個数が多くなるように、数個〜数十個の低反射部１１４を設けることができる。

本実施形態では、低反射部１１４の表面は、サンドブラストなどによって荒されており、低反射部１１４の表面の拡散率は、反射部材１１３の第１〜３反射面１１３ａ〜１１３ｃの拡散率よりも大きく設定される。ここで、拡散率とは、ある面において拡散反射が生じるときの光の拡がり具合を示す数値である。より詳細には、ある面に対して、所定の照度となるように、所定のスポット径の光を所定の入射角度で入射させた場合に、その面の図心位置からこのスポット径よりも充分大きな一定距離離間して設けられる検出器であって、この一定距離を半径とする仮想的な球面の面積よりも充分に小さな面積の検出面を有する検出器によって、所定の照度閾値以上の照度が検出される位置すべてに、その検出器を移動させたときの検出面の軌跡がなす、上記仮想的な球面の一部の曲面の面積を、この仮想的な球面の面積で割った値として定義される。この値が大きいとき、拡散反射による光の拡がり具合が大きいことを示し、この値が小さいとき、拡散反射による光の拡がり具合が小さいことを示す。

以上のように構成されるバックライトユニット１では、上述したように、反射部材１１３の基部１１３１の第１反射面１１３ａが、Ｘ方向において、プリント基板１２の実装面１２ａよりも、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ程度、フレーム部材１３の底部１３ａに近い位置に形成される。すなわち、基部１１３１の第１反射面１１３ａは、Ｘ方向において、プリント基板１２の実装面１２ａよりも発光部１１１から遠い位置に設けられる。したがって、実装面１２ａ上に基部１１３１が設けられる場合と比較して、基部１１３１と被照射体である拡散板３との間の距離は大きくなる。これによって、発光部１１１から出射され、基部１１３１の第１反射面１１３ａで拡散反射された光は、拡散板３上において、より広い範囲で照射されることになり、その結果、拡散板３上における照射光量を均一化することができる。

さらに、本実施形態では、反射部材１１３の第１の辺部Ｘ２に臨む第２領域部Ｘ５に、低反射部１１４が設けられている。低反射部１１４は、第１の全反射率よりも小さな第２の全反射率で光を反射するので、被照射体である拡散板３において、第１の辺部Ｘ２に臨む領域に照射される光の量を減らすことができる。これにより、拡散板３において第１の辺部Ｘ２に臨む領域と、角部Ｘ１に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくすることができ、照射光量をより均一化することができる。

この低反射部１１４の拡散率は、反射部材１１３の拡散率よりも大きく設定されている。したがって、低反射部１１４で拡散反射した光の拡がり具合は、反射部材１１３で拡散反射した光の拡がり具合よりも大きくなる。よって、被照射体である拡散板３において第１の辺部Ｘ２に臨む領域に照射される光の量をより減らすことができ、拡散板３において第１の辺部Ｘ２に臨む領域と、角部Ｘ１に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくし、照射光量をより均一化することができる。

また、本実施形態では、プリント基板１２は、上述したように、長手形状であり、実装面１２ａ上に複数の発光部１１１を有し、フレーム部材１３の側壁部１３ｂに設けられるコネクタから電力が供給される。したがって、プリント基板１２の背面においてコネクタが接続される場合と比較して、バックライトユニット１を薄型化することができる。そして、本実施形態では、プリント基板１２は、実装面１２ａの一部分が露出しており、露出している部分は、反射部材１１３の第２の辺部Ｘ３から他の第２の辺部Ｘ３まで延びている。この露出している実装面１２ａの全反射率は、第１の全反射率よりも小さく、かつ、第２の全反射率よりも大きな第３の全反射率であるので、被照射体である拡散板３において第２の辺部Ｘ３に臨む領域に照射される光の量を、適度に抑えることができる。これによって、拡散板３において第２の辺部Ｘ３に臨む領域と、角部Ｘ１に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくし、照射光量をより均一化することができる。

また、本実施形態では、発光部１１１のレンズ１１２の直径Ｌ２は、プリント基板１２の実装面１２ａの幅よりも大きい。したがって、レンズ１１２の側面１１２ｂから出射された光は、プリント基板１２の実装面１２ａに遮られることなく、反射部材１１３の第１領域部Ｘ４および角部Ｘ１に到達する。したがって、被照射体である拡散板３において角部Ｘ１に臨む部分に照射される光の量を増やすことができ、拡散板３において第１，２の辺部Ｘ２，Ｘ３に臨む領域と、角部Ｘ１に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくし、照射光量をより均一化することができる。

そして、本実施形態では、発光部１１１のレンズ１１２の底面１１２ｃと、プリント基板１２の実装面１２ａとの間に、反射シート１１５が設けられており、レンズ１１２の底面１１２ｃから光が漏れないように構成されている。よって、上記のようにレンズ１１２の直径Ｌ２がプリント基板１２の幅よりも大きく設定されていても、レンズ１１２の底面１１２ｃから漏れた光がフレーム部材１３の底部１３ａなどに入射して光エネルギーを無駄に消費されてしまうということを抑えることができ、バックライトユニット１のエネルギー効率を高めることができる。

なお、本実施形態では、反射部材１１３をＸ方向に平面視したときの外形状を、１辺４０ｍｍの正方形状としているけれども、この正方形状の１辺の長さは、２０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲内で適宜設定できる。また、第２，３反射面１１３ｂ，１１３ｃの傾斜角度θ１，θ２は、同一の１００°であるけれども、９０°よりも大きく１３５°以下の範囲内で適宜設定できる。また、第２反射面１１３ｂの高さＨ２は５ｍｍであるけれども、１ｍｍ〜８ｍｍの範囲内で適宜設定できる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、発光装置１１の代わりに発光装置２０を設けたこと以外は、第１実施形態と同様であるので、発光装置２０以外の説明は省略する。図８は、液晶パネル２側から発光装置２０を平面視したときの図である。発光装置２０の発光装置１１と異なる点は、低反射部１１４の代わりに第４の全反射率を有する高反射部１１６を備える点と、第５の全反射率を有する被覆部材１１７をさらに備える点とである。

図９−１および図９−２は、発光装置２０を備える液晶表示装置１００の断面の一部を示す図であり、図８に示す切断面線Ｃ−Ｃが図９−１に対応し、図８に示す切断面線Ｄ−Ｄが図９−２に対応する。被覆部材１１７は、プリント基板１２の実装面１２ａにおいて、反射シート１１５によって被覆されていない部分を被覆する。被覆部材１１７は、ＰＥＴなどから形成されるシート状の部材であり、一方の主面がプリント基板１２の実装面１２ａに当接し、他方の主面の全反射率が、反射部材１１３の第１の全反射率以下の全反射率である第５の全反射率に設定される。第５の全反射率は、たとえば９０％〜９５％である。被覆部材１１７の厚みは、たとえば０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍであり、プリント基板１２の実装面１２ａの幅方向における長さが、実装面１２ａの幅よりも１ｍｍ大きく設定される。

本実施形態では、反射シート１１５と被覆部材１１７とが一体的に成形される。図１０は、一体的に成形される反射シート１１５および被覆部材１１７の平面図である。図８および図１０に示すように、１つの発光装置２０における２つの被覆部材１１７と、この２つの被覆部材１１７の間の１つの反射シート１１５とが一体的に成形され、さらに、この１つの発光装置２０の被覆部材１１７と、他の発光装置２０の被覆部材１１７とが一体的に成形される。反射シート１１５と被覆部材１１７とが一体的に成形される場合、被覆部材１１７は、反射シート１１５と同じ材料からなり、被覆部材１１７の第５の全反射率と反射シート１１５の全反射率とが等しくされ、被覆部材１１７の厚みと反射シート１１５の厚みとが等しくされる。

第２実施形態における反射部材１１３の寸法は、基本的には、第１実施形態における反射部材１１３の寸法と同一である。ただし、被覆部材１１７を考慮して寸法が変更される部分もある。図１１は、第２実施形態における反射部材１１３を、基部１１３１と、傾斜部１１３２とに分解して示す図であり、図１２は、第２実施形態における反射部材１１３をＸ方向に平面視したときの図である。

第２実施形態における反射部材１１３は、基部１１３１を構成する板状部材１１３１ａの切欠き部１１３１ａａの切欠き形状である弓形状の弦同士が離間する間隔が、プリント基板１２の幅よりも若干大きい１０．２ｍｍではなく、被覆部材１１７の幅の１１ｍｍよりも若干大きい１１．２ｍｍに設定される。このように設定されるのは、上述したように、被覆部材１１７の幅が、プリント基板１２の幅よりも１ｍｍ大きいからである。また、第２実施形態における反射部材１１３では、傾斜部１１３２を構成する第２壁部材１１３２ｂの切欠き部１１３２ｂａの第１部分１１３２ｂｂは、プリント基板１２に当接する代わりに、プリント基板１２上の被覆部材１１７に当接することになる。したがって、第２実施形態における反射部材１１３では、切欠き部１１３２ｂａの第２部分１１３２ｂｃの長さは、第１実施形態と比較して、被覆部材１１７の厚み程度大きく設定される。

高反射部１１６は、図１２に示すように、反射部材１１３の４つの角部Ｘ１に臨む４つの第１領域部Ｘ４にそれぞれ設けられる。なお、本発明の他の実施形態としては、この４つの第１領域部Ｘ４に高反射部１１６を設ける代わりに、４つの角部Ｘ１に高反射部１１６をそれぞれ設けてもよいし、この４つの第１領域部Ｘ４に高反射部１１６を設けるとともに、４つの角部Ｘ１に高反射部１１６をそれぞれ設けてもよい。

高反射部１１６は、第４の全反射率で、発光部１１１から出射された光を反射する。第４の全反射率は、反射部材１１３の全反射率である第１の全反射率、および、被覆部材１１７の全反射率である第５の全反射率よりも大きな全反射率であり、たとえば９６％〜１００％であり、本実施形態では９７％である。

本実施形態では、高反射部１１６は、正方形状の反射部材１１３の対角線の方向に延びる長方形状のシートであり、各第１領域部Ｘ４の中央部分に３つずつ、その幅方向に離間して設けられる。高反射部１１６は、銀またはアルミニウムなどのシートである。このシートの長手方向の長さは、たとえば８ｍｍであり、幅方向の長さは、たとえば１ｍｍであり、厚み方向の長さは、たとえば０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍである。また、離間する間隔（ピッチ）は、たとえば４ｍｍである。なお、高反射部１１６の数や、幅・長さ・ピッチは、これらの値に限られるものではない。

なお、本実施形態では、高反射部１１６は反射部材１１３の上に設けられているけれども、本発明の他の実施形態としては、反射部材１１３の表面の一部分を鏡面仕上げすることなどによって、高反射部１１６を反射部材１１３と一体的に成形することができ、反射部材１１３の表面と高反射部１１６の表面とが同一平面となるように構成することができる。また、本実施形態では、高反射部１１６は長方形状であり、各第１領域部Ｘ４に３つずつ設けられるけれども、高反射部１１６の形状や個数はこれに限られない。たとえば、高反射部１１６を、直径０．８ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の円形状とすることができ、また、第１領域部Ｘ４において、周縁部分よりも中央部分の方が単位面積あたりの高反射部１１６の個数が多くなるように、１０個〜２０個の高反射部１１６を設けることができる。

本実施形態では、高反射部１１６の拡散率は、反射部材１１３の第１〜３反射面１１３ａ〜１１３ｃの拡散率よりも小さく設定される。すなわち、高反射部１１６における拡散反射による光の拡がり具合は、反射部材１１３における拡散反射による光の拡がり具合よりも小さい。

以上のように構成される発光装置２０を備えるバックライトユニット１では、第１実施形態と同様に、反射部材１１３の基部１１３１の第１反射面１１３ａが、Ｘ方向において、プリント基板１２の実装面１２ａよりも発光部１１１から遠い位置に設けられる。したがって、基部１１３１と被照射体である拡散板３との間の距離が大きくなり、発光部１１１から出射され、基部１１３１の第１反射面１１３ａで拡散反射された光が、拡散板３上において、より広い範囲で照射され、その結果、拡散板３上における照射光量を均一化することができる。

さらに、本実施形態では、反射部材１１３の角部Ｘ１に臨む第１領域部Ｘ４に、高反射部１１６が設けられている。高反射部１１６は、第１の全反射率よりも大きな第４の全反射率で光を反射するので、被照射体である拡散板３において、角部Ｘ１に臨む領域に照射される光の量を増やすことができる。これにより、拡散板３において第１，２の辺部Ｘ２，Ｘ３に臨む領域と、角部Ｘ１に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくすることができ、照射光量をより均一化することができる。

この高反射部１１６の拡散率は、反射部材１１３の拡散率よりも小さく設定されている。したがって、高反射部１１６で拡散反射した光の拡がり具合は、反射部材１１３で拡散反射した光の拡がり具合よりも小さくなる。よって、被照射体である拡散板３において角部Ｘ１に臨む領域に照射される光の量をより増やすことができ、拡散板３において第１，２の辺部Ｘ２，Ｘ３に臨む領域と、角部Ｘ１に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくし、照射光量をより均一化することができる。

また、本実施形態では、プリント基板１２は、第１実施形態と同様に、長手形状であり、実装面１２ａ上に複数の発光部１１１を有し、フレーム部材１３の側壁部１３ｂに設けられるコネクタから電力が供給される。したがって、プリント基板１２の背面においてコネクタが接続される場合と比較して、バックライトユニット１を薄型化することができる。そして、本実施形態では、プリント基板１２は、実装面１２ａの、反射シート１１５によって被覆されない部分が、被覆部材１１７によって被覆されており、被覆されている部分は、反射部材１１３の第２の辺部Ｘ３から他の第２の辺部Ｘ３まで延びている。被覆部材１１７の表面は、反射部材１１３の基部１１３１の第１反射面１１３ａよりも、Ｘ方向において、被照射体である拡散板３に近い位置に設けられており、その表面で拡散反射された光が拡散板３上に拡がり難くなっているけれども、被覆部材１１７の全反射率は、反射部材１１３の第１の全反射率以下となる第５の全反射率に設定されているので、プリント基板１２の実装面１２ａが露出している場合と比較して、拡散板３において第２の辺部Ｘ３に臨む領域に照射される光の量を、適度に増やすことができる。よって、拡散板３において第２の辺部Ｘ３に臨む領域と、第１の辺部Ｘ２に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくし、照射光量をより均一化することができる。

この被覆部材１１７は、複数の反射シート１１５および複数の他の被覆部材１１７と一体成形されるので、プリント基板１２の実装面１２ａに被覆部材１１７を配置する際の位置合わせの精度を向上させることができる。また、被覆部材１１７は、傾斜部１１３２が接続される反射部材１１３の基部１１３１と比較して、強度が小さくても構わないので、基部１１３１よりも薄くすることができ、その結果、基部１１３１と同じ厚みにする場合と比較して、被覆部材１１７と被照射体である拡散板３との間の距離を大きくすることができ、照射光量をより均一化することができる。

また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、発光部１１１のレンズ１１２の直径Ｌ２は、プリント基板１２の実装面１２ａの幅よりも大きい。したがって、レンズ１１２の側面１１２ｂから出射された光は、プリント基板１２の実装面１２ａに遮られることなく、反射部材１１３の第１領域部Ｘ４および角部Ｘ１に到達する。したがって、被照射体である拡散板３において角部Ｘ１に臨む部分に照射される光の量を増やすことができ、拡散板３において第１，２の辺部Ｘ２，Ｘ３に臨む領域と、角部Ｘ１に臨む領域との間での、照射光量の差を小さくし、照射光量をより均一化することができる。

そして、本実施形態では、第１実施形態と同様に、発光部１１１のレンズ１１２の底面１１２ｃと、プリント基板１２の実装面１２ａとの間に、反射シート１１５が設けられており、レンズ１１２の底面１１２ｃから光が漏れないように構成されている。よって、上記のようにレンズ１１２の直径Ｌ２がプリント基板１２の幅よりも大きく設定されていても、レンズ１１２の底面１１２ｃから漏れた光がフレーム部材１３の底部１３ａなどに入射して光エネルギーを無駄に消費されてしまうということを抑えることができ、バックライトユニット１のエネルギー効率を高めることができる。

以上の第１，２実施形態のようなバックライトユニット１を備える液晶表示装置１００によれば、バックライトユニット１によって、被照射体である拡散板３に対して、その面方向において強度が均一化された光を照射することができるので、拡散板３に平行に設けられる液晶パネル２に対して、その面方向において強度が均一化された光を照射することができる。これにより、液晶表示装置１００は、高画質の画像を表示することができる。

１ バックライトユニット
２ 液晶パネル
１２ プリント基板
１２ａ 実装面
１００ 液晶表示装置
１１１ａ ＬＥＤチップ
１１１ｂ 基台
１１２ レンズ
１１２ａ 上面
１１２ｂ 側面
１１２ｃ 底面
１１３ 反射部材
１１４ 低反射部
１１５ 反射シート
１１６ 高反射部
１１７ 被覆部材
１１３１ 基部
１１３２ 傾斜部

Claims (9)

1. 被照射体に光を照射する照明装置であって、
   基板と、
   前記基板の表面上に設けられ、光を出射する発光部と、
   第１の全反射率で光を反射する反射部材であって、前記表面に対して前記発光部から垂直に向かう方向において、前記表面と同じ位置、または、前記表面よりも前記発光部から遠い位置に設けられる基部と、この基部を取り囲み、この基部に対して傾斜する傾斜部とを有する反射部材と、
   前記第１の全反射率よりも小さな第２の全反射率を有する低反射部とを備え、
   前記反射部材は、前記方向に平面視したときの外形状が多角形状であり、
   前記発光部は、前記方向に平面視したときに、前記反射部材の中央に配置され、
   前記低反射部は、前記反射部材において、前記方向に平面視したときに前記多角形状の辺部となる部分、または、その部分と前記発光部との間に位置する部分の少なくとも一方の部分に、設けられることを特徴とする照明装置。
2. 前記反射部材は、前記方向に平面視したときの外形状が正方形状であり、
   前記基板は、
   前記第１の全反射率よりも小さな第３の全反射率を有し、
   前記方向に平面視したときに、前記正方形状の１辺部の中央部から、この１辺部に対向する他辺部まで、直線状に延びるように配置され、
   前記低反射部は、前記方向に平面視したとき、前記基板を挟むように設けられ、
   前記第２の全反射率は、前記第３の全反射率よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記低反射部の拡散率は、前記反射部材の拡散率よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
4. 被照射体に光を照射する照明装置であって、
   基板と、
   前記基板の表面上に設けられ、光を出射する発光部と、
   第１の全反射率で光を反射する反射部材であって、前記表面に対して前記発光部から垂直に向かう方向において、前記表面と同じ位置、または、前記表面よりも前記発光部から遠い位置に設けられる基部と、この基部を取り囲み、この基部に対して傾斜する傾斜部とを有する反射部材と、
   前記第１の全反射率よりも大きな第４の全反射率を有する高反射部とを備え、
   前記反射部材は、前記方向に平面視したときの外形状が多角形状であり、
   前記発光部は、前記方向に平面視したときに、前記反射部材の中央に配置され、
   前記高反射部は、前記反射部材において、前記方向に平面視したときに前記多角形状の角部となる部分、または、その部分と前記発光部との間に位置する部分の少なくとも一方の部分に、設けられることを特徴とする照明装置。
5. 前記第１の全反射率以下となる第５の全反射率を有する被覆部材をさらに備え、
   前記反射部材は、前記方向に平面視したときの外形状が正方形状であり、
   前記基板は、
   前記方向に平面視したときに、前記正方形状の１辺部の中央部から、この１辺部に対向する他辺部まで、直線状に延びるように配置され、
   前記表面において、前記発光部が設けられる部分以外の部分が、前記被覆部材によって被覆されることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 前記高反射部の拡散率は、前記反射部材の拡散率よりも大きいことを特徴とする請求項４または５に記載の照明装置。
7. 前記発光部は、光を出射する発光素子と、この発光素子を覆う光学部材とを含み、
   前記表面と前記光学部材との間には、反射シートが設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の照明装置。
8. 請求項５を引用する請求項７に記載の照明装置であって、
   前記被覆部材と前記反射シートとが一体的に設けられ、前記反射シートの全反射率は、第５の全反射率に等しいことを特徴とする照明装置。
9. 表示パネルと、
   前記表示パネルに背面側から光を照射する請求項１〜８のいずれか１つに記載の照明装置とを含むことを特徴とする表示装置。