JP2013175301A - 光源モジュール、及び、液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの増加を抑制しつつ、効率的に光漏れを低減することのできる光源モジュールを提供する。
【解決手段】
本発明の一態様に係るバックライトモジュール１０は、ＬＥＤ群１０４から出射される光を入射面１３１にて受光し、出射面１３３より出射する導光板１３０と、導光板１３０を出射面１３３側から押さえると共に、入射面１３１近傍の出射面１３３を覆うように配置されたＰ−シャーシ１８０とを備え、ＬＥＤ群１０４の発光面の中心位置が入射面１３１の中心線よりも出射面１３３側に位置するように配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源モジュール、及び、光源モジュールを備えた液晶表示装置に関するものである。

従来、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）を備える液晶表示装置において、薄型化を実現するために、光源から入射された光を面状に出射させるサイドエッジ（サイドライトともいう）型の導光板を備えたバックライトが多用されている。

このようなサイドエッジ型の導光板では、当該導光板の端面（以降、入射端面とも呼ぶ）に対向するようにＬＥＤなどの光源を配置し、導光板の各入射端面から、光を入射させる。入射された光は、当該導光板の内部を反射しながら伝搬すると共に、当該導光板の光出射面から出射される。

近年、液晶表示装置の薄型化に伴って導光板の薄型化が進められるに従い、導光板の入射端面に対する光源のサイズが相対的に大きくなっているため、導光板内に入射されず導光板内を伝搬しない損失光が生じ易くなっていた。さらには、この損失光が迷光となり、導光板の意図しない部分より出射されることによって光漏れが生じ、液晶ディスプレイの輝度ムラの原因の一つになっていた。

この問題は、光源のサイズが導光板の厚さと同程度のサイズとなることにより、導光板の厚さ方向における導光板の上端と光源の上端との距離、または導光板の下端と光源の下端との距離が短くなること起因する。

導光板の厚さに対して光源のサイズが十分に小さく、かつ光源の中心が導光板の厚さ方向の中心に配置される場合は、光源からの光のほとんどが導光板の入射端面の中央近傍から入射され、導光板の上端及び下端から入射される光の量は小さい。一方で、光源のサイズが導光板の厚さと同程度の場合は、光源の中心が導光板の厚さ方向の中心に配置されている場合であっても、光源の上端から導光板の入射端面の上端及び下端から出射される光の量が多くなるとともに、導光板に入射されずに外部に漏れる光の量も増加する。

このような光漏れを抑える技術として、例えば、特許文献１には、導光板の光の出射面側に備えられている遮光部材を延長する延長部を設けることが記載されている。

また、特許文献２には、導光板の出射面と反対側に設けられている反射シートと、導光板を支持する遮光フレームとを互いに貼り付ける両面接着剤を不透明な遮光性材料で形成する技術が開示されている。

特開２０１０−１６４９１６号公報（２０１０年７月２９日公開） 特開２００９−３０１９１２号公報（２００９年１２月２４日公開）

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、導光板の上面からの光漏れを防ぐことはできるものの、光漏れを防ぐために部品点数が増加してしまい、これに伴ってコストが増大してしまうという問題があった。

また、一般に、光源からの光利用率を最大にするには反射シートを光源の近傍まで導光板の下面に配置することが好ましい。一方で、光源近傍は光源からの熱を受けやすいため、導光板と反射シートとがそれぞれ光源からの熱によって膨張する。このため、導光板と反射シートの膨張率が異なる場合は、導光板と反射シートとを隙間なく固定してしまうと、膨張時に応力が発生し、固定部に剥離や歪みが発生する可能性がある。したがって、導光板及び反射シートは互いに固定しないことが望ましく、導光板と反射シートとの間に隙間が存在することとなる。

しかし、特許文献１及び２に記載の技術では、上述のような場合に、導光板と反射シートとの間の隙間からの光漏れを防ぐことができないという問題があった。

ここで、図９を参照して、導光板と反射シートとの間の隙間からの光漏れについて、簡単に説明する。図９に示すように、液晶パネル９００は、ＬＥＤ基板９０２に取り付けられているＬＥＤ群９０４を光源として導光板９３０により光を伝搬させ、導光板９３０の反射シート９１０と反対側の面から光を出射する。

このとき、図９の領域Ｅに示すような導光板９３０と反射シート９１０との間の隙間に入射された光は、反射シート９１０において反射して導光板９３０に入射し、導光板９３０の反射シート９１０と反対側の面のうちＬＥＤ群９０４の近傍の面から出射される。従来技術では、このような光漏れを防ぐことができず、液晶ディスプレイに輝度ムラができてしまっていた。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コストの増加を抑制しつつ、効率的に光漏れを低減することのできる光源モジュールを提供することにある。

本発明の一態様に係る光源モジュールは、上記の課題を解決するために、光源と、上記光源から出射される光を受光面において受光し、当該受光面において受光した光を出射面より出射する導光板と、上記導光板の上記出射面と反対側の面である裏面に対向して配置された反射シートと、上記導光板を上記出射面側から押さえると共に、当該出射面のうち上記受光面近傍の面を覆うように配置された固定シャーシと、を備える光源モジュールであって、上記光源の有する発光面の中心位置が、上記受光面の中心線よりも上記出射面側に位置するように配置されている、ことを特徴としている。

上記の構成によれば、上記固定シャーシによって上記出射面のうち上記受光面側近傍の面を覆うことにより、上記光源モジュールは、上記出射面のうち上記受光面側近傍の面から漏れ出す光を、上記固定シャーシを利用して遮光することができる。したがって、上記光源モジュールは、光漏れを防ぐための新たな部材を追加する必要がないため、コストの増加を抑えることができる。

また、上記光源の中心位置を、上記受光面の中心位置よりも上記出射面側に位置するように配置することにより、上記導光板と上記反射シートとの間の隙間に入射する光の量を低減することができる。これによって、上記光源モジュールは、上記導光板と上記反射シートとの間の隙間からの光漏れを防ぐことができる。したがって、上記光源モジュールは、コストの増加を抑制しつつ、効率的に光漏れを低減することができる。

また、本発明の一態様に係る光源モジュールにおいて、上記反射シートは、上記裏面を覆うように配置されている、ことが好ましい。

上記の構成によれば、上記反射シートが上記裏面の端まで配されることになる。したがって、上記反射シートは、上記裏面の何れの部分から光が出射された場合であっても、当該出射された光を反射し、上記導光板に光を再び入射させることができる。これによって、光源モジュールは、上記光源から出射される光の利用率を向上させることができる。

また、本発明の一態様に係る光源モジュールにおいて、上記固定シャーシは、光吸収性を有している、ことが好ましい。

上記の構成によれば、上記光源から出射された光が上記導光板に入射されることなく上記固定シャーシまで到達したとき、当該固定シャーシまで到達した光は、上記固定シャーシによって吸収されることになり、ほとんど反射しない。したがって、上記固定シャーシは、効率よく光漏れを低減することができる。

また、本発明の一態様に係る光源モジュールにおいて、上記光源の有する発光面の、上記導光板の厚み方向に沿った長さは、上記導光板の厚みの半分よりも大きい、ことが好ましい。

光漏れは一般的に、上記導光板の厚みに対する、上記光源の有する発光面の上記導光板の厚み方向に沿った長さ（以降、単に発光面の長さとも記載する）が大きくなるほど、顕著に現れるようになる。これは、上記導光板の厚みに対する上記光源の発光面の長さが大きくなるにつれて、上記導光板の出射面及び裏面に近い上記発光面から出射される光が上記受光面に入射されない損失光とならないために必要な出射角（発光面に垂直な方向に対する出射光の角度）が小さくなることに起因する。

つまり、同じ出射角で出射された光であっても、上記導光板の厚みに対する上記光源の発光面の長さが小さいときには損失光とならず、上記導光板の厚みに対する上記光源の発光面の長さが大きいときには損失光となる場合が生じる。

これに対し、上記光源モジュールは、上記導光板の出射面及び裏面に近い上記発光面から出射された光が損失光となった場合であっても、何れの損失光も光漏れとなることを効率よく低減することができる。

したがって、上記光源の発光面の長さを、上記導光板の厚みの半分よりも大きくした場合であっても、コストの増加を抑えつつ、光漏れを低減した上記光源モジュールを実現することができる。このことから、光漏れを低減させつつ、上記導光板の厚さをより薄くすることができるため、上記光源モジュールのさらなる薄型化を図ることができる。

また、本発明の一態様に係る光源モジュールにおいて、上記裏面には、上記導光板内を伝播する光を拡散させる複数の光拡散部が形成されている、ことが好ましい。

上記の構成によれば、上記光拡散部によって、上記導光板内を伝搬する光が拡散されると共に、進行方向が変えられる。これによって、導光板１３０内を伝播する光を、輝度ムラなく上記出射面から出射させることができる。

また、上記光源モジュールを備えていることを特徴とする液晶表示装置をはじめとする電子機器も、本発明の範疇に入る。

本発明の一態様に係る光源モジュールは、上述のように、光源と、上記光源から出射される光を受光面において受光し、当該受光面において受光した光を出射面より出射する導光板と、上記導光板の上記出射面と反対側の面である裏面に対向して配置された反射シートと、上記導光板を上記出射面側から押さえると共に、当該出射面のうち上記受光面近傍の面を覆うように配置された固定シャーシと、を備える光源モジュールであって、上記光源の有する発光面の中心位置が、上記受光面の中心線よりも上記出射面側に位置するように配置されている、ことを特徴としている。

上記の構成によれば、上記光源モジュールは、光漏れを防ぐための新たな部品を追加する必要がないため、コストの増加を抑えることができる。また、上記光源モジュールは、上記導光板と上記反射シートとの間の隙間からの光漏れを防ぐことによって、効率的に光漏れを低減することができる。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の備えるバックライトモジュールの構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成の概略を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置における導光板とＬＥＤ基板との配置関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の備えるバックライトモジュールと比較するためのバックライトモジュールの構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの端部の輝度評価結果を示す図である。 図５の（ａ）〜（ｃ）のそれぞれの場合における、ＬＥＤ群の発光面からの距離に対する液晶表示パネルの輝度を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る導光板の裏面に形成された光拡散部の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る導光板の裏面に形成された光拡散部の他の一例を示す図である。 従来技術における、導光板及び反射シートの隙間と光漏れとの関係を示す説明図である。

本発明の一実施形態に係る光源モジュール、および光源モジュールを備えた電子機器について、図１から図６を参照して以下に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成は、特に特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。

なお、本実施形態においては、電子機器が液晶表示装置によって実現され、また、光源モジュールが液晶表示装置のバックライトモジュールによって実現されている場合を例に挙げて説明する。ただし、電子機器および光源モジュールはこれに限られるものではない。例えば、電子機器の一例として室内の照明装置などを挙げることができ、光源モジュールの一例として照明装置の発光部などを挙げることもできる。

〔液晶表示装置〕
まず、本実施形態に係る液晶表示装置の構成の概略について、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る液晶表示装置１の構成の概略を示す分解斜視図である。

図２に示すように、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置１は、ベゼル１００、シャーシ１０１、ＬＥＤ基板１０２、１０３、ＬＥＤ群（光源）１０４、１０５、反射シート１１０、導光板１３０、積層シート群１５０、制御部１６０、液晶表示パネル１７０、および、Ｐ−シャーシとも呼称する（固定シャーシ）１８０を備えている。

また、液晶表示装置１の上記各構成要素は、図２に示すように、シャーシ１０１側から順に、シャーシ１０１、反射シート１１０、導光板１３０、積層シート群１５０および液晶表示パネル１７０が配置されている。導光板１３０の長手方向の側面に対し、ＬＥＤ群１０４を備えるＬＥＤ基板１０２及びＬＥＤ群１０５を備えるＬＥＤ基板１０３がそれぞれ対向するように配置されている。また、積層シート群１５０の上からＬＥＤ基板１０３を覆うようにＰ−シャーシ１８０が取り付けられ、当該Ｐ−シャーシ１８０によって導光板１３０の厚み方向、及びベゼル１００の位置が規定されている。ＬＥＤ基板１０２、１０３、及び液晶表示パネル１７０は、制御部１６０に接続されている。

次に、導光板１３０と、ＬＥＤ基板１０２及び１０３との配置関係について、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る液晶表示装置１における導光板１３０とＬＥＤ基板１０２及び１０３との配置関係を示す図である。なお、図３は、導光板１３０を出射面１３３側から見た図である。

図３に示すように、ＬＥＤ群１０４を備えるＬＥＤ基板１０２は、導光板１３０の有する長手方向の一方の側面である入射面（受光面）１３１と対向するように配置されている。また、ＬＥＤ群１０５を備えるＬＥＤ基板１０３は、導光板１３０の有する長手方向の他方の側面である入射面（受光面）１３２と対向するように配置されている。

（ベゼル）
ベゼル１００は、液晶表示装置１を保護する筐体であり、図２に示すように、映像を表示する面側から液晶表示装置１を覆うように（すなわち、液晶表示パネル１７０を覆うように）設けられている。また、ベゼル１００は、液晶表示パネル１７０の表示領域を視認可能なように、窓部を有している。

（シャーシ）
シャーシ１０１は、液晶表示装置１を保護する筐体であり、図２に示すように、映像を表示する面と反対側から液晶表示装置１を覆うように設けられている。

また、ベゼル１００とシャーシ１０１とが、図示しない固定部材により互いに固定されることにより、ベゼル１００とシャーシ１０１との間に位置する、液晶表示装置１の各構成部品が挟持される。これによって、導光板１３０の端部の一部は、Ｐ−シャーシ１８０と反射シート１１０とに挟持され、導光板１３０のＬＥＤ基板１０２、１０３に対する厚み方向の位置（すなわち、導光板１３０のＬＥＤ群１０４、１０５に対する厚み方向の位置）が規定されることになる。

（ＬＥＤ群、ＬＥＤ基板）
ＬＥＤ基板１０２は、複数のＬＥＤを含むＬＥＤ群１０４を備えており、ＬＥＤ基板１０３は、複数のＬＥＤを含むＬＥＤ群１０５を備えている。ＬＥＤ群１０４、及び１０５に含まれるＬＥＤは、ＬＥＤ基板１０２、及び１０３のそれぞれに、互いに間隔を置いて配置されている。また、ＬＥＤ基板１０２及び１０３は、それぞれ、導光板１３０の有する入射面１３１及び１３２に対向するように配置されている。

ＬＥＤ基板１０２の備えるＬＥＤ群１０４から出射された光は、導光板１３０の有する入射面１３１に入射され、ＬＥＤ基板１０３の備えるＬＥＤ群１０５から出射された光は、導光板１３０の有する入射面１３２に入射される。

なお、本実施形態では、光源としてＬＥＤを用いた場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、光源として、蛍光管などＬＥＤ以外の光源を用いる構成を採用してもよい。

（導光板）
導光板１３０は、図３に示すように、入射面１３１及び１３２を有し、入射面１３１において、入射面１３１に対向するように配置されたＬＥＤ基板１０２に設けられたＬＥＤ群１０４から出射される光を受光する。また、導光板１３０は、入射面１３２において、入射面１３２に対向するように配置されたＬＥＤ基板１０３に設けられたＬＥＤ群１０５から出射される光を受光する。

また、導光板１３０は、出射面１３３を有している。導光板１３０の有する出射面１３３の反対側の面である裏面には、入射した光を拡散して導光板１３０内における光の進行方向を変える光拡散部が形成されている。

導光板１３０は、入射面１３１、１３２から入射した光を、出射面１３３と裏面との間、及び、短手方向の両側面の間において全反射させつつ導光板１３０の内方に伝播させると共に、主に出射面１２０から出射させる。

また、上述したように、導光板１３０の備える裏面には、複数の光拡散部が互いに間隔を置いて形成されている。

光拡散部は、例えば、光散乱微粒子をポリマー中に分散させて、その後、ポリマーを導光板１３０の裏面に印刷することにより形成されている。なお、光散乱粒子としては、例えば蛍光体を用いればよいが、これに限定されるものではない。

なお、本実施形態に係る光拡散部の形成方法としては、ポリマーを導光板１３０の裏面に印刷することにより形成する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、導光板１３０の裏面にプリズムなどの微細な凹凸形状を形成することによって光拡散部を形成する方法を採用してもよいし、導光板１３０の裏面にレーザー加工、又はブラスト処理などを施すことによって光拡散部を形成する方法を採用してもよい。

また、光拡散部は、例えば、図７及び図８に示すようにドット状に形成されている。図７及び図８は、それぞれ、本実施形態に係る導光板１３０の裏面に形成された光拡散部の一例を示す図である。図７は、ドット径の小さな光拡散部が形成された導光板１３０の裏面を示し、図８は、ドット径の大きな光拡散部が形成された導光板１３０の裏面を示している。

光拡散部のドット径は、入射面１３１側から導光板１３０の長手方向の中央部に向かうにしたがって、大きくなるように形成されている。同様に、光拡散部のドット径は、入射面１３２側から導光板１３０の長手方向の中央部に向かうにしたがって、大きくなるように形成されている。例えば、光拡散部は、入射面１３１又は入射面１３２から導光板１３０の長手方向の中央部に向かうにつれて、図７に示す小さなドット径から、図８に示す大きなドット径となるように導光板１３０の裏面に形成されていればよい。

また、光拡散部は、導光板１３０の短手方向の中央を通過して導光板１３０の長手方向に延びる仮想軸線に対して、対称となるように配置されている。

なお、光拡散部のドット径は、たとえば、０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましい。なお、光拡散部がドット状に形成されている場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、光拡散部が線状、楕円状、及び矩形状などの形状に形成されていてもよい。つまり、光拡散部は、光を拡散する機能を有し、大きさ（長さ）によって拡散光量を調整できるように形成されていればよい。

上述のように導光板１３０の裏面に光拡散部を形成することにより、導光板１３０内を伝播する光の光路を変更することができる。具体的には、光拡散部は、導光板１３０内を伝播する光が導光板１３０の裏面に形成されている光拡散部に入射すると、入射した光を拡散し、導光板１３０内における光の進行方向を変える。この結果、光拡散部で拡散された光の少なくとも一部は、出射面１３３で全反射せずに、出射面１３３から外部に出射されることになる。これによって、導光板１３０は、輝度ムラなく出射面１３３から光を出射させることができる。

また、入射面１３１及び１３２から導光板１３０内に入射した光は、入射面１３１及び１３２から離れるにつれて拡散し、光量が減衰する。これに対し、上述のように、入射面１３１及び１３２からの長手方向の中央部に向かうにつれて光拡散部の面積（本実施形態では、ドット径）を大きくすることによって、入射面１３１及び１３２から離れるほど配置密度を高くすることができる。導光板１３０は、この構成によって、上記受光面から離れるほど多くの光を拡散することができるため、出射面１２０から出射される光量のばらつき、すなわち、液晶表示パネル１７０の輝度のばらつきを効率的に抑制することができる。

なお、導光板１３０は、光透過性の高い透明材料からなり、例えば、ＰＭＭＡ（アクリル）、ＰＣ（ポリカーネート）、及びＰＳ（ポリスチレン）などが用いられることが好ましい。

なお、本実施形態では、導光板１３０の長手方向の両端面（入射面１３１、１３２）から光が入射される場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、一方の端面のみから光が入射される構成を採用してもよいし、また、短手方向の一方の端面又は両端面から光が入射される構成を採用してもよい。

例えば、導光板１３０の長手方向の両端面に加え、短手方向の両端面からも光が入射される場合には、４つの端面のそれぞれから導光板１３０の中心に向かうにつれて光拡散部の面積を大きくすることによって、輝度のばらつきを抑制してもよい。

（反射シート）
反射シート１１０は、導光板１３０の有する出射面１３３と反対側の面に対向して配置され、当該出射面１３３と反対側の面から出射される光を反射して再び上記導光板に入射させる。また、反射シート１１０は、導光板１３０の光拡散部によって拡乱された光を反射させて、出射面１３３から出射させる効果を有している。

なお、反射シート１１０は必ずしも必要となるわけではないが、反射シート１１０を用いることによってシャーシ１０１側に吸収されていた光を有効に利用できるため、出射面１２０から出射される光量を増やすことができる。これによって、反射シート１１０は、液晶表示パネル１７０の輝度を向上させる事が出来る。

反射シート１１０は、例えば、発泡ＰＥＴ(Polyethylene Terephthalate)などに代表されるポリエステルから形成されており、光の反射特性を有している。また、反射シート１１０は、導光板１３０の裏面から漏れた光を反射して導光板１３０内を透過させて液晶パネル側に光を反射させる機能を有している。

なお、反射シート１１０は、入射した光が正反射するシートであってもよいが、乱反射するシートを用いることがより好ましい。反射シート１１０は、入射した光が乱反射するシートを用いることによって、入射角と異なる角度の反射成分を含んで光を反射させることができる。

（積層シート群）
積層シート群１５０は、導光板１３０から出射する光量のムラ（すなわち輝度ムラ）を抑制するとともに、導光板１３０から入射される光を集光して液晶表示パネル１７０に向けて出射する機能を有している。

積層シート群１５０は、例えば、拡散シート、プリズムシート、及び、マイクロレンズシートなどを含んで構成されている。なお、積層シート群１５０を構成する各シートの枚数及び組み合わせは、所望の光学性能が得られるような枚数及び組み合わせであれば、特に限定されるものではない。

（制御部）
制御部１６０は、液晶表示装置１の各部を総括的に制御する手段であり、映像信号の表す映像の表示タイミングに従って、液晶表示パネル１７０の備える各ＴＦＴ素子（不図示）のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。また、制御部１６０は、液晶表示パネル１７０に映像信号を印加し、映像信号の表す映像を表示させる。

制御部１６０は、複数の導光板１３０を備えている場合には、映像信号の印加のタイミングに同期させて、ＬＥＤ群１０４、１０５に含まれる各ＬＥＤを順次消灯させてもよい。これにより、制御部１６０は、１フレーム期間内に導光板１３０の備える出射面１３３から光が出射される期間（発光期間）と、光が出射されない期間（非発光期間）とを設けることができるため、液晶表示パネル１７０において画像表示と黒表示とを交互に行うことができる。

（液晶表示パネル）
液晶表示パネル１７０は、アクティブマトリックス基板と、カラーフィルタと、対向基板と、アクティブマトリックス基板および対向基板の間に封入された液晶とを含んで構成されている（何れも不図示）。また、アクティブマトリックス基板には、複数のＴＦＴ（thin film transistor）素子が形成されている。液晶表示パネル１７０は、積層シート群１５０を通過して液晶表示パネル１７０に入射する光を用いて画像を表示する。

なお、上述したシャーシ１０１によって、ＬＥＤ基板１０２と導光板１３０の備える入射面１３１の厚み方向の位置との関係が調整されている。また、導光板１３０は、図示しない連結部材によって、シャーシ１０１に固定されており、これによって、導光板１３０とＬＥＤ基板１０２とのクリアランスが一定に保たれている。

（Ｐ−シャーシ）
Ｐ−シャーシ１８０について、図１を参照して以下に説明する。図１は、本実施形態に係る液晶表示装置１の備えるバックライトモジュール１０の構成を示す図である。なお、図１では、本実施形態に係るバックライトモジュール１０の一部（バックライトモジュール１０のＬＥＤ群１０４が備えられている側）の構成を示しているが、図示されていない部分（バックライトモジュール１０のＬＥＤ群１０５が備えられている側）も同様の構成である。

本実施形態に係るバックライトモジュール１０は、図１に示すように、ＬＥＤ基板１０２、１０３、ＬＥＤ群１０４、１０５、反射シート１１０、導光板１３０、積層シート群１５０、及び、Ｐ−シャーシ１８０を含んで構成されている。

また、図１に示すように、ＬＥＤ基板１０２に備えられたＬＥＤ群１０４は、シャーシ１０１の上に配置されている。また、ＬＥＤ群１０４は、導光板１３０の入射面１３１に対向するように配置されている。

Ｐ−シャーシ１８０は、ＬＥＤ基板１０２及び１０３と、入射面１３１及び１３２を含む導光板１３０の一部分とを覆うように配置されている。また、Ｐ−シャーシ１８０は、導光板１３０がＰ−シャーシ１８０側に（すなわち、液晶表示パネル１７０側に）浮き上がらないように固定している。

また、Ｐ−シャーシ１８０は遮光性を有しており、Ｐ−シャーシ１８０に覆われた導光板１３０の一部分からの光漏れを防止している。つまり、Ｐ−シャーシ１８０は、導光板１３０を固定する固定機能と、光漏れを防ぐ遮光機能とを有している。したがって、Ｐ−シャーシ１８０を用いることにより、光漏れを防ぐための新たな部材を追加する必要がないため、コストの増加を抑えることができる。

さらに、Ｐ−シャーシ１８０を液晶表示パネル１７０側から覆うように、ベゼル１００（図１では不図示）が配置されている。また、Ｐ−シャーシ１８０とベゼル１００との間に、液晶表示パネル１７０の端部が緩衝部（不図示）を介して挟持されている。

図１に示すバックライトモジュール１０のように、本実施形態では、ＬＥＤ群１０４の発光面、及び、出射面１３３のうち入射面１３１近傍の面を、出射面１３３側から覆うように、遮光性を有するＰ−シャーシ１８０を設けている。また、出射面１３３の反対側から覆うようにシャーシ１０１を設けている。本実施形態に係るバックライトモジュールは、これによって、導光板１３０に入射されない光が、出射面１３３側から漏れることを防ぐことができる。

また、反射シート１１０を、導光板１３０の出射面１３３と反対側の面（裏面）を覆うように形成している。

なお、Ｐ−シャーシ１８０の材料としては、例えば、光の吸収性を有するポリカーボネート樹脂を挙げることができるが、光吸収性を有する材料であれば、特に限定されない。また、Ｐ−シャーシ１８０に用いられる材料は、所定の強度を有することがより好ましい。さらに、Ｐ−シャーシ１８０は、例えば金型成型することにより製造することができるが、Ｐ−シャーシ１８０の製造方法はこれに限定されるものではない。

〔バックライトモジュール〕
次に、本実施形態に係る液晶表示装置１の備える光源モジュールにおける光漏れの低減について、図１を参照して説明する。なお、図１では、導光板１３０の長手方向をｙ軸で表し、導光板１３０の厚み方向をｚ軸で表している。

図１においては、導光板１３０の厚み（出射面１３３から裏面までの距離）の中心を中心線Ａで示し、ＬＥＤ群１０４の発光面の中心を中心線Ｂで示している。また、図１においては、ＬＥＤ群１０４から出射され、導光板１３０に入射される光の一例を実線で示し（図１における「結合光」）、導光板１３０に入射されない光（損失光）の一例を破線で示している（図１における「非結合光」）。

また、図１に示すように、導光板１３０は、ポロン１４０を介してＰ−シャーシ１８０により固定されている。なお、ポロン１４０は、衝撃吸収性（緩衝性）有しており、ポロン１４０の材料としては、例えば、ウレタンフォームなどを挙げることができる。これによって、ポロン１４０は、導光板１３０がＰ−シャーシ１８０によって傷つけられてしまうことを防ぐことができる。また、ポロン１４０は、防振性を有していてもよい。

さらに、ポロン１４０は、摺動性を有していることが好ましい。導光板１３０は、熱によって膨張及び収縮する特性を有するため、これによって、ポロン１４０は、導光板１３０の膨張又は収縮を妨げないようにすることができる。一方、ポロン１４０が摩擦抵抗を有している場合には、導光板１３０をポロン１４０を介してＰ−シャーシ１８０に効果的に固定することができる。

なお、ポロン１４０の摺動性及び摩擦抵抗は、例えば、上述したウレタンフォームに代表される緩衝性を有する材料に、ＰＥＴ及びゴムなどを組み合わせることによって実現することができる。また、ポロン１４０の表面を特殊コーティングすることによって、ポロン１４０の摺動性及び摩擦抵抗を実現することもできる。

また、本実施形態に係るバックライトモジュール１０においては、導光板１３０が直方体形状を有する１枚の導光板から構成されている場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、導光板１３０は、直方体形状以外の形状であってもよいし、複数枚の分割された導光板から構成されていてもよい。

図１に示すように、本実施形態に係るバックライトモジュール１０においては、ＬＥＤ群１０４の中心線Ｂに対する導光板１３０の中心線Ａの位置が、シャーシ１０１側に位置している。つまり、導光板１３０に対するＬＥＤ群１０４の位置が、相対的に、導光板１３０の出射面１３３側に位置している。

このような場合には、ＬＥＤ群１０４の発光面のうち、導光板１３０の裏面に近い発光面から出射される光（図１における損失光Ｃ）よりも、出射面１３３に近い発光面から出射される光（図１における損失光Ｄ）の方が、損失光となる光量が多くなる。

これは、ＬＥＤ群１０４の発光面のうち、出射面１３３に近い発光面から出射される光の出射角（発光面に垂直な方向に対する出射光の角度）が比較的小さい場合であっても導光板１３０に入射されず損失光となる一方、導光板１３０の裏面に近い発光面から出射される光の出射角が比較的大きい場合であっても導光板１３０に入射されることに起因する。

また、図１に示すように、損失光Ｄは、光吸収性を有するＰ−シャーシ１８０、及びポロン１４０において吸収される。また、損失光Ｃのほとんどは、シャーシ１０１において吸収される。これによって、損失光Ｃ及びＤが液晶表示パネル１７０側に漏れ出す前に吸収されることになる。この効果により、光漏れを抑制することが可能となる。

なお、損失光Ｃの一部は、導光板１３０と反射シート１１０との間の隙間に入射されることになる。しかし、損失光Ｃの光量自体が少ないため、損失光Ｃの一部が導光板１３０と反射シート１１０との間の隙間に入射されても、その光量は極めて少なく、当該隙間に入射された光に起因する光漏れを大幅に低減することができる。

したがって、本実施形態に係るバックライトモジュール１０は、新たな部材を追加することなく、効率的に光漏れを低減することができる。また、ユーザは、導光板１３０と反射シート１１０との間の隙間に入射された光に起因する光漏れを感じることなく、液晶表示装置１に表示される映像を楽しむことができる。

また、光漏れは一般的に、導光板１３０の厚みに対する、ＬＥＤ群１０４の有する発光面の導光板１３０の厚み方向に沿った長さ（以降、単に発光面の長さとも記載する）が大きくなるほど、顕著に現れるようになる。これは、導光板１３０の厚みに対するＬＥＤ群１０４の発光面の長さが大きくなるにつれて、導光板１３０の出射面１３３又は裏面に近い発光面のそれぞれから出射される光が損失光とならないための出射角が小さくなることに起因する。

つまり、同じ出射角で出射された光であっても、導光板１３０の厚みに対するＬＥＤ群１０４の発光面の長さが小さいときには損失光とならず、導光板１３０の厚みに対するＬＥＤ群１０４の発光面の長さが大きいときには損失光となる場合が生じる。

これに対し、本実施形態に係るバックライトモジュール１０は、上記の構成を備えることによって、導光板１３０の出射面１３３又は裏面に近い発光面から出射されたそれぞれの光が損失光となった場合であっても、何れの損失光も光漏れとなることを効率よく低減することができる。

したがって、本実施形態において、ＬＥＤ群１０４の有する発光面の長さを、導光板１３０の厚みの半分よりも大きくした場合であっても、コストの増加を抑えつつ、光漏れを低減したバックライトモジュール１０を実現することができる。換言すれば、導光板１３０として、ＬＥＤ群１０４の発光面の長さの２倍よりも厚みの薄い導光板を用いて、バックライトモジュール１０を実現することができる。

なお、ＬＥＤ群１０４の有する発光面の長さは、導光板１３０の厚み以下であることがより好ましい。これによれば、ＬＥＤ群１０４の有する導光板１３０の裏面に近い発光面が、導光板１３０の裏面よりも反射シート１１０側に位置しないように、ＬＥＤ群１０４を配置することできる。

したがって、導光板１３０と反射シート１１０との間の隙間に入射される損失光の光量を抑えることができため、当該隙間に入射された光に起因する光漏れを低減することができる。

このことから、本実施形態において、光漏れを低減させつつ、導光板１３０の厚さをより薄くすることができるため、バックライトモジュール１０のさらなる薄型化を図ることができる。

ここで、本実施形態に係るバックライトモジュール１０と比較するため、図４を参照し、ＬＥＤ群１０４’の中心線Ｂ’の位置に対する導光板１３０’の中心線Ａ’の位置が、液晶表示パネル側（積層シート群１５０’側）に位置するバックライトモジュール１０’を例に挙げて説明する。図５は、本実施形態に係るバックライトモジュール１０と比較するためのバックライトモジュール１０’の構成を示す図である。

図４に示すバックライトモジュール１０’は、導光板１３０’に対するＬＥＤ群１０４’の位置が、相対的にシャーシ１０１’側に位置している。

このような場合には、ＬＥＤ群１０４’の発光面のうち、出射面１３３’に近い発光面から出射される光（図４における損失光Ｄ’）よりも、導光板１３０’の裏面に近い発光面から出射される光（図４における損失光Ｃ’）の方が、損失光となる光量が多くなる。

これは、ＬＥＤ群１０４’の発光面のうち、導光板１３０’の裏面に近い発光面から出射される光の出射角が比較的小さい場合であっても導光板１３０’に入射されず損失光となる一方、出射面１３３’に近い側から出射される光の出射角が比較的大きい場合であっても導光板１３０’に入射されることに起因する。

また、図４に示すように、損失光Ｄ’は、光吸収性を有するＰ−シャーシ１８０’、及びポロン１４０’において吸収される。また、損失光Ｃ’のほとんどは、シャーシ１０１’において吸収される。

一方、損失光Ｃ’の一部は、導光板１３０’と反射シート１１０’との間の隙間に入射される。ここで、損失光Ｃ’の光量が多いため、損失光Ｃ’の一部が導光板１３０’と反射シート１１０’との間の隙間に入射されると、反射シート１１０’によって反射された光が導光板１３０’を横切って液晶表示パネル１７０’に出射される。これによって、光漏れが液晶表示パネル１７０’上に顕著に現れることになり、光漏れを視認できてしまうことになるため、ユーザは、液晶表示装置１に表示される映像を違和感なく楽しむことができなくなってしまう。

（実験結果）
次に、導光板１３０とＬＥＤ群１０４のｚ軸方向の相対位置を変えた場合における光漏れを評価した実験結果について、図５及び図６を参照して説明する。

図５は、本実施形態に係るバックライトモジュール１０における、ＬＥＤ群１０４を備えた端部近傍の液晶表示パネル１７０の輝度評価結果を示す図である。図５（ａ）は、ＬＥＤ基板１０２の中心が導光板１３０の中心よりも出射面１３３側に位置する場合の輝度評価結果を示し、（ｂ）は、ＬＥＤ群１０４の中心が導光板１３０の中心と同位置である場合の輝度評価結果を示し、（ｃ）は、ＬＥＤ群１０４の中心が導光板１３０の中心よりも導光板１３０の裏面に位置する場合の輝度評価結果を示している。

また、図６は、図５の（ａ）〜（ｃ）のそれぞれの場合における、ＬＥＤ群１０４からの距離（ＬＥＤ群１０４の発光面を原点としたｙ軸方向の距離）に対する液晶表示装置１の輝度を示すグラフである。

なお、図５及び図６の輝度評価には、ｚ軸方向の高さが３．０ｍｍのＬＥＤ、および、ｚ軸方向の厚さが３．５ｍｍの導光板を用いた。また、ＬＥＤ群１０４の発光面の中心位置をｚ＝０ｍｍとして、これに対する導光板の中心位置のずれを、出射面１３３側を＋（プラス）方向、シャーシ１０１側を−（マイナス）方向のずれとした。さらに、ＬＥＤ群１０４の発光面の中心と導光板１３０の中心とが一致する場合には、両者のずれが生じていない、すなわち、ずれが０ｍｍであるとした。

本実施形態における輝度評価では、ＬＥＤ群１０４の中心が導光板１３０の中心に対して（ａ）＋０．２５ｍｍ、（ｂ）０ｍｍ、（ｃ）−０．２５ｍｍとなる条件において輝度評価を行った。

図５（ａ）に示すように、ＬＥＤ群１０４の中心が導光板１３０の中心に対してｚ軸方向に＋０．２５ｍｍずれている場合、光漏れはほとんど生じておらず、光漏れによる輝度ムラも抑制されていることがわかる。

また、図５（ｂ）に示すように、ＬＥＤ群１０４の中心が導光板１３０の中心と同位置（ずれが０ｍｍ）である場合、（ａ）に示す輝度評価結果よりは光漏があるものの、光漏れ及び輝度ムラも比較的抑えられている。

一方、図５（ｃ）に示すように、ＬＥＤ群１０４の中心が導光板１３０の中心に対してｚ軸方向に−０．２５ｍｍずれている場合、ＬＥＤ基板１０２側の光漏れが顕著に現れており、さらに光漏れによる輝度ムラも顕著であることがわかる。

また、図６に示すように、図５の（ａ）及び（ｂ）のそれぞれの場合における導光板１３０の輝度が略一定であるのに対し、（ｃ）の場合における導光板１３０の輝度が、ｙ＝０ｍｍからｙ＝２５ｍｍまでの範囲で高くなっており、光漏れが生じていることがわかる。

したがって、本実施形態に係るバックライトモジュール１０は、Ｐ−シャーシ１８０を、導光板１３０を固定しつつ入射面１３１及び１３２を含む導光板１３０の一部分とを覆うように配置すると共に、ＬＥＤ群１０４の中心を導光板１３０の中心よりもｚ軸方向に＋にずらすことにより、新たな部材を追加することなく、効率的に光漏れを低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

本発明の一態様に係る光源ユニットは、光源からの光を線状に出射する光源ユニットを備えて導光板によって面状に出射させるバックライト等の光源モジュール、並びにこの光源モジュールを備えたテレビジョン受像機、及びモニターなどの液晶表示装置に代表される電子機器に好適に適用することができる。また、その光源モジュールは、大型平面光源として照明装置などの電子機器に好適に適用することができる。

１ 液晶表示装置（電子機器）
１０ バックライトモジュール（光源モジュール）
１００ ベゼル
１０１ シャーシ
１０２、１０３ ＬＥＤ基板
１０４、１０５ ＬＥＤ群（光源）
１１０ 反射シート
１３０ 導光板
１３１、１３２ 入射面（受光面）
１３３ 出射面
１４０ ポロン
１５０ 積層シート群
１６０ 制御部
１７０ 液晶表示パネル
１８０ Ｐ−シャーシ（固定シャーシ）

Claims (5)

1. 光源と、
   上記光源から出射される光を受光面において受光し、当該受光面において受光した光を出射面より出射する導光板と、
   上記導光板の上記出射面と反対側の面である裏面に対向して配置された反射シートと、
   上記導光板を上記出射面側から押さえると共に、当該出射面のうち上記受光面近傍の面を覆うように配置された固定シャーシと、を備える光源モジュールであって、
   上記光源の有する発光面の中心位置が、上記受光面の中心線よりも上記出射面側に位置するように配置されている、
   ことを特徴とする光源モジュール。
2. 上記反射シートは、上記裏面を覆うように配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
3. 上記固定シャーシは、光吸収性を有している、
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の光源モジュール。
4. 上記光源の有する発光面の、上記導光板の厚み方向に沿った長さは、上記導光板の厚みの半分よりも大きい、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光源モジュール。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の光源モジュールを備えている、
   ことを特徴とする液晶表示装置。